arena中文教程第5章

1、第5章 詳細(xì)作業(yè)建模在第四章里展示了用“基本操作”面板里的模塊可以創(chuàng)建的模型種類。這些模塊都是一些相對(duì)高層而且容易使用的模塊，但離建立足夠詳細(xì)的模型還有很長(zhǎng)的距離。有時(shí)這些高層模塊對(duì)讀者們來說已經(jīng)足夠了。但有時(shí)還不行。在建模獲得一些經(jīng)驗(yàn)、所建模型越來越大、越來越復(fù)雜、越來越詳細(xì)時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)需要對(duì)較低層的、更詳細(xì)的、或者與“基本操作”面板的模塊所提供的對(duì)象不同的事物進(jìn)行控制或者建模。Arena不會(huì)讓你被迫接受這些固定的建模構(gòu)件，也不會(huì)強(qiáng)迫你為考慮模型的各個(gè)方面而不得不學(xué)習(xí)一門編程語言或編程語法。相反地，它提供了幾個(gè)不同的建模層次，從而為建立一些特殊邏輯結(jié)構(gòu)的模型提供了較大靈活性。一種好的辦法就

2、是從高層模塊開始，它們能走到哪兒你就建到哪兒（可能自始至終就是一層）。當(dāng)你需要比它們更高的靈活性時(shí)，就到更低、更詳細(xì)的層次中去。這種結(jié)構(gòu)允許你隨意開發(fā)容易的高層建模結(jié)構(gòu)，也允許你在需要的時(shí)候到低層建模。標(biāo)準(zhǔn)的Arena提供了所有這些建模能力，你能熟練掌握它們的用法。這一章探討了一些（當(dāng)然不是所有）在“高等操作”（Advanced Process）面板和“操作塊”（Block）面板中包含的低層詳細(xì)建模構(gòu)件；后一種面板提供了最底層的建模邏輯，其中的模塊與作為Arena基礎(chǔ)的SIMAN仿真語言中的程序塊一致。這里我們采用的例子是一個(gè)很復(fù)雜的汽車修理與維護(hù)車間的模型。我們也會(huì)談到一點(diǎn)非平穩(wěn)（時(shí)間相關(guān)）

3、到達(dá)過程，模型調(diào)試，以及更高層的動(dòng)畫定制等重要問題。5.1節(jié)中給出了這個(gè)系統(tǒng)的描述，5.2節(jié)討論了如何用一些新的Arena建模概念對(duì)這個(gè)系統(tǒng)建模，5.3節(jié)描述了一些基本的建模策略，5.4節(jié)給出了模型邏輯，5.5節(jié)討論了模型調(diào)試問題，5.6節(jié)給出了一些調(diào)整動(dòng)畫細(xì)節(jié)的方法，以得到一些非標(biāo)準(zhǔn)的效果。在5.7和5.8節(jié)，我們對(duì)模型進(jìn)一步完美化，并提出了幾種新的Arena建模概念。在5.9節(jié)，我們向你展示了如何修改原始模型，以創(chuàng)造出更精美的模型。本章于5.10節(jié)結(jié)束，我們?cè)谶@一節(jié)中提出了一種完全不同的模型，庫存系統(tǒng)，并借此機(jī)會(huì)展示了如何使用Arena最底層和最詳細(xì)的建模層次，即包含了SIMAN仿真語言的

4、“操作塊”面板。在讀完本章后，你應(yīng)該可以建立非常詳細(xì)和復(fù)雜的模型，也可以探索出Arena建模的豐富而又深入的層次結(jié)構(gòu)。 模型5-1：汽車維護(hù)與修理車間位于某中等城市市區(qū)的大型汽車修理商，由于其維護(hù)與修理業(yè)務(wù)增長(zhǎng)太快而使得當(dāng)前的設(shè)施不足，因此決定要擴(kuò)建其汽車維護(hù)與修理車間。由于當(dāng)前所處的位置的限制，他們考慮在郊區(qū)再建一個(gè)有三個(gè)修理間的新車間。新建的車間不僅應(yīng)能提供額外的維護(hù)與修理能力，而且應(yīng)位于現(xiàn)有多數(shù)顧客的附近。為了能夠?qū)ぷ髁鬟M(jìn)行更好的控制，由位于市區(qū)的車間對(duì)兩個(gè)地方的工作進(jìn)行安排，而且主要的修理工作也將繼續(xù)在市區(qū)車間進(jìn)行。根據(jù)該計(jì)劃，允許顧客最多提前三個(gè)工作日在新的郊區(qū)車間打電話提出預(yù)約服

