某超市结账柜台排队系统培训讲义

页1．绪论1.1课题研究背景与意义排队系统在我们实际的生产生活中有着较为广泛的应用，如计算机网络数据存储与转发、交通堵塞、医院排队看病、电话占线、超市排队结账等都可以通过排队系统来解释。同样的，我们也可以通过排队系统对这些活动进行仿真模拟与研究，用来判定有效并且合理的，可以解决实际问题方案。在数学理论中，研究排队系统的理论是排队论，排队论是运筹学的一个分支，又称随机排队系统理论或等待理论，排队系统的基本组成部分主要包括输入过程、排队规则、服务机构[1]李玉[1]李玉波，许少红．排队论在商场管理中的应用探析[J].商场现代化.2006.5(3):34-35.我国市场经济发展进程中，超市以其特有的经营方式与服务理念渐渐的成为了人们采买生活用品的主要场所。在超市中，如果服务设施不足或服务效率过低便会使拥挤加剧，排队成龙。但添加服务设施的同时会使服务成本增加又或是造成系统空闲。因此，通过对排队系统的结构与规律进行研究，以便更好的设置人员设备。对经营者来说，降低成本、提高效率，使排队系统达到最佳状态十分重要。本文以永辉超市为研究对象和应用背景,在参阅有关排队论研究和应用文献的基础上,从永辉超市现状入手,对其结账柜台排队系统进行调研，并在所获得的数据上利用排队论建立超市结账柜台排队系统的仿真模型，再基于Flexsim对其进行仿真，根据仿真模型运行后的相关数据，对排队系统进行数据分析。对得出的结论进行优化，改进结账柜台排队系统的效率，从而提高超市的效益。1.2国内外研究现状随着现代社会的发展，人民生活水平的不断提高，超市作为我们生活中不可或缺的一个购物场所慢慢变得越来越重要。这也导致了现在超市购物结账时排队现象的日趋严重。尤其是在各个大型超市中，这类问题尤为凸显[2]冯慧芳．超市收款服务系统的仿真与优化[C].系统工程.2001.3:61-65.。目前国内外对该问题的关注度逐渐上升，而该问题可以归结为多队列、多服务台的排队问题，即在一定的情形下开启最少的结账柜台，在保证服务效率又可将运营成本控制在最低。具体来讲，解决这类排队系统最优化问题需要通过排队论之中的[2]冯慧芳．超市收款服务系统的仿真与优化[C].系统工程.2001.3:61-65.一般的排队系统组成部分分为：排队规则、输入过程以及服务机构[3]于志青．排队论在交通工程中的应用研究[J].中山大学学报.2005.22(1):118-119.。通常把需要服务的实体统称为顾客。排队系统中存在一个对立的方面：顾客—服务机构。顾客希望进入排队系统后立刻结账，希望在排队系统中停留越短越好，既是希望结账柜台开启的越多越好。这样就可以减少顾客在排队系统中的停留时间，使其所受的损失降低。另一方面，在服务提供者看来，增加结账柜台时就等同于变相增加运营成本，虽然增加结账柜台可以增加服务率，但自身的运营成本也随之增加；同时，如果开放过多的结账柜台又十分容易导致结账柜台闲置，这样更加提升了超市的运营成本；所以，由于各方面条件的制约，服务提供者一般不会开放过多的结账柜台。对于排队系统来说，其设计与运行需要同时考虑到顾客与服务提供者的利益，促使两方利益能够在特定的情况下达到最优。对于多数实际情况，输入过程是不受人为因素控制、由客观条件决定的的；所以，确定结账柜台数量、确定服务率、选取顾客的服务规则又或是这三个量的组合是处理的关键，最优化问题要么从[3]于志青．排队论在交通工程中的应用研究[J].中山大学学报.2005.22(1):118-119.[4]邓小琳．基于排队理论的最优生产线设计[J].运筹与管理.2000.9(3):64-69.目前最主要的研究方法则是从系统仿真、费用优化模型以及排队论算法这三方面对排队系统的优化问题着手。系统仿真是通过软件建立能反映真实系统规律的仿真模型，对仿真模型进行实验，进行输出数据分析，从而做出系统的方案评价分析。计算机仿真的优势在于对优化模型和原型系统的长期模拟测试[5]蒋淑华，伏小良．基于排队论的超市收费服务模型的探讨[J].物流科技.2008.10：141-142.。当确定了一个优化方案后，就可以通过软件在计算机中建立起优化模型，然后让优化模型在计算机虚拟环境中运行相对较长的时间，得出一些系统运行的数据量化系统指标，根据这些数据量化系统指标来评判优化方案能否起到优化原型系统的作用。由于计算机仿真[5]蒋淑华，伏小良．基于排队论的超市收费服务模型的探讨[J].物流科技.2008.10：141-142.[6]宋卫斌，苏秦．虚拟顾客服务系统排队模型[J].管理科学学报.2001.4(3):53-64.费用优化模型是以费用为主进行优化的方法。以超市为例，组成超市排队系统主要有两部分，分别是顾客和结账柜台，超市希望可以以较少的结账柜台进行服务以减少成本，而顾客则是希望超市增加结账柜台以减少等待时间，而结账柜台的增加势必导致了超市成本费用的增加，因此，出于对两方利益的考虑，就可以以费用为优化目标，求出超市结账柜台的最佳台数，令两方的总成本最小。可以设总费用等于排队损失的费用加上运营费用。假设服务能力恒定，有结账柜台数是运营费用的增函数、结账柜台数是排队损失费用的减函数。在最小费用发生时，对应结账柜台数量便是最优解。而这种方法是将顾客等待费用与运营成本的总和作为目标函数，求得一个最优解，但是前提是知晓顾客等待时所消耗的费用值。但是在现实生活中，顾客的等待时消耗的费用难以衡量；另一方面，由于现在市场经济下行业竞争十分激烈，服务提供者更应提高和改善顾客对服务的满意度，努力将提高服务评价放在第一；所以，在现实当中这种方法几乎没有可行性[7]陈庆宏[7]陈庆宏．排队论在生产过程时间组织中的应用[J].北方经贸.2003(11):92-93.排队论算法是通过对对象到达、服务时间的统计研究，得出数据指标（等待时间、排队长度、忙期长短等）的规律，然后根据得出的规律来改进或重组排队系统结构，使得排队系统既能满足既定需要的同时，满足其他所需指标的最优[8]张蕊．服务行业排队论问题分析[J].齐齐哈尔大学学报.2002.11:41-43.。它是运筹学的分支学科。也是研究排队系统中排队现象随机规律的学科。广泛应用于计算机网络,生产,运输,库存等各项资源共享的随机排队系统。排队论研究的内容有3个方面：统计推断，根据资料建立模型；系统的性态，即和排队有关的数量指标的概率规律性；系统的优化问题。其目的是正确设计和有效运行各个排队系统，使之发挥最佳效益。也有人将排队论的理论应用到超市结账柜台排队系统中[9][8]张蕊．服务行业排队论问题分析[J].齐齐哈尔大学学报.2002.11:41-43.[9]王雪萍．排队论在体检系统中的应用研究[D].武汉:华中师范大学.2008.[10]岳立业．建立在排队论优化基础上的超市排班问题[D].北京:中国地质大学.2008.1.3论文的主要研究内容与组织结构1.3.1论文主要研究内容本文以永辉超市的结账柜台排队系统为原型系统，其属于多队列多服务台排队系统。运用排队论的思想和相关方法对其进行系统仿真。运用多队列多服务台M/M/c/∞/∞排队模型对超市结账柜台排队系统进行分析。对永辉超市进行了数据采集与分析，计算出了相关数据，并且对其进行仿真，以确定合理性，在发现问题后提出改进策略并进行优化。1.3.2论文主要组织结构本文共分为六章，主要内容如下：本文第一章为绪论，对文章选题的背景进行阐述，对国内外对排队系统研究现状进行阐述，对文章的组织结构、以及主要内容进行阐述。第二章主要介绍排队论的相关知识，介绍排队系统与系统建模的相关概念，介绍离散事件的系统仿真，介绍所使用的仿真软件FLEXSIM。第三章主要介绍了目标模型的情况，以及输入数据建模的过程，将运用排队论的主体思想和操作方法结合到超市结账柜台排队系统当中，把调查得到的数据代入排队模型进行数据分析，计算出模型目标参数，并对超市结账柜台排队系统进行优化，确定该超市在调研时段应当开启的结账柜台个数。第四章主要介绍了计算机仿真的操作步骤，对超市结账柜台排队系统进行了计算机仿真建模分析。同时对超市结账柜台排队系统的主要相关参数技术指标进行了分析，并对优化前后超市结账柜台排队系统的主要性能指标进行了比较。第五章主要介绍了仿真结果的取舍方法进行了介绍，着重介绍了序贯法，并且通过序贯法对仿真结果以及优化方案进行了分析处理。第六章是全文的工作进行总结。

