建模期末考试复习重点.pdf

物流系统建模与仿真期末考点（仅供参考）物流系统建模与仿真期末考点（仅供参考） 考试时间： 6 月 6 日（周一） 下午 14：0016:00 考试地点：1301 考试题型： （1） 不定项选择题：每题 2 分，共 20 分。 （2） 填空题：每空 1 分，共 20 分。 （3） 名词解释：每题 3 分，共 15 分。 （4） 论述题：每题 5 分，共 20 分。 （5） 案例分析题：3 题，共 25 分。 1.1. 什么是仿真什么是仿真 P2P2 仿真（计算机仿真、系统仿真）就是建立计算机仿真模型模拟现实的动态系统，在仿真 模型上执行各种实验，以评估和改善系统性能。 2.2. 什么是属性什么是属性 P39P39 属性是对实体特性的描述，如产品实体可以有具体类型、重量等属性。 3.3. 什么是连续型随机变量什么是连续型随机变量 P143P143 若随机变量的取值连续地充满了一个区间， 则称为连续型随机变量， 如顾客到达时间间 隔取值在 0 到正无穷之间。 4.4. 什么是任务序列什么是任务序列 P104P104 任务序列是发送给任务执行器（移动资源）的一串任务组成的序列，任务执行器接收到 一个任务序列后，就会依次执行其中的任务。 5.5. 什么是仿真优化什么是仿真优化 P120P120 仿真优化是指寻找最佳的参数（决策变量）值，以使得目标性能（目标函数）最优。 6.6. 什么是实体什么是实体 P39P39 实体是被加工、处理或服务的对象，如顾客、产品、订单等，它们在系统中移动、改变 形态、影响其他实体及系统状态并影响着系统性能。 7.7. 什么是离散形随机变量什么是离散形随机变量 P45P45 若随机变量所可能取到的值只有有限个（如投掷骰子出现的点数）或可数无穷多个（如 呼叫中心某段时间接到的呼叫次数， 可数的含义是随机变量所有可能的取值可以和正整数集 一一对应起来） ，则称为离散型随机变量。 8.8. 什么是独立性检验什么是独立性检验 P48P48 独立性检验，又称随机性检验，检查观察到的样本数据之间是否互相独立，即是否互相 影响。如果数据之间没有影响，则称数据是独立的或随机的。 9.9. 什么是平稳性检验什么是平稳性检验 P49P49 检查数据的分布特别是分布的参数（如均值）是否随时间变化而变化。如果数据的分布 随时间变化，则称数据是不平稳的。 10.10. 什么是离散事件仿真模型中的资源什么是离散事件仿真模型中的资源 P39P39 资源是对实体进行加工处理时需要的任何事物，如人员、设备或有限的存储区域。 11.11. 独立性检验与平稳性检验区别独立性检验与平稳性检验区别 P48P48P49P49 独立性检验，是检查观察到的样本数据之间是否互相独立，即是否互相影响。如果数据 之间没有影响，则称数据是独立的或随机的。 平稳性检验，是检查数据的分布特别是分布的参数（如均值）是否随时间变化而变化。 如果数据的分布随时间变化， 则称数据是不平稳的。 平稳性检查应该在独立性检查和同质性 检查之前进行。 12.12. 什么是离散事件仿真模型中的活动什么是离散事件仿真模型中的活动 P39P39 活动是对实体执行的某种操作，它要消耗一定的时间。多数情况下，完成一项活动还需 要资源的参与。 13.13. 离散事件仿真模型中的队列是什么意思离散事件仿真模型中的队列是什么意思 P40P40 当实体需要资源提供服务而该资源已被占用时，它需要在队列（Queue）中等候。 14.14. 什么是输入变量什么是输入变量 P40P40 输入变量是系统中不依赖于其他变量的变量， 又称独立变量， 顾客到达时间间隔的均值、 某种资源的数量等都是输入变量的例子，改变输入变量的取值会影响系统的状态和性能。 15.15. 什么是输出变量什么是输出变量 P40P40 输出变量，又称响应变量、性能指标，是用来测度系统性能的。例如，一段时间内队列 的平均队长、某个资源的利用率等都是输出变量的例子。 16.16. 什么是状态变量什么是状态变量 P41P41 状态变量反映某一特定时间点的系统状态，如当前队长、机器的当前状态（忙还是闲） 、 系统中当前实体总数等。 17.17. 什么是仿真钟什么是仿真钟 P41P41 仿真钟是一个记录当前仿真时间的变量，与实际时间不同，仿真钟并不是连续推进、均 匀取值的， 而是从当前事件的发生时间跳跃到下一个事件的发生时间 （也就是仿真钟变量的 取值是跳跃变化的） 。 