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1、管理系统模拟 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望绪论讨论一些概念引出模拟的概念概念l系统?System 元素 关系 集合l系统研究:物理、解析。l模型?Model l模拟=仿真?SimulationlModelling&Simulation3管理系统模拟 马维忠用途l有必要仿真的情形:1 系统不存在2 在系统上实验会造成破坏或损失3 系统无法恢复4 实验条件无法保障4管理系统模拟 马维忠类型l仿真分类:物理仿真数学仿真物力-数学仿真5管理系统模拟 马维
2、忠计算机的作用l计算机仿真常用于以下几种情况:难以建立数学模型,无法用数学公式表示;数学模型过于复杂,而用计算机仿真能提供简单的方法系统的运行由于费用过高或者有一定的危险性,不适合实际运行,比如研究航天飞船的飞行某些数学模型可通过计算机仿真进行检验6管理系统模拟 马维忠管理系统l连续系统l离散(事件)系统7管理系统模拟 马维忠l课程内容一、数理统计基础二、概念模型及建模三、物理模型及建模四、结果分析五、仿真模型校验六、仿真语言与集成环境8管理系统模拟 马维忠参考书目l1、孙铮编,管理系统模拟,哈尔滨工业大学,1996l2、王维平等编著,离散事件系统建模与仿真,国防科技大学出版社,1997l3、
3、顾启泰编著,离散事件系统建模与仿真,清华大学出版社,1999l4、周德才等编著,计算机随机模拟原理、方法及计算程序,华中理工大学出版社,1998l5、王维平等编著,仿真模型有效性确认与验证,国防科技大学出版社,19989管理系统模拟 马维忠l6 何江华。计算机仿真导论。科学出版社。2001l7 黄柯棣等。系统仿真技术。国防科技大学出版社。1998l8 肖田元等。系统仿真导论。清华大学出版社。2000l9 陈理荣。数学建模。北京邮电大学出版社。199910管理系统模拟 马维忠一、数理统计基础概率论的基本概念数值属性的相关算法本部分内容l1 概率统计基本概念 l2 常用的概率分布形 l3 系统概率
4、分布模型 l4 随机变量模型的确定l5 随机数的产生l6 随机变量的产生 12管理系统模拟 马维忠1 概率统计基本概念l确定事件:在给定条件下进行的试验中,一定发生或一定不发生的事件称为必然事件和不可能事件,这类事件是确定性的,总称为确定事件。13管理系统模拟 马维忠l随机事件:在给定条件下进行的试验中,可能发生也可能不发生,而在大量重复试验中却具有某种规律性的事件,称为随机事件。14管理系统模拟 马维忠l随机变量:如果试验的每个结果用变量的一个值来表示,即变量的值根据试验结果来确定,因而它的取值是随机的,而且对任意实数,是一个随机事件,这种变量称为随机变量。15管理系统模拟 马维忠l概率:对
5、大量重复试验,得到统计规律的属性,表明事件发生的可能性大小是事件本身固有的客观属性。称事件发生的可能性的大小为事件的概率,记为P(A)。当试验次数n足够大时,可以用事件的频率作为事件概率的近似值,即P(A)m/n。16管理系统模拟 马维忠l概率分布:对于随机变量,事件x的概率Px是实变量x的函数,称之为的概率分布函数,简称为分布函数,记为F(x),即F(x)=Px,(-xTIME;6仿真结束。199管理系统模拟 马维忠l从上面算法可知,活动扫描法要求在某一仿真时刻点上要对所有当前(time-celli=TIME)可能发生的和过去(time-cellTIME)应该发生的事件反复扫描,直到确认已经