2．论文相关概念与理论2.1排队论2.1.1排队论的概念与发展排队论,或称随机排队系统理论,是通过对服务对象到来及服务时间的统计研究，得出这些数量指标的统计规律，然后根据这些规律来改进排队系统的结构或重新组织被服务对象，使得排队系统既能满足服务对象的需要，又能使机构的费用最为经济或某些指标最优[11]。它是数学运筹学的分支学科。也是研究排队系统中排队现象随机规律的学科。广泛应用于计算机网络,生产,运输,库存等各项资源共享的随机排队系统。排队论研究的内容有3个方面：统计推断，根据资料建立模型；系统的性态，即和排队有关的数量指标的概率规律性；系统的优化问题。其目的是正确设计和有效运行各个排队系统，使之发挥最佳效益。排队系统的一般模型图如图2-1-1所示。下图表明每个顾客需按照排队规则排队等候服务，结账柜台则按服务规则对顾客进行服务,顾客接受服务后离开。图2-1一般模型图2.1.2排队论的主要研究内容排队论的规律性在一个排队系统中，队长是随机的，顾客等待时间及服务时间也是随机的。排队系统的规律性主要是确定排队队长的、等待时间、服务时间的分布。排队系统的最优化问题对排队系统来说，把输入作为随机问题，则解决这种问题就是确定服务规则、结账柜台数量的组合，使排队系统在达到最优。学习和应用排队论知识的目的就是为了解决系统的最优设计与控制，以达到预期的目标。排队系统的统计分析对于正在运行的排队系统，要想了解它的规律性，就需要对其进行适当的数据采集，然后通过对采集到的书记进行加工分析来推断所观测排队系统的规律，再通过适当的方法对所发现的问题进行解决。2.2排队系统2.2.1排队系统的组成在现实中的排队系统是多种多样的，但一般的排队系统主要由以下三部分组成：即输入过程、排队规则和服务机构[11][11]刘亮．物流系统仿真—从理论到实践[M].北京:电子工业出版社.2010:8-159输入过程：输入是指顾客到达排队系统。（1）顾客总体数是指顾客的组成情况。顾客可以是有限的，也有可能是无限的；（2）到达方式是指顾客到达的方式。顾客可能是单一到达的，也可能是成批到达；（3）间隔时间是指顾客相继到达的间隔时间。但到超市购物的顾客属于随机型的。对于随机型的间隔时间，要确定其概率分布；（4）顾客到达是指顾客的到达是否相互独立。即之前到达的顾客对后续顾客有没有影响；排队规则：排队规则指的是排队系统是否允许排队，顾客愿不愿意接受排队，在排队系统允许排队等待的情形下，其服务顺序是什么。排队规则一般分为:损失制、等待制与混合制三种类型。（1）损失制当顾客到达服务机构时，如果所有的结账柜台都被占据，此时的服务机构又不允许顾客等待，那么顾客只有自动离开到其他地方接受服务或者被迫放弃服务要求。顾客当即离去的称为即时制或称损失制；（2）等待制指的是当顾客到达服务机构时，如果所有结账柜台前都有顾客在接受服务，结账柜台没有空闲，这时顾客就会自动加入队列排队等待服务，一直到服务完成后才离开；（3）混合制是指这是由损失制与等待制共同组成的系统，在这类系统中服务机构只允许有限数量的顾客等待，当顾客的数量超出一定数量之后，多余的顾客就要离开，像这样的系统就是混合制系统。另外有些顾客在队长短的时候往往选择等待；在队长很长的时候就没有耐心不愿意等待而选择离开。有的系统则规定顾客的等待时间不能超过某时间T否则就要离开，以上这些都属于混合制系统。服务机构：服务机构按照机构形式和工作情况来看有以下几种情况。（1）结账柜台数量是指服务机构中结账柜台的数量不是固定不变的，可以有一个或者多个结账柜台；（2）结账柜台排列是指在有多个结账柜台的系统中，结账柜台的排列有多种情形。主要有：单队列单服务台的情形、单队列多服务台的情形、多队列多服务台的情形；（3）服务规则是指服务台的服务方式可以对单个顾客进行，也可以对成批顾客进行；（4）服务时间分为确定型和随机型。实际中服务时间都是随机型的，需要确定它的概率分布。2.2.2排队系统的主要指标在使用排队论解决问题的时候，要确定模型类型，同时通过数据采集来确定的顾客到达间隔的时间分布和服务时间分布，其他的因素都是在问题提出的时候给定的[11]。解决排队问题的目标是提高排队系统效率，评价系统性能，并确定排队系统参数最优值。所以要确定基本的数量指标，通过数量指标我们来判断系统运行的好坏。解决排队系统的问题要先确定这些数量指标的概率分布。排队论中的性能指标有两类:一是瞬时性能指标，；另一类是稳定性指标，它指的是在经过足够长的运行时间之后，排队系统所处的状态，这时(t→∞)的各个性能指标不再随时间t的变化而发生变化，工作状态处于稳定。由于本文主要对稳定性能指标做研究，故不再对瞬时性能指标进行赘述。Ls：平稳状态下系统的平均对长即系统内顾客数的均值。Lq：系统的平均等待对长即系统内排队等候的顾客的均值。Ws：指一个顾客从进入到离开系统的平均时间。Wq：指一个顾客在系统中的平均等待时间。忙期Tb：服务台服务时间长度。2.2.3排队系统的最优化排队系统的最优化就是通过变更排队、服务规则，使排队系统处于最佳的运行状态。排队系统的最优化有两类：设计最优化和控制最优化。设计最优化的目的是使服务台达到最大的效率。控制最优化是对于一个确定的系统，怎样运行才能使目标达到最优值。排队系统由三个方面组成，即输入过程、排队规则和服务机构。输入过程当作顾客。在排对系统的组成中顾客方面希望能在进入排队系统后立刻得到服务，他们不希望在系统中停留较长时间，因而希望开放更多服务台。但反过来说的话，增加服务台就会增加运营成本，虽然提高了服务效率，但运营成本也随之增加了。与此同时，开放的服务台过多非常容易造成服务台的闲置，这样就会降低服务台的利用率。由此可见，排队系统的设计与运行，需要尽量顾及到售卖双方的利益，以便在某种情况下使两方的利益达到最优、最大化。多数问题，输入数据可以看作是不受控制的。因此，解决这种问题的实际就是确定服务规则或服务台数量或这它们的组合，使系统达到最优。最优化要么从提供服务的一方进行考虑，要么进行双方综合考虑，优化的指标既可以是费用，也可以是时间[11]。若仅从费用这个方面进行考虑的话，那么使得等待时顾客所损失的费用与提供服务一方的运营成本之和最小即为最优值，同时也是最高服务水平。在费用模型中总费用即为服务成本费用与顾客排队损失费用之和。服务成本费用和排队损失费用都是服务水平的函数。当总的费用最低的时候，它所对应的服务水平即为最优服务水平。假定每个顾客在系统内等待单位时间的损失费用为ω元，每个服务台单位时间的服务成本为y元，那么单位时间内的平均损失的总费用为：f(c)=ωLs(c)+cy式(2-1)其中Ls（c）表示开放c个服务台时系统中的等待队长。那么使得总费用f（c）最小的c值即为应开放的最优的服务台数量。为求出最优的c值，可采用边际分析法，即所求的c*必须同时满足f(c*）＜f(c*-1)式(2-2)f(c*)＜f(c*+1)式(2-3)即：ωLs（c*）+yc*＜ωLs（c*-1）+y（c*-1）式(2-4)ωLs（c*）+yc*＜ωLs（c*+1）+y（c*+1）式(2-5)由上式即可求出c*，c*即为所求的最优服务台数。作为一个经营者，一项主要工作就是根据实际的顾客到达规律，对排队系统中的各种排队规则、服务台数量进行调节，使排队系统处于一个良好的运行状态。使系统能在优化后的整体运行效率有所提高，并且控制整个系统的运行成本。在满足系统需求的同时控制整个运行成本。又或者在系统运行之前，依据以往顾客到达分布规律对系统进行调整，并且制定合理的服务规则，从而使系统拥有较好的适应性，能够最大的满足售卖双方需求。2.3排队系统的建模2.3.1系统建模的要求对于系统建模的要求可以归为三条：现实性，简明化，标准化1、现实性即在一定程度上能够很好地反映出系统的实际状态，把系统特征和关系反映出来，又不影响真实性。2、简明化既是在满足现实化的基础上，尽量使模型简洁易懂。3、标准化既是建立系统模型时，应尽量采用标准化模型。以上要求的三条常常相互抵触，因此，要根据目标系统的具体情况按照顺序进行选择。2.3.2系统建模的原则建立系统模型的基本原则主要有以下几点：1、现实性原则。要求仿真模型能准确的反映目标系统。2、简明化原则。系统模型不是目标系统本身，因此，在满足现实性的基础上，去掉无关的内容，从而简化模型，便于后续处理以及模型工作量。3、适应性原则。仿真模型应当具备一定的外部环境适应性4、借鉴性原则。如果存在标准化模型应当尽量采用标准化模型或修改后的标准化模型。既可提高效率，又可增加仿真模型的可靠性。2.3.3系统建模的方法针对不同的系统对象，可以采取不同的方法建模，其中主要的方法如下：1、推理法指对于内部结构和特性已经清楚的系统，即所谓的“白箱”系统(例如大多数的工程系统)，可以利用已知的定律和定理，经过一定的分析和推理，得到系统模型。2、实验法指对于那些内部结构和特性不清楚或不很清楚的系统，即所谓的“黑箱”或“灰箱”系统，如果允许进行实验性观察，则可以通过实验方法测量其输入和输出，然后按照一定的辨识方法，得到系统模型。3、统计分析法指对于那些属于“黑箱”，但又不允许直接进行实验观察的系统(例如非工程系统多数属于此类)，可以采用数据收集和统计分析的方法来建造系统模型。4、类似法指建造原系统的类似模型。有的系统，其结构和性质虽然已经清楚，但其模型的数量描述和求解却不好办，这时如果有另一种系统其结构和性质与之相同，因而建造出的模型也类似，但是该模型的建立及处理要简单得多，把后一种系统的模型看成是原系统的类似模型。利用类似模型，按对应关系就可以很方便地求得原系统的模型。例如很多机械系统、气动力学系统、水力学系统、热力学系统与电路系统之间某些现象彼此类似，特别是通过微分方程描述的动力学方程基本一致，因此可以利用成熟的电路系统来构造上述系统的类似模型。5、混合法指大部分系统模型的建造往往是上述几种方法综合运用的结果。2.3.4系统建模的步骤（1）明确仿真建模目的与要求。（2）对系统进行一般语言描述。（3）分析系统相互关系。（4）确定模型结构。（5）确定模型可能用到的参数。（6）输入数据建模。（7）数据分析处理。2.3.5排队系统建模的符号与分类影响排队模型的分类方法最大的特征有三个[11]：第一个是相继顾客到达间隔时间的分布；第二个是系统服务时间的分布；第三个是系统服务台的个数。根据这三个特征进行分类，并用一定的符号进行表示，称之为“D.G.Kendal记号”。它的符号表示是：X/Y/Z其中X表示顾客相继到达间隔时间的分布；Y表示服务时间的分布；Z表示并列的服务台个数。在排队论中一般令M表示负指数分布；D为确定型分布；Ek为k阶爱尔朗分布；G为一般分布；GI为一般相互独立的时间间隔分布。如：M/M/c排队模型表示顾客相继到达间隔时间和服务时间均服从负指数分布，系统内设有c个服务台，系统容量无限扩大的等待制排队模型。在1971年一次关于排队论符号标准化会议上决定，将“D.G.Kendal记号”扩充成为：X/Y/Z/A/B/C其中的前三项的含义不变，后三项的意义分别是：A表示系统的容量限制，即可容纳的最多顾客数；B表示顾客源的数目；C表示服务规则。2.3.6M/M/c/∞/∞模型在M/M/c/∞/∞中，假定顾客到达过程服从参数为λ的泊松分布，顾客的服务时间服从参数为μ的负指数分布。顾客的到达时间和服务时间是相互独立的，并且系统中有c个服务台。如果顾客到达时，服务台全部处于繁忙的状态，则进行等待。在多队列多服务台排队系统排队模型中，我们有如下的定理：若X(t)表示时刻t系统中的顾客数（队长），则{X(t),t≥0}是状态空间E={0,1,2,..}且，生率为：λk=λ，k=0,1,2,灭率为：μk=kμk=1,2,μk=cμk=c+1的生灭过程[11]。2.4排队系统的仿真2.4.1离散事件系统仿真仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。具有安全性、经济性、可重复性等特点[11]。离散事件系统和连续系统在性质上是完全不同的。这类系统中的状态在时间上和空间上都是离散的，像交通管理、各种通讯系统和社会经济系统等都属于离散事件系统。在该类系统中，各事件以某种顺序或在某种条件下发生，并且大都具有随机性的特点，或者是由于随机性质的输入，所以使得难以用常规的方法研究解释它们，具体步骤如下：1、系统建模：离散事件系统的模型一般可以用流程图或网络图的方式来描述。它们反映了临时实体在系统内部经历的过程，永久实体对临时实体的作用以及它们之间的逻辑关系。2、选择仿真算法：离散事件系统的仿真算法包括两方面的内容，其一是如何产生所需的随机变量;其二是采用怎样的仿真方法对离散事件系统进行仿真，即仿真策略、仿真的方法，主要有事件调度法、活动扫描法、进程交互法、三阶扫描法(三阶段法)等。3、建立仿真模型：根据已经确定的仿真算法，建立被仿真系统的计算机模型。它是系统状态转移的动态描述，包括系统状态变量的定义，系统事件及其有关属性定义，仿真钟的定义(仿真钟是仿真模型中必不可少的部件，它的推进方法由仿真算法决定)。4、设计仿真程序：仿真程序是仿真模型的实现，可以使用通用计算机语言或专用仿真语言(如GpSS、SLAM、SIMAN)编写。5、仿真结果分析：由于离散事件系统输入固有的随机性，每次仿真运行所得到的结果仅仅是随机变量的一次取样。同时，当仿真对象复杂时，不可避免会碰到一些问题，包括模型扰动对仿真结果的影响，以仿真为依据的系统推断和决策的可行度等。主要的分析方法有灵敏度分析，比对分析方法，统计学方法。2.4.2FLEXSIM软件的介绍Flexsim是美国Flexsim公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中集成了C++IDE和编译器的仿真软件。在这个软件环境，C++不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。Flexsim是PCBase的数字虚拟企业的仿真系统，来建立各种经营、管理、制造等模型，并且可在微软公司的Windows98/NT、Windows2000及WindowsXP等不同作业平台上执行的全服务台化3D专业仿真软件。通过预先创建系统模型，可以考察各种假设的场景，同时不会产生改变实际系统时所面临的中断，成本和风险。应用范围广泛的系统和过程中，任何制造业、物料处理和业务流程快速、轻易、高效的描述出来。同时Flexsim的资料，图像和结果都可以与其它软件公用，它可以从Excel表读取数据和输出数据，可以读取线上事实数据以作分析功能。Flexsim也允许用户建立自己的实体来满足用户自己的仿真建模要求。