5、務(wù)（在預(yù)約的當(dāng)天不提供服務(wù)）。例如，在周三打電話預(yù)約的顧客可以在周四、周五或周一得到服務(wù)。如果無法為顧客在給定的后續(xù)三天時(shí)間安排服務(wù)的話，他們可以第二天再打一次電話，或者在市區(qū)預(yù)約要進(jìn)行的工作。該汽車修理商具有顧客服務(wù)需求的大量數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析表明，顧客要求服務(wù)的呼入電話平均每天29次，全天都服從（平穩(wěn)的）泊松過程（也就是說，呼入電話的時(shí)間間隔獨(dú)立、且服從相同的指數(shù)分布）。對(duì)數(shù)據(jù)的分析還表明，55%的呼叫者希望在第二天得到服務(wù)，30%希望在第三天；剩下的15%希望在第四天。如果不能安排在其選擇的某一天內(nèi)提供服務(wù)的話，他們有90%的可能性希望安排在之后的一天。大部分顧客（80%）會(huì)選擇全天

6、將車輛放在這里，而少數(shù)顧客（20%）愿意一直等到服務(wù)完成。如果顧客選擇等待，他們將會(huì)給定一個(gè)近似的等待時(shí)間。這個(gè)等待時(shí)間等于預(yù)計(jì)的完成工作的服務(wù)時(shí)間（被稱作預(yù)定時(shí)間（Book Time）再加上放寬因子（一個(gè)小時(shí)）。建立這個(gè)新車間的目標(biāo)之一就是使顧客具有很高的滿意度。因此，公司決定每天最多安排5個(gè)希望就地等待服務(wù)完成的顧客預(yù)約。無論實(shí)際服務(wù)時(shí)間是多少，該汽車修理商都用一組標(biāo)準(zhǔn)的估計(jì)服務(wù)時(shí)間（Book Times）來計(jì)算服務(wù)成本。各類服務(wù)活動(dòng)的預(yù)定時(shí)間可用一個(gè)帶有位移和比例因子的-分布來表示（44+90*BETA(2，3)，單位為分鐘，且截?cái)嗳≌?。?shí)際的服務(wù)時(shí)間與預(yù)定時(shí)間（Book Times）

7、有些不同，它服從伽馬分布GAMM（Book Times/1.05，1.05）。該汽車修理商想使新車間盈利，但不知道每天應(yīng)該安排多少預(yù)約服務(wù)，現(xiàn)在的處理是基于每天所能安排的預(yù)定時(shí)間（Book Time）小時(shí)數(shù)的最大數(shù)量來進(jìn)行的。這個(gè)值是基于三個(gè)修理間、每間每天可用的服務(wù)時(shí)間是8小時(shí)來計(jì)算的。因?yàn)閷?shí)際服務(wù)時(shí)間往往與預(yù)定時(shí)間有所不同，所以最后確定每天可供安排的時(shí)間為24小時(shí)。假定每周有五個(gè)工作日，每天工作八個(gè)小時(shí)，每個(gè)修理間每小時(shí)的成本估計(jì)為45美元（包括所有的資本和勞動(dòng)）。對(duì)顧客按預(yù)定時(shí)間的每小時(shí)78美元收費(fèi)。因?yàn)閷?shí)際服務(wù)時(shí)間與預(yù)定時(shí)間有一定的不同，所以該汽車修理商希望在修理開始的當(dāng)天完成已安排好

8、的服務(wù)。為了補(bǔ)償服務(wù)時(shí)間的差異，每一個(gè)修理間每天最多可以加班3個(gè)小時(shí)。但是，加班的成本是每車間每小時(shí)120美元。如果服務(wù)在這個(gè)時(shí)間內(nèi)無法完成，顧客的車輛就會(huì)在修理間放置過夜，服務(wù)在第二天完成。如果發(fā)生此事，那么汽車修理商會(huì)為顧客提供一輛替代車，為每輛替代車每天將花費(fèi)修理商35美元。如果修理商的負(fù)荷較大，導(dǎo)致某車在當(dāng)天的預(yù)約服務(wù)不能開始，此時(shí)假設(shè)顧客將自己的車開回家，第二天再開過來，因而就不需要替代車輛了。對(duì)該系統(tǒng)所關(guān)心的統(tǒng)計(jì)量有：每天的利潤(rùn)，每天的預(yù)定時(shí)間，每天的實(shí)際服務(wù)時(shí)間，每天的加班時(shí)間，以及每天安排就地等待服務(wù)的顧客中沒能完成的作業(yè)數(shù)量。5.2 新的建模特性從仿真的觀點(diǎn)來看，這個(gè)問題與我

