面向事件进程的建模方法解析课件

1、1 面向事件/进程的建模方法（实体流法EFC和活动循环图法） 1 面向事件/进程建模方法概述1.制造系统分类(1).连续事件系统是指系统的状态在连续的时间点上发生变化的系统。（如化工系统）(2).离散事件系统是指系统的状态仅在离散的时间点上发生变化的系统。（如机械制造系统）2特点：连续型数据量小，简单离散型量大面广，复杂 举例： 研究电机控制系统时电机的开关动作 离散型电机的转速 连续型31 面向事件/进程建模方法概述2.离散事件系统中的基本概念实体(Entity)实体是指一个系统边界内部的客观对象，离散事件系统是由实体组成的。实体分为临时实体和永久实体。临时实体：先进入系统并经过相应的环节后

2、再离开系统，且在系统中的数量经常变化的实体，又称为主动实体、活动实体。永久实体：经常处于系统之内，其数量保持稳定的实体，又称为被动实体。 41 面向事件/进程建模方法概述 举例：某理发店只有一名理发师。在正常的工作时间内，如果理发店没有顾客，则理发师空闲；如果有顾客，则为顾客理发。如果顾客到达理发店时，理发师正在为其他顾客服务，则新来的顾客在一旁排队等候。顾客为临时实体，理发师为永久实体事件(Event)事件是引起系统状态发生变化的行为。分类：时间事件：依照系统的作业规则在预订时间发生的事件。（上课铃声）51 面向事件/进程建模方法概述状态事件：当系统状态符合某种条件下发生的事件。 （稳度调节

3、器）基本事件：其发生可以事先加以预测的事件。 （顾客的到达）二次事件：发生与否则取决于其他事件。（顾客接受服务） 顾客到达为一类事件，顾客离开为一类事件。 61 面向事件/进程建模方法概述活动(Active)活动是实体在两个事件之间保持某一状态的持续过程。进程(Process)进程是由与某类实体相关的事件和若干活动组成的，它描述了这些事件和活动间的相互逻辑关系和时序关系。顾客到达系统-排队-开始接受服务-服务完毕的过程71 面向事件/进程建模方法概述3.面向事件建模81 面向事件/进程建模方法概述4.面向进程建模建立一套完整有效的描述经营过程的模型面向事件和进程的建模方法有以下两种：实体流图法

4、和活动循环图法。91 面向事件/进程建模方法概述2 实体流图法2.1 实体流图法概述2.2 实体流图法的建模思路2.3 模型的人工运行102.1 实体流图法概述 实体流图法(Entity Flow Chart，EFC) 采用与计算机程序流程图相类似的图示符号和原理 ，建立表示临时实体产生、在系统中流动、接受永久实体“服务”，以及消失等过程的流程图。 借助实体流程图，可以表示事件状态变化及实体间相互作用的逻辑关系。 112.1 实体流图法概述 在离散事件系统中实体流图法应用比较普遍，原因如下： (1).计算机程序框图的思想和方法已广为人们所接受； (2).实体流图法简单，且对离散事件系统的描述比

5、较全面。122.2 实体流图法的建模思路 为了准确地建立实际系统的实体流图模型，对建模者的要求有以下两点。 (1).对实际系统的工作过程有深刻的理解和认识。 (2).将事件、状态变化、活动和队列等概念贯穿于建模过程中。132.2 实体流图法的建模思路建模的一般步骤如下：(1).明确组成系统的各个实体及其属性(2).分析各种实体的状态和活动，及其相互间的影响。(3).考察那些导致活动的开始或结束的事情，或者是可以作为活动开始或结束的标志的事件，以确定引起实体状态变化的事件，并将条件事件合并。142.2 实体流图法的建模思路 (4).分析各种事件发生时实体状态是如何变化的。 (5).在一定的服务流

6、程下，分析与队列实体有关系的特殊操作(如换队等)。 (6).根据以上分析，以临时实体的流动为主线，用约定的图示符号画出被仿真系统的实体流图。152.2 实体流图法的建模思路 (7).确定模型参数的取值、参变量的计算方法及属性描述变量的取值方法。属性描述变量(例如顾客到达时间、服务时间等)既可以取一组固定值，也可以由某一公式计算得到，还可以是一个随机变量。如果属性描述变量是随机变量，就应该给出其分布函数。 (8).确定队列的排队规则。当有多个队列存在时，还应给出其服务规则，例如队列的优先权、换队规则等。162.3模型的人工运行 建立实体流程图模型后，选取有代表性的例子将流程图全部走一遍，即所谓人