3.数据采集与输入数据建模3.1数据采集及原始数据3.1.1数据采集本文数据主要是在两个周末共四天的9:00-10:00的时间对永辉超市的结账柜台排队系统进行采集的。主要采集的项目为顾客到达时间以及结账时间。其中结账柜台开启数量为3个，而超市顾客量处于逐渐增长时间，处于结账柜台钱的队伍也在逐渐加长。3.1.2原始数据表3-1为部分原始数据。表3-1原始数据顾客到达时间到达时间间隔/min与前一位顾客的间隔时间/min结账时间/second19:00002729:05552139:07722349:121252959:181863669:212136179:2424310389:282843899:3131366109:3737617119:4040318129:4444423139:4848452149:5454621159:57573231610:0060344……………3.2输入数据建模3.2.1仿真方案设计方案介绍由于通过直观判断，目前原型系统的处理能力不能满足世纪需求，所以通过采集到的数据对原型系统的性能指标进行分析计算并评判系统，同时提出系统的改进方案并对原型系统和改进方案进行仿真实验，通过仿真结果分析以及优化后的相关性能指标与原型系统进行对比选择。目的通过这次对超市结账排队系统的仿真研究，希望能够对永辉超市目前的结账排队系统进行分析，同时查找出其可能存在的问题并提出针对性的改进意见，通过二次建模比对，提出合理的优化方案，改善原型系统的等待结账顾客排队过长、等候时间过久的问题，提高超市的客户体验。3.2.2顾客到达单位时间服从分布的研究对顾客的到达情况统计整理如表3-1所示。表3-2顾客到达数到达时间开放结账柜台的数量c3序号分组频率10-12621-24132-33143-43454-52765-62276-71387-8298-91109-100通过对原始数据进行整理计算，我们可得到顾客在单位时间内的平均到达时间为0.2736分钟，单位时间内的平均到达率为3.6548人/分钟。且可绘制线图如图3-1所示。图3-1顾客到达单位时间概率线图通过比较，图3-1中趋势线与泊松分布质量曲线相似，所以假设顾客到达单位时间服从泊松分布。χ²拟合优度检验是利用样本数据对总体分布做出推断的一种方法，检验总体是否服从理论分布[11]。其方法是把样本分成K个互斥的类，然后根据要检验的理论分布算出每一类的理论频数，与实际的观察值进行比较。建立假设如下：H0：顾客到达率服从泊松分布；Ha：顾客到达率不服从泊松分布。因为含有未知参数λ，故可以利用极大似然法极大似然法：对未知参数点估计的一种方法。估计法得出λ的估计值，我们就能通过泊松累积分布表求出与不同λ值相联系的理论概率，然后将这一理论频数乘以c，便得出对每一个λ极大似然法：对未知参数点估计的一种方法。假设顾客到达服从泊松分布，因此可以得出：PX=k=λk极大似然函数表达式为：LΘ=则可以得到参数λ的似然函数：Lλ=两边取对数得：lnLλ=对上式两边进行求导运算得似然方程：(dlc(λ)dλ解得： λ=（又因为：d2lcL(λ)故参数λ的极大似然量为：λ也就是说λ的最大似然量就是顾客的平均到达率，为λ=219人/小时，故每秒钟内顾客的平均到达率λ=x=3.65；概率fc=197Pc，其中ac-1是第c-1个组的下限、ac是第c-1个组的上限。理论频数Pc=k=ac-1ac表3-3x2检验计算表nfcPcfcf0-1260.094518.62362.92161-2410.172834.03301.42632-3310.210541.46152.63963-4340.192337.88360.39814-5270.140627.69150.01735-6220.085616.86791.15416-7130.04478.80707-820.02044.02358-910.00831.63399-1000.00300.5972x2=8.557，这里取α=0.05，其中k=6，r=1。通过查x2分布表得：x20.05（k-r-1）=x20.05（6-1-1）=x20.05（4）=9.488>8.557故在置信水平0.05，因此认为顾客平均到达率分布服从参数为λ=3.65的泊松分布。3.2.3顾客接受服务时间服从分布的研究对顾客的到达情况统计整理如表3-4所示：表3-4顾客服务时间统计表序号分组频率10-2561226-3528336-4522446-5519556-6516666-7514776-8511886-9510996-105810106-115411116-125212126-135113136-1451根据调查的原始数据可以计算出顾客的平均服务时间为59.62秒以及平均服务率为0.017人/每秒。绘制线图如图3-2所示。图3-2顾客接受服务时间概率线图通过比较，图3-2中趋势线与指数分布质量曲线相似，所以假设顾客到达单位时间服从负指数分布。下面用极大似然法来估计理论分布中的未知参数μ。首先我们假定顾客的服务时间服从负指数分布，则有：ft=在此例中，讨论的是结账柜台排队系统在稳态时，所以可以取是正。因此得到参数μ的似然函数。Lu=对上式两边取对数lnLμ=clnμ-在对上式两边求导，导数等于0的似然方程：(dln(μ)dμ)=c1μ解得：d2lnL(μ)dμ2μ=1故参数μ的最大似然估计量：μ=所以，μ=下面就统计数据是否符合参数为μ=0.016773095负指数分布进行拟合检验。概率：pi=pAi=Pai<t<a表3-5x2检验计算表nfcPcffc0-25610.342567.47470.621326-35280.101520.00113.198936-45220.085916.91261.530346-55190.072614.30101.544056-65160.061412.09261.262666-75140.051910.22531.393476-85110.04398.64630.640786-95100.03717.31120.988996-10580.03146.18221.9918106-11540.02655.2275116-12520.02244.4203126-13510.01903.7377136-14510.01603.1606则有x2=13.1719，这里取α=0.05，其中k=9，r=1。通过查表x2检验表可以得到：x20.05（k-r-1）=x20.05（9-1-1）=x20.05（7）=14.067>13.1719，故在0.05的置信水平下，该超市结账柜台排队系统结账柜台结账时间分布服从参数为μ=0.02675的负指数分布。通过上面的验证得知，该超市结账柜台排队系统属于多队列多结账柜台M/M/c/∞/∞排队系统。3.3系统性能指标计算顾客到达系统服从泊松分布，接受服务的时间服从负指数分布，若假设各结账柜台平均服务率相同，且各结账柜台相互独立、互不干涉则有模型符号：N:系统中的顾客人数λ:顾客平均到达率μ:平均服务率ρ:服务强度Lq:稳态平均队长Ls:平均等待队长Wq:平均逗留时间Ws:平均等待时间c:结账柜台数量P0:任意时刻系统空闲的概率P0=k=0c-11k!顾客到达率为219.29，顾客服务率为60.39。则根据服务强度ρ=λcμ可求得当前系统的服务强度ρ3.4系统优化方案3.4.1增加结账柜台为使服务强度ρ<1，则取c≥4都可满足系统要求且不再拥挤。同时，结账柜台的服务强度不能过低，否则会造成系统资源的浪费所以本文以服务强度为80%为标准对系统进行优化。表3-6优化后性能指标结账柜台数c服务强度ρ空闲概率P0平均等待队长Lq平均人数Ls平均等待时间Wq平均时间Ws490.79%0.011120279122.360710763.35436559572.63%0.02601192150.36332891.35698373从表3-6中可以看出，开放4个结账柜台时，顾客的平均等待时间为0.03935，平均队长为9，服务强度为90.79%，系统不会拥挤的同时也不会造成服务强度过低导致系统资源的浪费，而且队长也不会过长，所以开放4个结账柜台比较适合。既不会造成系统资源的浪费，同时也能较好的保证顾客的平均等待时间。3.4.2变更为单队列排队系统由于变更为单队列后，系统服务强度并未发生变化所以在此不做考虑。