6、没有可能发生的事件时才推进仿真时钟。200管理系统模拟 马维忠3.1.3 三段扫描法l由于活动扫描发将确定事件和条件事件的活动例程同等对待,都要通过反复扫描来执行,因此效率较低。201管理系统模拟 马维忠l1963年,Tocher借鉴事件调度法的某些思想,对活动扫描法进行了改进,提出了三段扫描法(Three Phase,TP)。l三段扫描法兼有活动扫描法简单和事件调度法高效的优点,因此被广泛采用,并逐步取代了最初的活动扫描法。202管理系统模拟 马维忠l同活动扫描法一样,三段扫描法的基本模型单元也是活动例程。但是在三段扫描法中,活动例程被分为两类:B类活动例程描述确定事件的活动例程,在某一排定
7、时刻必然被执行。也称确定活动例程;C类活动例程描述条件事件的活动例程,在协同活动开始(满足状态条件)或满足其它特定条件时被执行。也称条件活动例程或合作活动例程。203管理系统模拟 马维忠l显然,B类活动例程像事件调度法中的事件例程一样可以在排定时刻直接执行,只有C类活动例程才需要扫描执行。204管理系统模拟 马维忠1初始化置仿真的开始时间t0和结束时间tf;置实体的初始状态;置初始B类活动例程及其调用时间ts;2仿真时钟TIME=ts;3确定在当前时钟TIME下调用的B类活动例程Ai,I=1,2,n;4B类活动例程调用如果TIMEtf,按优先序执行case Ai ofA1:执行活动例程A1;A
8、n:执行活动例程An。endcase否则,转;5C类活动例程扫描for j=1,m(优先序从高到底)执行活动例程Aj;若Aj的测试条件Dj=True,则 退出当前循环,重新开始扫描endfor6推进仿真时钟TIME到下一最早B类活动例程调用时刻;转;7仿真结束。205管理系统模拟 马维忠3.1.4 进程交互法l事件调度法和活动扫描法的基本模型单元分别是事件例程和活动例程,这些例程都是针对事件而建立的;l而且在ES和AS策略中,各个例程都是独立存在的。206管理系统模拟 马维忠l进程交互法的基本模型单元是进程。l进程与例程的概念有着本质的区别,它是针对某类实体生命周期而建立的,因此一个进程中要处
9、理实体流动中发生的所有事件(包括确定事件和条件事件)。207管理系统模拟 马维忠l为了说明进程交互法的基本思想,我们回顾一下第2讲中的理发馆服务系统的例子。顾客的生命周期可用下述进程描述:顾客到达;排队等待,直到位于队首;进入服务通道;停留在服务通道中,直到接受服务完毕离去。208管理系统模拟 马维忠209管理系统模拟 马维忠l图中符号*或+标定的是进程的复活点。l进程交互法中,实体进程需要不断推进,直到某些延迟发生后才会暂时锁住。210管理系统模拟 马维忠l一般需要考虑两种延迟的作用:无条件延迟:在无条件延迟期,实体停留在进程中某一点上不再向前移动,直到预先确定的延迟期满。例如,顾客停留在服
10、务通道中直到服务完成。条件延迟:条件延迟期的长短与系统的状态有关,事先无法确定。条件延迟发生后,实体停留在进程中的某一点,直到某些条件得以满足后才能继续向前移动。例如,队列中顾客一直在排队,等到服务台空闲而且自己处于队首时方能离开队列接受服务。211管理系统模拟 马维忠l进程中的复活点表示延迟结束后实体所到达的位置,即进程继续推进的起点。212管理系统模拟 马维忠l在使用进程交互仿真策略时,不一定对所有各类实体都进行进程扫描。l例如,单服务台排队系统的例子中,只需给出顾客(临时实体)的进程就可以描述所有事件的处理流程。l这体现了进程交互法的一种建模观点,即将系统的演进过程归结为临时实体的产生、
11、等待和被永久实体处理的过程。213管理系统模拟 马维忠l进程交互法的基本思想是,通过所有进程中时间值最小的无条件延迟复活点来推进仿真时钟;l当时钟推进到下一个新的时刻点后,如果某一实体在进程中解锁,就将该实体从当前复活点一直推进到下一次延迟发生为止。214管理系统模拟 马维忠1初始化置仿真的开始时间t0和结束时间tf;置各进程中每一实体的初始复活点及相应的时间值Ti,j,i=1,2,m;j=1,2,ni;m是进程数,ni是第I个进程中的实体数;2推进仿真时钟TIME=minTi,j|j处于无条件延迟;3如果TIMEtf,转;否则转;4for i=1,m(优先序从高到底)for j=1,ni i