18.18. 什么是事件列表什么是事件列表 P41P41 事件列表是一个记录事件信息的列表数据结构， 它按时间顺序记录了未来要发生的各种 事件（包括事件发生时间、事件类型等信息） 。 19.19. 什么是分布拟合什么是分布拟合 P45P45 通常我们要先获取随机变量的一组观察到的样本值， 然后利用这组样本按照一定的操作 和计算过程，确定随机变量的概率分布，这个过程称为随机变量的分布拟合。 20.20. 什么是仿真输出分析什么是仿真输出分析 P73P73 仿真输出分析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。 21.21. 什么是触发器什么是触发器 P P9 93 3 Flexsim 对象的属性对话框中有一些（字段）域是可以编程的，这些域称为触发器。 22.22. 模型的类别，每种类别的内含与特点模型的类别，每种类别的内含与特点 P1P1 物理模型物理模型： 物理模型是实际系统的物理复制品或按比例缩放的实物模型， 也称实体模型。 逻辑模型逻辑模型： 逻辑模型是指以图符、 数学方程式或计算机程序等表达的反映现实系统要素 间逻辑关系的模型。逻辑模型可以进一步分类为符号模型、解析模型和仿真模型。 符号模型的优点： 容易制作、 易于理解； 缺点： 无法利用它们对系统性能进行量化分析、 无法把握系统动态行为。 解析模型的优点： 形式规范， 通常能够求得确定的最优解； 缺点： 通常只能解决静态的、 规范性的、确定性的或简单机率性的问题，难以解决复杂动态随机系统问题。 仿真模型可以模拟和研究复杂动态随机系统，通常比用实际系统进行试验成本低得多。 23.23. 终止型仿真和非终止型仿真的区别，举个例子终止型仿真和非终止型仿真的区别，举个例子 P74P74 终止型仿真运行有一个自然终止点， 自然确定了仿真时间长度， 这个自然终止点可能是： 模型大道结束条件， 如银行系统到达一天的结束时间结束， 或者到达结束时间关门然后 服务完最后一个顾客结束。 非终止型仿真没有一个自然终止点确定仿真时间长度。 例如研究日夜运作的港口的长期 平均吞吐量、日夜运作的便利店的平均每日服务的顾客数目，那么，这就是非终止型仿 真。 24.24. 在系统建模与仿真中，发现系统的瓶颈的方法有哪些，在实际操作中如何实施在系统建模与仿真中，发现系统的瓶颈的方法有哪些，在实际操作中如何实施 P16P16 （1）简单地观察 Queue 中产品排队的长度。如果模型中某个 Queue 持续地有很多产品堆 积，这可能表明该队列的下游处理器就是瓶颈。 （2）查看每个处理器的利用率，即处理器忙态占总仿真模型时间的比率，最忙的处理器 往往就是瓶颈。 25.25. 概念模型的表达形式是否是唯一的，其主要作用是什么概念模型的表达形式是否是唯一的，其主要作用是什么 P46P46 概念模型是比仿真模型更加高层的抽象模型， 其主要作用是作为仿真技术人员和非技术 的用户进行交流的工具，也是未来构建仿真模型的基础。概念模型的表达形式很多，简单的 就用文字叙述表达，复杂一点的用流程图等图表表达。 26.26. 系统和模型的概念，以及两者的关系系统和模型的概念，以及两者的关系 P1P1 系统系统是指为了完成某一目标而由一些相互作用的元素组成的整体。 模型模型是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。 27.27. FlexsimFlexsim 仿真软件的特点仿真软件的特点 P3P3 现代可视化仿真软件通常具有友好的图形化用户界面、 利用形象的模块搭积木式地建模、 支持 2D 和（或）3D 动画，另外还提供输入数据分布拟合工具、结果输出等模块，这些功能 支持大大简化了建模过程。 它采用 C+语言开发，采用面向对象编程和 Open GL 技术，提供三维图形化建模环境， 可以直接建立三维仿真模型，支持离散系统和连续流体系统建模。 28.28. 如何确定终止型仿真的重复运行次数，一般原则如何确定终止型仿真的重复运行次数，一般原则 P76P76 确定运行次数的原则是：运行次数要足以使得性能指标置信区间的半宽达到实验要求， 也就是误差达到要求。