9、們?cè)诘谌潞偷谒恼滤芯康姆浅２煌Ｗ蠲黠@的區(qū)別是這個(gè)系統(tǒng)是一種服務(wù)性質(zhì)的企業(yè)，而前面的系統(tǒng)是面向制造業(yè)的。雖然SIMAN仿真語言最初的版本（Arena是以該仿真語言為基礎(chǔ)的）是為制造業(yè)的應(yīng)用而開發(fā)的，但是現(xiàn)在Arena的能力也應(yīng)用到了服務(wù)系統(tǒng)的精確建模，包括快餐店、銀行、保險(xiǎn)公司、服務(wù)中心和很多其它的企業(yè)。盡管這些系統(tǒng)都有各自的一些特點(diǎn)，但是基本的建模需求很大程度上與制造系統(tǒng)相同?，F(xiàn)在，讓我們看一下汽車車間，然后找出新的需求。隨著工作的繼續(xù)進(jìn)行，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們已有的建模結(jié)構(gòu)還不足以完成如此詳細(xì)的系統(tǒng)建模。5.2.1 多路徑?jīng)Q策進(jìn)行服務(wù)預(yù)約時(shí)，將它安排到合適的工作日，然后等待這一天的到來。為此，根

10、據(jù)預(yù)約日的要求，我們需要將實(shí)體或預(yù)約送到該模型的五個(gè)不同的部分。雖然我們可以通過用一系列的“決策”模塊（Decide）實(shí)現(xiàn)它，但是模型會(huì)變得難看而且也沒有必要。你也許仍然還不太清楚，其實(shí)在第四章前三個(gè)模型里用到的Decide模塊中可以含有三個(gè)或者更多的分支。5.2.2 集合隨著模型越來越復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)需要模擬實(shí)體到達(dá)一個(gè)位置或站時(shí)，需要從幾個(gè)相似（但是不完全等同）對(duì)象中選擇一個(gè)。最常見的情況是從一組資源中選擇可用的資源。假設(shè)有三個(gè)操作員：Shelley、Lynn和Charity。他們中的任何一個(gè)都可以完成需要的任務(wù)，這時(shí)，只要他們當(dāng)前都是空閑的，則可以選擇這三個(gè)中的任何一個(gè)?！凹稀蹦K（S

11、et）為實(shí)現(xiàn)這種功能性提供了基礎(chǔ)。Arena的集合包含了一組相似對(duì)象，這些對(duì)象可以通過集合名稱和相應(yīng)的下標(biāo)來引用。這些對(duì)象構(gòu)成了集合，每個(gè)對(duì)象是集合的一個(gè)成員。特定集合的成員都必須是同種類型的對(duì)象，例如資源、隊(duì)列、圖形等等。根據(jù)建模需要，可以將幾乎任何一種Arena的對(duì)象收集到一個(gè)集合之內(nèi)。一個(gè)對(duì)象也可以出現(xiàn)在一個(gè)以上的集合之內(nèi)。例如在操作員集合（Operators）中包括了Lynn，但她又能作為一個(gè)調(diào)整人員，因此，可能會(huì)定義一個(gè)被稱為“調(diào)整”（Setup）的資源集合，其中包括Lynn和Doug（Doug不是一個(gè)操作員）?，F(xiàn)在，如果需要一個(gè)操作員，就從名為Operators的集合中選取，如果需