4.仿真建模4.1模型假设因为计算机仿真是利用模型展现原型系统中发生的实际过程，并通过对原型系统的实验来研究起系统中存在问题，所以需要对所建模的原型系统进行分析、假设、整理，对于一些可排除的客观条件可以做一些假设把一些实际问题合理化。下面根据一般排队系统的三个方面做如下的整理：4.1.1输入过程结账柜台的服务对象是进入系统的顾客，顾客的到达是随机的，当然顾客也可以看作是无限的。本文假定顾客单个、随机到来且相互独立；假设顾客到达时间间隔服从负指数分布，从而（0，t）内到达的顾客分布服从泊松分布，其参数为λ。4.1.2服务规则顾客到达时，如果有空闲结账柜台，则结账;若所有的结账柜台都在结账中，则顾客选择排队较短的队列加入等待结账；在队列中的排队规则有三种选择，包括:先到先服务、后到先服务和有优先权的服务。本论文中以先到先服务为服务规则。4.1.3服务机构结账柜台单次只为一个顾客结账。在排队系统中，结账柜台台对客户的服务时间服从参数为μ的负指数分布。综上，该超市的结账柜台排队系统属于一个等待制M/M/c/∞/∞的排队系统。4.2仿真建模现已确定排队系统的模型为M/M/c/∞/∞，其中c为结账柜台的台数，图4-1为该排队系统的流程图。图4-1多队列多服务台一般模型图现利用Flexsim软件对排队系统进行仿真，步骤如下：4.2.1添加发生器从实体库中拖拽一个发生器放到视图中，如图4-2-1所示图4-2添加一个发生器到新建模型中4.2.2添加其他实体分别将暂存区、处理器、吸收器从实体库中拖拽到试图当中，并按照位置顺序进行排布，如图4-2-2所示。图4-3添加其他实体4.2.3连接实体按住A键，点击发生器，然后拖拽到暂存区。连接每个处理器到储存区，连接每个处理器到吸收器，这样就完成了连接过程。完成连接后，得到了模型如图4-2-3所示。图4-4完成连接实体4.2.4设置发生器根据对系统要求以及临时实体行为特性的要求对发生器的参数进行设置。双击发生器打开参数设置页，如图4-2-4所示。图4-5发生器参数设置页设置临时实体种类为TaskExecuterFlowitem，到达时间间隔为渐近线为0比例为16.4167，随机数流为1的指数分布函数，同时勾选0时刻到达选项。设置完成后如图4-2-5所示。图4-6发生器参数设置然后对临时实体流进行设置，分别设置发送至端口为可用排队最短的，同时勾选使用运输工具，并选择将任务执行器作为临时实体使用。设置完成如图4-2-6所示。图4-7设定临时实体流然后对触发器进行设置，在离开触发中添加设置名称与实体颜色，便于实验过程中区分临时实体，设置完成后如图4-2-7所示。图4-8设定触发器4.2.5设置暂存区与处理器双击暂存区，打开暂存区参数设置页，修改最大容量为10000（因系统无容量限制），设置实体堆放为水平堆放。完成后如图4-2-8所示。图4-9设定暂存区参数双击处理器，打开处理器参数设置页，在处理时间的下拉列表框中选择比例为59.62，随机数流为1的指数分布，如图4-2-9所示.图4-10设定处理器参数对其他暂存区和处理器进行如上操作即可。4.2.6运行模型、查看、导出统计数据在模型运行前，应当先对模型进行重置，随后点击运行按钮，可以看到临时实体“shopper”在系统中的运动轨迹。可以通过速度条来调整模型运行速度。在模型运行前可以点击Dashboard按钮，然后从左侧实体库中拖拽需要观测的数据项到模板中。如图4-2-10所示。图4-11数据面板在运行结束后，可以通过报告与统计生成Excel文档，以便后期的数据处理。