12、f(Ti,j=TIME)then 从当前复活点开始推进实体j的进程I,直到下一次延迟发生为止;如果下一延迟是无条件延迟,则 设置实体j在进程i中的复活时间Ti,j;endif if(Ti,j TIME)then if(time-celli 0)then if(time-celli MIN)then MIN=time-celli;endif endifendforTIME=TIME+MINfor i=1,m time-celli=time-celli MINendfor235管理系统模拟 马维忠l进行活动例程扫描时,时间元取值小于0的永久实体,表明其处于等待服务状态。l与面向事件仿真模型不同,这
13、里在进行时间扫描时只需存储求出的最小时间值,而勿需确定当前要发生的事件,数据结构和处理过程都要简单得多。236管理系统模拟 马维忠237管理系统模拟 马维忠l考虑到事件对状态的影响,活动例程扫描要不断反复进行。l虽然对简单系统这种不断跳出循环从头搜索的过程是多余的,但在处理条件事件时是必须的,因此在活动扫描、三段扫描和进程交互仿真策略中均有体现。238管理系统模拟 马维忠l面向活动的仿真模型中需要确定活动例程的优先级。l总控程序按优先级从大到小的顺序进行活动例程扫描,l而且只要有一个例程中的动作得以发生,就要跳到优先级最高的例程从新开始扫描。239管理系统模拟 马维忠l时间元最新时间值的计算在
14、活动例程中完成。240管理系统模拟 马维忠l如果采用三段扫描策略,则上面建立的确定事件的活动例程的测试头应该去掉,其余部分勿需改变。241管理系统模拟 马维忠l这时,总控程序的算法也分3个阶段完成:A段(时间扫描):确定下一事件的发生时刻及在该时刻执行的B类活动例程,然后将仿真时钟推进到下一事件发生时刻。B段(B类活动例程调用):执行A段确定的当前发生的B类活动例程。C段(C类活动例程扫描):反复测试各个C类活动例程的探测头,通过测试者的动作序列得以完成。242管理系统模拟 马维忠l实现上述算法的一个简单办法时,给每个实体分配一个含3项内容的记录:实体的时间元:标明实体状态发生变化的确切时间;
15、该时间要执行的一个B类活动例程或等待测试的一个C类活动例程的标号,C类例程带有特殊标志;实体上次所完成的活动例程标号,C类例程也带有特殊标志。243管理系统模拟 马维忠l时间扫描时,总控程序检查实体记录格式中的第2项内容是否为B类,l若是则比较其时间元的值,从中找到一个最小值作为仿真时钟的未来值。l然后,产生一个时间元值等于仿真时钟的未来值的实体名表,表中各实体在下一事件发生时必定要改变状态。244管理系统模拟 马维忠l在将仿真时钟推进到其未来值时,总控程序将实体名表与实体记录匹配,调用当前时刻执行的B类活动例程。B段调用完成后,再对C类活动例程进行扫描。245管理系统模拟 马维忠3.2.3
16、面向进程的仿真模型l面向进程仿真模型的总控程序设计的最简单方法是采用两个事件表。其中,未来事件表(FEL)中的实体需要满足两个条件:实体的进程被锁住;被所实体的复活时间是已知的。l为了方便,FEL中除存放实体名外,还存放实体的复活时间及复活点位置。246管理系统模拟 马维忠l另一个表当前事件表(CEL)中含有以下两类实体的记录:进程被锁而且复活时间等于当前仿真时钟的实体;进程被锁而且只有当某些条件满足时方能解锁的实体。247管理系统模拟 马维忠l从另一方面理解,FEL存放的是处于无条件延迟的实体记录;lCEL存放的或是当前可以解锁的无条件延迟的实体记录,或是处于条件延迟的实体记录。248管理系
