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计算机仿真技术及CAD 第4章 离散事件计算机仿真

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系统工程4-2 离散事件仿真

系统工程4-2 离散事件仿真


电话呼唤
提货单 到达机场的飞机 驶入港口的货船 ……
通话
提取货物 降落 装(卸)载 ……
交换机(接线员)
邮局工作人员 跑道 码头(泊位) ……

仿真研究排队系统统计性能（略）
◦ 稳定平均延误时间，Di为第i个实体的延误时间
d lim Di / n
n i 1
n
◦ 平均滞留时间w， Si为第i个实体接受服务时间
9:43 时间表
20
— —

队长：在调整仿真时间时统计出的到达时间小于仿 真时间的客户数。

一些需要计算的统计数据
◦ 平均队长、最大队长 ◦ 系统中平均客户数
◦ 平均等待时间、平均逗留时间
◦ 服务台总闲期 ◦ 闲期所占比例
◦ 总服务顾客数

库存（存储）系统：
◦ 水库的蓄水 ◦ 工厂的原料存货 ◦ 商店的商品库存

各种费用之间的关系（略）
◦ 存储费用，单位存储费用是常数c1，R为需求速度： 1 t 1 c1 RTdt c1 Rt 2 0 2 ◦ 订货费用：单位费用递减
C c0 c(t) c1Rt/2 c2/t T 0 t0

（2）影响存货量的因素
◦ 平均消耗速度：单位时间的平均消耗量； ◦ 订货提前期：从订购到入库所需的时间； ◦ 最低存货量：为了安全生产用，以备采购延误或用量突增， 也成安全库存； ◦ 订货点：存货至某一库存量时应订货的基点。平均用量× 输补时间+最低存量； ◦ 最高存货量：特定时间存货的最高限额，订购点+购买量

共性：
◦ 需求：系统的输出，包括间断需求、连续需求、确定性需 求和随机需求
◦ 补充：系统的输入，补充策略根据系统的目标和需求方式 来确定
计算机仿真技术及CAD

计算机仿真技术及CAD


23
2.仿真软件的发展
近四十年来，仿真软件充分吸收了仿真 方法学、计算机、网络、图形/图像、多 媒体、软件工程、系统工程、自动控制、 人工智能等技术成果，从而得到了很大 发展。 仿真软件也从初期的机器代码，经历较 高级的编程语言，面向问题描述的仿真 语言，发展到模块化概念，并进而发展 到面向对象编程，图形化模块编程等。
37
(3) 控制系统CAD在控制系统教学中的应用也是十分 明显的，借助于控制系统CAD程序，可以加深学生对 控制系统理论的学习和理解。同时由于减少了许多繁 杂的手工计算，从而可以提高学习效率。过去在课堂 学习中只能举一些低阶系统和简单参数的例子，以便 于手工能够计算。今天借助于计算机，更为接近实际 的高阶系统也可作为学生的练习。从而使他们能得到 更多的实际训练，较早地获得实际控制系统设计的经 验。
6
2. 仿真的定义
对于比较简单的被控对象，可以在实际 系统上进行实验和调整来获得较好的整定参 数。 但是在实际生产过程中，大部分的被控 对象是比较复杂的，并且要考虑安全性、经 济性以及进行实验研究的可能性等，这在现 场实验中往往不易做到，甚至根本不允许这 样做。
7
例如研究导弹飞行、宇航、反应堆控制 等系统时，不经模拟仿真实验就进行直接实 验，将对人类的生命和健康带来很大的危险， 这时，就需要把实际系统建立成物理模型或 数学模型进行研究，然后把对模型实验研究 的结果应用到实际系统中去，这种方法就叫 做模拟仿真研究，简称仿真。
21
1.硬件的发展
40年代出现了模拟计算机，这时的计算 机大都是用来设计飞机的专用计算机。 50年代初，出现了通用的模拟计算机。 50年代末，数字计算机有了很大发展， 加上这时期在微分方程数值解的理论方 面又有很大的发展，所以在几种高级语 言（如FORTRAN，ALGOL等）出现以后， 在50年代末期，数字计算机便在非实时 仿真方面开始得到广泛的应用。
第4章MATLAB程序设计 《计算机仿真技术与CAD》

