系统仿真医院排队

银行排队系统仿真建模 1 管理系统模拟管理系统模拟课程实验报课程实验报 告告 银行排队系统仿真建模银行排队系统仿真建模 学 部： 管理与经济学部 专 业： 信息管理与信息系统 课程名称： 管理系统模拟 学 生： 韩 玉 萍 学 号： 201003038 班 级： 管信 1002 班 任课教师： 金 淳 目录目录 1.仿真模型概述3 1.1顾客到达数量分析 3 1.2服务时间分析3 1.3服务机构3 1.4服务规则3 2.建立这类银行排队系统的仿真模型的流程及模块设计清单 4 1.5模型假设4 1.6服务系统流程图如下： 4 1.7模块设计清单： 5 2.3.1 CREATE 模块设置.5 2.3.2 DECIDE 模块设置 .5 2.3.3 PROCESS 模块设置.6 2.3.4 RECORD 模块设置10 2.3.5 ASSIGN 模块设置.10 2.3.6 DISPOSE 模块设置10 3.仿真模型11 4.运行仿真模型及结果分析11 5.收获及体会13 银行排队系统仿真建模 3 1. 仿真模型概述仿真模型概述 1.1 顾客到达数量分析 顾客的到达通常是一个一个的到达，当然也有批量的到达，但是顾客的到 达肯定遵循一定的规律。即顾客的到达时间间隔符合一定的概率分布，比较常 用的分布有：泊松分布、爱尔朗分布、等长分布等。而在排队系统中，泊松分 布通常是最为广泛的，在这里采用泊松分布，泊松分布函数： 0,1,2 ! ke p XKk k 是离散型概率函数。 1.2 服务时间分析 顾客是无论是一个一个到达还是批量到达，服务窗口对顾客的服务都是一 个一个进行服务的，且对每一个顾客的服务时间不同，若将顾客接受服务的时 间一概率分布来描述的，那么常见的分布有：指数分布、爱尔朗分布等。本文 则以简单的排队服从指数分布建立模型。 其分布函数为： ( )10 t F tet 其中，是指单位时间内的平均服务率 1.3 服务机构 银行的服务机构是指服务台的个数，一般来讲，多服务台并联是银行系统 中最为常见的模式。如图 1 图 1 1.4 服务规则 银行服务系统中遵循的规则常见的是先到先服务，但也不排除拥有优先权 顾客抢占先服务，比如，在银行里会设置 VIP 客户，但是通常 VIP 客户有专门 的 VIP 服务接待的洽谈室。先到先服务是针对于大部分的顾客所使用的规则。 顾客进入银行，首先分为两大类客户：普通客户和 VIP 客户，VIP 客户直 接由专门的人员接待，不需要等候，直接进入洽谈室办理银行业务。普通客户 需要在叫号机排号相当于但队列多服务台模型。当然在某些银行，如建设银行 1 n n-1 2股客源 服务台 离开 也会有非人为服务台，如自动存取款机。这种就要区别于叫号系统的排队规则， 属于但队列但服务台。如果有多台自动存取款机，一般情况下用户会看哪个队 列较短选择哪个队列，这种属于多队列多服务台。在这里只简单讨论建立但队 列多服务台，人员服务的银行排队系统。 一般情况下，客户有以下四中业务办理：存取款业务（60%） 、办卡业务 （10%） 、缴费业务（10%） 、转账业务（20%） 。因为数据不太清楚，假设服务 时间分别服从 Triangle（3，9，12） 、Triangle（4，8，15） 、 Triangle（5，10，20） 、Triangle（3，5，10） ，单位为分钟； VIP 客户服务时 间假设服从 constant。 2. 建立这类银行排队系统的仿真模型的流程及模块设计清单建立这类银行排队系统的仿真模型的流程及模块设计清单 我们把实际问题的各个因素及其关系转化成变量符号，对这类问题建立基 本的数学结构模型，从前面的分析可知，这类银行排队问题的基本模型就是 M/M/n 排队模型。 1.5 模型假设 在系统中容量为 n，有 n 个服务窗口，顾客的到达时间间隔服从参数为 的指数分布； 服务窗对顾客的服务时间分别服从参数为 的指数分布，且与顾客的到达 时间间隔相互独立；其中 k 为在超市排队系统中的顾客数。 顾客到达系统首先判断是否为 VIP 客户，若是这进行 VIP 服务，VIP 服务 结束后顾客离开系统，若非 VIP 客户这进行普通模块（如图 2） ，在子模块（如 图 3）中顾客首先叫号排队，根据可得所办理的业务不同接受不同的服务，接 受完服务，顾客离开子模块，经记录后离开系统。 1.6 服务系统流程图如下： k 银行排队系统仿真建模 5 病人到达 VIP？ 