本书讨论的是离散事件系统 (Discrete Event Systems, DEVS) 的建模与仿真技术, 有些文献也将这类系统称为离散事件动态系统 (Discrete Event Dynamic Systems, DEDS), 甚至简称为离散系统( Discrete Systems)。典型的例子有: 交通系统 (空中、地面)、计算机系统、通信网络系统、制造系统、军事上的C3I系统, 以及在供应链、仓储等领域中广泛存在的各种各样的系统。
第1章仿真建模入门1
1.1仿真的本质1
1.2系统、模型及仿真3
1.3离散事件仿真6
1.3.1时间推进机制7
1.3.2离散事件仿真模型的成分与组织9
1.4单服务器排队系统的仿真12
1.4.1问题描述12
1.4.2直观解释18
1.4.3程序组织与逻辑27
1.4.4C程序32
1.4.5仿真输出与讨论39
1.4.6其他终止规则41
1.4.7事件和变量的确定45
1.5库存系统的仿真48
1.5.1问题描述48
1.5.2程序组织和逻辑50
1.5.3C程序53
1.5.4仿真输出和讨论60
1.6并行/分布式仿真和高层体系结构61
1.6.1并行仿真62
1.6.2分布式仿真和高层体系结构64
1.7一个有效的仿真研究的步骤66
1.8仿真的优点、缺点和缺陷70
附录1A固定增量时间推进72
附录1B排队系统初步73
1B.1排队系统的组成74
1B.2排队系统的表示符号74
1B.3对排队系统性能的评价75
习题78
第2章复杂系统建模85
2.1引言85
2.2仿真中的列表处理86
2.2.1计算机中存储列表的方法86
2.2.2链式存储分配87
2.3简单仿真语言： simlib93
2.4单服务器排队系统的simlib仿真102
2.4.1问题描述102
2.4.2simlib程序102
2.4.3仿真输出与讨论107
2.5分时计算机模型108
2.5.1问题描述108
2.5.2simlib程序109
2.5.3仿真输出与讨论117
2.6可换队的多出纳台银行120
2.6.1问题描述120
2.6.2simlib程序121
2.6.3仿真输出与讨论131
2.7加工车间模型134
2.7.1问题描述134
2.7.2simlib程序136
2.7.3仿真输出与讨论147
2.8高效的事件列表处理149
附录2ASimlib的C代码150
习题163
第3章仿真软件181
3.1引言181
3.2仿真软件包与编程语言182
3.3仿真软件分类183
3.3.1通用与面向应用的仿真软件包的比较183
3.3.2建模方法183
3.3.3通用建模元素186
3.4期望的仿真软件特点186
3.4.1通用能力187
3.4.2软硬件需求189
3.4.3动画和动态图形189
3.4.4统计能力190
3.4.5客户支持和文档192
3.4.6输出报表和图表193
3.5通用仿真软件包193
3.5.1Arena193
3.5.2ExtendSim198
3.5.3Simio206
3.5.4其他通用仿真软件包212
3.6面向对象的仿真212
3.7面向应用的仿真软件包举例213
第4章基础概率与统计回顾214
4.1引言214
4.2随机变量和它们的性能214
4.3仿真输出数据和随机过程226
4.4均值、方差和相关系数的估计229
4.5均值的置信区间和假设检验233
4.6强大数定律240
4.7用均值来替代概率分布的危险性241
附录4A协方差平稳过程的说明241
习题242
第5章建立有效、可信、适度详细的仿真模型246
5.1引言及定义246
5.2确定模型详细程度的准则249
5.3仿真计算机程序校验251
5.4提高模型有效性和可信性的技术255
5.4.1收集系统高质量的信息和数据256
5.4.2与管理者定期沟通257
5.4.3维持一份书面的假设文档，并执行一次结构化走查258
5.4.4采用定量技术确认模型组件260
5.4.5确认整个仿真模型的输出262
5.4.6动画268
5.5管理者在仿真过程中的作用269
5.6比较实际观测值和仿真输出数据的统计程序269
5.6.1检测法270
5.6.2基于独立数据的置信区间法273
5.6.3时间序列方法276
5.6.4其他方法277
习题277
第6章输入概率分布选择279
6.1引言279
6.2常用的概率分布285
6.2.1连续分布的参数化285
6.2.2连续分布286
6.2.3离散分布305
6.2.4经验分布305
6.3评估样本独立性的方法316
6.4活动Ⅰ： 假设分布类型319
6.4.1求和统计320
6.4.2直方图322
6.4.3分位数求和与盒形图324
6.5活动Ⅱ： 参数估计330
6.6活动Ⅲ： 判断拟合分布的代表性334
6.6.1启发式方法335
6.6.2拟合优良度检验344
6.7ExpertFit软件与扩展例子359
6.8分布平移与截断364
6.9贝塞尔分布366
6.10确定多元分布、相关性及随机过程367
6.10.1确定多元分布368
6.10.2确定任意边际分布与相关性372
6.10.3确定随机过程373
6.11缺少数据时的分布的选择375
6.12到达过程模型380
6.12.1泊松过程380
6.12.2非平稳泊松过程381
6.12.3批到达384
6.13不同数据集的同质性检验385
附录6A伽马和贝塔分布的MLE表386
习题389
第7章随机数发生器393
7.1引言393
7.2线性同余发生器397
7.2.1混合发生器399
7.2.2乘法发生器400
7.3其他类型的发生器402
7.3.1更一般的同余402
7.3.2组合发生器403
7.3.3反馈移位寄存器发生器405
7.4随机数发生器的检验409
7.4.1经验检验409
7.4.2理论检验414
7.4.3关于检验的某些一般看法418
附录7APMMLCG的可移植C源码419