第4章MATLAB程序设计 《计算机仿真技术与CAD》

15
函数文件中定义的变量为局部变量，也 就是说它只在函数内有效。即在该函数返 回后，这些变量会自动在MATLAB工作空间 中清除掉，这与文本文件是不同的，但可 通过命令 global ＜变量＞
来定义一个全局变量。 函数文件与文本文件另一个区别在于其
第一行是由function开头的，且有函数名 和输入形式参数与输出形式参数，若是没 有这一行的磁盘文件就是文本文件 。
信息工程学院
College of information engineering
再 见!
34
解 可由下列的while循环程序来执行。
%ex4_5.m
ikey=0;
while(ikey==0)
s1=input('若给x赋值请输入[y/n]? ','s');
if(s1=='y'|s1=='Y')
ikey=1; x=1
else if (s1=='n'|s1=='N') ikey=1; x=0, end
%ex4_1_1.m x1=-2;x2=3;x3=1; y1=3*x1+x2+x3 y2=3*x1-x2-x3
6
7
② 当以上文本文件ex4_1_1.m建立后，在 MATLAB 命令窗口中输入 >>ex4_1_1 回车后结果显示： y1=
-2 y2=
-10
8
由于文本文件中的变量为全局变量，故以 上变量x1,x2,x3的值，也可在文本文件外先给 定，此时的文本文件为
%ex4_2.m function [b1,b2]=ex4_2(a1,a2,a3) b1=3*a1+a2+a3; b2=3*a1-a2-a3;
离散事件系统仿真方法讲解

离散事件系统仿真方法讲解


2021/4/18
Su Chun, Southeast University
29
仿真时钟推进机制
下次事件时间推进机制：仿真时钟按照下一个事件预计将要发 生的时刻，以不等的时间间隔向前推进。即仿真时钟每次都跳 跃性地推进到下一事件发生的时刻上去。
该推进机制中，仿真时钟的增量不定，取决于被仿真系统。
仿真时，需将事件按发生时间的先后次序排列，仿真时钟时间 则按事件顺序发生的时刻推进。当某一事件发生时，需立即计 算出下一事件发生的时刻，以便推进仿真时钟，直到仿真运行 结束。
2021/4/18
Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
面向活动仿真模型总控程序的算法结构包括： ① 时间扫描 ② 活动例程扫描
由于事件直接影响系统状态，活动扫描要反复进行，包括确 定事件和条件事件。
2021/4/18
Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
③ 进程交互法（Process Interaction）
事件调度法和活动扫描法的基本模型单元分别是事件处理和 活动处理。它们都针对具体事件而建立，各处理相对独立。 进程交互法的基本模型单元是进程。进程针对某类实体的生命 周期而建立，一个进程包含了实体流动中发生的所有事件。
以单服务台排队服务系统为例，顾客生命周期的进程为：
Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
顾 客 排 队 进 程 模 型
模型说明：
• 服务员两名， 队列一条
• “∆”表示某顾客产生的时刻，也为相应进程开始的时刻；
• “□”表示某顾客离去的时刻，也为相应进程撤销的时刻；
计算机仿真技术与CAD——基于MATLAB的控制系统(第2版)[李国勇]第4章连续系统按环节离散化的数字仿真

计算机仿真技术与CAD——基于MATLAB的控制系统(第2版)[李国勇]第4章连续系统按环节离散化的数字仿真


u(kT 1)T
) ]
u[(k T
1)T ] (k
(t T
k t
T) (k
1)T
(4-5)
)
当t=(k+1)T时
uh[(k 1)T ] u(kT)
u[(k
1)T ]
u(kT)
u[(k T
1)T ]
(4-6)
13
今对典型环节中系数a,b,c,d的不同情况，求离散
状态变量式输出量的解。
1．当a≠0,b=0(相应有比例、微分和比例微分等环节) 时，由式（4-4）可得
A a 0, B c
b
b
（4-13）
代入式（4-10）后可得
z[(k 1)] z(kT) cT u(kT) cT u[(k 1)T ]
2b
2b
同样由式（4-8）和式（4-6）两式可得
x[(k 1)T ] z[(k 1)T ] d u(kT) （4-14）
b
17
今将以上三种情况下的典型环节的仿真模 型归纳为一个统一公式
2
4.1 连续系统的离散化
设连续系统的状态空间表达式为
x(t) Ax(t) Bu(t)
y(t
)
Cx(t)
Du(t)
其状态方程的解为
(4-1)
t
x(t) e At x(0) e A(t ) Bu ( )d
0
3
对于kT及（k＋1）T两个相邻的采样时 刻，状态变量的值分别为
kT
x(kT) e A(kT ) x(0) e A(kT ) Bu ( )d
if (u>u1)
if ((u-s)>=x1) x=u-s;else x=x1;end
4.离散事件仿真

