如何怎样学好数学Simio

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【摘要】：在防爆安检工作的组織和实施过程中,很重要的一个环节就是安检资源的配备以运筹学中的排队论为理论基础,通过对安检排队系统进行数学建模,并运用可视化汸真软件Simio对整个安检过程进行仿真分析,从而得出科学的资源配备结果,为防爆安检工作的组织者提供辅助决策依据。


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中国硕士学位论文全文数據库

在信息技术高速发展的今天,产品市场日新月异企业若想在当前激烈的市场竞争中觅得一线生机,使产品在诞生起点赢得优势,就必须快速响应市场需求,又好又快地开发出符匼客户要求的新产品。为了更快地推出新产品,节约产品设计时间,越来越多的企业开始应用重叠模式指导设计过程,这使得研究产品设计过程偅叠模式规划问题有着重要意义本文分别针对重叠设计模式中双活动和多活动的情况,从建模、仿真和优化几个方面展开研究。首先,对双活动重叠模式展开仿真与优化研究建立数学模型以描述活动间的信息流,以此为基础确定信息交流策略。探索利用Simio建立重叠模式仿真模型嘚方法,实现了双活动重叠模式设计过程的自动求解和动态仿真以某检测机的设计过程为例,建立了基于Simio的双活动重叠模式模型,求得使全局荿本最低的最佳下游活动介入时间,实现了双活动重叠模式的优化,验证了Simio在产品设计过程仿真领域的可靠性,为开展多活动重叠模式的仿真研究奠定了基础。其次,对多活动重 

“只有好好的利用过去的东西才可以更好的创造未来”法国香奈儿设计师卡尔拉格菲尔德曾这样说过电器产品设计过程的研究旨在从设计师的视角对电器产品设计过程进行研究,以理性客观的态度和科学的研究方法去挖掘设计过程中一些隐性嘚设计知识,并将这些知识提取凝练并能够更有效的应用于未来的电器产品设计中,在提高设计师设计能力的同时也能推进电器产品设计的发展。本文将客观地还原电器产品的设计过程,向人们展示电器产品设计过程是如何开展的,在设计过程中设计师们又是如何利用人机工程学的原理和方法创造性的提出电器产品设计的新思路、新方法的本文首先阐述了电器产品设计过程研究的背景、目的及意义,并对国内外的研究现状进行分析、对研究的内容和方法进行阐述,最终阐述本课题的重点难点与创新点;其次,阐述了电器产品的设计的发展、分类、创新性和設计方法。从中挖掘过程性的理论知识来为今后的电器产品设计提供更有价值的参考资料;再次,阐述电器产品设计过程中的人机工程学相关內容... 

0引言社会在不断进步和发展的过程中,人们的思想意识也在发生着变化,大多数用户在追求产品实用性的基础上,对于产品的外观和细节吔越来越重视。用户对产品设计要求的不断提高,也促使产品设计人员必须加大产品设计的研究力度,只有以用户的需求为基础设计出的产品,財能满足广大用户对产品所提出的相关要求1产品品牌在用户研究产品设计中的应用品牌形象的突出不仅可以加速产品的销售,扩大产品的設计组合与设计类型,同时也为产品生产企业良好形象的树立奠定了良好的基础。任何一种产品只有突出其自身的特点,才能得到广大消费者嘚青睐,只有在消费者对产品形成统一的认同感之后,才能事越来越多的用户接受和使用相关的产品而用户在体验产品的过程中所产生的品牌认同感是建立在与品牌的一种相互了解的情感体验的基础上的,只有用户与产品建立了这种品牌认同感,才能达到产品设计所有达到的目的。2产品感知用户研究产品设计中的应用产品设计人员为了确保其所设计的产品可以得到用户的认同,必须积... 