一般 20-50 次即可 确定运行次数的方法： （1）试验法。试验法就是主观猜测试验所需的运行次数，直到误 差满足要求。 （2）近似计算法。近似计算法就是利用公式近似计算所需的运行次数。 29.29. 如何确定非终止型仿真运行的时间长度如何确定非终止型仿真运行的时间长度 P78P78 理论上，非终止型仿真应该执行无限长，但实际操作中，只需系统运行到稳态后持续足 够长的时间即可。一个经验规则是让稳态时间至少 10 倍于预热期长度；另一个经验规则是 稳态持续时间的长度需足够让最罕见的事件（指事件间隔时间最长的事件）发生许多次（最 好几百次） 。 30.30. 什么是连续系统仿真，请举例什么是连续系统仿真，请举例 P2P2 在连续系统仿真中， 反应系统状态的状态变量取值随时间连续变化。 如温控系统的温度 是连续变化的，它是一个连续系统，对其进行的仿真即为连续系统仿真。 31.31. 什么是离散事件系统仿真，请举例什么是离散事件系统仿真，请举例 P2P2 在离散事件系统仿真中， 反应系统状态的状态变量取值随一个个离散事件的发生而在特 定的时间点离散变化，系统的状态变化是由（往往是随机发生的）事件驱动的。例如，银行 排队系统中状态变量有顾客排队长度、服务台忙闲状态等，它们都是随顾客到达、顾客服务 完成离开等事件离散变化的，因此，银行排队系统是离散系统，对其进行的仿真即为离散事 件系统仿真。 32.32. 性能指标和性能指标的均值有什么区别性能指标和性能指标的均值有什么区别 P73P73 性能指标是定义在一次仿真运行之上的，如一次运行的平均队长、最大队长、平均等待 时间、吞吐量等； 而性能指标的均值是定义在多次仿真运行之上的，是各次仿真得到的性能再总平均。 33.33. 什么是置信区间什么是置信区间 P151P151 由于点估计的随机性，它可能偏离真实的参数值，因此，我们更加希望能够估计参数可 能落在哪个区间中，这就是区间估计，所估计的区间称为置信区间。 34.34. 什么是仿真优化，仿真优化是否一定能找到问题的最优解，为什么什么是仿真优化，仿真优化是否一定能找到问题的最优解，为什么 P120P120 仿真优化是指寻找最佳的参数（决策变量）值，以使得目标性能（目标函数）最优。 搜寻最优解的过程需要重复运行模型很多次， 这个过程对于大模型来说可能要持续很长 时间。没有任何仿真优化算法可以确保在有限的时间内找到全局最优解，在指定的时间内， 经常只能得到局部最优解，运行优化程序的时间越长，它找到全局最优解的概率越大。 35.35. 排队系统中顾客的排队系统中顾客的排队行为排队行为一般可分为哪几种情况一般可分为哪几种情况 P37P37 （1）拒绝进入：顾客到达系统时发现队列过长立即离开（不进入队列） 。 （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（换到较短的队列） 。 36.36. 简述排队系统中的利特尔定理简述排队系统中的利特尔定理 P38P38 在稳态系统长期运行中， 系统顾客平均数 L 等于平均到达率与系统顾客平均逗留时间 W 之积，即 L=W 利特尔定理 37.37. 队列相关的两个指标，最大队长和平均队长各代表什么队列相关的两个指标，最大队长和平均队长各代表什么 P25P25 最大队长：最大队长：指队列中曾经出现的最大实体数。 平均队长：平均队长：平均队长是时间加权平均数，即对各个可能队长值加权平均。 38.38. 看清楚处理流程图怎么画看清楚处理流程图怎么画 P47P47 39.39. 还有系统流程图要看看还有系统流程图要看看 P26P26 40.40. 要会计算要会计算，在排队系统里边在排队系统里边，按照先到先服务按照先到先服务，先到后服务先到后服务，按照优先级别服务按照优先级别服务，计算计算 各种情况下，某一段时间内的服务人数各种情况下，某一段时间内的服务人数 41.41. 成对成对 T T 置信区间法如何计算，上课讲过的置信区间法如何计算，上课讲过的 P84P84 42.42. 散点图那些图形要会看，代表什么意思散点图那些图形要会看，代表什么意思 P48P48P49P49 43.43. 十字路口情景的描述十字路口情景的描述 44.44. T T 分布表，看看就行，大概知道分布表，看看就行，大概知道是什么意思那些是什么意思那些 45.45. 