叫号排队VIP服务 业务选择办卡 缴费存取款转账外汇 服务台是够 空闲 接受服务 排队等待 否 是 离开系统 1.7 模块设计清单： 2.3.1Create 模块设置 该模块产生实体，表明客户到达的过程，由以上分析可知客户到达时间 间隔平均值为 8 分钟，服从指数分布。 2.3.2Decide 模块设置 该模块表示客户的分流，本模型中到达的客户 VIP 的概率为 0.005，普 通客户的概率为 0.995。 该模块表示将普通客户的分流，办理存取业务的 0.6，办理缴费业务的概率 为 0.1，办理办卡业务的 0.1，办理转账业务的有 0.2。 2.3.3Process 模块设置 该模块表示服务服务窗口向客户提供的服务过程，存取款业务（60%） 、 办卡业务（10%） 、缴费业务（10%） 、转账业务（20%） 。因为数据不太清 楚，假设服务时间分别服从 Triangle（3，9，12） 、Triangle（4，8，15） 、 Triangle（5，10，20） 、Triangle（3，5，10） ，单位为分钟； VIP 客户服 务时间假设服从 constant。 VIP 服务模块，表示贵宾办理业务过程 银行排队系统仿真建模 7 叫号服务模块，表示顾客叫号过程 存取业务服务模块，表示顾客办理存取业务过程 办卡业务服务模块，表示顾客办理办卡业务过程 银行排队系统仿真建模 9 缴费业务服务模块，表示顾客办理缴费业务过程 汇款业务服务模块，表示顾客办理汇款业务过程 2.3.4Record 模块设置 该模块用于在模拟过程中记录办理每个业务的人数。 Record Customer StayTime 模块用于记录总时间。 DepositAndWithDringN 模块用于记录办理存取业务的人数，其他业务记录 模块同本模块。 2.3.5Assign 模块设置 该模块用于在模拟过程中却分顾客 2.3.6Dispose 模块设置 银行排队系统仿真建模 11 该模块用于在模拟过程中表示客户接受完服务后离开此分行 3. 仿真模型仿真模型 图 1 为整体模型，图 2 为子模块模型 图 2 图 3 4. 运行仿真模型及结果分析运行仿真模型及结果分析 图 4 图 4 中数据单位为 hours，有图表中数据可知顾客接受服务的平均时间是 0.1469h，平均等待时间是 0.06418h，平均逗留时间为 0.1469+0.0618=0.211h， 即顾客从来到银行到离开银行的平均有时约为 12.7min。 图 5 由图 5 可知，在模拟三次之后进入系统的总人数约为 21829，出系统的总 顾客数约为 21828 人，平均等待队长为 2 人。根据模型得出的结果会有一些误 差，在误差范围内即可。由于本人对银行的具体营业绩效以及各种业务服务时 间的分布不够明确，所以在上文中直接假设个服务时间服从的分布不一定正好 适用于银行，在此方面有待提高。 银行排队系统仿真建模 13 队列： 图 6 由图 6 可知该排队系统的各个业务服务的平均等待时间和平均等待队长。 存取款等待时间为 0.0992h，办卡平均等待时间为 0.01h，缴费业务平均等待时 间约为：0.017h，汇款业务平均等待时间为 0.0096h；平均等待队列长度每个都 不到 1，说明服务台的利用率比较低，可以尝试着将多个业务放在一个服务台 办理减少服务台数量，提高利用率，降低成本。 图 7 图 7 是总数统计，统计整个的等待时间，以及在此次模拟中各业务分别服务了多少顾客。 5. 收获及体会收获及体会 银行排队系统仿真在网上会有很多这样的案例，但是直接看网上的案例不 去考察不去体验还是搞不懂银行具体排队系统以及相关业务的运作情况，为了 做这次作业专门到学校附近的建设银行和中国银行去办理了存取款的业务，但 是由于对银行的其他业务不太熟悉，就凭自己对银行的理解来进行银行排队系 统的真。又由于在做作业的前期调研不足，缺少实际的银行运作数据以及对银 行服务时间的随机函数的确定不够明确到时实验结果与实际情况差别比较大， 但是我认为，上机实验的目的不单纯是做出一个正确的系统，而是你对这个系 统真正的理解，以及对仿真软件的学习的热情，掌握学习的方法和技巧。 通过学习这门课程，金老师上课对问题的认真和热情深深地打动着我。让 我对系统仿真的学习充满带着热情。学习这门课程让我了解到知识是系统的， 是一点一滴的积累起来的，并不是一天两天抱着课本看就能学到的，那样学到 的不是知识而是了解到的信息。所以对于我们这些马上要结束大学生活的大三 学生