5.仿真结果与优化方案分析5.1仿真结果分析系统仿真的目标是研究复杂的实际系统。实际系统的动态行为特征就体现在得到的仿真结果中，那么对仿真结果采用正确的分析方法是离散事件系统仿真的关键问题之一。运行随机系统仿真模型所得到的结果具有随机性，不能把从单次仿真运行中获得的系统参数值作为该参数的“真值”，而只能作为一个样本数据。需要用若干次重复仿真运行所得到的仿真结果来估计系统参数的真值。这也可称为参数估计。终止型仿真每次仿真运行的初始条件相同，如果每次仿真运行时采用不同的随机数，那么仿真运行相互独立，输出结果也相互独立，可以用统计分析方法给出系统性能指标的值。分析方法有两种：固定样本数量法和序贯法。下面主要采用序贯法对仿真结果进行分析。用序贯法序贯法：是一种简便、快速、粗略测定半数有效量的方法。序贯法：是一种简便、快速、粗略测定半数有效量的方法。n≥Zα22*s然后根据估算出的仿真运行次数运行，并取得观测值并计算均值和方差。根据所求得的方差计算置信区间半长：εn=tα比较εn与给定ε。若εn＜ε，则追加仿真次数为n+1，再重新计算置信区间半长，直到满足绝对误差要求为止。假定原系统，要求统计出的顾客平均等待时间的绝对误差小于0.5分钟，先执行5次仿真运行，得到样本方差为s2=1.2032。取α=0.05则置信区间半长为1.3618，则有n≥13。则系统运行13次后的平均等待时间为4.791分钟。5.2优化方案分析下面对优化方案进行分析。假定优化后的系统要求统计出的顾客平均等待时间的绝对误差小于0.5分钟，先执行5次仿真运行，得到样本方差为s2=0。取α=0.05则置信区间半长为0<ε。则系统运行5次后的平均等待时间为0.65分钟。

6.论文总结本文主要是通过排队论的方法对超市结账柜台排队系统建立相应的数学模型，然后通过系统性能指标对超市结账柜台排队系统进行优化，得出最佳的结账柜台开放数量，同时通过计算机仿真技术对超市结账柜台排队系统优化前后进行比较。本文通过查阅文献研究了排队论的发展过程及发展现状，介绍了排队系统的构成、主要性能指标以及系统优化方法，介绍了排队系统建模步骤并着重点介绍多队列多服务台排队系统（M/M/c/∞/∞）排队模型，给出了此类模型各项系统性能指标公式。在仿真建模方面本文主要对离散型随机事件和计算机仿真软件FLEXSIM方面进行了着重的介绍。在数据处理方面，本文主要对采集超市结账柜台排队系统运作的各种数据后，进行整理分析，同时验证了顾客到达时间服从分布和服务时间服从分布，并对系统的主要性能指标进行了计算并在此基础上进行了优化优化，在确定了超市结账柜台排队系统的排队模型后，通过对系统性能指标的计算，得出了超市在所调研的时间段结账柜台开启最优数量。通过采集、数据分析、得出各项有关输入数据后，本文对结账柜台排队系统进行了计算机仿真，通过计算机仿真，直观的发现了目前超市结账柜台排队系统存在的问题，并且在优化后重新计算主要的系统性能指标，并进了行计算机建模，并与优化前的超市结账柜台排队系统的仿真模型进行比较，得出优化后的系统方案可以作为超市选择的最优方案。无论是在超市、银行、医院等服务类场所都存在着排队系统，这也突显出了排队论在我们日常生活中占据了十分重要的地位，合理的运用排队论可以显著的提高排队系统的工作效率，而其中排队模式和服务模式的转变将会极大程度的增强系统的处理能力，显著地改善和提高系统性能，而对于超市来说，排队模式和服务模式一直都是一个热点话题。目前，超市自助结账机已在国内的部分城市中的超市试水，或许不久的将来，超市购物将会迎来一场变革。或许我们再次走入超市会发现没有营业员，选购完商品自己付钱的画面。当然，随着社会的进步与科技的发展，我相信未来的超市结账柜台排队系统会更加的人性化、便利化、快捷化。

致谢历时将近四个月的时间完成了本篇论文，而在论文的撰写过程中遇到了诸多问题，都在导师、同学、家人的帮助以及阅读相关资料后一一度过。在此，我首先要对刘宇坤老师表示衷心的感谢。作为我的毕设导师，她总是不厌其烦的指导我进行论文的修改和提高。在此，我谨向刘玉坤老师表示由衷的感谢与敬意。从论文的起始至结束阶段，刘玉坤老师始终对我严格要求、充分信任，并时常给予我鼓励与全面锻炼的机会，使我能够非常顺利的完成论文；同时刘玉坤老师谨慎的治学态度、深厚的学识素养和随和的处事风格也深深地感染和教育了我，使我受益终身！我还要感谢我专业的各位同学，尤其是和我同组的同学，在完成论文的过程中，他们给了我很大的鼓励，我们共同合作，一起探讨在完成毕业设计中发现的问题，使我不仅可以很好的完成论文，更加的拓宽了我思考问题的思路和方法，并由此为我留下了美好的回忆。我还要感谢在这次论文调研过程中支持我的超市收银员和工作人员，正是她们的大力支持，才保证了论文中数据的真实可靠，使论文可以有根据的进行下去，并且十分感谢在我的论文写作过程中所提出的意见建议，这对我完成论文起到了很大的指导意义。同时要感谢我的爸爸和妈妈，如果没有他们在生活上无微不至的关心，在困难中坚定不移的支持，在挫折后耐心细致的教诲，我可能无法专心的完成论文，正是由于他们帮助与支持，使得我能够在学习上不断进取，稳步前行。在此，我想把完成本文的一半努力归功于他们并与他们一起分享这份喜悦。最后则是要感谢论文撰写过程中、篇幅中所涉及到的各位专家、学者。文中摘引多篇研究资料与文献中的内容，如果没有各位的引导与启迪，将对我完成本篇论文带来更多的阻碍。