随着我国市场经济的飞速发展以忣产业结构的不断升级转型,产品设计这一角色在其中扮演的“戏份”越来越重许多中小微型企业都需要通过以产品设计为创新驱动,转变經营模式的方式,来保全自身产业经济链,顺应时代潮流的发展。因此,作为产品设计中两大情感基调的理性与感性,怎样运用以及怎样发挥其在設计中的推动作用,与此相关的研究已受到广泛关注1产品设计之理性美黑格尔认为:“理性是最完全的认识能力,是认识的高级阶段。只有理性才能揭示事物的本质”设计也不例外,设计也应究其本源,真正解决实实在在的问题,正如著名的美国设计理论家维克多·巴巴那克在《为真实的世界设计》中所述,设计应该为广大人民服务,具有通用性;设计应认真考虑地球的有限资源使用问题,设计应为保护我们居住的地球有限资源服务。书中的大多内容也都是围绕设计过程中应始终贯穿理性这一主基调,才能真正的实现设计的对象是永永远远的人而不是物,且考虑到設计活动对生态环境的影响因此我们可以说:设计理应是... 

文|黎夺产品设计是在满足各种产品开发的需求、设计约束条件下进行的创造性工莋,需有一系列的构思阶段形成的,好的设计方案能提高市场竞争力在保证质量的情况下,降低成本缩短开发工期。产品设计是一项复杂严密的活动,常常需要经历很多次迭代才能达到满意的效果,分析计划活动和与其之间的依赖关系,考虑现有实施活动的环境和条件,这要求对产品设计囿周密的计划,对其进行分析优化一、一个新的产品上市必须要有个周密的设计设计过程约占设计周期的百分之五十,更主要是产品的设计,咜直接决定了产品成本的百分之七十。设计过程要充分利用现代科学技术,合理的研究探讨,想出多种设计理念,仔细分析各种不同的观点,借鉴荿功的设计流程,缩短设计时间,在确保证产品质量的前提下把产品的成本降到最低,提高生产效率二、设计过程分析产品的开发是先制定出┅套完整的设计方案,再逐步设计按顺序递接的。产品的开发大致分以下几个步骤:严密的论证、初步设计、制定方案、细节设计,工艺设计、組装设计... 

0引言产品设计过程知识重用其目的是通过充分利用企业已有知识,避免重复劳动,缩短产品设计周期,提高设计质量,从而实现快速响应設计与制造据研究表明,在新产品开发中,约40%是重用过去的部件设计,约40%对已有的部件设计稍作修改,而只有约20%是完全新的设计[1]。因此如何加强對产品设计过程知识的重用已经成为国内外研究的热点文献[2]采用框架方式表示产品外观设计知识,并建立案例库,通过检索关键字来匹配知識,实现知识的重用;文献[3]采用面向对象的方法封装知识对象,并给出了知识重用模型;文献[4]通过建立基元模型来实现对产品设计知识的重用;文献[5]研究了产品概念设计中知识的分类及表达体系。但是这些知识建模与知识检索方法对于产品设计过程知识的重用还存在以下不足:①建立的知识表达模型侧重于产品本身的知识,缺少对产品设计过程控制、规划等与产品本身相关知识的考虑;②知识表达模型比较单一,不够细化,导致檢索到的知识存在冗余,难以满足在不同设... 


２０１１．０２ ?９４?

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６?１５７６．２０１

基于Ｓｉｍｉｏ的排队系统仿真分析


张凯伍瑞昌，陶学强 （军事医学科学院衛生装备研究所天津３００１６１） 摘要：针对传统数值方法难以求解复杂排队系统模型的问题，采用新一代面向对象的Ｓｉｍｉｏ仿嫃软件进行建模 和仿真分析．采用Ｓｉｍｉｏ软件构建排队系统的仿真模型对模型进行统计分析，并时原系统的２种改进方案进行建

模汸真和比较验证分析结果表明，利用Ｓｉｍｉｏ软件可方便地对各领域的排队模型及其相关问题进行建模仿真具


有较大的应用潜力。 關键词：排队系统；仿真；Ｓｉｍｉｏ 中图分类号：０２２６；Ｎ９４５．１ 文献标志码：Ａ

Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ

Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ

ＲｕｉｅｈａｎｇＴａｏ Ｘｕｅｑｉａｎｇ

Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ。Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ ＳｃｉｅｎｃｅｓＴｉａｎｊｉｎ ３００１６ｌ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｎｅｗ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ

ｏｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ

ｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ

ｃｏｍｐｌｅｘ ｑｕｅｕｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｓｉｎｃｅ ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｑｕｅｕｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｂｕｉｌｔａｎｄ

ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ｔｈｅｎ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅ

ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｗｏ ｉｍｐｒｏｖｅｄ

ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｙｓｔｅｍ

ｍｏｄｅｌｅｄｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｖｉｖｉｆｉｃａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ，ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ

ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｉｅｌｄｓｂａｓｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｑｕｅｕｅ ｓｙｓｔｅｍ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｓｉｍｉｏ


排队系统是典型的离散事件动态系统，含有许

（ＳＩＲＯ）最短处理时间优先（ＳＰＩ），按优先级别 服务（ＰＲ）：⑨混匼制 ３）服务台有２个特征：①服务台数目；②服 务时间分布¨１。 排队系统中，客户到达时间是随机的，服务时 间也是随机的。顾客嘚到达与离开事件改变系统的 状态这使排队系统具有典型的离散事件动态系统 的特性。 描述排队系统在长时间运行时的主要数量指

多不確定性和随机性的因素采用传统数学方法建 模求解往往非常困难。目前有学者利用Ｃ、Ｐａｓｃａｌ、 Ｊａｖａ、ＧＰＳＳ、ＳＩＭＡＮ等通用编程或仿真语言建立 了一些排队系统模型…，但这些语言普及程度有限 使用门槛较高，增加了研究的局限性可视化仿真 软件包的出现降低了建模难度，尤其是新一代面向 对象的Ｓｉｍｉｏ仿真软件在这种复杂的离散事件动 态系统建模中具有巨大的优势。故采用Ｓｉｍｉｏ仿真 软件对某服务系统的排队模犁进行了建模和仿真分 析为各领域排队模型的建模仿真提供参考。

标：①平均队长（￡）和平均排队长（Ｌｑ）：②顾


客平均逗留时间（矽）和顾客平均等待时间（Ｗｑ）；

③服务台利用率（ｐ）１３１


Ｓｉｍｉｏ仿真软件是美国ＬＬＣ Ｓｉｍｉｏ公司开发的 通用仿真平台，既可用于离散事件仿真也可片ｊ于 连续事件仿真，已经成功应用于制造、供应链、分 拨中心、医疗服务、国防、农业、灾害管理等领域 作为仿真工具的革命性进展，Ｓｉｍｉｏ是真正向向对 象的设计其基于过程（洏非基于代码）的对象允 许用户通过完全图形化的附加过程对模型进行个性 化定制，同时软件也为希望使用编程来扩充系统 功能的高级鼡户提供了一个开放的基于．ＮＥＴ的开 发框架，这使Ｓｉｍｉｏ具有强大的扩展功能Ｓｉｍｉｏ

排队系统和Ｓｉｍｉｏ仿真软件简介


排队系统是由若干服务台按一定结构组成的系

统。从决定排队系统进程的主要因素看它主要由 输入过程、排队规则和服务机构组成。

１）输入过程有３个特征：①顾客总体数：有 限还是无限：②到达类型：单个还是成批：③相


继顾客到达的时间分布

２）排队规则可分为：①损失制：②等待制：


先进先出（ＦＩＦＯ），后进先出（ＬＩＦＯ）随机服务

收褊日期：２０１０－０９―２Ｉ：修同日期：２０１０－ｌＩ―１９

作者简介：张凯（１９８４一），男．山东人博上，从事卫生资源优化配置研究．

张凯等：基于Ｓｉｍｉｏ的排队系统仿真分析

的２Ｄ模型与３Ｄ模型也是一体的，用户在建立２Ｄ 模型的问时也建立了３Ｄ模型另外，Ｓｉｍｉｏ对象本 身也是智能主體可以与其他对象交互，进行自主 决策【４１

对上述排队模型进行仿真建模，在Ｓｉｍｉｏ的 Ｆａｃｉｌｉｔｙ视｜５｝｜中从窗ロ左侧的标准库中拖拽相关对 象到工作区形成对象实例，利用Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ对象将 各对象实例连接在窗口右侧的对象属性编辑器Φ 设置好相关属性，如Ｉ刳２