4.离散事件仿真


计算机仿真技
接受服务的顾客 服务员
顾客离开
临时实体
排队活动
永久实体
接受服务活动
顾客到达事件
顾客开始接受 服务事件
顾客服务完毕 离去
4. 进程(Process)
顾客超市结帐服务进 程
进程是由若干个事件和若干个活动组成，它描述了事件及活动之 间的相互逻辑关系及时序关系。
排队论方法 网络图或事件图法
形式语言与自动机法 随机过程描述法（如Markov过程和CSMP过程） 抽象代数法（如双子代数、极小代数、极大代数）
计算机仿真技术基础 15
离散事件建模的步骤
1. 明确仿真目的 建模之前，必须根据仿真目的，确定所需要获取的某一事 件或系统的信息、模型类型、资料及数据。目的不同，所 建立的模型也不同，衡量仿真结果的逼真性准则也就不同。 甚至对某一仿真目的，模型是有效的，而对另一仿真目的， 模型可能就是无效的。 比如，[例4.2]中的船闸运行系统中，如果仿真目的是了解 船闸服务时间长短对船闸利用率的影响，这种情况属于排 队论模型。如果还要分析闸门的开关控制和动力学特性， 以及注水放水过程特性，系统应视为连续-离散混合型系统。
对于离散事件构成的离散事件系统或连续-离散混合系统的研究， 逐渐成为仿真技术应用的一个重要分支领域。
计算机仿真技术基础 5
4.1.1 离散事件系统的基本要素
离散事件系统的一些基本要素包括：实体、活动、事件等. 以超市购物系统为例：
[例4.1] 华联超市济南大学分店，共有10个服务台供顾客结帐， 营业时间为9：00 – 21：00，顾客选购完商品到服务台结帐的 时间是随机的，而且各自独立，每位顾客接受服务的时间长短 也是随机的。描述该系统的状态，可以是：
系统建模与仿真第四章_离散事件仿真基础解析

系统建模与仿真第四章_离散事件仿真基础解析

• 服务台的状态：忙，闲 • 顾客排队等待的队长：0，1，2，…
济南大学控制科学与工程学院
计算机仿真技术
6
顾客进入系统
顾客排队
接受服务的顾客 服务员
顾客离开
超市系统 临时实体
永久实体
1. 实体(Entity)
• 临时实体：只存在一段时间，由系统外部到达和进入系统. 如超 市系统里的顾客，该临时实体随机到达系统，经过服务员的服务， 然后离开系统. 那些已经在超市选购但并未到服务台结帐排队的 不能称为该系统的实体.
济南大学控制科学与工程学院
计算机仿真技术
3
连续系统与离散事件系统仿真的 区别
• 在连续系统数字仿真中，时间通常被分割成均等或非 均等的时间间隔，并以一个基本的时间间隔计时.
• 而离散事件仿真通常是面对事件的，时间指针不是固 定增值推进，而是由事件的推动而随机递进.
• 连续系统仿真中，系统的动力学模型是由表征系统变 量之间的关系的方程来描述的，仿真的结果表现为系 统变量随时间变化的历程
济南大学控制科学与工程学院
计算机仿真技术
10
[例4.2] 在一个有较大水位落差河段上的船闸运行系统， 从上游新来的船只到达船闸时，进行排队，排到时，船 闸打开，船只过闸，最后船只离开船闸. 该系统的实体、 事件、活动和进程，它们之间的关系？
第四章 离散事件仿真基础
• 前面所讨论的系统，其状态变量是连续变化的，这类 系统的仿真成为连续系统仿真.
• 离散事件系统受事件驱动，系统的迁移发生在一系列 离散事件点上，系统状态是跳跃式变化的，在时间和 空间上都是离散的，与连续系统在性质上完全不同. 比 如：生产调度管理、库存系统、计算机通讯网络等.
接受服务活动
离散事件系统仿真方法简介