17、统模拟 马维忠249管理系统模拟 马维忠l总控程序包括3个步骤:将来事件表扫描:从FEL的实体记录中检出复活时间最小的实体,并将仿真时钟推进到该实体的复活时间;移动记录:将FEL中当前时间复活的实体记录移至CEL中;当前事件表扫描:如果可能,将CEL中的实体进程从其复活点开始尽量向前推进,直到进程被锁住。250管理系统模拟 马维忠l如果锁住进程的是一个无条件延迟,则在FEL中为对应的实体建立一个新记录,记录中含其复活点和复活时间;l否则,在CEL中为其建立一个含复活点的新记录。l在上述两种情况下,进程得以推进的实体的原有记录要从CEL中删除。l若某一时刻,实体已完成其全部进程,则将其记录全部删
18、除。对当前事件表的扫描要反复进行,直到任一实体的进程均无法推进为止。251管理系统模拟 马维忠四、结果分析终态结果稳态结果方差缩减l系统仿真的目的是分析比较系统的性能。需要仿真数据仿真系统 vs 真实系统一次性试验 vs 可重复试验253管理系统模拟 马维忠l仿真试验的结果必须由计算机计算得出,而在多数情况下,l计算机输出的数据并不能直接反映系统的性能,l必须经过分析整理形成报告。l因此仿真结果分析是系统仿真中的一个重要步骤。254管理系统模拟 马维忠l离散事件系统仿真模型的特点是存在一些随机变量,l在对这类系统的仿真结果进行分析中,采用统计方法来估计系统的性能,l一般用随机变量的概率分布(含
19、分布密度)、数学期望和方差等统计特征进行描述。255管理系统模拟 马维忠l利用统计分析方法要求样本数据具有统计独立性,l但实际上在很多情况下这个条件是不能满足的。l这样就不能直接利用经典的统计方法来分析仿真输出数据。256管理系统模拟 马维忠l解决这一问题有两种途径:一是对样本序列进行处理,使之尽量满足统计独立性条件;二是在经典统计方法的基础上进行修正,使之适用于处理相关的样本序列。257管理系统模拟 马维忠l根据仿真模型运行试验的基本方法和统计分析方法的不同,仿真运行方式可分为终态仿真(由称暂态仿真)和稳态仿真两大类。258管理系统模拟 马维忠l终态仿真是指仿真实验在某个持续时间段TS,TE
20、上运行,这里TS表示仿真开始时刻,TE表示仿真结束时刻。l在终态仿真中,系统的初始状态必须加以明确指定,同时必须指定TE或给出停止事件E的定义。l终态仿真的结果对初始状态有明显的依赖性。259管理系统模拟 马维忠l稳态仿真则是通过系统仿真实验,希望得到一些系统性能测度指标在系统达到稳定状态时的估计值,l因而它常常需要很长的一段时间的运行,结束条件一般是充分长的仿真运行时间(针对仿真时钟而言),或充分多的观测样本,或某些系统稳态判据为真等。l稳态仿真实验结果一般与初始状态无关。260管理系统模拟 马维忠1 终态仿真结果分析 l一般情况下,终态仿真采用的是重复运行法,由称为复演法。l利用重复运行仿
21、真方法,可以得到独立的仿真结果。261管理系统模拟 马维忠l所谓重复运行法,是指选用不同的独立随机数序列,采用相同的参数、初始条件以及用相同的采样次数n对系统重复仿真运行。262管理系统模拟 马维忠l对于一终态仿真的系统,由于每次运行是相互独立的,l因此可以认为每次仿真运行的结果Xi(i=1,2,n)是独立同分布的随机变量,l从而可以直接采用经典的统计方法对仿真结果进行分析。263管理系统模拟 马维忠l由于每次仿真运行的初始条件和参数是相同的,l每次仿真运行的结果也必然是相近的,l相互间的偏差不会很大,l因此可以很自然地假设仿真结果X1,X2,Xn是服从正态分布的随机变量。264管理系统模拟
