仿真与建模复习提纲

本文格式为Word版，下载可任意编辑——仿真与建模复习提纲二、建模与仿真复习题

1.仿真的概念、类别及特点？P2

仿真：简历计算机仿真模型模拟现实的动态系统，在仿真模型上进行各种试验，以评估和改善系统性能。

分类：连续系统仿真（所模拟的系统的状态变量随事件连续变化）、离散事件仿真（状态变量随一个个事件的发生而在特定的时间点离散变化，系统的状态变化是由事件驱动）、混合系统仿真（模拟的系统既有连续的部分）。

2.简述仿真项目的研究步骤？P10步骤：①定义仿真研究的目的。②手机数据，简历概念模型。③简历计算机仿真模型。④模型校核与验证。

⑤试验运行和结果分析。

3.模型的概念、类别及特点？P1-P2

模型：系统各元素交互关系的简化表示，这些关系包括因果关系、流程关系以及空间关系等。

分类：物理模型、规律模型、符号模型、解析模型，仿真模型。

4.现代可视化仿真软件的分类、特点和发展趋势？P3分类：ExtendSim、Arena、Promodel、Witness、Anylogic、Flexsim、Automod、eM-Plant

特点：图形化用户界面、动画支持、输入数据分析器、结果输出分析器、数据处理功能等。

趋势：智能化建模技术、基于Web的仿真、智能化结果分析与优化技术，面向制造系统、物流系统、服务系统等领域，成为提高系统性能、提升企业竞争力的有效工具。

5.层级模块的概念及作用？P35-P37层级模块：Extendsim的层级功能可以将一些基本的建模结构封装为一个单个的、高级的结构，还可以继续讲一些这类的高级结构封装为一个单个的更高级的结构，即层次模块。

