1、1中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 林煌吉 学 号： 1102074240 学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 工业工程 题 目： 小白楼移动营业厅系统建模与仿真 指导教师： 王建青 职称: 副教授 2014 年 6 月 8 日21 系统描述 .22 系统分析 .22.1 系统的实体分析 .22.2 分析实体的状态及活动 .22.3 分析实体状态的变化情况 .22.4 分析引起状态发生变化的事件 .32.5 分析队列实体的操作 .32.6 系统的流程图描述 .42.7 模型参变量 .42.8 给出排队规则 .53 系统仿真输入数据分析 .53.1 数据的收集 .53.2 分布的
2、识别 .63.2.1 直方图 .63.2.2 分布的假设 .73.3 参数估计 .73.3.1 样本均值和样本方差 .73.3.2 估计量的选取 .73.4 拟合度的检验 .83.5 相关性的分析 .94 WITNESS 建模与仿真 .104.1 系统的 WITNESS 模型界面 .114.2 建模元素的可视化设计 .134.3 建模元素细节 Detail 设置 .155 系统仿真的输出分析 .166.心得体会 .177.参考文献 .173小白楼移动营业厅建模与仿真设计说明书1 系统描述小白楼移动营业厅服务系统位于中北大学国防生公寓对面，为全校师生提供移动营业的各项服务，此服务系统由营业厅工作
3、人员，计算机，客户等构成。小白楼移动营业厅服务系统在日常的服务过程中经常出现排队等待的现象。在高峰期，客户到达率服从一定的概率分布，服务速率依赖于工作人员和计算机的操作时间。建模的目的是在假定客户到达时间间隔和办理业务花费的时间服从一定的概率分布时，考察计算机的忙闲情况以及服务质量，并提出改进意见。2 系统分析 2.1 系统的实体分析 在小白楼移动营业厅是一个单台单队的服务系统，由三类实体组成：计算机、客户及排队队列。计算机和营业厅工作人员是永久实体，客户是临时实体，排队队列是一类特殊实体。 2.2 分析实体的状态及活动 计算机有“办理业务”和“空闲”两个活动，分别对应“忙”和“闲”两种状态。
4、客户通过工作人员和计算机完成办理业务，或者在队列中排队等待，有“等待服务”和“接受服务”两种状态。排队队列的状态以队列长度标识。三类实体的活动及状态之间存在逻辑上的联系。 42.3 分析实体状态的变化情况 当某一客户到达时，如果计算机和工作人员处于“忙”状态，则该存款人进入“等待服务”状态，否则，进入“接受服务”状态。 处于排队等待中的存款人，如果计算机完成了对前一存款人的服务，则进入“接受服务”状态，否则继续保持“等待服务”状态。 计算机完成对某一 存款人的服务时，如果队列处于“非零”状态，则立即开始服务活动，否则进入“ 闲”状态。 2.4 分析引起状态发生变化的事件 “客户到达”或“客户结
5、束排队”可以导致“办理业务”活动的开始，而“客户完成业务离去”可以导致“业务服务”活动的结束，这三个瞬时行为均可看作为事件。但是，由于“客户结束排队”是以计算机状态为“闲”为条件，因此是条件事件；而队列状态为“非零”时计算机状态为“闲”是以事件“客户完成业务离去”为条件的。因此， “客户到达”将使计算机由“闲”变为“忙”，或使“队列长度”加 1。 “客户完成业务离去”使计算机由“忙”变为“闲” 。“客户结束排队”将使“队列长度”减 1，并使计算机由“闲”变为“忙” 。 2.5 分析队列实体的操作 由于客户服务中只有一个队列，而且客户不会因为排队人数太多而离去，因此队列规则很简单，没有换队等特殊
6、的队列操作。 52.6 系统的流程图描述 NOYESYES NO 图 1 小白楼营业厅服务系统实体流程图计算机空闲客户进入营业厅置计算机繁忙客户接受服务客户完成业务离开客户进入队列客户排队等待有客户完成业务离开客户排到队首开始62.7 模型参变量 客户到达时间、服务时间等，这些变量由输入数据分析得出。2.8 给出排队规则队列的排队规则是先到先服务，即每名客户到达时排在队尾，工作人员先为排在队首的客户服务。73 系统仿真输入数据分析 3.1 数据的收集 客 户序 号 到 达间 隔 服 务时 间 到 达时 刻 开 始服 务 服 务结 束 等 待 服务 时 间 服 务 系 统 是 否 休息 ？ 休
7、息 时 间104040023376114580520531846223770 084161913229410530611234713463 04521303471167507128028454802193761020290356470137 02044470523768102680271340185391429892030124583.2 分布的识别 3.2.1 直方图 93.2.2 分布的假设 根据客户到达时间分布直方图以及计算机（和工作人员）服务时间与已知的统计分布的比较可以假设客户到达时间和计算机（和工作人员）服务时间符合正态分布。 3.3 参数估计 3.3.1 样本均值和样本方差 客户
8、到达时间间隔样本均值： 067.31niX客户到达时间间隔样本方差： 064.2)(1221xSnnnii计算机服务时间样本均值： 87.12iiX计算机服务时间样本方差： 709.)(1222 Xxsnnnii3.3.2 估计量的选取 对于客户到达时间间隔服从正态分布，其估计量选 ，对067.3X于计算机服务时间服从正态分布，其估计量选 。82103.4 拟合度的检验 1) 客户到达时间间隔拟合度检验 区间 Oi Ei Oi-Ei 2)(EiOi2)(2 9 10 -1 1 0.1000 3 12 10 2 4 0.4000 4 4 6 -2 4 0.66675 5 4 1 1 0.2500 计算得： 67.)(212 EiOi查表得： ，由于 ，故可以认为客户到达时间48.9)(05. )4(205.间隔服从正态分布。2）计算机（和工作人员）服务时间拟合度检验 区间 Oi Ei Oi-Ei2)(EiOi2)(2 9 10 -2 1 0.10003 15 12 3 9 0.7500 4 5 6 -1 2 0.3333 5 1 2 1 1 0.5000 计算得： 683.)(2412 EiOi查表得 ，由于 ，故可以认为计算机服务时间8.9)(205. )4(205.服从正态分布。
