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1、第六章模拟模型第六章模拟模型本讲稿第一页，共五十九页内容简介内容简介n n基础篇基础篇 蒙特卡洛模拟模型蒙特卡洛模拟模型蒙特卡洛模拟模型蒙特卡洛模拟模型 风险分析风险分析风险分析风险分析 系统模拟模型系统模拟模型系统模拟模型系统模拟模型 适时系统适时系统适时系统适时系统 n n提高篇提高篇提高篇提高篇n n模拟模型的基本知识和基本概念模拟模型的基本知识和基本概念模拟模型的基本知识和基本概念模拟模型的基本知识和基本概念 基本步骤基本步骤基本步骤基本步骤 随机数的生成随机数的生成随机数的生成随机数的生成 模拟实验次数的确定模拟实验次数的确定模拟实验次数的确定模拟实验次数的确定 模拟结果的分析模拟结
2、果的分析模拟结果的分析模拟结果的分析n n系统模拟模型的两种建模方法系统模拟模型的两种建模方法系统模拟模型的两种建模方法系统模拟模型的两种建模方法 活动扫描法活动扫描法活动扫描法活动扫描法 过程驱动法过程驱动法过程驱动法过程驱动法本讲稿第二页，共五十九页第一节第一节 蒙特卡洛模拟蒙特卡洛模拟 蒙蒙蒙蒙特特特特卡卡卡卡洛洛洛洛模模模模拟拟拟拟（Monte Monte Monte Monte Carlo Carlo Carlo Carlo SimulationSimulationSimulationSimulation）基基基基本本本本上上上上是是是是抽抽抽抽样样样样试试试试验验验验，其其其其目目
3、目目的的的的是是是是估估估估计计计计依依依依据据据据若若若若干干干干概概概概率率率率输输输输入入入入变变变变量量量量而而而而定定定定的的的的结结结结果果果果变量的分布。变量的分布。变量的分布。变量的分布。n n蒙特卡洛模拟模型的一般框架蒙特卡洛模拟模型的一般框架n n蒙特卡洛模拟在风险分析方面蒙特卡洛模拟在风险分析方面 的应用的应用本讲稿第三页，共五十九页一、蒙特卡洛模拟模型的一般框架一、蒙特卡洛模拟模型的一般框架n n建立输入区建立输入区建立输入区建立输入区n n建立生成区建立生成区n n建立输出区建立输出区n n建立试验区建立试验区建立试验区建立试验区n n建立统计区建立统计区建立统计区建
4、立统计区n n建立图形区建立图形区本讲稿第四页，共五十九页二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用n n蒙蒙特特卡卡洛洛模模拟拟在在风风险险分分析析方方面面具具有有多多样样性性和和实实用用性性，可可以以用用于于各各种种商商业业决决策策，三三个个主主要要的应用领域的应用领域:经营管理经营管理 财务分析财务分析 市场营销市场营销 本讲稿第五页，共五十九页二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用(续续)n n投资项目的风险分析投资项目的风险分析 【例例例例9 9 9 9 4 4 4 4】现现现现准准准准备备备备开开开开发发发发一一一一种
5、种种种新新新新产产产产品品品品的的的的投投投投资资资资项项项项目目目目，其其其其初初初初始始始始投投投投资资资资额额额额为为为为200200200200万万万万元元元元，有有有有效效效效期期期期为为为为3 3 3 3年年年年。该该该该项项项项目目目目一一一一旦旦旦旦投投投投入入入入运运运运营营营营后后后后，第第第第一一一一年年年年产产产产品品品品的的的的销销销销量量量量是是是是一一一一个个个个服服服服从从从从均均均均值值值值为为为为200200200200万万万万件件件件而而而而标标标标准准准准差差差差为为为为60606060万万万万件件件件的的的的正正正正态态态态分分分分布布布布，根根根根据
6、据据据这这这这种种种种产产产产品品品品的的的的生生生生命命命命周周周周期期期期规规规规律律律律，第第第第二二二二年年年年销销销销量量量量将将将将在在在在第第第第一一一一年年年年的的的的基基基基础础础础上上上上增增增增长长长长20%20%20%20%，而而而而第第第第三三三三年年年年销销销销量量量量将将将将在在在在第第第第二二二二年年年年基基基基础础础础上上上上增增增增长长长长 50%50%50%50%。三三三三年年年年内内内内每每每每年年年年还还还还需需需需投投投投入入入入固固固固定定定定成成成成本本本本100100100100万万万万元元元元。新新新新产产产产品品品品的的的的单单单单位位位位