附录7B组合MRG的可移植C源码421
习题423
第8章随机变数的产生426
8.1引言426
8.2产生随机变数的通用方法428
8.2.1反变换法428
8.2.2组合法437
8.2.3卷积法440
8.2.4舍选法441
8.2.5均匀比法448
8.2.6特性法450
8.3连续随机变数的产生451
8.3.1均匀变数452
8.3.2指数分布452
8.3.3m阶厄兰分布453
8.3.4伽马分布453
8.3.5韦伯分布456
8.3.6正态分布457
8.3.7对数正态分布458
8.3.8β分布458
8.3.9皮尔森Ⅴ型分布459
8.3.10皮尔森Ⅵ型分布460
8.3.11对数逻辑斯谛克分布460
8.3.12有界江森分布460
8.3.13无界江森分布461
8.3.14贝塞尔（Bezier）分布461
8.3.15三角分布461
8.3.16经验分布462
8.4离散随机变数的产生463
8.4.1伯努利分布464
8.4.2离散均匀分布464
8.4.3任意离散分布464
8.4.4二项分布469
8.4.5几何分布469
8.4.6负二项分布469
8.4.7泊松分布470
8.5随机矢量、相关随机变数与随机过程的产生470
8.5.1利用条件分布471
8.5.2多变量正态分布与多变量对数正态分布472
8.5.3相关伽马随机变数473
8.5.4由多变量族中产生474
8.5.5具有任意规定的边际分布和相关性的随机矢量的产生474
8.5.6随机过程的产生475
8.6到达过程的产生476
8.6.1泊松过程476
8.6.2非平稳泊松分布477
8.6.3批到达481
附录8A舍选法的正确性481
附录8B别名法的准备482
习题483
第9章单系统输出数据分析488
9.1引言488
9.2随机过程的瞬态和稳态行为特性491
9.3关于输出分析的仿真类型493
9.4终止型仿真的统计分析497
9.4.1均值估计498
9.4.2其他性能度量的估计507
9.4.3初始条件选择510
9.5稳态参数的统计分析511
9.5.1初始瞬态问题511
9.5.2均值的重复运行/删除法523
9.5.3均值的其他方法526
9.5.4其他性能度量的估计540
9.6稳态周期参数的统计分析542
9.7性能的多种度量545
9.8重要变量的时距图548
附录9A期望比与对折估计550
习题551
第10章比较不同的系统配置556
10.1引言556
10.2两个系统的期望响应差的置信区间560
10.2.1双-t置信区间560
10.2.2改进的双样本t检验置信区间562
10.2.3两种方法的对比563
10.2.4基于稳态性能度量的比较563
10.3两个以上系统比较的置信区间565
10.3.1与标准比较566
10.3.2两两比较568
10.3.3与最好的进行多重比较569
10.4排序与选择569
10.4.1k个系统中选择最好的570
10.4.2包含k个系统中最好系统的大小为m的子集的选择576
10.4.3补充的问题和方法577
附录10A选择方法的有效性582
附录10B选择方法的常量583
习题584
第11章方差缩减技术587
11.1引言587
11.2公共随机数588
11.2.1基本原理589
11.2.2适用性590
11.2.3同步性592
11.2.4实例596
11.3对偶变量法604
11.4控制变量法610
11.5间接估计法617
11.6调节法619
习题623
第12章实验设计与优化629
12.1引言629
12.22k析因设计632
12.32k-p部分析因设计649
12.4响应面与元模型656
12.4.1库存模型的介绍与分析657
12.4.2捕食者-猎物模型668
12.4.3空间填充设计和克里金法671
12.5基于仿真的优化679
12.5.1优选法681
12.5.2与仿真软件有接口的优选法软件包682
习题690
第13章基于Agent的仿真及系统动力学693
13.1引言693
13.2基于Agent的仿真694
13.2.1实例699
13.2.2时间推进机制704
13.2.3小结707
13.3连续系统仿真707
13.3.1系统动力学708
13.4离散-连续混合仿真713
13.5蒙特卡罗仿真714
13.6电子表格仿真717
习题719
第14章制造系统仿真网站章
附录721
参考文献725
索引759
第3章
仿真软件
建议首先阅读的节： 31节至34节
3.1引言
在学习第1章和第2章中的仿真例子时，读者可能注意到了大多数离散事件仿真模型编程中所需要的几个要素，包括：
产生随机数，即均匀概率分布U（0,1）的观测值
产生一个特定概率分布（例如，指数分布）的随机变量
推进仿真时间
从事件列表中确定下一事件，并将控制权转交给适当的代码块
向一个列表添加记录或从列表中删除记录
搜集输出统计信息并生成结果报告
探测错误发生的条件
事实上，这些特征对大多数仿真程序来说是通用的，这就导致了专用仿真软件包的开发。我们认为，近年来仿真之所以日益流行，主要原因是这些软件包的改进与其更易于使用。
在3.2节我们将讨论使用仿真程序包建立仿真模型相对于使用编程语言（如C、C++或Java）的优势; 在3.3节我们给出仿真软件的分类，包括对通用的和面向应用的仿真软件包的讨论; 3.4节介绍仿真软件包的期望特性，包括动画; 3.5节给出n个流行的通用仿真软件包——Arena、Extend、Sim和Simio的简要描述，并分别利用这n个仿真软件包构建了一个小工厂的仿真模型; 在3.6节，我们介绍面向对象的仿真软件; 最后，在3.7节，我们介绍若干面向不同应用的仿真软件包。
刊物OR/MS Today往往定期地进行仿真软件的评述。
……
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