作用：可以将一个繁杂的系统分解为不同的部分建模，从而降低模型的繁杂性。

6.方程的概念及extendsim软件中的模块种类及特点？P119、P59-P60

方程：一系列用来对一个或者多个输入变量进行计算，输出一个或者多个输出变量的命令。

模块种类：Residence驻留：驻留类型的模块可以让实体在模块内停留一段时间。

Passing穿过：穿过类型的模块只是让实体一带即过，不产生任何时间停留，为了辅助模型的规律。

Decision决策：决策类型的模块在决定实体走哪一分支时，根据用户选项，

既可能暂留实体，也可能不予暂留。

常用模块：Create、Exit、Get、Set、Equation

7.仿真时钟的概念及特点？P31

仿真过程中的当前时间值记载一个特别变量中，称为仿真时钟。

特点：知识一个记录当前时间的变量，与实际时间不同，仿真时钟并不是连续推进、均匀取值的，而是从当前事件的发生时间腾跃到下一个事件的发生时间。

8.离散事件系统的基本组成元素有哪些?P28

实体及其属性、资源、队列、活动、控制、全局数据存储、系统变量（输入变量、响应变量、状态变量）、事件、仿真时钟。

9.离散事件系统仿真概念、特点及举例？P28

离散事件系统仿真：状态变量随一个个事件的发生而在特定的时间点离散变化，系统的状态变化是由事件驱动。

举例：排队系统中队列长度是随顾客到达、顾客离开等事件离散变化的。

10.排队系统的概念、特征及举例？P26

排队系统：由顾客和为顾客提供服务的服务台组成系统，顾客先进入等待队列排队，然后接受服务台提供的服务。

特征：拟到达总体、系统容量、顾客到达过程、服务时间与服务机制、排队行为与派对规则。

举例：银行柜台、车辆装卸、机器加工。

11.排队系统的排队行为有哪几种？P26

①拒绝进入，顾客到达系统时发现队列过长马上离开。

②中途离队，顾客排队一段时间后未接受服务中途离开系统。③换队，顾客排队一段时间后换队。

12.时间加权平均数与简单平均数计算方法有何不同？P19-20

加权平均值即将各数值乘以相应的权数，然后加总求和得到总体值，再除以总的单位数。

简单平均数，又称均值，各项相加除以项数。

13.实体的概念及特点？P60

实体是系统中滚动的对象。

实体特性指某实体在移动过程中始终伴随该实体的特征，分为：用户自定义的属性、优先级、数量、系统分派的内置属性。

14.随机数及随机数种子的概念？P34

随机数：是专门的随机试验的结果。

种子：一般计算机的随机数都是伪随机数，以一个真随机数（种子）作为初始条件，然后用一定的算法不停迭代产生随机数。

15.仿真输入数据分析的概念及作用？P41

输入数据采集与分析就是采集输入随机变量的样本值并进行分布拟合，确定其分布的过程。

16.仿真输入数据分析过程中假使多个分布都能通过某一拟合优度检验，那么如何确定哪一个分布拟合最好？P55

对比不同分布在每一个检验上的P值，P值较大的那个分布一般就是拟合最好的分布（P值一般应当大于0.1）。否则经验判断。

17.建模与仿真输入数据的分布拟合过程包括哪些步骤?P41

步骤：1）收集原始数据

2）进行数据检验（独立性检验、同质性检验、平稳性检验）3）辨识分布类型4）进行参数估计

5）进行拟合优度检验

18.自相关图的概念及作用？P44

白相关图是反映数据间相关系数的图。

若所有相关系数都接近于0，则数据独立（随机）；若某些相关系数接近1或者-1，则数据存在自相关，不独立（不随机）。

19.仿真结构建模的概念和特点？P59

利用仿真软件包提供的建模构件建立结构模型。

20.模型校核与验证的概念及常用方法？P126

模型校核：考察模型是否依照预先设想的状况运行，是否依照设计的概念模型运行，通俗地讲就是找出模型中的各种语法及规律错误。

21.仿真的相对误差的概念及计算？P135

相对误差为置信区间的半宽和样本均值的比值

22.离散事件系统仿真输出分析的类型、特点以及每种类型的事先必需明确的仿真试验设置？P133-137

离散事件系统仿真输出分析的类型分为终止型仿真和非终止型仿真两种。终止型仿真：

1)特点为：系统运行有一个自然的终止点，自然确定了仿真时间长度。2)事先设置如下：确定初始状态；确定仿真运行的终止事件；确定仿真重复运行次数。

非终止型仿真：

1)特点：没有一个自然的终止点确定仿真时间长度。

2)事先设置如下：确定预热期；确定仿真运行时间长度；确定仿真重复运行次数。

23.如何估计输出变量的均值及置信区间？P132

通过屡屡独立的仿真试验获得一组输出变量的样本值然后利用样本值来计

算输出变量的均值和该均值的置信区间。

24.如何确定非终止型仿真预热期？P136

直接观测法、跨轮次平均法及welch移动平均法

25.如何确定终止型仿真和非终止型仿真的运行时间长度？P133

终止型仿真运行时间长度由终止事件来决定，非终止型仿真理论上是无限长但实际操作只需系统运行到稳态后持续足够长的时间即可,总之只要时间允许应当使得运行时间尽可能长一些。

26.什么是仿真输出分析？P132、P134、P136是对仿真产生的输出数据进行统计分析，以测量一个系统的各项性能或比较两个或多个备选系统方案的性能。

27.在输出分析时，如何确定终止型仿真和非终止型仿真的重复运行次数？P135

使用试验法和近似计算法

28.置信区间的半宽的概念及计算？P137

称为置信区间的半宽，置信区间的半宽实际上是对均值估计的误差（估计值与真实值间的绝对误差）。

29.终止型仿真的概念及终止点的可能状况？P133

答：系统运行有一个自然的终止点，自然确定了仿真时间长度。终止点可能是：

1)模型达到终止条件。如银行服务系统到达一天的终止时间终止，或者到达终止时间关门然后服务完最终一个顾客终止。

2)调查期间完成。如超市的高峰期终止。

3)完成指定任务。如生产计划完成，修理了指定数目的机器等。

30.终止型仿真和非终止型仿真的区别是什么？P133

答：终止型仿真运行有一个自然的终止点，自然确定了仿真时间长度，非终止型仿真没有一个自然的终止点确定仿真时间长度。

31.仿真优化的概念、步骤及extendsim软件中的仿真优化模块的功能？P151

答：仿真优化（SimulationOptimization）是指寻觅最正确的参数值，以使得目标性能最优。

仿真优化的步骤:

1）在模型中添加一个Optimizer模块(Valuelibrary)。2)定义目标函数的方程形式

3）确定目标函数方程中所需要的变量，然后将它们克隆拖放到Optimizer模块上(注意决策变量和输出变量的区别)

4）在Optimizer的Variablestable中设置决策变量的范围(注意整型量和实型量范围输入的区别)

5）