基于Flexsim仿真软件的银行系统仿真论文.doc

目录摘要1引言11 flexsim仿真软件21.1flexsim介绍21.2flexsim应用22 数据采集与处理22.1数据采集22.2 数据整理33 银行的仿真模型53.1仿真模型53.2 模型实体设计63.3建模与设置64 模拟结果分析11结论12总结12基于flexsim仿真软件的银行系统仿真摘要：本文对昆明理工大学附近的中国农业银行学府路支行进行了系统仿真研究。首先介绍了仿真的相关概念，并介绍了flexsim仿真软件。建立了包括服务窗口等对象的仿真模型。同时，在flexsim环境下用一些实际的数据进行了仿真。从模型仿真中获得了有用的结果来检验数学计算结果，以此可以看出银行营业的具体情况，这将可以支持该支行的决策和发展。关键词：仿真，银行，flexsim软件。引言仿真意味着在建模时用小对象描述存在的物体来进行模拟。仿真也是系统运行或者过程进行的模拟。可以通过仿真建模来研究系统行为的进行。可以通过仿真建模来研究系统随时间变化的特性。研究时为模型做一系列系统相关的假设。这些假设有数学的、逻辑的和抽象的关系。这些关系存在于实体之间。系统是由互相联系、互相制约、互相依存的若干组成部分结合在一起的具有特定功能和运动规律的有机整体。模型是为了某种特定目的将系统的某一部分信息进行抽象而构成的系统替代物，它不是“系统的复现”，而是按研究的实际需要和侧重面，寻找一个便于进行系统研究的“替身”。所谓计算机仿真，就是在实体上不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下，先通过对考察对象进行建模，用数学方程式表达出其物理特性；然后编制计算机程序，并通过计算机运算出对象在系统参数、以及内外环境条件改变的情况下，其主要参数如何变化，从而达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。计算机仿真有系统、模型和计算机三要素，它们之间的关系如图1所示。图1 计算机仿真示意图目前随着研究系统的不断复杂化和计算机技术的不断发展，仿真技术越来越多地运用到系统研究与优化的工作中。运用仿真技术可以有效的缩短试验周期、降低成本、优化系统参数，在系统优化中发挥着越来越重要的作用。1 flexsim仿真软件1.1flexsim介绍flexsim是一款基于真实对象的仿真软件，提供的建模可以帮助可视化流程来优化生产并最小化运作费用。一条流程可定义为单元完成的一系列操作或工步。如果流程能用图或流程图来定义，那么就可以用flexsim进行仿真建模。flexsim提供给用户一个强大的平台，可以在三维环境下通过拖拉对象进行形象化、建模和仿真流程。另外，也可以对流程性能、瓶颈和生产能力进行深入的统计分析。1.2flexsim应用在银行的优化中，仿真是很重要的环节，它可以有效的评估各种设计方案的效率和优缺点，从而指导实际的物理结构设计，有效的节省了成本。目前有很多优秀的仿真软件，如witness，quest，flexsim等等。这些仿真软件都各有各的特点。witness对模型的描述清楚，对用户的开放程度大，可以有效的编写用户代码，但是三维显示效果较差；quest的三维显示效果好于witness，但对用户的开放程度太低；flexsim对用户开放程度高，三维显示效果好。在本次仿真中，采用本学期学习的flexsim软件。flexsim可以应用于范围广泛的系统和过程中，例如表1所示：制造业仓储和配送运输其他半导体芯片制造肉食包装工厂中的牛肉处理钢铁制造果酱成品的罐装，标签，包装，发货电子器件制造港口集装箱船只的装卸配送中心操作订单取货传输带系统和布局物流货架，传送带和堆垛机高速路交界处的交通流火车站中人群和列车的移动河流中驳船的往来穿梭国际边防路口的交通堵塞矿石开采和加工快餐店中食物准备和客户服务参观者在娱乐场所内的活动喷气式飞机引擎的拆卸，翻新和更换医院中病人和食物的处理共享的网络存储器中数据的流动银行处理中心中支票的处理表1 flexsim应用范围2 数据采集与处理2.1数据采集系统可以分为离散系统和连续系统两类。因为银行系统的状态变量如银行里的顾客总数、顾客在某一时间段到达人数尽在有顾客到达或有顾客结束服务离开时发生变化。而离散系统就是一类状态变量随时间在一组离散值上跳转的系统。所以银行系统是一个离散系统。 进行建模的先决条件是必须有一定的现实数据为依据，我们的目的是为了对银行客服窗口的服务人员是否有空闲，是否达到最大利用率，服务更加贴近客户要求，增强银行之间的竞争能力。数据的搜集与整理是进行统计研究的基础，统计研究所需的基础资料，就是通过数据的搜集和对这些数据进行分类整理后建立的。有了这些基础资料，我们才能对总体数量特征和数量关系做进一步描述和推断。统计数据的搜集是统计整理和分析，以及统计推断和预测的基础。统计数据的搜集就是根据统计研究的目的和要求，有组织、有计划地向调查对象搜集原始资料和次级资料的过程。我们这次的数据搜集采取了直接观察法，通过分时段对仿真对象农业银行学府路支行的营运进行观察，搜集了每个时段顾客的数量和到达时间。数据采集样本如下表2、表3：序号到达时刻19：051229：0621表2、顾客到达时刻记录表样本序号开始服务时刻服务结束离开时刻19：05149：073729：06249：0931表3、顾客接受服务时刻记录表样本顾客等待时间=开始服务时刻 - 到达时刻顾客接受服务的时间=服务结束离开时刻 - 开始服务时刻2.2 数据整理统计搜集到的大量原始资料是分散的，不系统的。必须按照科学的原则加以整理，使之系统化和条理化，才能由个别的数量特征上升为反映总体的数量特征。统计整理包括资料的审核、分组、汇总计算和制作统计表、统计图。excel具有较强数据分析能力，它为我们提供了一系列数据分析工具，称为“分析工具库”，如描述统计、方差分析、协方差分析、指数平滑、直方图、排位与百分比排位等。我们可以使用这些“分析工具”在工作表中寻找出数据的变化规律，以帮助我们进行数据分析。