离散事件系统仿真方法简介

离散事件系统仿真方法简介摘要：本文介绍了离散事件系统仿真研究的方法，并结合编组站到达场作业仿真系统，阐述了仿真研究的过程。

在离散事件系统仿真研究中，介绍了实体、事件和仿真时钟等概念，并对仿真时钟的推进方法等时间步长法和事件步长法进行了详细说明。

在仿真研究的过程中，结合编组站到达场作业仿真系统，介绍了利用计算机对作业过程进行仿真的方法。

关键词：离散事件；系统仿真；Abstract: This paper introduces thesimulation method ofdiscrete eventsystem,combined with themarshalling stationarrived at the stationoperation simulation system,thesimulationresearch.In the simulationof discrete eventsystem,introduces the entity,event and thesimulation clockconcept,and the simulationclock pushingmethod oftime stepmethod andstep methodis described in detail.Inthe simulation,with thestation at thefieldoperation simulationsystem of marshalling,introduced the method ofusing computerto simulate theworking process.Keywords:discrete eventsystem simulation;运用模型研究客观事物，是人类自古以来一直沿用的研究方法。

这种方法是利用相似原理，运用物理模型模仿被研究的系统。

对于一个系统来说，它与外部环境之间或其组成部分之间，存在一定的数学和逻辑关系。

计算机仿真教案04-2-第四章 离散相似法的连续系统仿真

计算机仿真教案04-2-第四章 离散相似法的连续系统仿真

)脉冲传递函数模型
离散系统
连续系统
差分方程 Z变换 脉冲传递函数
微分方程 拉氏变换 传递函数
脉冲传递函数的定义 在连续系统中、应用拉氏变换可将描述系统的
微分方程转化为传递函数。同样，在采样系统中， 利用Z变换可将描述采样系统的差分方程转化为 类似于传递函数的另一种数学模型一脉冲传递函 数，或称Z传递函数。脉冲传递函数的定义如下：
( TeA(Tt)Bt)d u'(tkT ) 0
所以，x(n+1)= Φ (T)x(n)+Φ m(T)u(n)+Φ p(T)u’(n)
(3-2-9)
离散化状态方程-系数计算
(T ) e AT
m (T )
T e A (T t ) Bdt
0
p (T )
T e A(T t ) Btdt
x(n+1)=Φ (T)x(n)+Φ m(T)u(n) 加零阶保持器的离散化状态方程
(3-2-8)
加一阶保持器的离散化状态方程
如果采用一阶保持器，那么，
u(kTt)u(kT)u(kT)u[k(1)T]t T
u(kT)u'(kT)t
代入(3-2-7)，
x[k (1)T]eAT x(kT )( TeA(Tt)Bd )u(tkT ) 0
G (Z ) Z { 1 e sT G (s) }(1 z 1 )Z { G (s)}

T(
( AT ) i ) B
0 (i 1)!
p ( T )
T e A ( T t ) Btdt
0
令 =T-t，则有，
P ( T )
T e AB(T )d
《计算机仿真技术与CAD》习题答案

《计算机仿真技术与CAD》习题答案

第0章绪论0-1 什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？答：仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。

它所遵循的基本原则是相似原理。

0-2 仿真的分类有几种？为什么？答：依据相似原理来分：物理仿真、数学仿真和混合仿真。

物理仿真：就是应用几何相似原理，制作一个与实际系统相似但几何尺寸较小或较大的物理模型（例如飞机模型放在气流场相似的风洞中）进行实验研究。

数学仿真：就是应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行研究。

它由软硬件仿真环境、动画、图形显示、输出打印设备等组成。

混合仿真又称数学物理仿真，它是为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学仿真、物理仿真和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中有部分实物介入的混合仿真也称为半实物仿真或者半物理仿真。

0-3 比较物理仿真和数学仿真的优缺点。

答：在仿真研究中，数学仿真只要有一台数学仿真设备（如计算机等），就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究，而且，进行一次仿真实验研究的准备工作也比较简单，主要是受控系统的建模、控制方式的确立和计算机编程。

数学仿真实验所需的时间比物理仿真大大缩短，实验数据的处理也比物理仿真简单的多。

与数学仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果直观逼真，精度高，可信度高，具有实时性与在线性的特点；但其需要进行大量的设备制造、安装、接线及调试工作，结构复杂，造价较高，耗时过长，灵活性差，改变参数困难，模型难以重用，通用性不强。