7、变变变变动动动动成成成成本本本本在在在在2 2 2 2元元元元到到到到4 4 4 4元元元元之之之之间间间间均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布。委委委委托托托托咨咨咨咨询询询询机机机机构构构构对对对对产产产产品品品品销销销销价价价价的的的的市市市市场场场场调调调调研研研研结结结结果果果果见见见见下下下下表表表表。如如如如果果果果此此此此投资项目的贴现率定为投资项目的贴现率定为投资项目的贴现率定为投资项目的贴现率定为10%10%10%10%，试分析此投资项目的风险。，试分析此投资项目的风险。，试分析此投资项目的风险。，试分析此投资项目的风险。本讲稿第六页，共五十九页二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的
8、应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用(续续)n n三个输入随机变量三个输入随机变量 销售数量销售数量销售数量销售数量正态分布正态分布正态分布正态分布:NORMINV(RAND(),:NORMINV(RAND(),:NORMINV(RAND(),:NORMINV(RAND(),均值均值均值均值,标准差标准差标准差标准差)单位变动成本单位变动成本单位变动成本单位变动成本均匀分布均匀分布均匀分布均匀分布:最小值最小值最小值最小值+(+(+(+(最大值最大值最大值最大值-最小值最小值最小值最小值)RAND()RAND()RAND()RAND()销售单价销售单价销售单价销售单价离散分布离散分布离散分
9、布离散分布:INDEX(INDEX(INDEX(INDEX(单价表单价表单价表单价表,MATCH(RAND(),MATCH(RAND(),MATCH(RAND(),MATCH(RAND(),累计概率表累计概率表累计概率表累计概率表,1),1),1),1)n n一个输出随机变量一个输出随机变量 项目的净现值项目的净现值项目的净现值项目的净现值n n风险分析风险分析风险分析风险分析 概率分布图概率分布图概率分布图概率分布图 累计概率分布图累计概率分布图累计概率分布图累计概率分布图 大于某净现值的概率图大于某净现值的概率图大于某净现值的概率图大于某净现值的概率图本讲稿第七页，共五十九页二、蒙特卡洛模
10、拟在风险分析方面的应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用(续续)n n风险分析的输出结果风险分析的输出结果 本讲稿第八页，共五十九页二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用(续续)n n风险分析的输出结果风险分析的输出结果 本讲稿第九页，共五十九页二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用二、蒙特卡洛模拟在风险分析方面的应用(续续)n n风险分析的输出结果风险分析的输出结果 本讲稿第十页，共五十九页第二节第二节 系统模拟系统模拟n n系统模拟（系统模拟（System Simulation），或称动态），或称动态模拟（模拟（Dynamic Simulation）,它明
11、晰地建它明晰地建立了随时间推移而出现的事件序列的模型立了随时间推移而出现的事件序列的模型,是一种更广泛被使用的模拟模型是一种更广泛被使用的模拟模型,它可以用它可以用若干不同的方法来实现，主要方法有：若干不同的方法来实现，主要方法有：活动扫描法活动扫描法活动扫描法活动扫描法(Activity Simulation)(Activity Simulation)过程驱动模拟过程驱动模拟过程驱动模拟过程驱动模拟(Process-driven Simulation)(Process-driven Simulation)事件驱动模拟事件驱动模拟事件驱动模拟事件驱动模拟(Event-driven Simula
12、tion)(Event-driven Simulation)。n n系统模拟模型的一般框架系统模拟模型的一般框架n n系统模拟模型在适时系统中的应用系统模拟模型在适时系统中的应用本讲稿第十一页，共五十九页一、系统模拟的一般框架一、系统模拟的一般框架n n建立输入区建立输入区n n建立生成区建立生成区n n建立工作区建立工作区n n建立输出区建立输出区n n建立试验区建立试验区n n建立统计区建立统计区n n建立图形区建立图形区系统模拟与蒙特卡洛模系统模拟与蒙特卡洛模系统模拟与蒙特卡洛模系统模拟与蒙特卡洛模拟最简易的区分方法拟最简易的区分方法拟最简易的区分方法拟最简易的区分方法:是否有工作区是否