使用“分析工具”只需要为分析工具提供必要的数据和参数，该工具便会使用相应的统计方法开展分析，同时在输出表格中显示相应的结果。其中的一些工具在生成输出表格时还能形成图形。下表是我们这次银行模拟搜集、整理汇总后的数据。序号时间段到达人数（人）平均间隔到达时间（分）19：00-9：3010329：30-10：00132.307692308310：00-10：30171.764705882410：30-11：00201.5511：00-11：30291.034482759611：30-12：00350.857142857712：00-12：30450.666666667812：30-13：00420.714285714913：00-13：30400.751013：30-14：00380.7894736841114：00-14：30370.8108108111214：30-15：00360.8333333331315：00-15：30340.8823529411415：30-16：00320.93751516：00-16：30281.0714285711616：30-17：00152总人数471平均值1.24499222表4、整理所得到达人数、平均间隔到达时间数据表 从上图可以得出到达人数折线图，如图2所示： 图2、到达人数折线图根据表4 的数据进行统计分析得如下表5，平均1.24499222标准误差0.170685835中位数0.909926471众数/标准差0.68274334方差0.466138468峰度1.598571898偏度1.516140114区域2.333333333最小值0.666666667最大值3求和19.91987553观测数16最大(1)3最小(1)0.666666667置信度(95.0%)0.363808243表5、数据分析表根据概率定理，用工作抽样法处理的现象接近正态分布曲线。以平均数为为中线按下例计算：设x，x，x是来自正态总体n（，）的样本，是样本均值，则有n（，）从上面数据分析得到数据服从正态分布。3 银行的仿真模型3.1仿真模型图3 仿真用银行简图服务台1服务台2只要服务台有空闲，顾客可以去任意服务台接受服务。排队等待服务接受服务服务结束离开图4 仿真用银行概念模型我们模拟的银行系统共有两个服务窗口，每个窗口都可以进行任意服务工作。顾客从银行大门进入，在排队机上取号，在系统模拟中体现为进来在沙发处排队，等候服务。只要有窗口空闲，顾客就可以接受服务了。服务结束后离开银行。整个仿真模型模拟的是从对外大门取号机等待区（沙发）交易窗口对外大门的整个物流过程的运作。具体的地图和概念模型如图3和图4所示：3.2 模型实体设计实体名称仿真对象功能source银行入口顾客进入sink银行出口顾客离开queue排队机体现先来先服务的概念。processor服务台、取号机有两个服务台，每个服务台都可以进行任何服务。只要服务台空闲，就可以服务；一个取号机。visualtool顾客在属性中将其改为人，不同颜色的衣服的人表示要求服务不同。flownode路径为了让顾客体现出行走路径表6、本次模拟所用到的模型实体3.3建模与设置图5 定义实体及连线图图6 设置发生器到达时间间隔a 图7 设置发生器到达时间间隔b 图8 设置发生器创建出发 图9 设置取号机处理时间 图10 设置暂存区属性a 图11 设置暂存区属性b 图12 设置服务窗口属性 图13 运行后三维视图4 模拟结果分析该模型是一个随机的非中断模型，模拟时间设置为2592000秒。首先对该系统进行模拟6次，并对得到的报表进行分析，分析表如表7：图14 统计报告第一次第二次第三次第四次第五次第六次source1555555queue208888888processor14222222processor224222222processor210444444sink4777777表7分析统计报表第一次第二次第三次第四次第五次第六次queue208000000processor14859337.5845710.8860500.3856369.86853153.86855296processor224114.481978.7643380.2994280.85721281.85917134.44processor2108528.10612029.58338.4459164.66159356.662515494source1000000sink4000000表8闲置时间统计报表 服务窗口的使用率=服务窗口的使用时间100%模拟的总时间第一次第二次第三次第四次第五次第六次queue20814.9509314.985114.9745614.9564314.9674114.954processor140.669350.668840.667890.668850.667840.6694processor2240.9999690.9998520.9999320.9999810.9994571processor2100.995380.994780.996010.997420.996850.9971source1111111sink4111111表9 利用率统计报表结论通过对该系统的分析，可以看出以下几个问题：1、两个服务窗口的使用率非常高。两个服务窗口的使用率都接近于100%，所以两个服务窗口闲置时间基本没有。2、银行的等候区长度较长，所以，可以增设一个服务窗口。总结系统仿真是一门新兴技术学科，当由于安全上、技术上、经济上或者时间上的原因，对实际系统进行真实的物理实验很困难， 有时甚至是不可能时， 系统仿真技术就成了十分重要、甚至是必不可少的工具。经过近一个学期的对中国农业银行学府路支行仿真的学习与研究，终于使得银行系统仿真成功完成。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战。我们经过了对系统仿真的学习，对flexsim软件的学习，然后到系统设计与建模，再到数据收集，再到数据设置，再到模拟分析和编写此论文，这其中的每一步对我们来说都是相当不易！这其中有成功，