0-4 简述计算机仿真的过程。

答：第一步：根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。

第二步：建立系统的数学模型对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。

《计算机仿真技术和CAD》习题答案解析

《计算机仿真技术和CAD》习题答案解析

第0章绪论0-1 什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？答：仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。

它所遵循的基本原则是相似原理。

0-2 仿真的分类有几种？为什么？答：依据相似原理来分：物理仿真、数学仿真和混合仿真。

物理仿真：就是应用几何相似原理，制作一个与实际系统相似但几何尺寸较小或较大的物理模型（例如飞机模型放在气流场相似的风洞中）进行实验研究。

数学仿真：就是应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行研究。

它由软硬件仿真环境、动画、图形显示、输出打印设备等组成。

混合仿真又称数学物理仿真，它是为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学仿真、物理仿真和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中有部分实物介入的混合仿真也称为半实物仿真或者半物理仿真。

0-3 比较物理仿真和数学仿真的优缺点。

答：在仿真研究中，数学仿真只要有一台数学仿真设备（如计算机等），就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究，而且，进行一次仿真实验研究的准备工作也比较简单，主要是受控系统的建模、控制方式的确立和计算机编程。

数学仿真实验所需的时间比物理仿真大大缩短，实验数据的处理也比物理仿真简单的多。

与数学仿真相比，物理仿真总是有实物介入，效果直观逼真，精度高，可信度高，具有实时性与在线性的特点；但其需要进行大量的设备制造、安装、接线及调试工作，结构复杂，造价较高，耗时过长，灵活性差，改变参数困难，模型难以重用，通用性不强。

0-4 简述计算机仿真的过程。

答：第一步：根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。

第二步：建立系统的数学模型对于简单的系统，可以通过某些基本定律来建立数学模型。

4-离散事件系统仿真


否 仿真是否结束? 是
报告产生 程序
1、输出有关的统计值 2、输出报告
事件和系统状态
1. 2.
1. 2.
事件 顾客到达系统（属性：到达时间） 顾客离开系统（属性：离开时间） 系统状态 顾客排队的队长 服务员忙闲状态
顾客到达
到达事件
预定下一个 到达事件 否
服务员是否空闲
1.该顾客等待时间为0 2.完成服务的顾客数加1 3.置服务员为忙 4.预定本顾客的离开事件 返回
随机库存模型（1）
一个库存系统中最基本的两个概念是“需求” 和“订货”。 需求：这是库存系统的输出。由于需求，使存 储量不断减少。需求量有确定性的和随机性的 两种。 订货：这是库存系统的输入。由于订货，使存 储量得以补充，以满足要求。一般从订货到货 物进入仓库，往往需要一段时间，这段时间称 为滞后时间。由于存在滞后，所以对管理者来 说，需要提前一段时间订货，也就是提前时间。 提前时间也有确定和随机两种。
排队系统
排队系统的主要要素是顾客和服务员 主要因素 到达模式 服务模式 服务员数目 系统容量 排队规则（FIFO、LIFO、PR、SIRO）
1. 2. 3. 4平均顾客数
时刻t系统内的顾客总数为L(t) m
ˆ L=
∑R
i =1
i
T
式中，T为统计的总时间，Ri=时间区间[bi-1,bi]上排队的人 数乘以区间长度，m是在T内发生的事件总数
Simlib的全局变量(1)
sim_time: float型，表示仿真时间，由 timing函数更新 next_event_type:int型，下一事件的类型， 由timing函数更新 transfer:float数组（1…10），用于传递 数据到列表中或者从列表中取出数据。 maxatr:int型，每条纪录的最多属性数， 最少为4，最大为10

第四章 离散事件系统仿真方法1

第4章离散事件系统仿真方法4.1离散事件系统仿真一般概念4.1.1 一般概念离散事件系统：系统中的状态只在离散时间点上发生变化，而且这些离散时间点一般是不确定的。