参考文献附录资料:不需要的可以自行删除常见的电脑死机现象与解决方法开机自检时死机现象：在主板能通电自检时死机，重启，故障依然。故障分析：很可能是内存、主板等硬件有故障。解决方法：对板卡、内存条、cpu进行拔插，先排除接触性问题的可能。还不行的话，使用“替换法”一件一件的排除，直到找出问题。二、

启动windows的过程中死机现象：在启动过程中win98提示“explorer

非法操作”死机；winnt/win2000/winxp系统蓝屏死机。故障分析：这种死机大多是病毒（Funlove

等发作时的表现）、超频、内存、CPU有问题引起的故障。对于win2000等NT内核系统安装了错误的主板、IDE驱动（在老主板上安装新的DMA驱动）会致导启动时蓝屏死机的情况。解决方法：把CPU、内存降到正常的工作频率。对于NT等系统，用“紧急修复盘”进行修复，没有“紧急修复盘”，进入“安全模式”卸载主板驱动程序。从干净的dos系统盘启动，进行查杀病毒。如果有NTFS分区，把硬盘拿到其它正常的win2000/winxp系统上查杀。排除病毒的可能性。以上方法还是不能解决问题，基本上排除了软件问题的可能性，接下来对内存、CPU等进行替换，找出问题。三、

启动windows后死机现象：正常启动windows后很快死机。故障分析：感染病毒，随系统启动的项目中有问题，驱动程序有问题，超频引起，CPU温度过高等硬件故障。解决方法：将CPU、内存降到正常工作频率。打开机箱摸一下CPU的温度是否正常，温度太高，换个好点的风扇。查杀病毒。能正常进入“安全模式”不死机，先运行“sfc”进行系统文件扫描。运行“msconfig”，只保留系统原有的启动项目（windows2000可能将win98中的msconfig.exe复制到windows2000下，也可以直修改“注册表”）。启动后死机和显卡驱动等有关，换几个不同版本的驱动程序试试。排除了以上可能后，用替换法对可疑硬件进行替换，找出问题。四、

系统定时死机现象：系统一段时间不工作,就有规律的死机。故障分析：和电源管理有很大的关系，当然也不排除病毒等其它可能性。操作系统的高级电源管理会在操作系统闲置一段时间后运行“屏幕保护程序”，现在各种“屏保”越来越多，有很多“屏保”做得不是很好。当然更多的是主板对“高级电源管理”支持不是很好，“关闭监视器”、“关闭硬盘”后不能唤醒。解决方法：查杀病毒，视个具体情况禁用“关闭监视器”、“关闭硬盘”等功能，找一些有关的补丁程序。五、

显卡花屏“死机”现象：运行一些图形处理软件，玩游戏时“花屏”死机。故障分析：显卡驱动程序版本不好，显卡上的显存有质量问题。解决方法：找几个不同版本的显卡驱动试试。显卡确实有问题，只有修理或更换。六、

读光盘时死机现象：读光盘数据时死机。故障分析：如果是读所有的光盘都是这种情况，很可能光驱本身有问题，只是少数光盘有此种情况，那是光盘太花，光驱的系统占有率太高，看起来就跟死机一样，只要拿出光盘就没事，就能正常工作。另外有些光驱不支持DMA的传输模式，也会出现读盘死机的情况。解决方法：对于读所有的光驱动都死机的情况，关闭光驱的DMA选项，还不行的话，只有替换光驱。对于第二种情况，最好是少用太花的光盘，确实要使用时在“系统属性”选用“禁用32位保护模式的磁盘驱动程序”一般都能收到较好的效果。七、

播放视频文件时死机现象：播放视频文件时死机。故障分析：以上情况，大多数是由于显卡驱动支持不好引起的。解决方法：换几个不同版本显卡驱动程序，安装一下补丁程序（如VIA的4IN1，INTEL的INF等），实在不行的话，是兼容性问题或显卡本身的质量问题，只有替换。八、

