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1、新疆财经大学实 验 报 告课 程 名 称 ：物流管理综合实验 实验项目名称： 系统建模与仿真 学 号： 2013104059 姓 名： 曾华艳 班 级： 物流管理11-1 指 导 教 师 ： 林秋平 2014年 6月 2日 新疆财经大学实验报告课 程 名 称 物流管理综合实验 实验类型 综合性学号 2013104059 姓名 曾华艳 班级 物流管理 11-1同组学生 晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒实 验 地 点 经济管理 3 号实验室 起至日期 2014 年 3 月 5 日-2014 年 6 月 2 日 共 51 节课实验软件（主要仪器设备） Flexsim 软件实验目的通过对铁路局
2、联通营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。同时通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。实验内容与步骤实验内容：本小组以铁路局联通营业厅为研究对象收集系统参数数据，进行一定的数据处理和统计分析，建立仿真模型，并进行仿真分析，为实际系统的运作提出建议。具体步骤：1. 确定实验目的2. 进行对象系统描述3. 建立原始模型，发现问题
3、4. 提出解决方案5. 优化模型6. 实验结论7. 总结实验心得总结通过此次实验学会了很多 flexsim 的使用技巧，更加了解 flexsim 的实验步骤，我在项目中主要参加了调查收集数据、仿真模型建立与分析、模型优化以及实验报告的撰写，通过做这些工作，让我对仿真有了全面的了解，虽然过程很艰辛，但是在老师的指导下以及小组成员的帮助下，完满的完成了联通营业厅排队仿真的项目，增加了作 flexsim 的技巧也让我明白了团队之间的沟通与协作的重要性，最重要的是要无条件地相信自己的队员。评语及成绩评定综合评分：指导教师：年 月 日铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告一、实验目的(1)通过对铁路局联通
4、营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。(2)通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。(3)通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。2、系统描述人们进入联通营业厅，首先要通过取票系统拿到自己的号，先在等待区等待叫号系统报自己的号。一共有 2 个服务台，2 个服务台同时工作，哪个服务台叫到几号，拿这个号码的人就去哪个服务台，叫号系统按顺序叫号，2 个服务台叫号不会发生
5、重复现象。我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究，因此我们采集了仿真模型相关数据。记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。将收集的数据整理，录入 excel 中，并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间 ，再利用 flexsim 建立仿真模型进行仿真分析与优化。三、小组分工（一）本组成员 1.组长：曾华艳 2.组员：晁芙蓉、陈磊、 阿尔孜姑丽、 宗泽宁、张振恒（二）小组分工1.调查收集数据和模型优化：全体成员2.数据录入：晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽3.数据处理：宗泽宁、阿尔孜姑丽4.仿真模型建立与分析：陈磊、曾华艳5.实验报告：曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁6.PPT 制作：
6、张振恒、陈磊四、实验过程(一)数据的收集与处理1.本组对铁路局联通营业厅叫号排队等待被服务系统进行了为期一周的数据采集。小组成员分为两组，在联通营业厅进行观察，记录该营业厅在 13 时15 分到 18 时 05 分之间的顾客到达时间间隔和排队等候时间。2.我们以两个服务台为调查对象，两组成员分别观察，组内成员一名组员负责计时，另外一名组员负责记录。3.将收集的数据录入 excel 中，并计算出顾客到达时间间隔和被服务时间以及顾客平均到达时间间隔和顾客平均被服务时间。（二）分布拟合1.顾客等待时间的分布拟合（1）输入原始数据将 excel 里处理过等待时间的数据导入 ExperFit 中，建立一
7、个项目，把到第一个服务台接受服务的顾客的排队间隔数据粘贴到 ExperFit 中。图 1 从 excel 复制数据到 ExperFit 中（2）数据适用性检验做独立性检验、同质性检验、平稳性检验，分别得到散点图、自相关图、直方图分别如图 2、图 3 和图 4。 图 2 散点图散点图是按照时间排列观察值，在坐标系里绘出所有相邻数据点的图。若散点图显示某种趋势，则说明数据之间存在依赖性，不独立。若散点图很散乱，无趋势，则说明独立。 图 2 中的散点图很散乱、无趋势，说明数据是独立的或者是随机的。图 3 自相关图自相关图是反映数据间相关系数的图，若所有相关系数都接近于 0，则数据独立。根据图 3 所
