第6章-AweSim模擬軟件

第6章AweSim模擬軟件6.1利用AweSim建立網(wǎng)絡(luò)模型6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元6.3AweSim的控制語句6.4AweSim表達(dá)式、函數(shù)與變量6.5基于AweSim的庫存系統(tǒng)進出貨模擬主要內(nèi)容引言

AweSim是一種通用的基于Windows的模擬軟件，它是從早期的模擬語言GASPIV和Q-GERT模擬語言經(jīng)過SLAMII模擬軟件發(fā)展而來。該軟件包括可視化的模擬語言，可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)、離散事件和連續(xù)模型。網(wǎng)絡(luò)模型的建立不需要編程，并且允許嵌入用戶使用VB，C，C++等語言編寫的程序。該軟件除了具有開發(fā)離散系統(tǒng)模擬模型的功能外，它還具有對連續(xù)系統(tǒng)建立連續(xù)型模擬模型的功能，以及建立復(fù)合型模擬模型的功能。6.1利用AweSim建立網(wǎng)絡(luò)模型

AweSim通過控制語句為模擬模型提供特定的執(zhí)行指令。所有的網(wǎng)絡(luò)都至少需要4個控制語句。AweSim是一個可視化的模擬環(huán)境，用戶可以用它來描述系統(tǒng)和過程。在使用AweSim進行模擬時，用戶首先需要建立一個描述系統(tǒng)或問題的網(wǎng)絡(luò)，然后編譯、執(zhí)行這個網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行成功，AweSim就生成幾個基本輸出報告。

AweSim網(wǎng)絡(luò)由三種基本的部件組成：實體、結(jié)點和弧線（又稱為活動）。實體是隨時間在系統(tǒng)中傳送的單元；它不是網(wǎng)絡(luò)的一部分，而是在網(wǎng)絡(luò)中移動。

當(dāng)我們啟動AweSim時，會出現(xiàn)選擇下拉選單的File中的Open，可得到6.1利用AweSim建立網(wǎng)絡(luò)模型-基本界面此時便可以選擇要模擬的系統(tǒng)6.1利用AweSim建立網(wǎng)絡(luò)模型-基本界面如果選擇models，再點取Open就可以開啟這一個模擬系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)在CurrentScenario的這一個方框中，包含了主要的組件來模擬出想要模擬的系統(tǒng)。可以利用RadioButton知道主要組件有Scenario、Networks、Control、Animations、Notes、UserData等六項，其中又以前三項Scenario、Networks、Control等三項為模擬時最主要的部分。

6.1利用AweSim建立網(wǎng)絡(luò)模型-一個簡單的服務(wù)系統(tǒng)假定建模者要建立一個有兩個服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。從顧客的角度來看，服務(wù)系統(tǒng)的以下元素需要考慮：

一個顧客在前一個顧客到達(dá)５分鐘后到達(dá)到達(dá)的顧客假如到等待隊列中每個顧客在隊列中等待直到一個服務(wù)器可用每個顧客的服務(wù)時間為４分鐘４分鐘后，顧客離開一個簡單的服務(wù)系統(tǒng)-網(wǎng)絡(luò)顧客的五個步驟分別用獨立的網(wǎng)絡(luò)元素表達(dá)，用來描述這個模型的AweSim網(wǎng)絡(luò)如圖（1）顧客到達(dá)由一個命名為“Arrive”的CREATE結(jié)點控制。第一個顧客的到達(dá)發(fā)生在時間點0.0；第二個顧客在5個時間單位以后到達(dá)；第三個顧客在第二個顧客到達(dá)后的5個時間單位后到達(dá)；依次類推，直到生成無窮多個顧客；（2）每個到達(dá)的顧客加入到等待隊列中，即命名為“REGULARACTIVITY”的連接“Arrive”和“Queue”的弧線；（3）每個顧客必須在一個存儲位置或名為“Queue”的QUEUE類型結(jié)點上等待，直到一個服務(wù)器可用；（4）連接“Queue”和最后的“SERVERACTIVITY”結(jié)點的弧線指定每次只能同時通過不多于2名顧客，而且每個顧客的通過時間為4個時間單位；（5）當(dāng)顧客服務(wù)結(jié)束后，該顧客實體通過系統(tǒng)中的TERMINATE結(jié)點離開系統(tǒng)。一個簡單的服務(wù)系統(tǒng)-實體

由于一個網(wǎng)絡(luò)通常是實體所遇到的事務(wù)的一個簡單代表，在進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建之前對模擬實體的特性進行研究是非常重要的，這樣，才能從實體的角度構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。在一個網(wǎng)絡(luò)中流動的實體不一定是相同的。為了區(qū)分不同實體的功能，AweSim為每個實體提供了一組特性，方便建模者存儲和過濾信息。一個簡單的服務(wù)系統(tǒng)-控制語句