12、要調(diào)整人員，就從名為Setup的集合中選取。因?yàn)長(zhǎng)ynn是同屬于兩個(gè)集合中的一個(gè)成員，所以可能會(huì)在任何一個(gè)情景下選擇她。用戶可以按需要任意選擇集合的數(shù)目或集合間是否有重疊。對(duì)修理中心來說，我們用集合來建立修理間模型、描述實(shí)體圖形和預(yù)約隊(duì)列。5.2.3 變量與表達(dá)式在很多模型中，可能會(huì)在多個(gè)不同的地方重復(fù)使用數(shù)據(jù)。例如，在一個(gè)模型中有幾個(gè)地方可能需要生成來自相同分布的服務(wù)時(shí)間，并將它們輸入到需要的模塊中去。但是如果要在實(shí)驗(yàn)中更改這個(gè)分布的參數(shù)（或者分布本身），就必須打開每一個(gè)包括該服務(wù)時(shí)間的對(duì)話框來改變參數(shù)值。有時(shí)，我們可能需要跟蹤系統(tǒng)中實(shí)體總數(shù)變化的情形。還有的時(shí)候，我們可能在整個(gè)模型中需要使

13、用很復(fù)雜的表達(dá)式，例如，可能根據(jù)零件類型來確定加工時(shí)間。Arena的“變量”（Variable）和“表達(dá)式”（Expression）模塊可以容易地實(shí)現(xiàn)這幾種要求?！白兞俊蹦K（Variable）允許用戶定義自己的全局變量并賦初始值，而且還可以按照它們的名稱加以引用。它們也可以被指定為一維或二維的數(shù)組。“表達(dá)式”模塊（Expression） 允許用戶定義各類表達(dá)式和它們所關(guān)聯(lián)的值。與變量相似，表達(dá)式也可以在模型中以它們的名稱引用，可以被指定為一維或二維的數(shù)組。雖然變量和表達(dá)式看起來很相似，但是它們具有不同的功能。用戶定義的變量可以存儲(chǔ)一些能夠在仿真運(yùn)行期間重新賦值的量。例如，我們可以定義一個(gè)叫做

14、Wait Time的變量（用以表示等待時(shí)間），其初始值為2，在需要使用該量的地方輸入變量名即可。我們也可以定義一個(gè)叫做Number in System的變量（用以表示系統(tǒng)中的零件數(shù)），其初始值為0。每次新零件進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)，就在這個(gè)變量上加1；每次一個(gè)零件退出系統(tǒng)就減1。對(duì)汽車車間來說，我們用一個(gè)名位Day的變量來跟蹤這一周的當(dāng)前日。我們還會(huì)用很多變量來控制如何獲得預(yù)約，如何在運(yùn)行結(jié)束時(shí)收集用于計(jì)算統(tǒng)計(jì)量的信息。與此不同，用戶定義的表達(dá)式不能存儲(chǔ)數(shù)值，而是提供了一種將某個(gè)名稱和特定的數(shù)學(xué)表達(dá)式關(guān)聯(lián)起來的方式。當(dāng)名稱在模型中被引用時(shí)，相關(guān)的表達(dá)式就會(huì)被計(jì)算出來，并返回其數(shù)值。例如，表達(dá)式可被用來計(jì)

15、算一些分布或復(fù)雜等式的值，而計(jì)算公式中又包含了實(shí)體的屬性值或者系統(tǒng)變量值的當(dāng)前值。如果在模型中數(shù)學(xué)表達(dá)式只用在一個(gè)位置，將它輸入到相應(yīng)的位置可能會(huì)更容易。但是，如果表達(dá)式被用在幾個(gè)位置或者要用的表達(dá)式的形式依賴于實(shí)體的屬性，那么用戶定義表達(dá)式通常會(huì)更好。對(duì)汽車車間來說，我們會(huì)用Expression模塊（在“高等操作”面板中）來定義所生成的預(yù)定時(shí)間、實(shí)際服務(wù)時(shí)間和預(yù)定需求的類型（等待還是離開）這些表達(dá)式。變量和表達(dá)式有很多其它的用處，隨著你們對(duì)Arena的進(jìn)一步熟悉，這一點(diǎn)會(huì)越來越明顯。5.2.4 子模型在開發(fā)龐大而復(fù)雜的模型時(shí)，通常將模型分割成小的模型是有好處的，這種小的模型被稱為原模型的子模

