生产系统建模与仿真课程设计Word格式.docx
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2.6系统的流程图描述
NO
YES
YESNO
图1工商银行ATM服务系统实体流程图
2.7模型参变量
读者到达时间、服务时间等，这些变量由输入数据分析得出。
2.8给出排队规则
队列的排队规则是先到先服务，即每名读者到达时排在队尾，工作人员先为排在队首的读者服务。
3系统仿真输入数据分析
3.1数据的收集
顾客
序号
到达间隔
服务时间
到达时刻
开始服务
服务结束
等待服务时间
服务系统是否休息？
休息时间
1
3
2
4
7
5
8
6
13
18
16
22
25
21
29
32
9
30
34
10
38
11
36
43
12
40
46
50
14
45
52
15
55
49
57
17
62
54
63
19
59
65
20
67
72
74
23
78
24
73
81
76
82
26
79
87
27
80
89
28
92
85
96
98
3.2分布的识别
3.2.1直方图
3.3.2.2分布的假设
根据存款人到达时间分布直方图以及ATM机服务时间与已知的统计分布的比较可以假设存款人到达时间和ATM机服务时间符合正态分布。
3.3参数估计
3.3.1样本均值和样本方差
存款人到达时间间隔样本均值：
存款人到达时间间隔样本方差：
ATM机服务时间样本均值：
ATM机服务时间样本方差：
3.3.2估计量的选取
对于存款人到达时间间隔服从泊松分布，其估计量选
，对于ATM机服务时间服从泊松分布，其估计量选
。
3.4拟合度的检验
1）读者到达时间间隔拟合度检验
区间
Oi
Ei
Oi-Ei
≤2
0.1111
2~4
-2
0.2500
4~5
0.3333
≥5
-1
0.5000
计算得：
查表得：
，由于
，故可以认为存款人到达时间间隔服从泊松分布。
2）工作人员服务时间拟合度检验
2~3
0.1429
3~4
0.1250
≥4
查表得
，故可以认为ATM机服务时间服从泊松分布。
3.5相关性的分析
1）存款人到达时间间隔散点图
由图可以看出存款人到达时间间隔与存款人到达人数没有无明显的相关性。
2）ATM机服务时间散点图
由图可以看出ATM机服务时间与存款人到达的人数无明显的相关性。
同时，也可以看出ATM机服务时间的长短与存款人到达的时间间隔无明显的相关性。
4WITNESS建模与仿真
由前面的收集到的数据分析可以得到：
存款人平均到达率：
ATM机服务率：
结合输入数据分析可以认为存款人达到的时间服从参数为2.97的泊松分布，ATM机服务时间服从参数为3.13的泊松分布。
4.1系统的WITNESS模型界面
4.2建模元素说明
名称
类型
数量
说明
cunkuanren
part
存款人
jifen
队列积分
paidui
Buffer
排队队列
atm
Machine
ATM机
jifen0
Variable（type:
real）
积分结果显示
duichang
Timeseries
队列长度
4.3建模元素的定义
使用witness软件直接打开一个新的witness文件，将其另存为（ATM存款服务系统）。
以下元素均在该系统上进行操作。
通过设计者窗口“DesignerWindow”定义2个Part元素、1个Buffer元素、1个Machine元素、1个Vaiable元素以及1个Timeseries元素；
然后对照上表修改这些元素名称和形状。
设计完毕后的窗口界面如下图：
4.4建模元素的可视化设计
（1）Part元素的可视化设计：
在元素选择窗口选择Reader元素，鼠标右击Display键，跳出Display对话框（如下图），设置它的Text、Icon。
Display对话框
DisplayText对话框DisplayIcon对话框
（2）Buffer元素的可视化设计
在元素选择窗口选择Paidui元素，鼠标右击Display键，跳出Display对话框，设置其Text、Icon、Rectangle、PartQueue。
（如图2和图3）
（3）Machine元素的可视化设计
在元素选择窗口选择Gongzuorenyuan元素，鼠标右击Display键，跳出Display对话框，设置其Text、Icon、PartQueue。
