Anylogic說明

1、 AnyLogic產(chǎn)品簡(jiǎn)介2006進(jìn)入中國(guó)。 很快，Anylogic就得到多所重點(diǎn)大學(xué)的青睞：包括清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華中科技大學(xué)在內(nèi)的十余所高校已經(jīng)成為了Anylogic的首批用戶。 1) 什么是AnyLogic？ AnyLogic是一款獨(dú)創(chuàng)的仿真軟件，用于設(shè)計(jì)包括離散、連續(xù)、主體（Agent）以及混合行為的復(fù)雜系統(tǒng)。AnyLogic以最新的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論為基礎(chǔ)，是第一個(gè)將 UML語(yǔ)言引入模型仿真領(lǐng)域的工具，也是唯一支持混合狀態(tài)機(jī)這種能有效描述離散和連續(xù)行為的語(yǔ)言的商業(yè)化軟件。AnyLogic可以快速地構(gòu)建設(shè)計(jì)系統(tǒng)的仿真模型和硬件環(huán)境，如物理設(shè)備和操作人員。 2) Anylogic應(yīng)

2、用領(lǐng)域u 戰(zhàn)略層 市場(chǎng)與競(jìng)爭(zhēng) 研發(fā)項(xiàng)目管理 社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 城市動(dòng)力學(xué) 衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué) u 操作層 供應(yīng)鏈 交通 廢料管理 電力網(wǎng) 運(yùn)輸 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與控制 機(jī)電系統(tǒng) 保健 計(jì)算機(jī)與電信網(wǎng)絡(luò) 醫(yī)院急診部 呼叫中心 物流與倉(cāng)儲(chǔ) 工廠車間 物料流 u 物理層 行人和車輛的移動(dòng) 公路和快速路的交通 服務(wù)區(qū)，體育館，博物館，機(jī)場(chǎng)等的布局計(jì)劃 緊急情況及人員疏散AnyLogic的動(dòng)態(tài)仿真具有獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)，用戶可以通過模型的層次結(jié)構(gòu)，以模塊化的方式快速地構(gòu)建復(fù)雜交互式動(dòng)態(tài)仿真。AnyLogic獨(dú)特的核心技術(shù)和領(lǐng)先的用戶接口使其成為設(shè)計(jì)大型復(fù)雜系統(tǒng)的理想工具。 3) AnyLogic的特點(diǎn)AnyLogic與Ja

3、vaAnyLogic除了包含了圖形化建模語(yǔ)言外，也允許使用者用Java編程語(yǔ)言去擴(kuò)展仿真模型。Java是AnyLogic的原生語(yǔ)言，不但可以通過編寫Java程序來定制模型，而且可以使用Java applets生成模型，任何標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器都可以打開模型。這些Java applets的模型可以放置在網(wǎng)站上，發(fā)布給使用者，作為決策支援的基礎(chǔ)工具.多種建模方法AnyLogic可以建立離散事件模型 (DE) 、系統(tǒng)動(dòng)態(tài) (SD)模型以及主體 (AB)模型。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及離散事件是傳統(tǒng)的模擬方法，基于主體的建模是最新的方法。技術(shù)上來說，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方法主要是處理連續(xù)性流程，不同于 “離散事件

4、”和基于主體建模的作業(yè)大都是離散事件。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型處理的系統(tǒng)較具有交高的抽象層級(jí)。而離散模擬則屬于低等到中等的抽樣等級(jí)。而基于主體的建模方法則橫跨了所有抽象等級(jí)，因?yàn)橹黧w(Agent)可以建立具有多種本質(zhì)及尺度的系統(tǒng)模型。在 “物理”層級(jí)的主體可能是：一個(gè)行人，或車子，或是機(jī)器人，而中等層級(jí)的主體可能是客戶，在高等的層級(jí)的主體可能是競(jìng)爭(zhēng)公司。AnyLogic允許這些仿真建模方法全部結(jié)合在同一個(gè)模型。沒有固定的層次結(jié)構(gòu)。舉一個(gè)例子：如建立一個(gè)包裝運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸模型，其搬運(yùn)模式是基于主體的活動(dòng)/反應(yīng)來加以建模，而其內(nèi)部運(yùn)輸及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)則是以離散仿真方式來加以建模。同樣也可用基于主體的方法來建立一個(gè)消