16、型（submodels），它們之間可能互相有交互，也可能沒有。這會(huì)為建模與測(cè)試過程提供便利。例如，我們可以將汽車車間模型分割成五個(gè)明顯的（我們認(rèn)為它們很明顯）子模型：生成預(yù)約呼叫、進(jìn)行預(yù)約、服務(wù)活動(dòng)、更新性能變量和控制邏輯。Arena以子模型的形式提供了這種分解能力。這種特點(diǎn)允許將模型分成不同層次的視圖，也即子模型，每一個(gè)都在屏幕上有自己完整的工作空間。你既可以一次觀看一個(gè)子模型，也可以觀看模型全景（也即頂層 (Top-Level) 模型）。每一個(gè)子模型都可以包括常規(guī)的模型窗口（例如“電子數(shù)據(jù)表格”模塊、靜態(tài)圖形和動(dòng)畫元素）所支持的各種對(duì)象。子模型本身也可以包括更低層的子模型；可以無限地嵌套下

17、去。子模型可以連接到其它的模塊中去，也連接到其它的子模型中去，或者孤立地處于一個(gè)Arena模型中。在頂層模型視圖和每一個(gè)子模型視圖中，為了在邏輯區(qū)和動(dòng)畫區(qū)的不同區(qū)域中提供容易的導(dǎo)航，可以建立帶有相關(guān)熱鍵的“命名視圖”。工程工具欄的“導(dǎo)航”面板（Navigate）可顯示出列有頂層模型、所有的子模型、以及它們所以命名視圖的樹狀結(jié)構(gòu)。點(diǎn)擊一個(gè)命名視圖的或子模型視圖即可顯示該模型所在的區(qū)域，這使得在視圖內(nèi)和視圖間的導(dǎo)航變得非常容易。雖然以上汽車車間模型還不像很多實(shí)際模型那么大，也沒有那么復(fù)雜，但是我們?nèi)匀挥米幽Ｐ蛠斫M織流程，并闡明概念。5.2.5 實(shí)體副本在開始更復(fù)雜的建模時(shí)，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建“實(shí)體復(fù)本

18、”的必要性。這些實(shí)體通常被用作控制實(shí)體，可以完成許多功能。這種用法的一個(gè)很好的例子將在9.3節(jié)介紹，在那里會(huì)講到實(shí)體的受阻離開和中途退出等現(xiàn)象。也有的時(shí)候需要在模型的某處將一批實(shí)體集合成一個(gè)實(shí)體（也即將零件裝盤），然后在模型的另一處再將成批實(shí)體分成單個(gè)。本書將在9.4節(jié)加以說明。在汽車車間模型里，我們需要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)體副本，讓它代表要求預(yù)約的來電?？墒褂谩盎静僮鳌泵姘逯械摹胺蛛x”模塊（Separate）來創(chuàng)建或克隆實(shí)體的副本。 5.2.6 保持實(shí)體模型中有時(shí)需要將實(shí)體保持在某個(gè)位置，直到系統(tǒng)允許這些實(shí)體行進(jìn)的特定情況發(fā)生為止。我們已經(jīng)看到其中的一種形式 實(shí)體在排隊(duì)等待資源空閑。但在此我們考慮更一般

19、的情況，實(shí)體被保持的位置是由模型中其它地方的活動(dòng)所決定的，如系統(tǒng)時(shí)間或系統(tǒng)條件。Arena提供了兩種不同的保持實(shí)體的方法。第一種方法是實(shí)體被保持到由另一個(gè)實(shí)體發(fā)出行進(jìn)信號(hào)為止；第二種方法是實(shí)體被保持到某些系統(tǒng)條件出現(xiàn)為止。在汽車車間模型中我們將采用第一種方法，可通過使用“保持”模塊（Hold）和“信號(hào)”模塊（Signal）來實(shí)現(xiàn)，也即將顧客的預(yù)約一直保持到安排對(duì)他進(jìn)行服務(wù)的那一天為止。第二種方法將在9.4節(jié)介紹。5.2.7 統(tǒng)計(jì)量和動(dòng)畫我們需要的統(tǒng)計(jì)量也是比較平常的，與前面模型中收集到的沒有很大不同。但是，系統(tǒng)的類型和分析需求卻截然不同。先看一下分析需求。在分析服務(wù)系統(tǒng)時(shí)常見的目標(biāo)是利潤(rùn)最大化