13、有工作区是否有工作区是否有工作区 本讲稿第十二页，共五十九页二、系统模拟在适时系统中的应用二、系统模拟在适时系统中的应用n n自自第第二二次次世世界界大大战战以以来来，制制造造业业最最显显著著的的变变化化之之一一是是推推出出适适时时方方法法JIT(Just-In-Time)。JIT理理念念试试图图以以按按需需供供应应材材料料方方式式来来减减少少过过剩剩的的产产量量和和库库存存，且且使使材材料料能能能能在在不不早早于于也也不不迟迟于于需需要要用用它它之之时时的的理理想想时时间间到到达达下下一一个个生产场所，从而减低持货成本。生产场所，从而减低持货成本。本讲稿第十三页，共五十九页二、系统模拟在适时
14、系统中的应用（续）二、系统模拟在适时系统中的应用（续）n n适时系统适时系统n n【例例例例9292】曼曼曼曼特特特特尔尔尔尔制制制制造造造造公公公公司司司司按按按按适适适适时时时时准准准准则则则则供供供供应应应应各各各各种种种种汽汽汽汽车车车车零零零零部部部部件件件件给给给给一一一一些些些些主主主主要要要要汽汽汽汽车车车车装装装装配配配配部部部部门门门门。该该该该公公公公司司司司收收收收到到到到了了了了供供供供应应应应某某某某汽汽汽汽车车车车零零零零部部部部件件件件的的的的新新新新合合合合同同同同。此此此此汽汽汽汽车车车车零零零零部部部部件件件件的的的的计计计计划划划划生生生生产产产产能能能
15、能力力力力是是是是每每每每班班班班100100件件件件/天天天天。由由由由于于于于客客客客户户户户装装装装配配配配作作作作业业业业的的的的波波波波动动动动性性性性，需需需需求求求求也也也也是是是是波波波波动动动动的的的的，而而而而以以以以往往往往的的的的需需需需求求求求为为为为每每每每天天天天8080件件件件至至至至130130件件件件。为为为为了了了了维维维维护护护护足足足足够够够够的的的的库库库库存存存存以以以以适适适适应应应应其其其其适适适适时时时时供供供供应应应应的的的的承承承承诺诺诺诺，曼曼曼曼特特特特尔尔尔尔制制制制造造造造公公公公司司司司的的的的管管管管理理理理层层层层正正正正考
16、考考考虑虑虑虑一一一一项项项项措措措措施施施施：如如如如果果果果当当当当天天天天库库库库存存存存盘盘盘盘点点点点时时时时库库库库存存存存降降降降至至至至某某某某台台台台数数数数（比比比比如如如如1010台台台台）以以以以下下下下时时时时，则则则则在在在在第第第第二二二二天天天天晚晚晚晚上上上上加加加加班班班班生生生生产产产产一一一一班班班班。在在在在编编编编制制制制年年年年度度度度预预预预算算算算计计计计划划划划过过过过程程程程中中中中，经经经经理理理理们们们们必必必必须须须须知知知知道道道道，究究究究竟竟竟竟库库库库存存存存应应应应该该该该最最最最少少少少降降降降至至至至什什什什么么么么台台
17、台台数数数数时时时时加加加加一一一一夜夜夜夜班班班班才才才才能能能能保保保保证证证证JITJIT系系系系统统统统接接接接近近近近100%100%概概概概率率率率不不不不缺缺缺缺货货货货，以及实施这项措施后，一年将要加多少个夜班。以及实施这项措施后，一年将要加多少个夜班。以及实施这项措施后，一年将要加多少个夜班。以及实施这项措施后，一年将要加多少个夜班。本讲稿第十四页，共五十九页n n适时系统应注意的几个问题适时系统应注意的几个问题:需要增加额外的成本需要增加额外的成本为了适时供应必定要增为了适时供应必定要增加库存量，相应地增加了与库存有关的成本，另加库存量，相应地增加了与库存有关的成本，另外管
18、理上也更加复杂相应地也要付出代价。外管理上也更加复杂相应地也要付出代价。额外的成本随需求波动大小变化额外的成本随需求波动大小变化需求波动越需求波动越大相应地额外的成本也越大。大相应地额外的成本也越大。适时供应的承诺具有竞争力适时供应的承诺具有竞争力竞争中具有提高竞争中具有提高销售价格的能力。销售价格的能力。适时供应的承诺仅仅是一定概率值的保证适时供应的承诺仅仅是一定概率值的保证通通常不能真正做到常不能真正做到100%的适时供应。的适时供应。二、系统模拟在适时系统中的应用（续）二、系统模拟在适时系统中的应用（续）本讲稿第十五页，共五十九页n n输入区、工作区和输出区输入区、工作区和输出区输入区、
