第4章-物流仿真课件.ppt

第四章仿真数据分析与模型验证,仿真数据分析仿真模型的验证与分析,学习引导,没有可信度的模型和仿真系统毫无意义，甚至会导致错误的决策；我们如何向别人证明我们的建模与仿真工作是值得信赖的，是有价值的呢？至少要在二个层面上说明我们的工作值得信赖，才可以得到认可和信任，仿真工作才可以“验收”。,实际系统,系统模型,仿真模型,认可？信赖？,等价？可信？,正确？可信？,1,2,validation,verification,accreditation,仿真数据分析,终态（terminating）仿真在模型中明确地规定了仿真开始和结束条件的仿真。这些条件是目标系统实际运行模式的反映，即仿真模型可在某个定义好的规则或是条件下终止。稳态（steady-state）仿真对于数量的估计是建立在长期运行的基础上的，理论上运行时间是趋于无穷的。通常很多物流系统都是由初始状态慢慢到达一个稳定的状态，而稳态仿真所关注的就是这个稳定的状态。,仿真数据分析,对于终态仿真，常常采用所谓的中断式系统（TerminatingSystem），即将系统仿真特定的时间，当E事件发生时，系统就停止仿真。此类仿真系统从时间为0且在一特定的起始状态下开始仿真，并在时间为时停止。下面要说明中断式系统进行终态仿真时对仿真输出分析的统计方法和步骤。在进行终态仿真时，如果需要通过仿真来估计参数的值，此时一般采用独立重复法，通过仿真模型做次独立重复实验。,终态仿真数据分析,样本均值：,样本偏差：,样本偏差估计值：,终态仿真数据分析,在100（1）的信赖度下，的信赖区间为：,终态仿真数据分析,假设需要求得ATM取款机的利用率和顾客取款的时间周期，仿真5次，得到仿真结果如下,求拥有95信心的ATM利用率和顾客平均取款周期的置信区间。,终态仿真数据分析,经过仿真后ATM利用率的估计值为：,经过仿真后ATM利用率的变异量估计值为：,查表可知,2.78,拥有95信心的ATM利用率的置信区间为：,终态仿真数据分析,经过仿真后顾客平均等待时间的估计值为：,经过仿真后顾客平均等待时间的变异量估计值为：,查表可知,2.78,拥有95信心的顾客平均等待时间的置信区间为：,稳态仿真数据分析,对非中断系统来说，为了观察系统长期的特性，考虑将仿真时间设定为0至无限长。仿真一次，产生,、,、无限多个观察值，其期望值为：,稳态仿真可以分为两个阶段，第一阶段为仿真过渡期，时间由0到,这一时期为系统由初始状态到稳定状态的过渡时期。,这一时间段不需收集仿真数据；第二阶段为系统的稳态阶段，该阶段时间在,，,）之间。这一阶段为仿真数据的收集阶段,(,稳态仿真数据分析,假设预热期得到d个观察值，则单次仿真点估计,可定义为：,仿真统计值的变异量为：,在100（1,）的置信度下，,的置信区间为：,以ATM取款机为例，假设做了10次仿真试验，每次仿真针对顾客平均等待周期收集了15个观察值，如下表所示。,稳态仿真数据分析,稳态仿真数据分析,顾客平均等待时间的稳态仿真结果为：,3.907,0.0058,2.26,3.907+2.260.0058。,3.907-2.260.0058,95的信赖区间为：,顾客平均等待时间的变异量为：,查表得：,两系统比较分析,以,表示不同系统的平均等待时间，其中,经过仿真后，方案一的取款人平均等待时间为,，方案二的平均等待时间为,。假设需要对这两个方案进行比较，常用的方法是对,的差异进行分析，也就是求得,的点估计与信赖区间。,表示不同的系统设计方案。,在100（1,）的置信度下，,的置信区间为：,。,1若,的信赖区间完全落在零点左方，则有充分证据说明,3若,的信赖区间包括零点，则则没有充分证据表示两系统,之间有明显差异。,仿真模型的验证与分析,1、VVratify使（某事物）具有法律效力；批准；认可；举例：使合同生效、使婚姻具有合法性、签准护照；make(sth)logicalorjustifyable证实，确证（某事物）举例：证实某理论、论据、命题等；Verify：vmakesurethat(sth)istrueoraccureate;check证实，核对（某事物），检查；举例：证实某些言论、说法、情况、资料等属实；合适报告中的数字细节等；thecomputerverifiedwhetherthedatawasloadedcorrectly.Showthat(sbsfears,suspicions,etc)arejustified;confirm证明（某人之恐惧、怀疑等）有道理；确定。,Modelvalidationisusuallydefinedtomean“substantiationthatacomputerizedmodelwithinitsdomainofapplicabilitypossessesasatisfactoryrangeofaccuracyconsistentwiththeintendedapplicationofthemodel”Modelverificationisoftendefinedas“ensuringthatthecomputerprogramofthecomputerizedmodelanditsimplementationarecorrect”Modelaccreditationdeterminesifamodelsatisfiesspecifiedmodelaccreditationcriteriaaccordingtoaspecifiedprocess.Arelatedtopicismodelcredibility.Modelcredibilityisc