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1、中南大学计算机仿真与建模实验报告题目：理发店的服务过程仿真姓名：XXXX班级：计科XXXX班学号：0909XXXX日期：2013XXXX理发店的服务过程仿真1 实验案例21.1案例：理发店系统研究21.1.1 问题分析31.1.2 模型假设31.1.3 变量说明31.1.4 模型建立31.1.5 系统模拟41.1.6 计算机模拟算法设计51.1.7 计算机模拟程序61实验案例1.1案例：理发店模拟一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店，每分钟有一个顾客 到达和没有顾客到达的概率均是1/2 ,其中60%的顾客理发仅用5分钟，另外40% 的顾客用8分钟.试对前10分钟的情况进行仿真。（
2、“排队论”，“系统模拟”，“离散系统模拟”，“事件调度法”）111问题分析理发店系统包含诸多随机因素，为了对其进行评判就是要研究其运行效率， 从理发店自身利益来说，要看服务员工作负荷是否合理，是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲，还要看顾客的等待时间，顾客的等待队长，如等待时间过长 或者等待的人过多，则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统，可以用 排队论有关知识来研究。112模型假设1. 60%的顾客只需剪发，40%的顾客既要剪发，又要洗发；2. 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟，既剪发又洗发则花8分钟;3. 顾客的到达间隔时间服从指数分布；4. 服务中服务员不休息。113变量说明u
3、剪发时间（单位：分钟），u=5m；v:既剪发又理发花的时间（单位：分钟），v=8m；T：顾客到达的间隔时间，是随机变量，服从参数为九的指数分布，（单位: 分钟）T0:顾客到达的平均间隔时间（单位：秒），T0=丄;00九114模型建立由于该系统包含诸多随机因素，很难给出解析的结果，因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。考虑一般理发店的工作模式，一般是上午9： 00开始营业，晚上10： 00左 右结束，且一般是连续工作的，因此一般营业时间为13小时左右。这里以每天运行12小时为例，进行模拟。这里假定顾客到达的平均间隔时间T0服从均值3分钟的指数分布， 则有3小时到达人数约为乂60 = 60人，
4、36小时到达人数约为= 120人，310小时到达人数约为10也 =200人，3这里模拟顾客到达数为60人的情况。（如何选择模拟的总人数或模拟总时间）115系统模拟根据系统模拟的一般方法，需要考虑系统的如下数据、参数。1. 状态(变量)(1) 等待服务的顾客数；(2) A是否正在服务;(3) B是否正在服务；2. 实体：两名服务员、顾客们3. 事件：(1) 一名新顾客的到达；(2) A开始服务；(3) A结束服务;(4) B开始服务；(5) B结束服务；4. 活动：(1) 顾客排队时间(2) 顾客们到达的间隔时间(3) A的服务时间(4) B的服务时间;在系统模拟时，为了研究系统的整体情况，这里
5、考虑顾客到达后不离开，且 等待队长不限。要考虑如果服务员均空闲时，顾客先选择谁服务？要考虑模拟的时间设置还有顾客数目。模拟终止条件是根据顾客数目还是根据营业时间终止？1.1.6计算机模拟算法设计finished=O;初始化运行时钟while finished=0讦 产生的顾客数不到规定数目时then, 产生该顾客的有关数据； 将顾客加入等待队列；else运行时钟继续；endif处理服务员的状态（包括工作状态，空闲时间）; 获得服务员的服务优先顺序；根据服务员优先顺序从等待队列中安排服务；endwhile参考算法为：离散系统仿真算法：事件调度法117计算机模拟程序顾客到达的间隔时间T的计算机产生
6、方法，利用T=-ln rand - -T ln rand九0%理发店系统的模拟(案例分析之一) %关键词：面向事件的计算机模拟技术 clear all curclock=0; %当前时刻，动态变化totalcustomer=0; %总共服务的顾客数 numsrv=2;srvstatus=zeros(numsrv,5);% 服务员有关数据%srvstatus第1列：服务状态(0空闲，1正在服务)；第2列：当前服务顾客 编号；% 第3列：当前服务结束时刻；第4列：服务员空闲时间；第5列：服务的顾客 总数endtime =0;%结束时间waiting=;%等待队列数据%waiting第1列：顾客编号