19、工作区和输出区输入区、工作区和输出区 二、系统模拟在适时系统中的应用（续）二、系统模拟在适时系统中的应用（续）本讲稿第十六页，共五十九页n n试验区、统计区和图形区试验区、统计区和图形区试验区、统计区和图形区试验区、统计区和图形区 二、系统模拟在适时系统中的应用（续）二、系统模拟在适时系统中的应用（续）本讲稿第十七页，共五十九页n n适时系统随不同加班库存门阈值的效率适时系统随不同加班库存门阈值的效率适时系统随不同加班库存门阈值的效率适时系统随不同加班库存门阈值的效率 二、系统模拟在适时系统中的应用（续）二、系统模拟在适时系统中的应用（续）本讲稿第十八页，共五十九页第三节第三节 模拟模型的基本
20、概念模拟模型的基本概念n n基本步骤基本步骤n n随机数的生成随机数的生成n n模拟实验次数的确定模拟实验次数的确定n n模拟结果的分析模拟结果的分析本讲稿第十九页，共五十九页一、模拟过程的五个基本步骤一、模拟过程的五个基本步骤n n建立所研究的系统或问题的理论模型建立所研究的系统或问题的理论模型n n建立模拟模型建立模拟模型n n验证和确认模型验证和确认模型n n设计利用模型的试验设计利用模型的试验n n进行试验并分析结果进行试验并分析结果本讲稿第二十页，共五十九页二、模拟中随机数的生成二、模拟中随机数的生成 n n随机变量分类随机变量分类 连续随机变量连续随机变量由密度函数来定义由密度函数
21、来定义 离散随机变量离散随机变量 由概率质量函数定义由概率质量函数定义 n n参数基本类型参数基本类型 形状参数形状参数控制着分布的基本形状控制着分布的基本形状 尺度参数尺度参数控制着分布范围内的测量单位控制着分布范围内的测量单位 位置参数位置参数规定了分布相对于水平轴上零点规定了分布相对于水平轴上零点的位置的位置本讲稿第二十一页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n常用的连续分布常用的连续分布 均匀分布均匀分布(Uniform Distribution)正态分布正态分布(Normal Distribution)三角形分布三角形分布(Triangular D
22、istribution)指数分布指数分布(Exponential Distribution)n n常用的离散分布常用的离散分布 贝努里分布贝努里分布(Bernoulli Distribution)二项分布二项分布(Binomial Distribution)泊松分布泊松分布(Poisson Distribution)本讲稿第二十二页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n特定分布的随机数特定分布的随机数n n逆变换法原理逆变换法原理 n n离散分布的查表法离散分布的查表法 n n数据分析工具生成离散的随机数数据分析工具生成离散的随机数 本讲稿第二十三页，共五十
23、九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n均匀分布均匀分布均匀分布均匀分布 均匀分布的均值是：均匀分布的均值是：均匀分布的均值是：均匀分布的均值是：均匀分布的方差是：均匀分布的方差是：均匀分布的方差是：均匀分布的方差是：生成均匀分布的随机数生成均匀分布的随机数生成均匀分布的随机数生成均匀分布的随机数 方法方法方法方法1 1：RANDBETWEEN(RANDBETWEEN(a a，b b)函数函数函数函数 方法方法方法方法2 2：线性变换公式：线性变换公式：线性变换公式：线性变换公式本讲稿第二十四页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n
24、均匀分布均匀分布均匀分布均匀分布n n【例例93】在在工工作作表表上上模模拟拟产产生生100个个学学生生考考试试成成绩绩。假假设设分分数数是是从从60分分到到90分分的的均均匀匀分分布布的的随随机机数数，小小数数点点后后保保留留两两位位，并并统统计计模模拟拟随随机机数数在在各各分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。本讲稿第二十五页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n正态分布正态分布正态分布正态分布 正态分布的均值是：正态分布的均值是：正态分布的均值是：正态分布的均值是：（位置参数）（位置参数）（位置参数）（位置参数