运行程序时死机现象：同时运行多个程序，或运行特定程序时死机。故障分析：同时运行多个程序死机，很可能是系统配置太低，系统资源不足引起或是各软件的相互兼容性问题；对于运行某个特定程序时死机，一般是由于软硬件兼容性问题引起。解决方法：对于同时运行多个程序时死机的情况，如果是系统配置太低，对系统进行升级。若是运行几个特定程序或某个特定死机，应避开几个特定程序同时运行，找一些最新的相关补丁程序。在电脑技术论坛上和电脑技术群上问得最多、最普遍、最集中的帖子莫过于电脑死机求救的内容。网友列举他们电脑死机的现象一般为：系统不能启动、显示黑屏蓝屏、屏幕“凝固”定格、经常出现非法操作而强行关闭某程序、鼠标键盘不能输入、软件运行非正常中断等。死机是一种严重而又是我们在日常生活中遇到最多的电脑故障之一，也是难于找到原因的电脑故障现象之一。由于在电脑“死机”状态下无法用软件或工具对系统进行诊断，因而增加了故障排除的难度。尽管造成死机的原因是多方面的，但是万变不离其宗，其原因永远也脱离不了硬件与软件两方面，故障现象为规律性死机和随机性死机。所以解决起来比较麻烦，比较耗时间，也是我们最头疼的问题。当然，如果我们详细划分，又可以将电脑死机的成因归为人为操作、硬件、软件、病毒侵袭等诸多原因。下面让我们一块来看看究竟有哪些原因容易导致死机现象的发生，又如何进行应对？一、按故障类型分类(一).硬件1.CPU(1)CPU内部的二级缓存部分损坏，此时计算机在运行过程中容易出现死机现象或只能进入安全模式而不能进入正常模式。不过此种故障，如果你的主板支持屏蔽二级缓存功能，我们就可以牺牲计算机速度来避免更换CPU，在BIOS设置中把CPU的二级缓存关闭。(2)CPU损坏当CPU出现部分损坏时，这时机器加电时可能会出现显示器有图像出现，但是不能通过自检或者是无法加载系统。但是多数情况是根本不能启动电脑，这时我们使用排除法就可以快速得出结论。(3)CPU供电不足或供电电源质量太差如果主板的CPU周围的滤波电容有鼓泡，漏液时会造成CPU供电的电源质量差，纹波系统达大，而导致系统经常在运行过程中死机；再一种情况就是主机的开关电源功率不足，特别是+5V或+12V为CPU供电的那一路电压滤波差或者是电流不足(特别需要注意的是对于PIV主板使用了PIII电源时，没有为主板上的CPU供电提供辅助供电接口时，虽然能够正常启动电脑进入桌面进行操作。)，也会出现主机在运行过程中死机的情况。当然，CPU插座与CPU接触不好，也会出现不启动或死机的情况，但我们拔插几次CPU后就可以排除。2.内存(1)在同一台机器使用了两条或两条以上的不同品牌不同性能的内存条当我们在一台电脑上使用了两条以上的内存时，如果这两条内存条不是同一品牌的或者内存芯片不是同一厂家时，因为内存条的刷新速度或工作频率的原因，可能会出现系统不稳定或死机的情况，特别是我们对内存的频率进行过高设置时，更会导致系统的不稳定。因此为保证计算机的稳定可靠工作，我们最好使用同一批次同一型号的内存条。(2)内存条性能差，产品质量不稳定对于一些杂牌条子，因为生产成本和销售价格的限制，此类工厂采购的内存芯片一般都为BC级的芯片，所以其内存条的稳定性和可靠性要差一些，在运行大的游戏程序或者是长时间运行过程中就容易出现死机现象。排除方法也是采用排除法，不过有时因为主板内存芯片供电的原因，可能此类条子在某些主板上会出现死机现象，而在另一些主板上却长时间运行正常，比较难以解决。(3)内存使用了超频性能或加速功能一些主板生产厂家为了满足DIY高手的需要，在主板的BIOS设置中对于CPU内频外频和内存条的频率及PCI等相关设备的频率设置了手动选项，可以进行超频使用。当使用超频性能时，对于一些低端的内存条就会出现工作不稳定的现象而导致系统死机，为了保证系统的稳定可靠性，我们一般情况下不要使用超频或加速功能，以免影响机器的正常使用寿命。还有一种可能就是我们在BIOS中设置了错误的内存条的工作参数，此时需要我们指定使用“BYSPD”即按内存条上面的SPD芯片中存储的内存条参数工作就可以了。3.显卡(1)显卡的散热风扇损坏或散热片松动，导致显卡过热而死机显卡做为文字和图像的重要处理机构，其稳定性和可靠性直接关系着电脑的工作性能。在实际应用中，往往会因为显卡的图像处理芯片使用的散热片过小或者因为长时间使用用变形松动，还有就是散热风扇损坏后停止工作，这都会导致显卡处理芯片过热而出现花屏或死机现象。我们可以在拆开机箱后观察显卡的散热风扇是否转动或转速是否正常，或者直接用手轻拭散热器表面(注意避免烫伤)是否过热。在实际应用中，即使是三四百元的显卡上面使用的风扇也不过使用六个月左右，性能就会明显下降，噪音增大或者转速下降，甚至停转。个别的显卡甚至出厂时散热风扇的+5V供电插头竟然插反，显卡风扇根本就不工作(当然这也不会造成什么损坏，只需要把插头反过来就可以了，但让人不能明白的是这样的显卡是如何通过QC检验的？)。还有就是部分被动式散热装置在长时间使用后，散热片上面的灰尘过厚，也会造成散热不良，致使显卡芯片过热而死机。对于这种情况，需要我们仔细对显卡进行除尘。(2)显卡性能不良这种情况就属于显卡有性能性故障，但是故障比较隐蔽，不是很直观，需要长时间观察或检验才能发现。(3)显卡的驱动程序安装错误或版本不兼容这种故障在实际电脑死机故障维修中应该会占到10%左右。因为装机人员对机型的不熟悉装错显卡驱动，或者是XP系统自认的显卡驱动，再就是显卡本身自带的驱动光盘本身就存在BUG，使用时就会出现死机，掉驱动等故障(如小影霸的6817R显卡，使用驱动光盘自带的驱动程序时会经常出现死机，掉驱动，花屏现象，不过更换为公版的驱动后就没有问题。)。还有就是对于WIN98系统我们安装使用了DIRECTX9.0时也会出现死机等类似的情况。(4)主板的AGP插槽的供电不足或主机的电源供电不足如果我们仔细观察会发现不同的主板其AGP插槽的供电方式是不同的，他们所使用的电源调整管的功率大小也不同，这就会存在供电问题。如果我们使用的AGP显卡的耗电量较大，同时显卡自身也没有扩充电源接口时；或者是主机的开关电源功率偏小时，就会经常出现系统进入桌面操作正常，打字排版也没有问题，但在运行大型的3D，2D游戏时容易出现死机现象，同时再次重启时也可能无法重启，必须关机几分钟后才能重启。此种故障属于比较典型的AGP插槽的供电管过热所致。这里需要注意，对于显卡自身有电源扩充接口时，我们必须使用，因为此种显卡的耗电量非常大，发热量也较大，还需要注意散热问题，相邻的PCI插槽最好空缺。不过，有的主板可以在BIOS中直接对AGP插槽的输出电压进行调整，每次0.1V，当出现显卡花屏，死机时，我们也可以试着调高AGP的输出电压0.1V，看情况是否有所改变。(5)显卡与主板的AGP插槽接触不良或者是AGP插槽上积尘太多因为机箱的原因，在实际故障维修中也会经常出现新买的机器在使用初期经常出现死机或花屏，掉驱动的故障，这时因为机相的制作不规范，致使显卡的安装不到位，显卡的金手指与AGP插槽没有完全可靠接触所致。主机工作环境差的情况下，因为积尘太多，也会导致显卡接触不良而出现死机现象。4.主板主板做为CPU，内存，显卡等其他配件的工作平台，其质量性能直接关系着主机的工作状态，主板也是问题出现比较多的部件。(1)最简单也是最有效的排除死机故障的方法--清除主板上的积尘现在的电脑主板多数都是四层板，六层板，所使用的元件和布线都非常精密，所以微不足道的灰尘经常会造成主机工作瘫痪。灰尘在主板积累过多时，会吸收空气中的水份，此时灰尘就会呈现一定的导电性，可能把主板上的不同信号进行连接或者把电阻，电容短路，致使信号传输错误或者工作点变化而导致主机工作不稳或不启动。我们在实际维修中经常会遇到因为主板上积尘过多造成主机频繁死机，重启，找不到键盘鼠标，开机报警等情况，但我们清扫灰尘后故障不治自愈就是这个原因。(2)检查主板上的滤波电容有无鼓泡，漏液的现象主板上的CPU供电，内存供电，AGP插槽供电的滤波电容鼓泡，漏液，失容都会造成相关部分的工作电源电压变差而导致工作不稳定而使用主机死机。其实，主板上的电解电容鼓泡或漏液，失容并非是因为产品质量有问题，而是因为主板的工作环境过差造成的。我们仔细观察会发现，鼓泡，漏液，失容的电容多数都是出现在CPU的周围，内存条边上，AGP插槽旁边，实际上上述几个部件都是计算机中的发热量大户，在长时间的高温烘烤中，铝电解电容肯定会出现上述故障。同时，出现电容鼓泡，漏液的主板多数都是出现在网吧等长时间开机的环境中，而家庭用户中出现的情况非常少(当然也有的确属于质量问题的，我在这里并非为生产厂家开脱。)在实际维修中，我公司在去年10月份为客户提供华擎的P266A主板，一块全新的主板，在客户处使用了不到一个月的时间，取回时竟然发现CPU下面的PCB板已经发黑碳化，CPU周围的几个大功率电源管，整流管都因为焊锡熔化而移位。这块主板也因此报废。我真的想不明白，这块主板是不是放错了地方，是不是到了拷箱里？在实际工作中我遇到主板鼓泡比较多的主板有：捷波845DPro，捷波845EPRO，捷波694AS2，捷波603CTF，捷波S447，微星845GMAX(MS-6580)。