20、或顧客滿意度最大化，還有成本最小化（當(dāng)然，從極端意義上講，它們是相互矛盾的目標(biāo)）。該汽車修理車間顧客滿意度的關(guān)鍵測(cè)度的是在所承諾的完成服務(wù)時(shí)間以外的等待服務(wù)的顧客數(shù)。很明顯，我們的目標(biāo)就是使其最小化。影響這些測(cè)度的關(guān)鍵因素是各天所安排的等待服務(wù)的最大顧客數(shù)。創(chuàng)建模型后，我們可以很容易地增加或減小這個(gè)數(shù)，并確定其對(duì)性能指標(biāo)的影響。我們需要認(rèn)真考慮仿真要運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，以及所要建立的系統(tǒng)的類型。下一節(jié)會(huì)涉及到這些。分析和提高利潤(rùn)是一個(gè)更加困難的問題。預(yù)約是基于Book Time的，而各天所需要的實(shí)際服務(wù)時(shí)間可能有很大的不同。因此，我們?nèi)绻胍刂颇Ｐ妥兞恳蕴岣呃麧?rùn)，那么就需要知道改變這些變量所造成的

21、影響。通常的仿真輸出總結(jié)報(bào)告是不會(huì)直接給出這個(gè)信息的。但是我們可以通過增加一些統(tǒng)計(jì)量來收集和提供所需信息，這不難做到。查看動(dòng)畫運(yùn)行應(yīng)該是很有幫助的，就像在觀測(cè)實(shí)際系統(tǒng)一樣。遺憾的是，與以前的模型不同，一般很難為這種系統(tǒng)加上動(dòng)畫效果以使其展示出系統(tǒng)運(yùn)行狀況。我們可以用動(dòng)畫模擬預(yù)約的隊(duì)列和資源，但是相應(yīng)的動(dòng)畫卻是非常跳躍的，而且也不能提供我們所需要的時(shí)間方面的信息。雖然經(jīng)常也觀看這類系統(tǒng)的動(dòng)畫，但是這些動(dòng)畫一般都是用來“展示”而不是進(jìn)行分析的。不過既然已經(jīng)提及，我們還是會(huì)在5.6節(jié)介紹如何給這種模型加上動(dòng)畫的。5.2.8 終態(tài)仿真和穩(wěn)態(tài)仿真大部分（盡管不是所有的）仿真可以被分為終態(tài)仿真和穩(wěn)態(tài)仿真兩

22、大類。這主要是仿真研究的意圖或目的方面的問題，與模型內(nèi)部的邏輯或架構(gòu)沒有多大關(guān)系。終態(tài)仿真（terminating simulation）是模型規(guī)定了特定的開始和結(jié)束條件的仿真，這些條件是對(duì)實(shí)際系統(tǒng)需求的真實(shí)反映。正如它的名字所體現(xiàn)的，仿真會(huì)按照模型規(guī)定的特定規(guī)則或條件終止運(yùn)行。例如，一個(gè)商店在上午9點(diǎn)開門，開門時(shí)店內(nèi)沒有顧客；在晚上9點(diǎn)關(guān)門，并繼續(xù)服務(wù)到所有的顧客都離開。再看一個(gè)加工車間的例子，它則運(yùn)行到生產(chǎn)出訂單所規(guī)定的500個(gè)裝配件為止。這一類型的關(guān)鍵是仿真有一個(gè)明確定義的（雖然在開始時(shí)可能是未知的）、自然的結(jié)束的時(shí)間，也有一個(gè)明確定義的啟動(dòng)方式。與終態(tài)仿真不同，穩(wěn)態(tài)仿真（steady-

23、state simulation）則是通過長(zhǎng)時(shí)間仿真運(yùn)行來對(duì)某些性能指標(biāo)加以估計(jì)的仿真形式；也就是說，理論上的仿真時(shí)間應(yīng)該是無窮大。在原理上，這種仿真的初始條件是無關(guān)緊要的（雖然通常在實(shí)際中不是這樣）。當(dāng)然，穩(wěn)態(tài)仿真也必須在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)停止，不過正如所想象的那樣，仿真會(huì)運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，因此需要設(shè)法保證它運(yùn)行的時(shí)間足夠長(zhǎng)。我們將在7.2節(jié)討論這個(gè)問題。有關(guān)穩(wěn)態(tài)仿真的例子也很多，例如一個(gè)兒科急診室在實(shí)際中永遠(yuǎn)不會(huì)停止或重新開始，因此穩(wěn)態(tài)仿真對(duì)此會(huì)很合適。有時(shí)候某些系統(tǒng)在實(shí)際中會(huì)有終止?fàn)顟B(tài)，但為了設(shè)計(jì)其某種最壞的或者負(fù)荷最大的情況，仍可以采用穩(wěn)態(tài)仿真模式進(jìn)行?，F(xiàn)在為汽車修理車間模型選擇應(yīng)該用哪種仿真形