系统状态是离散变化的，而引发状态变化的事件是随机发生的，因此这类系统的模型很难用数学方程来描述。

随着系统科学和管理科学的不断发展及其在军事、航空航天、CIMS和国民经济各领域中应用的不断深入，逐步形成一些与连续系统不同的建模方法：流程图和网络图。

离散事件系统建模与仿真的基本概念：⑴实体：是描述系统的三（四）要素之一，是系统中可单独辨识和刻画的构成要素。

如：工厂中的机器，商店中的服务员，生产线上的工件，道路上的车辆等。

从仿真角度看，实际系统就是由相互间存在一定关系的实体集合组成的，实体间的相互联系和作用产生系统特定的行为。

实体可分为两大类：临时实体和永久实体临时实体——在系统中只存在一段时间的实体。

一般是按一定规律有系统外部到达系统，在系统中接受永久实体的作用，按照一定的流程通过系统，最后离开系统。

临时实体存在一段后即自行消失，消失有时是指实体从屋里意义上退出了系统的边界或自身不存在了；有时仅是逻辑意义上的取消，意味着不必再予以考虑。

如：进入商店的顾客、路口的车辆、生产线上的工件、进入防空火力网的飞机、停车场的汽车等。

永久实体——永久驻留在系统中的实体。

是系统产生功能的必要条件。

系统要对临时实体产生作用，就必须有永久实体的活动，也就必须有永久实体。

可以说临时实体与永久实体共同完成了某项活动，永久实体作为活动的资源而被占用，如：理发店中的理发员、生产线上的加工装配机械、路口的信号灯等。

属性和行为相同或相近的实体可以用类来描述，这样可以简化系统的组成和关系。

如：理发店服务系统可以看成是由“服务员”和“顾客”两类实体组成的，两类实体之间存在服务与被服务的关系。

⑵属性是实体特征的描述，一般是系统所拥有的全部特征的一个子集，用特征参数或变量表示。

选用那些参数作为实体的属性与建模目的有关，一般按以下原则：便于实体分类：如按理发店顾客的性别；便于实体行为的描述：如飞机的速度便于排队规则的确定：如生产线上待处理工件的优先级水平。