在AweSim環(huán)境中執(zhí)行AweSim模型需要使用控制語句。下面的控制語句用于執(zhí)行前面建立的模型：

GEN,”JENSEN”,”FUNWITHQUEUES”,8/1/1997,1,YES,YES;LIMITS,,,,50;NETWORK,READ;INIT,0,1000,NO;FIN;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-基本建模結(jié)點

CREATE結(jié)點

用于產(chǎn)生到達(dá)間隔服從一定隨機分布的實體

語法：CREATE,TBC,TF,MV,MC,M;QUEUE結(jié)點用于放置在接受服務(wù)活動以前需要等待的實體

語法：QUEUE,IFL,IQ,QC,BLOCKorBALK(NLBL),{SLBL,repeats};TERMINATE結(jié)點用于在網(wǎng)絡(luò)模型中刪除實體，同時，它還可以預(yù)先指定在模擬過程中該結(jié)點刪除實體數(shù)量的上限語法：TERMINATE,TC;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-基本建模結(jié)點

ASSIGN結(jié)點用于改變經(jīng)過該結(jié)點的實體的屬性值，或者當(dāng)實體經(jīng)過該結(jié)點時對AweSim變量的值進行賦值或修改

語法：ASSIGN,{{VAR,value},repeats},M;GOON結(jié)點用于模擬實體產(chǎn)生多個備份語法：GOON,M;COLCT結(jié)點用于收集模擬過程中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)語法：COLCT,N,VALUE,ID,NCEL/HLOW/HWID,M;ACTIVITY結(jié)點可以作為分支也可以作為服務(wù)活動，用于代表服務(wù)設(shè)備對實體的服務(wù)語法：ACTIVITY,A,DUR,PROBorCOND,NLBL,N,ID;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-資源和門結(jié)點在AweSim中，還提供了其它兩種機制來控制實體的處理過程，它們是：資源和門。實體可能會因為要等待資源分配而被迫停止處理；實體也可能會為了等待門的開啟而停止處理。6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-資源和門結(jié)點

RESOURCE結(jié)點只是用于定義資源，而不是用于構(gòu)造實際的網(wǎng)絡(luò)模型語法：RESOURCE,NUM,RLBL,CAP,{IFL,repeats};AWAIT結(jié)點用于存放等待占用資源或等待通過門的實體的結(jié)點

語法：AWAIT,IFL{{RESorGATE,UR},repeats},RULE,QC,FULLCOND,M;FREE結(jié)點用來釋放到達(dá)實體所占用的某種資源語法：FREE,{{RES,UF},repeats},M;PREEMPT結(jié)點可以看成AWAIT結(jié)點的一種特殊形式。在這個結(jié)點，實體可以強占已被其它實體占用的資源語法：PREEMPT,IFL,PR,RES,SNLBL,REMTIME,M;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-資源和門結(jié)點

ALTER結(jié)點用于改變資源的總?cè)萘?/p>

語法：ALTER,RES,CC,M;GATE模塊只是用于定義門，而不是用于構(gòu)造實際的網(wǎng)絡(luò)模型語法：GATE,NUM,GLBL,OPENorCLOSE,(IFL,repeats);OPEN結(jié)點用于打開指定的門

語法：OPEN,GATE,M;CLOSE結(jié)點用于關(guān)閉指定的門語法：CLOSE,GATE,M;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-邏輯與決策結(jié)點在AweSim中，提供了專門的邏輯和決策結(jié)點，包括：ACCUMULATE、BATCH、UNBATCH、MATCH、SELECT。ACCUMULATE結(jié)點功能是收集指定數(shù)量的實體，然后釋放實體語法：ACCUMULATE,FR,SR,SAVE,M;BATCH結(jié)點將實體聚集到一個指定水平形成一個單獨的實體語法：BATCH,SORTVAL,THRESH,ADDVAL,SAVE,{SUM,repeats},RETAIN,M;6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-邏輯與決策結(jié)點UNBATCH結(jié)點用于找回被BATCH結(jié)點批處理的個體結(jié)點，或者將一個實體分解為幾個相同的實體語法：UNBATCH,NCLONE,MMATCH結(jié)點結(jié)點將實體保持在QUEUE結(jié)點中，延遲實體的流動，直到MATCH結(jié)點前面的每個QUEUE對列中都有一個實體的指定表達(dá)式與其具有相同的值語法：MATCH,MVAL{{QLBL,NLBL},repeats};SELECT結(jié)點結(jié)點根據(jù)隊列和服務(wù)器的選擇規(guī)則在隊列和可用服務(wù)器中進行選擇語法：SELECT,QSR,SSR,FULLCOND,{QLBL,repeats};6.2AweSim網(wǎng)絡(luò)組元-其他結(jié)點及弧