Displayrectangle对话框图2
displaypartqueue对话框图3
（4）Variable元素的可视化设计
在元素选择窗口选择Jifen0元素，鼠标右击Display键，跳出Display对话框，设置其Text、Value.（如下图）
（5）Timeseries元素的可视化设计
在元素选择窗口选择Duichang元素，鼠标右击Display键，跳出Display对话框，设置其Text、Timeseries（如下图）
4.5建模元素细节Detail设置
1）Part类型元素cunkuanren的细节设计
Type：
Active
InputtoModel.InterArrival:
2.57*POISSON（RANDOM
（1））
LotSize:
1
InputtoModel.to…:
Pushtopaidui
ActiononCreate:
ICON=60
2）对Part元素jifen细节设计
1.0
PushtoShip
ActiononCreate:
jifen0=jifen0+NAPARTS（paidui）
3）对Buffer元素paidui细节设计
Capacity：
100
4）对Machine元素atm细节设计
Single
Input.From:
Pullfrompaidui
Duration.CycleTime:
3.13*POISSON（RANDOM
（2））
Output.to…PushtoShip
5）对timeseries元素duichang细节设计
Recording：
5.0在PlotExpression下第一个Plot中将“Undefined”改为NPARTS（paidui）在PlotExpression下第二个Plot中将“Undefined”改为NPARTS（atm）
5系统仿真的输出分析
模型仿真钟系统默认的1的时间单位为1min，运行60仿真时间单位。
将结果记录到下表，并修改读者达到的时间分布与工作人员服务时间分布的参数，在相同的仿真运行单位下运行，将结果统计后一并记录到下表。
结果如下：
标准
对照1
对照2
项目
变量
（2.97,3.13）
（2.97,2）
（2,3.13）
SigmaRating
AvgW.I.P.
7.64
5.13
10.56
W.I.P.
No.Shipped
37
No.Entered
44
AvgTime
10.42
6.34
20.78
TotalIn
TotalOut
69
NowIn
Max
Min
AvgSize
6.64
4.25
30.56
9.05
5.78
19.54
idle
5.2
10.27
1.5
busy
94.8
89.73
98.5
No.OfOperations
在收集的数据（标准）下，仿真得到的ATM机的工作率为94.8%，其工作量很大，故需要额外增加服务台个数。
通过数据发现，不同存款人的服务时间和存款人的到达特性，对应的仿真结果有所不同。
存款人的到达特性以及存款人的服务时间都影响者排队系统的最大队长、最小队长和平绝对长以及平均每个存款人的等待时间。
。
通过对比标准组与对照1，通过缩短ATM机的服务时间的大小，可以提高服务质量，减小存款人的排队等待时间与最大队长，同时也能减小自身的工作率。
对应的改进措施有：
增加ATM机的数量，对存款人宣讲重视存款效率，通过对比标准组与对照2可知，通过一定手段增加存款人的存款效率能够提高ATM机的工作率。
此时在现有条件下，最大队长将变大，服务质量将有所降低。
综上，可以得到以下结论：
中北大学工商银行的ATM机的工作率还有待提高，通过增加ATM机的数量能够缩短ATM机的服务时间，提高服务质量；
通过对存款人鼓励宣讲提高存款效率对提高ATM存款的工作率有一定的促进作用。
参考文献
[1]顾启泰.离散事件系统建模与仿真［M］.北京:
清华大学出版社..
[2]王亚超、马汉武.生产物流系统建模与仿真：
Witness系统及应用［M］.北京:
科学出版社.2007.
[3]王维平等.离散事件系统建模与仿真［M］．第二版．北京:
[4]蒋祖华等.工业工程专业课程设计指导［M］.北京：
机械工业出版社.2006.
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