25、）正态分布的方差是：正态分布的方差是：正态分布的方差是：正态分布的方差是：（尺度参数）（尺度参数）（尺度参数）（尺度参数）本讲稿第二十六页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n正态分布正态分布 在在在在ExcelExcel中对应的函数为中对应的函数为中对应的函数为中对应的函数为NORMDISTNORMDIST（x x，逻辑值），逻辑值），逻辑值），逻辑值），当逻辑值当逻辑值当逻辑值当逻辑值=true=true时，此函数为时，此函数为时，此函数为时，此函数为F F(x)(x)。当逻辑值。当逻辑值。当逻辑值。当逻辑值=false=false时，此函时，此函时，此
26、函时，此函数为数为数为数为p p(x)(x)。生成正态分布的随机数生成正态分布的随机数生成正态分布的随机数生成正态分布的随机数 使用使用使用使用NORMINVNORMINV（RAND()RAND()，）函数）函数）函数）函数本讲稿第二十七页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n正态分布正态分布 n n【例例例例9494】在在在在工工工工作作作作表表表表上上上上模模模模拟拟拟拟产产产产生生生生100100个个个个学学学学生生生生考考考考试试试试成成成成绩绩绩绩。假假假假设设设设分分分分数数数数是是是是均均均均值值值值为为为为7575分分分分和和和和标标标标准准
27、准准差差差差为为为为5 5分分分分的的的的正正正正态态态态分分分分布布布布的的的的随随随随机机机机数数数数，小小小小数数数数点点点点后后后后保保保保留留留留两两两两位位位位，并并并并统统统统计计计计模模模模拟拟拟拟随随随随机机机机数数数数在在在在各各各各分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。分数段的频率分布和绘图显示对应的直方图。本讲稿第二十八页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n指数分布指数分布 指数分布适用于构建在时间上随机重现的事件的模型。指数分布适用于构建在时间上随机
28、重现的事件的模型。指数分布适用于构建在时间上随机重现的事件的模型。指数分布适用于构建在时间上随机重现的事件的模型。指数分布的均值为：指数分布的均值为：指数分布的均值为：指数分布的均值为：指数分布的方差为：指数分布的方差为：指数分布的方差为：指数分布的方差为：本讲稿第二十九页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n逆变换法原理逆变换法原理n n基本原理基本原理基本原理基本原理 逆变换法是利用随机变量的累积概率分布函数逆变换法是利用随机变量的累积概率分布函数逆变换法是利用随机变量的累积概率分布函数逆变换法是利用随机变量的累积概率分布函数F F(x)(x)的性质。由
29、于的性质。由于的性质。由于的性质。由于F F(x)(x)是一个函是一个函是一个函是一个函数，所以每一个数，所以每一个数，所以每一个数，所以每一个x x的值都有一个与之相联系的唯一值的值都有一个与之相联系的唯一值的值都有一个与之相联系的唯一值的值都有一个与之相联系的唯一值F F(x)(x)。因为。因为。因为。因为F F(x)(x)是非是非是非是非降的，所以它的反函数存在。降的，所以它的反函数存在。降的，所以它的反函数存在。降的，所以它的反函数存在。本讲稿第三十页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n逆变换法原理逆变换法原理逆变换法原理逆变换法原理 逆变换法原理
30、在指数分布中应用逆变换法原理在指数分布中应用逆变换法原理在指数分布中应用逆变换法原理在指数分布中应用 在在在在ExcelExcel中对应的函数为中对应的函数为中对应的函数为中对应的函数为EXPONDISTEXPONDIST（x x，逻辑值）。当逻辑值，逻辑值）。当逻辑值，逻辑值）。当逻辑值，逻辑值）。当逻辑值=true=true时，此函数为时，此函数为时，此函数为时，此函数为F F(x)(x)；当逻辑值；当逻辑值；当逻辑值；当逻辑值=false=false时，此函数为时，此函数为时，此函数为时，此函数为p p(x)(x)。生成指数分布的随机数生成指数分布的随机数生成指数分布的随机数生成指数分布
31、的随机数本讲稿第三十一页，共五十九页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n离散分布的查表法离散分布的查表法 在在在在ExcelExcel中使用函数中使用函数中使用函数中使用函数RAND()RAND()表示掷骰子表示掷骰子表示掷骰子表示掷骰子:C9=RAND():C9=RAND()方法方法方法方法1:C10:=INDEX(D3:D71:C10:=INDEX(D3:D7，MATCH(C9MATCH(C9，B3:B7B3:B7，1)1)方法方法方法方法2:C10:=VLOOKUP(C92:C10:=VLOOKUP(C9，B3:D7B3:D7，3)3)本讲稿第三十二页，共五十九