5、費(fèi)者總體行為來作為動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)的輸入，而獲取信息，如收益或成本，并不需要依賴于主體。這種混合建模方法可以處理各種不同的復(fù)雜系統(tǒng)的建模問題。各種模擬方法對(duì)應(yīng)的抽象層級(jí)建模語(yǔ)言AnyLogic的建模語(yǔ)言§ 存量 & 流程圖（Stock & Flow Diagrams） 是用在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的建模方法。§ 狀態(tài)圖（Statecharts）大部分是用在基于主體的建模，用來定義主體的行為。它們也常用在離散事件建模，如：模擬設(shè)備失效。§ 活動(dòng)圖（Action charts）通常是用于定義算法。它們可以被用在離散建模，如呼叫中心，或是在基于主體的建模中主體的

6、決策邏輯。§ 流程圖（Process flowcharts） 主要用于表示離散事件建模中的流程。建模語(yǔ)言還包含了：低階建模架構(gòu)(變量，方程，參數(shù)，事件等等)，顯示方式的圖型(線，多邊形線，橢圓形等等)，分析工具(資料，柱狀圖，繪圖)，連結(jié)工具，標(biāo)準(zhǔn)圖形等。AnyLogic 模型庫(kù)AnyLogic包含了下列標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù):§ 企業(yè)庫(kù)（The Enterprise Library） 主要是輔助建立制造業(yè)、供應(yīng)鏈、后勤資源、醫(yī)療等領(lǐng)域的離散事件模型。使用企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)元素可以建立現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)體模型(交易，客戶，產(chǎn)品，零件，車輛等等)，流程(典型的作業(yè)流程，包含等待，

7、延遲，資源利用)，以及資源。企業(yè)業(yè)務(wù)流程是以流程圖方式表示。§ 行人庫(kù)（The Pedestrian Library）是專注與模擬在“物理”環(huán)境的行人。利用行人庫(kù)可以建立一個(gè)人員密集的建筑物(如：火車站，安全檢查等等)或街道(大量的行人)的模型。模型支持統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集，如不同區(qū)域的行人密度。也可以對(duì)服務(wù)點(diǎn)的效能、負(fù)載估算假設(shè)，如估算行人在特定區(qū)域的時(shí)間長(zhǎng)度，以及檢查潛在的內(nèi)部幾何問題-如新增太多障礙物的影響，以及其它應(yīng)用。以行人庫(kù)建立的模型，行人可以在連續(xù)空間移動(dòng)，對(duì)不同型式的障礙物(如墻壁，不同的區(qū)域)進(jìn)行反應(yīng)。行人庫(kù)中的行人是具有復(fù)雜行為的主體，Anylogic的行人庫(kù)提供了一個(gè)高

8、級(jí)使用接口，可以以流程圖的形式很快建立行人的模型。§ The Rail Yard Library 支持任何復(fù)雜及任何大小的鐵路調(diào)車建模。鐵路調(diào)車模型可以結(jié)合離散事件或基于主體的建模，用以模擬裝貨及卸貨，資源配置，維護(hù)鄧商業(yè)流程及其它運(yùn)輸活動(dòng)。除了這些標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，使用者可以根據(jù)自己的需求來自行建立自己的庫(kù)及配置。框架結(jié)構(gòu) AnyLogic的框架結(jié)構(gòu)AnyLogic的框架結(jié)構(gòu)包括隨機(jī)的模型輸入條件，對(duì)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)的輸出結(jié)果進(jìn)行收集，分析和表示，參數(shù)變化機(jī)制，與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，電子數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，工具箱的優(yōu)化和豐富的API。 數(shù)據(jù)庫(kù) AnyLogic的數(shù)據(jù)庫(kù)幫助用戶收集，顯示和分析模型執(zhí)