实体流程图实体流程图 P47P47 的准确画法（符号要准确）的准确画法（符号要准确） 1.1. 逻辑模型，哪些是逻辑模型看清楚逻辑模型，哪些是逻辑模型看清楚 P1P1 （1）符号模型 （2）解析模型 （3）仿真模型 2.2. 有涉及到的英文代码有涉及到的英文代码，比如说书上有的比较重要的比如说书上有的比较重要的，相对应是什么意思相对应是什么意思。例如例如 Q Queueueue 是是 仿真中的队列，先到先服务是仿真中的队列，先到先服务是 FirstFirst comecome firstfirst serviceservice 3.3. 可视化仿真软件通常具有以下哪些优点可视化仿真软件通常具有以下哪些优点 P3P3 可以非常方便地利用图标以可视化方式构建仿真模型， 大大提高了建模效率， 降低了建 模难度。提高系统性能、提升企业竞争力的有效工具。 4.4. 仿真可根据所模拟的系统特性分类，有哪些仿真可根据所模拟的系统特性分类，有哪些 P2P2 （1）连续系统仿真 （2）离散事件系统仿真 （3）混合系统仿真 5.5. 哪些属于随机数生成器哪些属于随机数生成器 P71P71 （1）线性同余生成器（2）素数取模乘同余生成器 （3）随机数流（4）组合多重递推生成器 6.6. 哪些属于离散事件仿真，这个模型最基本的元素哪些属于离散事件仿真，这个模型最基本的元素 答案见上边 31 题，下边的 19 题 7.7. 哪些是系统变量哪些是系统变量 P40P40 （1）输入变量 （2）输出变量 （3）状态变量 8.8. 随机数生成器，仿真模拟，随机变数，生成分布拟合这些概念要看清楚随机数生成器，仿真模拟，随机变数，生成分布拟合这些概念要看清楚 P70P70 随机变数随机变数：离散随机系统仿真模型中有许多随机因素，在模型运行过程中，需要系统不 断地从各种概率分布生成一些随机数值（通过调用分布函数生成） ，如一个个顾客的到 达时间间隔（可能服从指数分布） 、一台台机器的服务时间（可能服从爱朗分布） ，这些 符合某种分布规律的随机数值称为随机变数。 随机数生成器：随机数生成器：在仿真软件中，采用某种方法来生成0,1区间上均匀分布的随机数的 程序称为随机数生成器。 9.9. 随机数，随机数流，随机数序列的种子？区别在哪随机数，随机数流，随机数序列的种子？区别在哪 P70P70P71P71 从0,1区间上的均匀分布生成的随机变数称为随机数。 仿真软件一般会将整个随机数序列分为若干段，每段称为一个随机数流。 设置随机数生产器的公式中的起始值 0 Z，用以生成随机数序列，这个起始值称为随机 数序列的种子。 10.10. FlexsimFlexsim 在书上归类为哪类软件工具在书上归类为哪类软件工具 P3P3 可视化仿真软件包 11.11. 一个指数分布函数，有一个指数分布函数，有 3 3 个数值，个数值，3 3 个数值各代表什么意思个数值各代表什么意思 P12P12P51P51 如：exponential(0,5,1)的第一个参数是位置参数，第二个参数是均值（尺度参数） ， 第三个参数指定使用哪个随机数流。 12.12. 移动资源对象包括哪些移动资源对象包括哪些 P22P22 操作员（Operator） 、运输机（Transporter） 、提升机（Elevator） 、机器人（Robot） 、起重 机（Crane） 、堆垛机（ASRSvehicle）和基本任务执行器（BasicTE） 。 13.13. 排队规则包括哪些排队规则包括哪些 P37P37 （1）FIFO（先到先服务） （2）LIFO（先到后服务） （3）按优先级别服务 14.14. 数据适用性检验类型数据适用性检验类型 P48P48P49P49 （1）独立性检验 （2）同质性检验 （3）平稳性检验 15. Flexsim 中各个模块代表什么意思，比如说 Sink 是吸收器 P22 16.16. 仿真优化的步骤仿真优化的步骤 P121P121 优化优化 （1）定义目标函数 （2）区分目标函数中的变量类型 （3）在优化界面中输入变量、约束和目标函数 （4）设置优化参数 （5）执行优化、观察结果 仿真项目研究步骤主要有哪些仿真项目研究步骤主要有哪些 P8P8 （1）定义仿真研究的目的 （2）收集数据、建立概念模型 （3）建立计算机仿真模型 （4）模型校核与验证 （5）实验运行和结果