CONNECTOR弧

用于連接QUEUE結(jié)點和MATCH或SELECT結(jié)點

DETECT結(jié)點當(dāng)XVAR在XDIR方向傳遞一個給定的值VALUE時，DETECT結(jié)點將向網(wǎng)絡(luò)中引入一個新的實體語法：DETECT,XVAR,XDIR,VALUE,XTOL,M;FINDAR結(jié)點

在文件中搜索滿足一定條件的實體，找到實體后可以刪除實體或在實體中進行分配語法：FINDAR,IFL,COND,START,DIR,NFOUND,ROUTE,{VAR=VALUE,repeats},M;READ結(jié)點用于從外部文件中讀取一個或多個值

語法：READ,“FILE”,REOPEN,STATVAR,“FORMAT”,{VAR,repeats},M;WRITE結(jié)點用于向外部文件中寫入一個或多個值語法：WRITE,“FILE”,FLUSH,“FORMAT”,{VAR,repeats},M;6.3AweSim的控制語句-基本控制語句GEN語句

用于提供模擬項目的綜合信息，在模擬程序中，要求GEN語句為第一條語句語法：GEN,NAME,PROJECT,MONTH/DAY/YEAR,NNRNS,ILIST,IECHO,IXQT/IWARN,IPIRH,ISMRY/FSN,IO;LIMITS語句

是AweSim模擬程序中的第二句語句，主要功能是確定模擬模型需要AweSim系統(tǒng)提供多少資源語法：LIMITS,MFIL,MATR,MNTRY;PRIORITY語句

用于對文件中的實體指定排隊規(guī)則語法：PRIORITY/IFILE,排隊規(guī)則/…;TIMST語句

主要用于對AweSim全局變量數(shù)據(jù)采樣的控制語法：TIMST,VAR,ID,NCEL/HLOW/HWID;SEEDS語句

用戶通過SEEDS語句，可以定義SLMII系統(tǒng)中偽隨機數(shù)發(fā)生器所用的隨機數(shù)種子，以及在模擬模型的新一輪運行時，是否要對隨機數(shù)發(fā)生器進行初始化。語法：SEEDS,ISEED(IS)/R,…

6.3AweSim的控制語句-基本控制語句INTLC語句

用于對AweSim的變量設(shè)置初始值。

語法：INTLC,VAR=value,…;INITIALIZE語句

用于指定模擬模型一次運行的開始時間和結(jié)束時間，以及確定變量、文件和統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集器是否要進行初始化。語法：INITIALIZE,TTBEG,TTFIN,JJCLR/NCCLR,JJVAR,JJFIL;ENTRY語句

ENTRY語句的功能是在模擬運行開始時在指定文件中放置實體。語法：ENTRY/IFILE,ATRIB(1),ATRIB(2),…,ATRIB(MATR)/重復(fù);MONTR語句

用于選擇對模擬運行的中間結(jié)果進行監(jiān)控，此外，MONTR語句也可用于在模擬模型進入穩(wěn)態(tài)階段時，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集器的初始化。語法：MONTR,Option,TFRST,TSEC,變量表;FIN語句

是一條無參數(shù)語句，它必須是模擬模型的控制語句部分的最后一條語句，用于表示整個模擬程序的結(jié)束。語法：FIN;6.3AweSim的控制語句-變量控制語句ARRAY語句用于定義用戶自定義的全局表的行。每一行可以有不同的列，這些數(shù)組元素可以在網(wǎng)絡(luò)模型、控制語句或者用戶自己編寫的嵌入程序中引用。語法：ARRAY,Row,NumberofElements,InitialValues;CONTINUOUS語句用于指定在程序STATE中確定的連續(xù)變量，并定義連續(xù)變量更新的時間間隔。語法：CONTINUOUS,NNEQD,NNEQS,DTMIN,DTMAX,TolWarning,Absolute,Relative;EQUIVALENCE語句用于為AweSim的變量和隨機變量分配名字，以便增強模型的可讀性和可變動性。語法：EQUIVALENCE,Symbol,Equals;INTLC語句用于為全局變量賦初始值。在一個語句中可以為多個變量賦值。語法：INTLC,Variable,Equals;

6.3AweSim的控制語句-交互控制語句

ENTRY語句用于為文件設(shè)置入口，或者在新一輪模擬開始時從結(jié)點中釋放入口語法：ENTRY,File,NetNodeLabel,AttributeValues;PRIORITY語句用于指定文件的排序規(guī)則語法：PRIORITY,File#,Ranking;