9、行過程中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)包括可帶有時(shí)間標(biāo)識(shí)的標(biāo)量和矢量。每個(gè)數(shù)據(jù)集都有一組包括平均值，方差，最小值，最大值，confidence intervals等的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。AnyLogic的模型瀏覽器支持不同的數(shù)據(jù)集表示方法，如，曲線圖，柱狀圖和甘特圖等。 與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)連接 AnyLogic模型可與數(shù)據(jù)庫(kù)，電子數(shù)據(jù)表和其他文件協(xié)同工作。例如，用戶可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中摘取模型中定義的參數(shù)，并輸入到電子數(shù)據(jù)表中。 優(yōu)化 AnyLogic的最優(yōu)化工具箱包括簡(jiǎn)單的最小值查找，牛頓和隨機(jī)查找等。AnyLogic同時(shí)提供與外部?jī)?yōu)化軟件的接口。使用AnyLogic的API，用戶可以自行寫入仿真的控制語(yǔ)句，改變參數(shù)的值，或執(zhí)

10、行一個(gè)定制的優(yōu)化算法。 4) 案例(1) 地鐵大廳（主體建模）圖 1 地鐵大廳在這個(gè)地鐵模型中，把行人作為主體（Agent），同時(shí)為主體創(chuàng)建進(jìn)地鐵、購(gòu)票、出地鐵等一系列規(guī)則，這樣，通過研究大量行人在環(huán)境中的隨機(jī)行為，達(dá)到研究整個(gè)地鐵站的行人疏散問題的目的。AnyLogic®行人和交通庫(kù)使你能夠從詳細(xì)的物理空間層次對(duì)行人和車輛進(jìn)行建模：每個(gè)對(duì)象的大小，對(duì)象的加速和減速能力，對(duì)象的視野范圍，墻壁，障礙物，樓梯，駕駛規(guī)則，優(yōu)先次序等等，都得以計(jì)入考慮。借助于仿真，你可以對(duì)被建模的系統(tǒng)有更深入的理解，能夠更精確地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和優(yōu)化，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的瓶頸所在，并預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況。 Any

11、Logic®行人和交通庫(kù)采用了流程圖的方式來創(chuàng)建你的模型，你可以輕松的實(shí)現(xiàn)你想實(shí)現(xiàn)的任意的邏輯，只需要點(diǎn)擊鼠標(biāo)來連接模塊并且對(duì)模塊填入屬性。圖 2 AnyLogic®行人和交通庫(kù)采用了流程圖方式建模(2) 產(chǎn)品生命周期模型（系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模）在當(dāng)今充滿復(fù)雜性的動(dòng)態(tài)世界里，科學(xué)的管理與決策方法越來越重要。針對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品、技術(shù)的采用和擴(kuò)散，美國(guó)管理心理學(xué)家弗蘭克·巴斯（Frank MBass）提出的巴斯擴(kuò)散模型（Bass Diffusion Model）及其擴(kuò)展理論，常被用作市場(chǎng)分析工具，對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。作為諸多市場(chǎng)工具中的一種，巴斯擴(kuò)散模型的主要功能是對(duì)新

12、開發(fā)的消費(fèi)者耐用品的市場(chǎng)購(gòu)買數(shù)量進(jìn)行描述和預(yù)測(cè)。本模型描述了一個(gè)產(chǎn)品的擴(kuò)散過程。產(chǎn)品的潛在客戶會(huì)受到廣告和現(xiàn)有客戶（那些已經(jīng)購(gòu)買了這種新產(chǎn)品的人）的口碑影響而購(gòu)買產(chǎn)品。通過口碑影響而購(gòu)買新產(chǎn)品與疾病傳染類似。潛在的客戶通過社會(huì)關(guān)系與現(xiàn)有客戶發(fā)生聯(lián)系。這些聯(lián)系中的一部分將引起購(gòu)買新產(chǎn)品。廣告在每個(gè)時(shí)期都會(huì)引起潛在客戶中部分購(gòu)買新產(chǎn)品。     巴斯擴(kuò)散模型引入三個(gè)參量來預(yù)測(cè)Nt（消費(fèi)者在第n期購(gòu)買該產(chǎn)品的數(shù)量）： * m=市場(chǎng)潛力， 即潛在需求總數(shù)。 * p=創(chuàng)新系數(shù)(外部影響)，即尚未使用該產(chǎn)品的人，受到大眾傳媒或其他外部因素的影響，開始使用該產(chǎn)品的可能