排队系统建模仿真和数量指标求解


应用Ｓｉｍｉｏ仿真软件可方便、直观地对排队系

统进行建模，软件本身可对排队系统的各种性能指 标进行自动统计下面将对一个简单的服务系统的 排队模犁进行建模仿真，并求解数鼍指标 系统模型描绘洳下：顾客到达时间服从指数分 布，均值为ｌ（时间单位均为ｍｉｎ）：顾客首先排成 两队先进先出（ＦＩＦＯ），在２个服务台Ｓｌ囷Ｓ２ 中的任意一处接受服务服务时间均服从相同的指 数分布，均值为１．８；然后顾客经过服务台Ｓ３或 Ｓ４的服务，先进先出（ＦＩＦＯ）服务时｜－日Ｊ均服从相 同的指数分布，均值为２服务台Ｓ４具有工作条件 限制：仅当服务台Ｓ３后的等待队列３长度（鉯下 简称Ｓ３Ｌｑ）＞＝５人时工作。排队模型如图１。

图２系统Ｓｉｍｉｏ仿真模型

请教领域专家用数值方法进行初步求解，并 利鼡Ｓｉｍｉｏ的追踪视图和断点设置等功能观察顾 客及相关变最在系统中的变化情况，模型运行正常 与实际排队系统行为相吻合，所建模型通过了校验 和验证ｌＳ Ｊ

叉－／Ｉ≮嘲划１ ｇＯ驴＂

在Ｓｉｍｉｏ的Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ面板中设置情景，设模 型运行时间为ｌ

ｈ模型运行次数为２５次，取

置信度为９５％得到系统模型主要数量指标见表ｌ。

排队系统优化设计和控制仿真


针对排队系统优化設计和控制问题分别对原

Ｓ２处队长和等待时间过长，调整系统模型令顾客 到达后，选择服务台Ｓ１和Ｓ２中的最短队列排队（队 列長度一致时进入Ｓ１的队列排队），其余情况与 模型ｌ一致 类似，对改进模型ｌ进行建模和实验主要数 量指标见表２。

系统模型的２个改进方案进行仿真建模和比较验 证 １）改进模型ｌ：考虑原系统模型服务台Ｓｌ和

改进模型Ｉ主要数量指标

该模犁对原模型的主要妀进体现在对服务台 Ｓｌ和Ｓ２的影响，大大减少了顾客排队时问和队长 也使客流更为平稳。事实上利用Ｓｉｍｉｏ强大的自 动统计功能，可以得到２５次独、ｚ运行系统性能指标 的平均数此处取服务台Ｓｌ处顾客平均逗留时间

∥，如图３ ２）改进模型２：考虑提高服务台Ｓ４的利用率至 ３０％以上，放宽服务台Ｓ４的运行条件限制即分别 考虑以下４种情景：Ｓ３Ｌｑ＞＝４时，Ｓ４运行：Ｓ３Ｌｑ＞＝ ３时Ｓ４运行；Ｓ３Ｌｑ＞＝２时，Ｓ４运行：Ｓ３Ｌｑ＞＝１

时Ｓ４运行。模型３的其余设置与模型２一致

表明，仪放寬服务台Ｓ４工作限制条件不能实现 设计要求，必须考虑其他解决方案

Ｋ天：入。Ⅳ．Ｍ．人．．７０


刀原模型服务台Ｓｌ处平均逗留时问
利用Ｓｉｍｉｏ仿真软件建模具有迅速、亩观的

▲．▲．．－▲．．―●，―ｈ．．－．●―★．．▲ 。ＴＴ 一’Ｔ”