7、；第2列：顾客到达时刻；第3列：顾客开始接受 服务时刻；%第4列：接受服务时间；第5列：顾客结束服务时刻；第6列：间隔时间cur=zeros(1,6);%当前产生顾客的数据，对应关系同waiting avgwaitlen=;%平均等待队长avgwaittime =;%平均等待时间ujiange=5; %平均间隔时间 finished=0;numsimucustumer=yesinput(输入等待模拟的顾客数：,10,10 1000);while finished=0,if totalcustomer numsimucustumer%产生一个顾客的到达及其有关性质的数据totalcustomer
8、 = totalcustomer+1;jiange= -log(rand)*ujiange%与上一个顾客的到达的间隔时间 curclock = curclock + jiange;cur(1)= totalcustomer % 第1列：顾客编号cur(2) = curclock; %第2列：顾客到达时刻 cur(6) = jiange;第6列：间隔时间%下面产生接受服务时间(可改进模型)if rand06, %产生顾客有关性质：这里是产生接受服务时间 cur(4) = 5;elsecur(4) = 8;end%放入等待队列if isempty(waiting), waitings cur;el
9、se m,n=size(waiting); waiting(m+l,:)= cur;endelsecuRclock = cuRclock + (-log(Rand)*ujiange); end%if totalcustomer%分配等待队列(看是否有服务员空闲，如果有则分配；否则继续执行) %处理服务员的服务状态foR i=l:numsrv,if srvstatus(i,l)=l & srvstatus(i,3) curclock, srvstatus(i,4)= 0%没有休息(正在忙)elsesrvstatus(i,4)= curclock-srvstatus(i,3);% 目 前已经空 闲
10、的时间endend%处理服务员服务的先后顺序(依据空闲时间)(精细处理)tmp=srvstatus(:,4);for i=l:numsrv,value,id=max(tmp);b(i)=id;tmp(id)=0%已经排序了end%此时等待队列必然不为空for j=l:numsrv,i=b(j) %确定服务员的序号if(srvstatus(i,l)=O)%找一个顾客开始服务，同时计算该顾客什么时候接受服务，结束服 务；m,n=size(waiting);if m=0,break;endi waiting(1,5)=0, %还没有开始接受服务waiting(1,3)= curclock;waiti
11、ng(1,5)= waiting(1,3)+waiting(1,4% 结束时刻 srvstatus(i,1)=1; %设置为忙状态srvstatus(i,2)=waiting(1,1% 顾客编号 srvstatus(i,3)= waiting(1,5);% 结束时刻 srvstatus(i,5)=srvstatus(i,5)+1; % 又服务了一个顾客%计算等待时间avgwaittime(end+1) = waiting(1,3)-waiting(1,2); disp(sprint间隔时间(82f)顾客编号：%5d接受服务 员(4&)服务(到达时 刻102f),waiting(1,6),wai
12、ting(1,1),i,waiting(1,2) endtime=max(endtime,waiting(1,5) waiting(1,:) = %从等待队列中离开enden%ifend%form,n=size(waiting);%计算队长(这里的计算式子可以参考排队论有关术语进行确定)if totalcustomer =numsimucustumer, %队列为空，结束 finished=1;end end%while disp(服务顾客数：) disp(srvstatus(:,5) disp(平均队长); disp(mean(avgwaitlen);disp(运行时间(分钟，小时);disp(sprintf(%8 f%8 f,curclock,curclock/60);disp(平均等待时间(分钟); disp(mean(avgwaittime ); disp(结束时间(分钟); disp(endtime );figure hist(avgwaitlen)title（平均队长） figure hist(avgwaittime) title(平均等待时间);