13、性。* q=模仿系數(shù)(內(nèi)部影響)，即尚未使用該產(chǎn)品的人，受到使用者的口碑影響，開始使用該產(chǎn)品的可能性。 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型AnyLogicTM中的產(chǎn)品生命周期模型從案例中可以看出AnyLogicTM完全支持系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的所有元素（有層次的流圖，速率輔助變量和反饋回路，表格功能，數(shù)組，或下標(biāo)等）。而且AnyLogicTM通過引入對(duì)象，接口，和層次化，為系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型提出了更好的結(jié)構(gòu)。此外，在AnyLogicTM中，你可以定義復(fù)雜高超的離散事件邏輯（例如，使用狀態(tài)圖或過程流圖），并將它們與連續(xù)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)部分結(jié)合起來。這使得Anylogic提供了有效地捕捉到公司及其環(huán)境之間的交互關(guān)系的獨(dú)特能力。擴(kuò)展模型

14、時(shí)，除了采用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模技術(shù)之外，也可以在模型中無(wú)縫地使用其它AnyLogicTM建模技術(shù)。只有在AnyLogicTM中，才可以將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與基于主體的建模結(jié)合起來，以建模具有復(fù)雜行為的系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)不能用純粹的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型來建立。(3) 眼科醫(yī)院模型（離散事件建模）離散事件建模模擬的系統(tǒng)的狀態(tài)變量隨一個(gè)個(gè)事件的發(fā)生而在特定時(shí)間點(diǎn)離散變化，系統(tǒng)的變化是由（往往是隨機(jī)發(fā)生的）事件驅(qū)動(dòng)。許多服務(wù)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、制造系統(tǒng)都是離散系統(tǒng)。下面使用Anylogic的企業(yè)庫(kù)構(gòu)建一個(gè)典型的眼科醫(yī)院的模型:人們來到醫(yī)院接受屈光度檢查。首先他們被要求在候診室里面候診，直到有診室空閑。然后病人由護(hù)士陪同進(jìn)入此診

15、室，并等待眼科醫(yī)生到來進(jìn)行檢查。檢查操作使用眼底鏡來進(jìn)行。眼底鏡存儲(chǔ)于儲(chǔ)存室中，在檢查操作之前由醫(yī)生攜帶到診室。在檢查完成后，醫(yī)生將眼底鏡重新送回儲(chǔ)存室，并回到員工休息室；病人即離開此眼科醫(yī)院。眼科醫(yī)院模型的流圖1) 支持的實(shí)驗(yàn)教學(xué)AnyLogicTM可供MBA、MPA以及管理科學(xué)與工程、工商管理、公共管理、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理相關(guān)專業(yè)研究生作為系統(tǒng)模擬與仿真、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)學(xué)、系統(tǒng)思考等課程的教學(xué)仿真工具，也可作為職業(yè)經(jīng)理人、工程師、咨詢師等管理培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助工具。 AnyLogicTM可在建模與仿真、管理系統(tǒng)仿真、商務(wù)動(dòng)態(tài)分析方法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等課程中作為教學(xué)輔助工具和相關(guān)項(xiàng)目研究中使用。應(yīng)用AnyL

16、ogicTM，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉離散系統(tǒng)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、主體和復(fù)雜系統(tǒng)混合模型的建模方法，提高系統(tǒng)思考的能力?？梢蚤_設(shè)如下教學(xué)實(shí)驗(yàn)：l 新技術(shù)的傳播，艾滋病等傳染病的傳播動(dòng)態(tài)目標(biāo)：應(yīng)用傳染病動(dòng)力學(xué)模型可描述疾病發(fā)展變化的過程和傳播規(guī)律，預(yù)測(cè)疾病發(fā)生的狀態(tài)，評(píng)估各種控制措施的效果，為預(yù)防控制疾病提供決策依據(jù)l 商業(yè)和其他組織的供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)目標(biāo)：分析供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分析基于核心制造業(yè)企業(yè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵因素，通過因果關(guān)系分析，構(gòu)建基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)仿真模型。并在此模型上分析供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象、體驗(yàn)多級(jí)庫(kù)存管理和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理影響因素。l 服務(wù)質(zhì)量管理目標(biāo)：對(duì)企業(yè)進(jìn)行顧客抱怨管理過程中，抱怨提出率和抱怨處理能力對(duì)顧客滿意、重復(fù)購(gòu)買