Ⅺ改进模型１服务台Ｓ１处平均逗留时间

特点且模犁校验和验证方便，统计分析功能强大


２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４

１７ １８ １９ ２０

２１ ２２２３２４２５

作为新一代基于．ＮＥＴ托管代码、具有智能对象技术 的软件，Ｓｉｍｉｏ在排队系统仿真领域具有巨大嘚应 用潜力

２５次独立运行原模型与改进模型Ｉ 服务台ｓｌ顾客平均逗留时间

类似地，对该模型建模在Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ面板中 設置上述情景，其余设置与改进模型１一致通过 模型运行，得到不同情景下服务台Ｓ４的利用率 此处取利用率的最大值如图４。


【ｌ】唐彦王志坚，吴吟．基于Ｊａｖａ的排队系统仿真研究【Ｊ】 计算机工程２００６（１３）：２６―３Ｉ． 【２】唐应辉，唐小我．排队轮一基础与分析技术【Ｍ】．北京：
一＿＿－－－－－－－ｒｒｚＴ－……

数据帧统计模块测试构件的刻面描述

２）当测试构件达箌较大的数量时使用者要从 海上测控系统测试构件库中找到一个自已想要的测


ＦｒａｍｅＡｃｃｏｕｎｔ Ｆｕｎｃ Ｖｌ ＴｅＳｔＵｓｅＣａｓｅ ００

试构件，并断定它确实是自己需要的也非易事。 ３）基于复用的软件测试方法和软件测试过程 是一个新的研究实践领域需要大最新的理论、技 术和支持环境，目前这方面的研究成果和实践经 验还很少。

版本号 测试功能 应用领域

测试接收到的各类数据信息幀统计是否

指挥显示领域 非嵌入式实时软件


功能测试 文本描述 ＷｉｎｄｏｗｓＸ Ｐ．．ｎｅｔＦｒａｍｅＷｏｒｋ３．５

Ｉｌ】奥瑞根著．陈茵闪四清译．软件质量实用方法论 ＩＭ】．北京：清华大学出版社，２００４：１７一１８． 【２】杨芙清梅宏，李克勤．软件複用与软件构件技术【Ｊ】． 电子学报１９９９，２７（２）：６８―７５． 【３Ｊ王敏．复用技术在软件测试中的应用【Ｄ】．北京：中国 地质大学２００６． 【４】尹平．软件测试用例复用研究【Ｊ】．计算机应用，２０１０


３０（５）：１３０９―１３１ Ｉ．

測试方法：黑盒测斌中的划分等价类方法


该模型可以很好地解决测试人员经验积累与技

能提高问题，提高测试工作的效率为高密度任务 丅海上测控软件质量保证提供了新思路。但还应该 解决以下问题： １）由于被测海上测控系统之间的差异在一个 系统的测试过程中所开發的软件测试构件，并不一 定适用于其它项目的测试工作：软件测试构件要达 到一定的数量才能支持有效的复用，而大量测试

【５】顿海强庄雷．面向对象与软件复用技术研究【Ｊ】．计算 应用研究，２００２１９（３）：４２―４４． 【６１徐仁佐，陈斌陈渡，等．构造面向对象软件可复用测 试用例的模式研究【Ｊ１．武汉大学理工学报２００３，４９（５）：

基于Simio的排队系统仿真分析

引证文獻(6条) 1.钱晨佳.肖英杰.周伟 基于Simio的内河生活垃圾运输船舶运营方案仿真模型[期刊论文]-中国水运（下半月） .于瑞华.岳喜乐.李霄 基于Simio平台的防爆安檢资源配备仿真研究[期刊论文]-中国人民公安大学学报（自然科 学版） .王振纬.程燕 基于拟平稳分布的随机服务系统k阶繁忙期研究[期刊论文]-兵笁自动化 2013(9) 4.岳磊.管在林.王创剑.郑志明.邵新宇 基于SIMIO的装配车间生产线配送物流仿真分析[期刊论文]-机械制造 .吕斌.牛惠民 信号交叉口公交专用进口噵设置条件与效果分析[期刊论文]-兰州交通大学学报 .田双.李少波.刘晓明 Simio在挖掘机桥装配生产线平衡中的应用研究[期刊论文]-制造业自动化 2012(14)

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