22、马维忠l随机变量X的期望值E(X)的估计值为 265管理系统模拟 马维忠为置信水平 266管理系统模拟 马维忠l根据中心极限定理,若产生的样本点Xj越多,即仿真重复运行的次数越多,则Xj越接近于正态分布。因此在终态仿真中使用重复运行法,运行次数n不能选取得太小 267管理系统模拟 马维忠l例6.1 一机床加工系统,仿真的目的是分析机床的利用率和一个工作日内机床每加工一个零件的平均时间。在相同的初始条件下经过4次独立的仿真运行,得出结果如表所示 运行序号机床利用率零件加工时间10.8083.74 min20.8754.53 min30.7083.84 min40.8423.98 min试计算机床
23、利用率的95%置信区间和零件加工平均时间的95%置信区间。268管理系统模拟 马维忠查表得t3,0.025=3.18,的置信区间为 269管理系统模拟 马维忠的95%置信区间为:270管理系统模拟 马维忠1.2 序贯程序法 l在终态仿真结果分析的重复运行法中,通过规定次数的仿真运行可以得到随机变量取值的置信区间,置信区间的长度与仿真次数n的平方根成反比。l显然,若要缩小置信区间的长度,就必然增加仿真次数n。271管理系统模拟 马维忠l这时产生了另一方面的问题,即在一定的精度要求下,规定了仿真结果的置信区间后,不能确定达到精度要求的仿真次数。l这样做可以对置信区间的长度进行控制,避免得出不适当的
24、结论。例如在上例中,机床利用率的置信区间为0.694,0.992,对于某些研究来说,这个长度可能太大了。272管理系统模拟 马维忠样本X的100(1-)%置信区间的半长为:,并给定精度(1-)。S为样本的标准差,n为重复运行次数。设给定一准确度的临界值,及限定置信区间的长度为 273管理系统模拟 马维忠为了达到此精度要求,需要取足够大的仿真运行次数n,使之满足274管理系统模拟 马维忠假设仿真已重复运行了n0次(n02),为了满足置信区间半长的临界值,必须选择重复运行的次数n,使得且初始仿真运行的次数n0应当至少大于2,最好取4或5 275管理系统模拟 马维忠可以推出n应当满足显然n的解就是满
25、足下式的最小整数276管理系统模拟 马维忠l注意,这里假定n此独立重复运行结果总体方差2的估计值S2(n)随着增加n次运行没有显著的变化,因此可以用n0的总体方差代替。277管理系统模拟 马维忠l例6.2 一机床加工系统,仿真的目的是分析机床的利用率和一个工作日内机床每加工一个零件的平均时间。在相同的初始条件下经过4次独立的仿真运行,得出结果如表所示 运行序号机床利用率零件加工时间10.8083.74 min20.8754.53 min30.7083.84 min40.8423.98 min希望估计出的机床利用率以0.95的概率落入半长为0.04的区间,确定附加的仿真运行次数 278管理系统模
26、拟 马维忠初始样本量n0=4,总体方差的初步估计值为279管理系统模拟 马维忠n52.5721.3862.4519.4372.3618.0382.3117.2892.2616.54102.2316.10112.2015.67122.1815.39132.1615.10142.1414.83152.1314.69162.1214.55172.1114.41182.1014.28280管理系统模拟 马维忠l实际上,利用n0次仿真运行的方差S2(n0)来代替n次仿真运行的方差,会使计算得出的n值偏大。为了消除这种影响,一般采用序贯程序法,步骤为 281管理系统模拟 马维忠(1)预定独立仿真运行的初始
27、次数n02,置n=n0,独立运行n次;(2)计算该n次运行的样本X1,X2,Xn以及相应的S2(n);(3)利用下式计算值若,则得到置信度为1-的满足精度要求的置信区间,从而确定了相应的仿真次数n;(4)否则令n=n+1,进行仿真得到样本值Xn+1;(5)返回步骤(2)。282管理系统模拟 马维忠nS2t40.8080.005182.780.10650.7420.7950.004792.570.07960.7670.7900.003962.450.06370.7920.7910.003302.360.05180.9500.8110.006002.310.06390.8330.8130.0053