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区别
1）离散事件系统中，各事件以某种顺序或在某种条件 下发生，并且大都属于随机性的，或者是由于随机的 输入，或者是由于系统元素的属性值作随机变化，使 得难以用常规的方法去研究。
2）连续系统仿真中，时间常被分割成均等的或非均等 的间隔，并以一个基本的时间间隔计时； 离散事件系统的仿真则常是面向事件的，时间指针往 往不是按固定的增量向前推进，而是由于事件的推动 而随机推进的。
（3）便于排队规则的确定。例如，生产线上待处 理工件的优先级水平有时需要作为“工件”实体的属 性考虑，以便于“按优先级排队”规则的建立与实现。
3) 状态（State）：实体的状态指在某一时刻 该实体的所有属性值，系统的状态由系统中各 实体的状态合成。
如在理发店服务系统中“顾客”有“等待服务”， “接受服务”等状态，“服务员”有“忙”和“闲” 等状态。状态可以作为动态属性进行描述。
2) 属性(Attribute)： 每一实体所具有的有效 特征称为实体的属性。属性与仿真目的有关， 一般可参照下面原则选取:
（1）便于实体的分类。例如，将理发店顾客的性 别（男、女）作为属性考虑，可将“顾客”实体分为 两类，每类顾客占用不同的服务台。
（2）便于实体行为的描述。例如，将飞机的飞行 速度作为属性考虑，便于对“飞机”实体的行为（如 两地间的飞行时间）进行描述。
活动总是与一个或几个实体的状态相对应。
5)事件（Event）：改变系统状态的某一瞬时
操作或行为称为事件。事件通常发生在活动的
开始或结束时刻。
例如，在例4. 1中，可以把“顾客到达”称为一类事 件，因为正是由于顾客到达，系统的状态——服务员 的“状态”才能由闲变忙（如果原先无人排队），或 者使另一系统状态——排队的顾客人数发生变化（队 列人数加1）。 一个顾客接受服务完毕后离开系统，也可以定义成一 类事件，因为服务台由忙变闲或者等待的队列发生变 化。
那些虽然到达但未进入理发店的顾客则不能称为该 系统的临时实体。
永久性地驻留在系统中的实体称为永久实体。 例4. 1中的服务员是永久实体，只要系统处于 活动状态，这些实体就存在，或者说。永久实 体是系统处于活动的必要条件。
临时实体按一定规律不断地到达系统，在 永久实体作用下通过系统，最后离开系统，整 个系统呈现动态过程。
图 4-2 事件、活动、进程间的关系示意图
7)仿真钟
用于设置仿真的时间变量，表示仿真时间的变化.
仿真计算的过程就是由当前仿真时刻系统的状态推 算出下一仿真时刻系统的状态。
仿真钟推进的时间间隔称为仿真步长。是随机的。
仿真钟的推进方法:
事件调度法（事件增量法）:按下一最早发生事件的发生 时间推进. 固定增量法:类似于连续系统的等步长方法。主要用于系 统发生时间具有极强的周期性的模型，如定期订货的库存 系统，以年、月为单位的经济计划系统等。
6)进程（Process）：实体的进程是由若干个 该实体若干事件及活动构成的，它包含了这些 事件和活动的逻辑关系和时序关系。
顾客到达系统，经过排队、接受服务直到服务完毕 后离去可称为一个进程。
事件、活动、进程三者之间的关系可用图 4-2表示：
进程
排队活动
服务活动
顾客到达事件
服务开始事件
服务结束事件
3）连续系统仿真中，系统模型是由表征系统变量之间 关系的方程来描述的，仿真的结果表现为系统变量随 时间变化的时间历程；
离散事件系统仿真中，系统变量是反映系统各部分相 互作用的一些事件，系统模型则是反映这些事件的数 集，仿真结果是产生处理这些事件的事件历程。
连续系统仿真的目的是要得到状态变量的动态变化过 程并由此分析系统的性能。
第四章 离散事件计算机仿真
教学目标
(1) 通过具体例题掌握离散事件动态 系统仿真基本概念
(2) 学会研究离散事件动态系统仿真 中简单的数学问题
(3) 离散事件系统的仿真实例
(4) 能够建立离散事件问题模型并仿真概述 4.2 离散事件系统的建模方法 4.3 离散事件系统的仿真方法 4.3 随机数与随机变量 4.4 输入数据分析 4.5 仿真的输出分析
4.1 离散系统仿真概述
4.1.1 概述 离散事件系统是指系统状态只在离散时刻发生变 化的，而且这些离散的时间点一般是不确定的 （随机的）。(指受事件驱动、系统状态跳跃式变 化的动态系统，系统的迁移发生在一串离散事件 点上）
这类系统广泛地存在于人们的日常生活中，如银 行服务系统是一种典型的离散事件系统，在等待 线上排队等待或正在接受服务的顾客数可作为系 统的状态，新顾客的到达或出纳员完成对一顾客 的服务就是可以使系统状态发生变化的事件。
例4.1：单人理发馆系统，设上午9：00开门, 下午5：00关门．顾客的到达时间一般是随机 的，为每个顾客服务的时间长度也是随机的。 描述该系统的状态是服务台的状态(忙或闲)、 顾客排队等待的队长。
显然这些状态量的变化也只能在离散的随机时间点 上发生。
类似的系统有：订票系统、库存系统、加工制造系 统、交通控制系统、计算机系统等。
4.1.2 离散系统仿真的基本要素
1）实体（Entity）：实体是系统的成分。实体 可分为两大类：临时实体和永久实体。
在系统中只存在一段时间的实体称为临时实体。这 类实体由系统外部到达并进入系统，然后通过系统， 最终离开系统。例4. 1中的顾客显然是临时实体，它 们按照一定的规律随机地到达系统（理发馆），经过 服务员的服务（可能要排队等待一段时间）后即离开 系统。
离散事件系统仿真中的状态变量随着事件的不断发生 呈现出动态变化过程，仿真的主要目的不是要得到这 些状态变量是如何变化的。因为这种变化是随机的。 某一次运行得到的状态变化过程只不过是随机过程的 一次取样，因而如果进行另一次独立的仿真运行所得 到的变化过程可能完全不同，所以它们只有在统计意 义下才有参考价值。
4)活动（Activity）：任何使系统状态发生某 种变化的过程或行为。一般活动具有一定的持 续时间。
离散事件中的活动，通常用于表示两个可以区分的 事件之间的过程，它标志着系统状态的转移。
例如，顾客到达事件与顾客开始接受服务事件之间 可称为一个活动，该活动使系统的状态（队长）发生 变化。
顾客开始接受服务事件与服务结束事件之间也可以 称为一个活动，它使队长减1，使服务员由忙便闲。