(3)主板上的内存供电或显卡供电了的电源管有无变色或烧裂类似于第(2)个问题，因为内存和显卡的大电流工作，致使用相应的电源调整管过热而损坏后，显卡AGP插槽或内存条的供电电压不稳而导致死机或报警等故障。(4)其他情况主板上的接口芯片，南桥芯片出现问题时，也会出现在系统运行过程中死机。等等。5.硬盘硬盘做为计算机的外存储器之一，容量是越来越大，其可靠性与稳定性直接关系到计算机的正常工作。(1)硬盘供电不稳或不足或电源质量太差如果主机使用的开关电源的功率太小或质量太差，当负荷加大时容易出现电压波动明显或电流下降的情况，此时硬盘就容易出现无法读盘或整个硬盘丢失，此时就会导致主机突然蓝屏死机的现象。还有一种情况就是硬盘的电源接口氧化生锈或者断裂，虚焊，或者是因为主机电源的D形四芯电源插头内部的金属簧片氧化生锈都会导致接触不良，而引起硬盘工作状态变差。这种情况故障比较隐蔽，很难查出故障的真实所在。(2)硬盘的数据线接触不良或质量差再就是硬盘的数据线做工不良或者在安装过程中不到位，野蛮拆装而造成断针，歪针时，都会导致数据在传输过程中不稳定而致使系统出现死机现象。排除的方法是使用替换法，用一条没有问题的数据线进行替换。(3)硬盘盘体上的缓存损坏这种故障比较少见，如果硬盘盘体上的缓存损坏时会导致数据传输速度极慢，无法安装系统或者系统在工作过程中突然死机。(4)硬盘的主从盘跳线设置错误(5)硬盘盘面坏道太多或磁头脱落及其他硬盘故障(6)BIOS中设置有误(7)主板上的IDE接口(也就是南桥芯片)有故障，数据传输错误率太高。可使用替换法，当光驱启动正常时，与光驱交换IDE接口即可查出。6.光驱(1)光驱性能不良个别光驱出现故障后，会出现主机在启动过程中特别的慢或者是在BIOS中不能发现光驱，也不能通过自可偿检，无法启动。还有就是能够进入系统，但只要一点光驱图标，系统就长时间没有反应，表现为死机状态。排查时，拆除光驱后再启动系统，看系统能不能正常工作。(2)光驱不支持DMA传输，但在BIOS设置中或WINDOWS的设备管理器中打开了光驱了DMA功能这种情况表现为不支持DMA传输的光驱打开DMA通道后，光驱在播放VCD或DVD时画面停滞，打顿，有时也会出现死机现象。解决的办法在设备管理器中关闭光驱的DMA开关即可。(3)光驱的数据线性能不佳此故障类似于硬盘。(4)光驱的主从盘跳线设置错误(5)某品牌的光驱与一些品牌主板的兼容性不好，在接入此类光驱后，主机的启动速度极慢或者是不认光盘，在进入系统后没有光驱符号，系统经常死机等。7.USB设备(1)USB接口的供电不足，导致移动硬盘不能正确使用或在数据拷贝过程中死机(2)主板的USB设备兼容性差，在使用部分USB设备时死机(3)USB接口被人为损坏，或连接有误USB接口也能接反，这个你相信吗？可在实际使用过程中，偏偏有人把USB设备反过来插入USB接口，当然插不进去，不过会把USB接口里面的塑料定位柱插断，继而把里面的数据或电源簧片短路，其结果就是系统死机或者因为电源短路无法开启主机，也可能表现为在使用过程中主机突然关机重启。再就是机箱上的前置USB接口与主板上的F-USB跳线的连接。好的主板有反接保护功能，当电源线接反时，即使你插入U盘或其他USB设备，也不会烧毁线路或设备。但一些低端主板其USB接口的供电是由开关电源接供给的，虽然可以很好的支持移动硬盘的使用，但当线路连接错误时，会直接烧毁主板或USB设备。如果只是数据线接反时就无法发现USB设备。8.其他串口或并口的外设(1)刻字机使用并口的四通、罗兰刻字机如果我们先开刻字机时，某些主机就会出现无法开机的情况，就是按下电源开关后主机没有任何反应。只有先开主机，再打开刻字机，这时都可以正常工作。一些串口的刻字机或外置猫也有类似的现象。(2)打印机使用并口的针式打印机或其他打印机，如果因为操作失误致使打印机的并口通讯芯片烧毁而损坏时，这时我们再次使用打印功能时就会导致主机死机。使用USB接口的打印机此类故障会少多了，但因为USB数据线的质量差也会导致在数据传输过程中数据丢失而丢失打印傻任务或者系统死机。还有就是USB插头的接口松动，也会出现类似的故障。(3)外置猫或ADSL宽带猫有些外置猫或宽带猫，可能是设计的原因在实际使用时，如果先开这些设备就无法开启主机。(4)显示器这种情况虽然少，但在实际使用中因为显示器的视放处理芯片损坏也会导致主机不能正常开启。(5)其他外接设备，如游戏手柄我们使用游戏手柄，有些需要安装驱动程序。这些驱动程序在主机启动过程中会检查相应的设备。如果我们没有卸载其驱动程序而只是把设备从并口取下，就会出现在计算机启动过程非常的慢，再就是在使用过程中会突然死机。(二).人为操作不当造成电脑死机许多情况下，电脑原本运行很正常，可是在操作者进行了某种操作后，就频繁出现死机故障或根本就无法正常使用电脑了。1、修改BIOS设置后出现死机修改BIOS可优化系统性能，改动BIOS设置后系统反而不稳定.修改BIOS绝对是“超级用户”的专利。一些初级用户非常“好学”，看了某些文章后，为了提高、优化自己的系统性能往往对BIOS中的一些设置参数，如硬盘参数、内存参数、CPU参数、芯片组参数等进行某些修改，殊不知一些技巧文章本身有误、表达的意思容易被人误解或适用范围有局限性，当电脑默认的设置被修改后，轻则系统变得不稳定而频繁死机，重则根本就进入不了Windows系统了，更有甚者干脆就开不了机了。对于此类故障，通常只要将BIOS设置做相应的修改或干脆恢复默认值即可。2、误删除系统文件导致系统死机为了节省硬盘空间，把Windows目录下的一些“无关联文件”给删除了，再开机时进不了操作系统。在“C:\Windows”目录及其子目录中的一些重要系统文件被人为误删除或意外丢失、意外损坏会造成频繁死机故障或根本就进不了系统的现象，对于这类故障想要直接对系统进行恢复有时比较困难，最简单的解决办法是将Windows覆盖安装一遍，即不格式化Windows分区而在原来的安装目录中重新安装Windows。3、非正常关机造成死机有时电脑会非正常关机（比如突然断电），这样做会造成死机和损坏硬盘，不用Windows自动关机程序，通常一次非法关机不会造成太大的危害（因为出现故障的概率并不大），但如果长期非法关机就有可能造成文件损坏丢失、系统运行不稳定，甚至硬件损坏。另外，有时这种非法关机很可能会造成硬盘出现逻辑错误而频繁死机，不过好在非法关机后系统会自动进行磁盘扫描以修改错误排除隐患，但有些人会将其跳过不让系统进行自动检查，建议不要这么做，不然如果出现逻辑坏道时就会后悔了。4、对硬件设备进行热插拔造成死机随着科技技术的发展，现在有很多设备都支持热插拔，比如USB设备、1394设备。但根据实践经验，大多数的硬件操作都应该在断电的状态下完成，否则很可能造成系统死机甚至硬件永久损坏。由热插拔造成的死机，在没有造成硬件损坏的情况下只需重新启动计算机即可使系统恢复运转。但是，建议不要对常规硬件设备进行热插拔，毕竟对于个人用户来说还是“安全”至上。5、超频引起死机很多DIY高手喜欢对各种硬件进行超频，有的是单超CPU，有的是什么都要超一超。拿CPU超频来说，CPU在内存中存取数据的速度本来就快于内存与硬盘交换数据的速度，超频使这种矛盾更加突出，加剧了在内存或虚拟内存中找不到所需数据的情况，这样就会出现“异常错误”。另外，超频后如果再长时间运行大型软件（如3D游戏）或进行多任务操作的话，那么CPU芯片温度就很可能超出正常工作范围而出现死机或者系统重新启动，过高的温度还可能使CPU出现电子漂移现象而损坏。所以，超频虽然可以提高了系统性能，但同时也会使其稳定性降低。解决方法当然只要把各个设备的工作频率调回默认值就行了，如果非要超的话，一定要定期对散热系统进行检查或加强散热工作、超频时不要把频率超得过高、不要在大夏天追求超频。(三).软件1.BIOS设置有误BIOS做为计算机最基本的配置信息，如果设置错误会造成计算机经常死机，工作不稳定，甚至不能启动。在实际工作中，如果CMOS电池电量耗尽会造成主机的系统时钟不能保存，时间复位，我们可能无法正常安装操作系统WINXP或98；如果硬盘信息设置错误，主机不能正确读写硬盘，系统不能启动；如果内存的读写刷新周期，频率设置错误会造成计算机在正常工作中突然死机；CPU的内频外频设置过高时会造成CPU处于超频状态而工作不稳定，系统死机；当电源管理设置错误时也会造成在正常工作时因硬盘或CPU处于节能状态而死机。2.WINDOWS操作系统的系统文件丢失或被破坏这个我们遇到的最多，如果系统文件丢失时，无法正常进入桌面操作；如果系统文件被破坏，可能会进入桌面，但无法正常操作电脑，系统容易死机。对于一般的操作人员，在使用电脑时，一般不要打开“文件夹选项”中的“查看”，使用“显示所有文件夹和文件”功能，以免误删除系统文件。对于WIN98操作系统，如果IO.SYS文件丢失，系统将提示“I/OERROR”，系统死机，解决方法用光盘或软盘启动电脑，直接拷贝至文件到C盘根目录下即可；如果MSDOS.SYS丢失，系统不能进入桌面，只能进入DOS字符界面；如果COMMAND.COM文件丢失，系统可以正常启动，并运行正常，但不能使用“退回MS-DOS”功能。对于WIN2K或XP，其系统文件更为复杂，在出现不能正常启动时，我们最好使用“故障恢复台”功能进行修复，不要直接对某一系统文件进入覆盖