7、工运行。 人工运行模型要求遍历流程图的各个分支和实体的各种可能状态，在时间逐步变化的动态条件下，分析事件的发生及状态的变化过程，以检查模型的组成和逻辑关系是否正确。173 活动循环图法 活动循环图(Activity Cycle Diagram)法的基本原理 (1). 活动循环图（ACD）法以图形直观地显示系统状态及其变化。 (2).ACD法认为，系统中的每个实体都按照各自的方式循环地发生变化，存在静止（以表示）和活动（以表示）两种状态，这两种状态在实体的循环中交替出现（以表示两种状态之间的转换）。183 活动循环图法 (3).ACD法认为，系统的状态就是全部个体状态变化的集合。当研究对象比较复

8、杂、包含的实体数目较多时，可以对系统建立不同层次的ACD模型，将高层次模型进一步分解为低层次的模型。 (4).ACD法注重个体的活动，系统状态的变化时全部个体状态变化的集合。193 活动循环图法 ACD法的缺点： (1).当系统庞大、复杂时，活动循环图将十分复杂; (2).ACD法只描述系统的稳态，而不研究系统的瞬态（如动作的开始、结束等）; (3).ACD法缺乏定量的分析工具。203 活动循环图法ACD法的建模方法与建模过程 常用术语(1).实体:是指组成系统的各种要素，是ACD产生活动的主体。(2).活动:表示实体正处于某种动作状态。活动的持续时间也称为周期。(3).队列:用来表示实体处于

9、静止或等待状态。213 活动循环图法(4).实体的行为模式。实体的行为始终遵循“活动队列活动”的交替变化规则。(5).直联活动和虚拟队列。如果在任何情况下，某一活动完成后，其后续活动就立即开始，则称后续活动为直联活动。直联活动与前面活动之间为一个等待时间为0的队列，即虚拟队列。(6).合作活动。指一个活动要求有多于一个的实体参加才能开始。224 实体流图法的实例例1（理发店服务系统) 有一个小理发店只有一个理发员，顾客来到理发店后，如果有其他顾客正在理发就坐在一旁等候。理发员按先来先理的原则为每一位顾客服务，而且只要有顾客就不停歇。建模目的是在假定顾客到达时间间隔和理发花费的时间服从一定的概率

10、分布时，考察理发员的忙闲情况。234 实体流图法的实例(1).辨识系统实体顾客队列；理发员；顾客。(2).分析实体的状态和活动类实体组成理发员：理发和休息；顾客：等待服务和接受服务;顾客队列的状态以队列长度标识。(3).分析实体状态的变化情况理发员：忙闲；顾客：等待服务接受服务结束服务244 实体流图法的实例(4).分析引起状态变化的事件前提（1）队列状态为0： 顾客到达服务活动开始； 顾客离去服务活动结束。 （2）队列状态大于0： 顾客到达队列加1； 顾客离去队列减1 。254 实体流图法的实例(5).分析队列实体的操作 由于只有一个队列，而且顾客不会因排队人数太多而离去，因此队列规则很简单

11、，没有换队等特殊的队列操作。(6).画出系统实体流程图264 实体流图法的实例(7).确定模型参变量 需给出的模型属性变量有：顾客的到达时间 （随机变量）、理发员为顾客理发所需的服务时间（随机变量）等。(8).给出排队规则 队列的排队规则先到先服务（FIFO）274 实体流图法的实例284 实体流图法的实例例2（售票窗口服务系统） 电影院雇用一名售票员同时负责电影票的销售和对电话问询者的咨询服务。窗口服务比电话服务优先级高。问询者打来的电话由电话系统存储后按先来先服务的规则一一予以答复。建模的目的是研究售票员的忙闲率。294 实体流图法的实例(1).辨识系统实体（售票员、购票者、电话问询者、购

12、票队列，问询队列）(2).分析实体的状态和活动类实体组成(3).分析实体状态的变化情况(4).分析引起状态变化的事件(购票者到达，问询者到达，购票者结束排队，问询者结束排队)304 实体流图法的实例 (5).分析队列实体的操作（两个对列，不可以换队） (6).画出系统实体流程图 (7).确定模型参变量（购票者到达时间，电话问询者到达时间，售票服务时间，问询服务时间 均为随机变量） (8).给出排队规则（FIFO）314 实体流图法的实例32335 活动循环图实例例3：某加工系统有两个实体：一台半自动机床和一名操作工。工人负责安装工件和从机床上取下工件。工件安装完毕后，机床就可以自动地完成工件的

13、加工。加工完毕，机床停止，直到工人安装一个新的工件，再开始下一个加工循环。345 活动循环图实例ACD法的建模方法与建模过程355 活动循环图实例ACD法的建模方法与建模过程5 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为365 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为375 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为385 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为395 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为405 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为415 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为425 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为435 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为445 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为455 活动循环图实例ACD模型的仿真运行假设三台机床加工顺序为4