28、12.260.055100.7170.8030.005642.230.053110.8170.8050.005102.200.047120.8420.8080.004752.180.043130.8500.8110.004502.160.040140.8500.8140.004252.140.037150.7670.8110.004102.130.035283管理系统模拟 马维忠2 稳态仿真结果分析 在稳态仿真研究过程中,每隔一段时间获得一个观测值Yi,从而可以得到一组自相关时间序列的采样值Y1,Y2,Yn,其稳态平均值定义为如果的极值存在,则与仿真的初始条件无关 284管理系统模拟 马维忠l
29、稳态仿真结果分析的主要目的仍然是对系统状态变量的估计及使估计值达到给定的精度要求时停止。285管理系统模拟 马维忠2.1 批均值法 一般来说,对于稳态仿真若采用类似重复运行法那样利用全部观测数值进行估计,得到的估计值与实际的稳态值Y之间会有偏差。这里b称为在点估计中的偏倚 286管理系统模拟 马维忠l这个偏倚是由人为的或任意的初始条件所引起的,我们希望得到一个无偏估计,至少也希望偏倚值b相对于Y值尽可能地小。287管理系统模拟 马维忠l如果在点估计中有明显的偏倚,采用大量的重复运行来减少点估计的变化范围,可能会导致错误的置信区间。这是因为偏倚不受重复运行次数的影响,增加重复运行次数只会使置信区
30、间围绕错误的估计点(Y+b)变短,而不会围绕Y变短。288管理系统模拟 马维忠l为了降低偏倚的影响,可以采用批均值法。批均值法的基本思想是:设仿真运行时间足够长,可以得到足够多的观测值Y1,Y2,Ym,将Yi(i=1,2,m)分为n批,每一批中有l个观测值,则每批观测数据如下:第一批:Y1,Y2,Yl第二批:Yl+1,Y l+2,Y 2l第n批:Y(n-1)l+1,Y(n-1)l+2,Ynl289管理系统模拟 马维忠首先对每批数据进行扫描,分别得出每批数据的均值:由此可得总的样本均值为:此即的点估计值 290管理系统模拟 马维忠为了构造的置信区间,需要假定是独立的且服从正态分布的随机变量,并具
31、有相同的均值和方差。此时的近似100置信区间的计算公式为:式中n为观测值的批数 291管理系统模拟 马维忠l例 考察一个单服务台排队系统模型,顾客的到达服从平均到达速率为每10min一个(=0.1/min)的泊松分布,而服务时间服从均值为9.5min及标准差为1.75min的正态分布。系统进行了5000min的仿真运行,考察顾客的平均队长。5000min的仿真分成5个相等的区间,计算出每隔区间的平均队长列于下表中,要求计算平均队长L的95%置信区间。292管理系统模拟 马维忠分批区间批次观测值 0,1000()13.61 1000,2000()23.21 2000,3000()32.18 30
32、00,4000()46.92 4000,5000()52.82293管理系统模拟 马维忠采用批均值法,将5000个观测值分为5组,每组1000个观测值,假定每一组观测值的均值是统计独立的,这时可以得到点估计值为:样本方差为:标准差为:差表得t4,0.025=2.78,故从而得得置信区间为 146 6.04294管理系统模拟 马维忠2.2 稳态序贯法 设某次稳态仿真运行得到的观测值是Y1,Y2,Ym,其批长度为l,共n批,每批观测值的均值为(j=1,2,n),总体样本均值为。295管理系统模拟 马维忠在利用批均值法计算时,假定每批观测值的均值是独立的,但实际上是相关的。为了得到不相关的,直观的做