32、页二、模拟中随机数的生成（续）二、模拟中随机数的生成（续）n n用数据分析工具生成随机数用数据分析工具生成随机数 第一步，加载数据分析工具；第一步，加载数据分析工具；第一步，加载数据分析工具；第一步，加载数据分析工具；第二步，用第二步，用第二步，用第二步，用“随机数发生器随机数发生器随机数发生器随机数发生器”生成随机数。生成随机数。生成随机数。生成随机数。本讲稿第三十三页，共五十九页三、模拟次数的选择三、模拟次数的选择 n n确定模拟的重复次数确定模拟的重复次数确定模拟的重复次数确定模拟的重复次数n n n n重复模拟次数重复模拟次数重复模拟次数重复模拟次数 A A置信区间的半径置信区间的半径
33、置信区间的半径置信区间的半径 S S样本标准差样本标准差样本标准差样本标准差 u u1-/21-/2是标准正态分布的分位数是标准正态分布的分位数是标准正态分布的分位数是标准正态分布的分位数 本讲稿第三十四页，共五十九页三、模拟次数的选择（续）三、模拟次数的选择（续）n n【例例95】假假设设建建立立了了某某利利润润计计算算模模拟拟模模型型，利利润润随随机机变变量量值值模模拟拟输输出出了了100次次。这这100次次的的平平均均利利润润值值为为250元元，标标准准差差为为50元元，试试问问，如如果果我我们们想想要要保保证证平平均均利利润润估估计计值值的的误误差差至至少少有有99%的的把把握握在在5
34、元元之之内内，我们必须模拟多少次利润值输出？我们必须模拟多少次利润值输出？=1%,=1%,在在在在ExcelExcel中可用函数中可用函数中可用函数中可用函数NORMINV(0.995NORMINV(0.995，0 0，1)=2.581)=2.58 S=50,A=5S=50,A=5本讲稿第三十五页，共五十九页四、模拟结果的基本统计量四、模拟结果的基本统计量 n n模拟结果的集中趋势的量度模拟结果的集中趋势的量度 n n模拟结果的偏离程度的量度模拟结果的偏离程度的量度n n模拟结果的分布对称程度的量度模拟结果的分布对称程度的量度 n n模拟结果的峰态程度的量度模拟结果的峰态程度的量度n n模拟结
35、果的相关性分析模拟结果的相关性分析 本讲稿第三十六页，共五十九页四、模拟结果的基本统计量（续）四、模拟结果的基本统计量（续）本讲稿第三十七页，共五十九页第四节第四节 活动扫描模拟活动扫描模拟n n活活活活动动动动扫扫扫扫描描描描模模模模拟拟拟拟是是是是对对对对实实实实际际际际系系系系统统统统仿仿仿仿真真真真中中中中最最最最基基基基本本本本的的的的、最最最最有有有有效效效效的的的的、最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。本讲稿第三十八页，共五十
36、九页第四节第四节 活动扫描模拟（续）活动扫描模拟（续）n n活活活活动动动动扫扫扫扫描描描描模模模模拟拟拟拟是是是是对对对对实实实实际际际际系系系系统统统统仿仿仿仿真真真真中中中中最最最最基基基基本本本本的的的的、最最最最有有有有效效效效的的的的、最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。最关键的技术，人们常常把它用于对库存系统的模拟。n n通通常常，一一个个企企业业的的库库存存系系统统都都非非常常复复杂杂和和随随机机的的影影响响因因素素众众多多，因因此此，一一般般很很难难推推导导和和制制定定
37、具具体体的的定定量量管管理理方方法法，如如订订货货量量、订订货货周周期期和和安安全全库库存存等等，而而本本节节所所要要介介绍绍库库存存系系统统的的活活动动扫扫描描模模拟拟方方法法，却却能能很很好好地地解解决决这这一一问问题题。同同时时，我我们们注注意意到到解解决决复复杂杂的的管管理理问问题采用模拟的方法，正逐步成为主流。题采用模拟的方法，正逐步成为主流。本讲稿第三十九页，共五十九页第四节第四节 活动扫描模拟（续）活动扫描模拟（续）n n活动扫描模拟在库存系统中的应用活动扫描模拟在库存系统中的应用 库存建模的基本概念库存建模的基本概念 随机需求情况下的随机需求情况下的EOQ模拟模拟 库存系统的再