8、示，所有相关系数都接近于 0，说明数据独立。 图 4 直方图同质性检验是检查数据是否服从同一分布。观察数据的频率直方图，如果该图有两个或者两个以上的峰值，则认为数据不同质。图 4 中只有一个峰值说明数据同质。（3）执行拟合进入 Models，单击 Automated Fitting，ExperFit 会自动执行拟合，并弹出拟合结果窗口：图 5 执行拟合Expertfit 会根据拟合好坏给拟合的分布打分排序，分数越高，拟合越好，对于连续分布，还会给出绝对评价，如果评价结果是 bad，则说明拟合不好，可以拒绝该分布；如果评价结果是 good 或者 borderline，则建议进行后续的拟合优度检验
9、，以进一步确认是否接受该分布。图 5 中可以看到第一个分布的评价结果是 bad，说明拟合不好，拒绝该分布。因此数据不适用理论分布拟合，下面我们使用经验分布拟合，我们的排队等待时间就应该是经验分布。（4）经验分布拟合将原始数据输入建立的新项目中，到经验分布 applications 中执行拟合，得到一个全局表，如图 6 所示。图 6 顾客到达时间拟合结果2、被服务时间（1）输入原始数据将 excel 里处理过的服务时间的数据导入 ExperFit 中，建立一个 project项目，把第二组服务台处理时间间隔数据粘贴到 ExperFit 中。图 7 从 excel 复制数据到 ExperFit 中
10、（2）数据适用性检验做独立性检验、同质性检验、平稳性检验，分别得到散点图、自相关图、直方图，分别如图 8、图 9 和图 10。图 8 散点图图 8 中的散点图无趋势，说明数据是独立的。 图 9 自相关图如图 9 所示，所有相关系数都接近于 0，说明数据独立。图 10 直方图图 10 中显示的数据频率直方图只有一个峰值，说明数据同质，即数据服从同一分布。 （3）执行拟合进入 models，单击 automated fitting，ExperFit 会执行拟合，并弹出拟合结果窗口：图 11 拟合结果Expertfit 会根据拟合好坏给拟合的分布打分排序，分数越高，拟合越好，对于连续分布，还会给出绝
11、对评价，如果评价结果是 bad，则说明拟合不好，可以拒绝该分布；如果评价结果是 good 或者 borderline，则建议进行后续的拟合优度检验，以进一步确认是否接受该分布。图 11 中可以看到第一个分布的评价结果是 bad，说明拟合不好，拒绝该分布。因此数据不适用理论分布拟合，下面我们使用经验分布拟合，我们的排队等待时间就应该是经验分布。（4）经验分布拟合将原始数据输入建立的新项目中，到经验分布 applications 中执行拟合，得到一个全局表，如图 12 所示。图 12 顾客到达时间拟合结果（3）构建原始系统计算机仿真模型1.模型实体设计实体流程图如图 13 所示 ： 休息区服务台（
12、 2 ）p e r s o np e r s o n服务台（ 2 ）p e r s o np e r s o n图 13 联通营业厅服务流程实体流程图（1）启动新建模型双击桌面上的 Flexsim 图标，默认会出现 Startup Wizard。选择“Build a New Model”。我们需要选择时间、长度、和流体的单位，选择的单位会被应用在整个模型中。对于铁路局联通营业厅模型，我们选择使用以下单位：时间单位：秒。长度单位：米。流体单位：升。图 14 新建模型 （2）创建实体创建一个发生器，命名为发生器 1，从库中拖出一个暂存区，2 个处理器，1 个吸收器。放置与命名方式如下。命名一个实体
13、：双击实体，在属性框的顶部改变实体名字，然后点击确定。本模型创建的实体及命名如图 14 所示：图 15 创建实体及命名（3）端口连接点击 按钮或者按住 A 键进入连接模式，有两种连接方式可以用来连接两个实体拖动至另外一个实体。发生器 1 与暂存区 1 连接，把暂存区 1 与处理器 1、处理器 2 分别连接。把处理器 1 和处理器 2 分别连接至吸收器 1。如图 16 所示：图 16 端口连接 2.参数设置（1）对离散实体进行设置，由于时间间隔数据的拟合为经验拟合，所以要做全局表，将经验拟合所得的数据输入其中，如图 17 所示：图 17 全局表 GlobalTable2（2）对发生器到达时间间隔
14、设置为统计分布中的经验分布，表格名称选择为全局表 GlobalTable2。（3）暂存区属性的临时实体流的发送至端口中选择排队最短的。（4）对两台处理器分别进行设置，服务时间进行经验拟合后得出数据将其输入到全局表 GlobalTable1，处理器的加工时间的统计分布中的经验分布表格名称为 GlobalTable1，如图 18 所示：图 18 全局表 GlobalTable1 3.重置与运行模型单击主视窗左上角 按钮。重置模型可以保证所有系统变量都是初始值，并将模型中所有流动实体清除。单击主视窗上部 按钮即可运行模型。模型运行时的截图如图 19 所示： 图 19 运行模型这时候可以看到临时实体（
15、客户）进入暂存区，并且移动到指定的处理器，然后进入吸收器。要停止运行，可随时按 按钮。要加快或减慢模型运行速度，可左右移动视窗底部的运行速度滑动条，如图 20 所示。移动此滑动条可以改变仿真时间的速度，它完全不会影响模型运行的结果。图 20 时间控制工具条由实验器计算出等待区的平均等待时间，分析结果如下：图 21 顾客平均等待时间 图 22 顾客平均队长 结论：由优化前的仿真模型分析，优化前由实验器计算出等待区的平均等待时间，从图 21-22 中看出暂存区中的顾客平均等待时间一般在 4-10 分钟。暂存区的顾客平均队长一般在 4-10 人。艾瑞数据调查显示：中国人的平均等待时间在 5-6分钟，因此顾客在等候区等待服务时间较长，未能达到理想状态。5、解决方案方案一：在优化前模拟的基础上添加一台处理器，缓解等待区的等待时间。方案二：通过提升业务员的处理效率，从而改善叫号排队现象。图 23 是针对方案一进行的模型优化截图：图 23 优化后模型与 3D 模型截图 由实验器计算出等待区的平均等待时间，分析结果如下：图 24 顾客平均等待时间图 25 顾客平均队长结论：在优化后模型中，从图 24 和图 25