33、法是保持批数n不变,不断增大l,直到满足不相关的条件为止。296管理系统模拟 马维忠但是,如果n选择过小,则的方差加大,结果得到的置信区间就会偏大,为此n也必须足够达。这样为了达到精度要求,就必须选择足够大的n和l,使得样本总量m=nl特别大,使仿真时间大大增加。297管理系统模拟 马维忠这里介绍一种尽可能减少m的方法。设仿真运行观测值的批长度为l,已有观测值n批(2),考察相隔为i的两批观测值批均值的相关系数298管理系统模拟 马维忠i(l)随l的变化规律大致有以下3种:(1)i(l)为递减函数;(2)i(l)的值一次或多次改变方向,然后严格地减少到0;(3)i(l)0或随l变化无规律。根据
34、i(l)的以上3种特性,基于批均值法的稳态序贯法原理如下:299管理系统模拟 马维忠(1)给定批数因子n,f以及仿真长度m1(m1是nf的整数倍),i(l)的判断值为u,置信区间的相对精度,置信水平。令i=1。(2)进行长度为mi的仿真运行,获得mi个观测值Y1,Y2,Ymi。(3)令l=m1/(nf),计算 (k=1,2,nf),计算i(nf,l)(可以取j=1)。(4)i(nf,l)u,则说明m1太小,需加大m1,可令i=i+1,且m1=2mi-1,返回第2步获取其余mi-1个观测值。(5)i(nf,l)0,则表明增长仿真长度无助于i(l)的判断,执行第8步。(6)若0i(nf,l)u,计
35、算 (2l),(k=1,2,nf/2),计算i(nf/2,2l)(j=1),判断i(l)是否具有第2类特征;若i(nf/2,2l)i(nf,l),则说明该i(l)确实具有第2类特征,需进一步加大m1,令i=i+1,m1=2mi-1,返回第2步获取其余mi-1个观测值。(7)若i(nf/2,2l)i(nf,l),则说明i(l)已具有第1类特征,且达到i(l)判断值n的l已得到,可以相信i(nf,l)的值满足独立性要求,此时用批均值法计算该n批长度为fl的置信区间。(8)计算 (n,fl),(n,fl)以及置信区间的半长 ,最后得(9)如果 ,说明精度不满足要求,令i=i+1,m1=2mi-1,返
36、回第2步获取其余mi-1个观测值。(10)如果 ,则达到精度要求,可令估计值 ,仿真停止。300管理系统模拟 马维忠l稳态序贯法较好地解决了批长度的确定及仿真运行总长度的确定问题,并能满足规定的置信区间精度的要求。301管理系统模拟 马维忠2.3 再生法l在批均值法中,将一次长度为m的稳态仿真结果分成等长度的若干批数据进行处理,批长度的确定对于这种方法是非常重要的,它直接影响批均值法的效能。但到目前为止,选取批长度的原则尚未完全确定,因此有必要考虑其它有效的方法。302管理系统模拟 马维忠l在仿真过程中,随着仿真时钟的推进,系统的状态变量在不断地发生变化。如果在某一事可观测到了系统一组状态变量
37、的数值,而在其后的若干时间之后又重新观测到系统的完全相同的一组状态变量的数值,则称所观测的系统为再生系统。303管理系统模拟 马维忠l也就是说,在稳态仿真中,系统从某一初始状态开始运行,若干时间后重新达到该状态;这时可以认为系统重新到达该状态后的过程相对于以前的过程是独立的,这就相当于系统在此时刻开始重新运行。304管理系统模拟 马维忠l显然,在若干时间后这种状况将重复发生,因此这个重复的过程称为系统的再生周期,而系统初始状态重复出现的时刻点称为系统的再生点。305管理系统模拟 马维忠l再生法的思想就是要找出稳态仿真过程中系统的再生点,由每个再生点开始的再生周期中所获得的统计样本都是统计独立同分布的,可以采用经典统计方法对参数进行估计并构造参数值的置信区间。306管理系统模拟 马维忠