38、订购点和订购量模拟库存系统的再订购点和订购量模拟 本讲稿第四十页，共五十九页一、库存建模的基本概念一、库存建模的基本概念n n库存总成本库存总成本 储存成本（储存成本（Holding Costs）订购成本（订购成本（Ordering Costs）缺货成本（缺货成本（Stock-out Costs）采购成本（采购成本（Purchasing Costs）库存总成本库存总成本库存总成本库存总成本=储存成本储存成本储存成本储存成本+订购成本订购成本订购成本订购成本+缺货成本缺货成本缺货成本缺货成本+采购成本采购成本采购成本采购成本 库存管理的目的库存管理的目的库存管理的目的库存管理的目的:如何平衡这四
39、种成本，最终能使库存总成本到达最小。如何平衡这四种成本，最终能使库存总成本到达最小。如何平衡这四种成本，最终能使库存总成本到达最小。如何平衡这四种成本，最终能使库存总成本到达最小。本讲稿第四十一页，共五十九页一、库存建模的基本概念（续）一、库存建模的基本概念（续）n nEOQ模型的假设模型的假设 库存需求以不变的值出现且确定已知；库存需求以不变的值出现且确定已知；库存补充是即时的，且只在库存水平等于库存补充是即时的，且只在库存水平等于零时出现；零时出现；提前期是不变的；提前期是不变的；总以一个固定的订购量总以一个固定的订购量Q订购；订购；不允许缺货；不允许缺货；每单位的储存成本和每次订购成本都
40、是不每单位的储存成本和每次订购成本都是不变的。变的。本讲稿第四十二页，共五十九页一、库存建模的基本概念（续）一、库存建模的基本概念（续）n n库存状况库存状况(Inventory Position)当前库存状况当前库存状况当前库存状况当前库存状况=现有库存量现有库存量现有库存量现有库存量+已订购但尚未收到货物量已订购但尚未收到货物量已订购但尚未收到货物量已订购但尚未收到货物量 延期交延期交延期交延期交货数量货数量货数量货数量n n安全库存（安全库存（安全库存（安全库存（Safety StockSafety Stock）在计划利用率之外保留于库存中的一个附加数量，设置在计划利用率之外保留于库存中
41、的一个附加数量，设置在计划利用率之外保留于库存中的一个附加数量，设置在计划利用率之外保留于库存中的一个附加数量，设置安全库存水平必须知道预期需求分布及库存不耗尽的期安全库存水平必须知道预期需求分布及库存不耗尽的期安全库存水平必须知道预期需求分布及库存不耗尽的期安全库存水平必须知道预期需求分布及库存不耗尽的期望概率。望概率。望概率。望概率。n n再订购点再订购点再订购点再订购点 一般当库存状况降至或低于某个水平时，就需要下一份一般当库存状况降至或低于某个水平时，就需要下一份一般当库存状况降至或低于某个水平时，就需要下一份一般当库存状况降至或低于某个水平时，就需要下一份订购订购订购订购QQ单位的订
42、单。这个启动下一份订单的库存状况水平单位的订单。这个启动下一份订单的库存状况水平单位的订单。这个启动下一份订单的库存状况水平单位的订单。这个启动下一份订单的库存状况水平称为再订购点的水平称为再订购点的水平称为再订购点的水平称为再订购点的水平r r。再订购点水平再订购点水平再订购点水平再订购点水平=提前期内的期望需求提前期内的期望需求提前期内的期望需求提前期内的期望需求+安全库存安全库存安全库存安全库存 本讲稿第四十三页，共五十九页一、库存建模的基本概念（续）一、库存建模的基本概念（续）n nEOQ库存的过程库存的过程 本讲稿第四十四页，共五十九页二、随机需求情况下的二、随机需求情况下的EOQ模
43、拟模拟n n经济订购量经济订购量经济订购量经济订购量n n【例例9 9 6 6】假假设设需需求求具具有有均均值值为为每每周周100100单单位位的的泊泊松松分分布布，因因而而期期望望年年需需求求是是52005200单单位位。每每周周储储存存一一个个单单位位的的成成本本是是0.200.20元元，一一年年储储存存一一个个单单位位的的成成本本是是0.2052=10.400.2052=10.40元元，每每次次订订购购成成本本是是5050元元。每每个个未未能能满满足足的的需需求求都都失失去去而而且且使使公公司司损损失失100100元元的的利利润润。订订购购策策略略为为每每周周末末库库存存状状况况小小于于
44、下下周周的的平平均均需需求求100100时时订订购购，而而收收货货时时间间则则是是下下周周初初，即即再再订订购购点点水水平平（安安全全库库存存量量为为0 0）为为100100，订订购购没没有有延延期期。假假设设初初始始库库存存为为200200件件。那那么么应应该该采采用用多多少单位的订购量能使库存的总成本最小呢？少单位的订购量能使库存的总成本最小呢？本讲稿第四十五页，共五十九页二、随机需求情况下的二、随机需求情况下的EOQ模拟（续）模拟（续）n n 模拟结果一模拟结果一模拟结果一模拟结果一 本讲稿第四十六页，共五十九页二、随机需求情况下的二、随机需求情况下的EOQ模拟（续）模拟（续）n n 模