SEVNT語句用于向用戶自編的子程序EVENT傳遞控制。語法：SEVNT,Event#,Expression,Threshold,Tolerance,CrossingDirection;6.3AweSim的控制語句-IO控制語句DOCOLCT語句用于保存將被觀測變量的原始觀測值存儲于數(shù)據(jù)表中。語法：DOCOLCT,CollectNumber,TableName,VariableName;RECORD語句用于請求對AweSim原始數(shù)據(jù)的收集語法：RECORD,Record#,FileName,OutputFormat(s),IndVarExpression,IndVarIdentifier,IndVarPrintf,StartTime,EndTime,Interval,DepVarExpression,DepVarIdentifier,DepVarPrintf;REPORT語句用于設(shè)定報告的寬度，以及報告中實數(shù)的精度。語法：REPORT,Width,SumEvery?Runs,EchoReport?,Precision;TIMST語句用于請求全局表達(dá)式的時間持續(xù)統(tǒng)計量的自動收集。同時，還可以請求時間持續(xù)統(tǒng)計量的柱狀圖。語法：TIMST,Statistics#,Expression,Identifier,#ofCells,LowerLimit,CellWidth;6.3AweSim的控制語句-效用語句COMMENT語句用于為控制語句數(shù)據(jù)作注釋，沒有參數(shù)MONTR語句用于打印選中的中間結(jié)果或清除準(zhǔn)備階段結(jié)束后統(tǒng)計量的值語法：MONTR,Option,TFRST,TSEC,TRACEExpressions;SEEDS語句用于代替100個隨機數(shù)數(shù)據(jù)流中任一個數(shù)據(jù)流的起始隨機數(shù)種子，在多輪模擬中還可以控制數(shù)據(jù)流的重新初始化。種子是整數(shù)。語法：SEEDS,Seed,Stream,Reinitialize;SIMULATE語句用于進行多輪的模擬，而且輪和輪之間可以重新定義控制語句6.4AweSim表達(dá)式、函數(shù)與變量在AweSim中，有五種基本類型的表達(dá)式。(1)表達(dá)式：任何括號、操作符、內(nèi)部函數(shù)、全局函數(shù)、隨機函數(shù)、可寫全局變量、只讀全局變量和實體變量的組合。(2)全局表達(dá)式：除實體變量以外的其它類型表達(dá)式的組合。(3)常量表達(dá)式：除全局函數(shù)或全局變量以外的其它類型表達(dá)式的組合。(4)左手側(cè)(Left-Hand-Side)表達(dá)式：必須是一個可寫的全局變量或?qū)嶓w變量。(5)全局左手側(cè)表達(dá)式：必須是一個可寫的全局變量。

AweSim提供了代數(shù)操作符和條件操作符6.4AweSim表達(dá)式、函數(shù)與變量6.4AweSim表達(dá)式、函數(shù)與變量常用隨機生成函數(shù)6.5庫存系統(tǒng)進出貨模擬-簡介

這是模擬一個現(xiàn)有存貨與延期交貨的系統(tǒng)。當(dāng)有顧客要購買收音機時，如果有存貨就可以直接賣出，但是如果沒有存貨時，大約20%的顧客會考慮先定貨，過兩天再提貨；也就是允許商店延期交貨。而其它80%的顧客會考慮到其它的商店購買，這樣的情形就會造成商店的損失。因此，在這個時候我們要模擬的就是需要多少的存貨量才能使倉庫中的存貨永遠(yuǎn)都足夠；但是，如果存貨太多，不但會造成倉庫中堆積太多不必要的東西，也會造成資源的浪費。我們要考慮使損失的顧客在最少的情況下，并且要使存貨量也在最少的狀態(tài)，才是最好的系統(tǒng)狀態(tài)。還有一個模擬重點就是在什么時間必需檢查存貨量，才能夠適當(dāng)?shù)难a充存貨，使存貨不至于匱乏。我們先暫定4個星期檢查一次，當(dāng)存貨量少于18時就將存貨重新補充到72個。6.5庫存系統(tǒng)進出貨模擬-Control

當(dāng)我們點選Control并且選取New就可以開始制作一個新的控制動作，或者選取Open就可以開啟一個已完成的控制動作。選取New時

GEN：用于設(shè)定輸入自己的Name、Project、Date等LIMITS：設(shè)定變量可以使用的數(shù)組個數(shù)，包括Double(XX)、Long(LL)、String(SZ)。NET：開始執(zhí)行Networks。FIN：結(jié)束這一次的模擬。另外，可以直接點取Edit的下拉表中的Insert增加新的組件最后得到：6.5庫存系統(tǒng)進出貨模擬-Networks

當(dāng)我們點選Networks并且選取New就可以開始制作一個新的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，或者選取Open就可以開啟一個已完成的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。當(dāng)我們選取New時，就會打開Network窗口，從Network窗口中點擊Edit的下拉表中的Add增加新的組件

6.5庫存系統(tǒng)進出貨模擬-Ne