45、拟结果二模拟结果二模拟结果二模拟结果二 本讲稿第四十七页，共五十九页三、库存系统的再订购点和订购量模拟三、库存系统的再订购点和订购量模拟n n【例例例例9696】假假假假设设设设需需需需求求求求具具具具有有有有均均均均值值值值为为为为每每每每周周周周100100单单单单位位位位的的的的泊泊泊泊松松松松分分分分布布布布，因因因因而而而而期期期期望望望望年年年年需需需需求求求求是是是是52005200单单单单位位位位。每每每每周周周周储储储储存存存存一一一一个个个个单单单单位位位位的的的的成成成成本本本本是是是是0.200.20元元元元，一一一一年年年年的的的的单单单单位位位位储储储储存存存存成成
46、成成本本本本是是是是10.4010.40元元元元，每每每每次次次次订订订订购购购购成成成成本本本本是是是是5050元元元元。库库库库存存存存中中中中断断断断时时时时可可可可以以以以缺缺缺缺货货货货预预预预售售售售而而而而不不不不是是是是丢丢丢丢失失失失销销销销售售售售量量量量，设设设设缺缺缺缺货货货货成成成成本本本本为为为为2020元元元元。下下下下订订订订单单单单时时时时间间间间到到到到收收收收到到到到货货货货时时时时间间间间之之之之间间间间的的的的时时时时间间间间间间间间隔隔隔隔不不不不是是是是固固固固定定定定的的的的而而而而是是是是不不不不确确确确定定定定的的的的，即即即即提提提提前前前
47、前期期期期是是是是不不不不确确确确定定定定的的的的。根根根根据据据据经经经经验验验验，提提提提前前前前期期期期如如如如下下下下表表表表所所所所示示示示。订订订订货货货货时时时时间间间间总总总总是是是是在在在在周周周周末末末末，而而而而收收收收货货货货时时时时间间间间总总总总是是是是在在在在周周周周初初初初。那那那那么么么么应应应应该该该该采采采采用用用用多多多多少少少少单单单单位位位位的的的的再再再再订订订订购购购购点点点点（提提提提前前前前期期期期内内内内的的的的期期期期望望望望需需需需求求求求+安安安安全全全全库库库库存存存存）和和和和多多多多少少少少单单单单位位位位的的的的订订订订购购购
48、购量量量量能使库存的总成本最小呢？能使库存的总成本最小呢？能使库存的总成本最小呢？能使库存的总成本最小呢？提前期（周）提前期（周）提前期（周）提前期（周）1 12 23 34 45 5概率值概率值概率值概率值 0.20.20.30.30.20.20.20.20.10.1本讲稿第四十八页，共五十九页三、库存系统的再订购点和订购量模拟三、库存系统的再订购点和订购量模拟(续续)n n模拟结果模拟结果模拟结果模拟结果本讲稿第四十九页，共五十九页第五节第五节 过程驱动模拟过程驱动模拟n n等待线建模的基本概念等待线建模的基本概念n n单服务台等待线系统模拟单服务台等待线系统模拟n n多服务台等待线系统模
49、拟多服务台等待线系统模拟本讲稿第五十页，共五十九页一、等待线建模的基本概念一、等待线建模的基本概念n n等等等等待待待待线线线线系系系系统统统统（Waiting-line Waiting-line SystemSystem），或或或或称称称称排排排排队队队队系系系系统统统统（Queuing Queuing SystemSystem）。有有有有三三三三个个个个基基基基本本本本要要要要素素素素：实实实实体体体体到到到到达达达达、等待线（队列）和服务设施。等待线（队列）和服务设施。等待线（队列）和服务设施。等待线（队列）和服务设施。n n到达到达 到达一个排队系统可有若干不同方式。到达可以是恒定到达
50、一个排队系统可有若干不同方式。到达可以是恒定到达一个排队系统可有若干不同方式。到达可以是恒定到达一个排队系统可有若干不同方式。到达可以是恒定的，比如在由匀速运转的机器输送零件的装配线上。不的，比如在由匀速运转的机器输送零件的装配线上。不的，比如在由匀速运转的机器输送零件的装配线上。不的，比如在由匀速运转的机器输送零件的装配线上。不过，到达通常是随机出现的，并由某个概率分布来描述。过，到达通常是随机出现的，并由某个概率分布来描述。过，到达通常是随机出现的，并由某个概率分布来描述。过，到达通常是随机出现的，并由某个概率分布来描述。泊松分布常被用来描述在一个固定时期内的到达数。等泊松分布常被用来描述