24、式。雖然根據(jù)定義能看出終態(tài)系統(tǒng)和非終態(tài)系統(tǒng)的差別很明顯，但在實(shí)際很少如此。一些系統(tǒng)剛開始時(shí)采用一種類型，但是更進(jìn)一步檢驗(yàn)后卻發(fā)現(xiàn)它們實(shí)際上屬于另外一種。再加上有些系統(tǒng)同時(shí)包括兩種類型的因素，這就使得這一更加復(fù)雜了，此時(shí)往往依據(jù)分析人員所處理的問題的類型來確定仿真的分類。例如，考慮一個(gè)在上午11點(diǎn)開門，晚上11點(diǎn)關(guān)門的快餐店。如果對(duì)該快餐店的日常運(yùn)作問題感興趣，就可用非平穩(wěn)泊松到達(dá)過程，并將系統(tǒng)看成是終態(tài)仿真進(jìn)行分析。如果只對(duì)發(fā)生在午飯前后兩個(gè)小時(shí)內(nèi)的高峰期的運(yùn)作感興趣，則可以假設(shè)系統(tǒng)是一個(gè)以峰值到達(dá)率到達(dá)的平穩(wěn)過程，并可將這個(gè)系統(tǒng)作為穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析。乍一看，汽車修理車間很像是一個(gè)終態(tài)系統(tǒng)，這

25、個(gè)系統(tǒng)似乎可以以空閑狀態(tài)開始和終止。但也有可能某天不能完成所有的工作（記住我們只允許三個(gè)小時(shí)的加班）。需要在車間放過夜的車輛會(huì)對(duì)第二天的初始條件有很大影響，因此我們可以將系統(tǒng)考慮成穩(wěn)態(tài)的。假如情況并非如此，我們將會(huì)繼續(xù)在第六章將汽車車間問題作為終態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析。5.3 建模方法在第一章的圖1-2中，簡(jiǎn)要討論了Arena的層次結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)允許將任何層次的建模構(gòu)建組合在一個(gè)仿真模型中。在第三章和第四章中，我們基本上都是利用“基本操作”面板中的構(gòu)件來開發(fā)我們的模型，盡管在處理故障或其它特殊統(tǒng)計(jì)量時(shí)確實(shí)也用到了幾種在“高等操作”面板里的數(shù)據(jù)模塊。 在創(chuàng)建模型時(shí)，我們推薦一般情況下要盡可能維持在最高的

26、層次上構(gòu)建模型。但是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些高層構(gòu)件已無法描述必要的細(xì)節(jié)時(shí)，你就應(yīng)該將模型的某些部分移到下一層，而不能犧牲仿真模型的準(zhǔn)確性。你可以將不同層次和面板中的的建模構(gòu)件同一個(gè)模型中混合使用。隨著對(duì)各種面板（和建模層次）的進(jìn)一步熟悉，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己能夠很自然地這么做。在繼續(xù)建模工作進(jìn)行之前，先簡(jiǎn)要討論一下可用的面板?！盎静僮鳌泵姘澹˙asic Process）提供了最高層環(huán)境。使用該面板可以既迅速又容易地創(chuàng)建大部分系統(tǒng)的高層模型?！皠?chuàng)建”模塊（Create）、“操作”模塊（Process）、“決策”模塊（Decide）、“賦值”模塊（Assign）、“記錄”模塊（Record）、“分批”模塊（Bat

27、ch）、“分離”模塊（Separate）和“清除”模塊（Dispose）的綜合運(yùn)用可具有很大的靈活性。實(shí)際上，如果研究一下這些模塊，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多其他的特點(diǎn)我們還沒有探討。在很多情況下，僅單獨(dú)使用這些模塊就能提供仿真項(xiàng)目需要的所有細(xì)節(jié)。因?yàn)檫@些模塊提供了幾乎所有模型都需要用到的常見功能，因此不管所希望的建模細(xì)節(jié)處于哪一層，你都有可能用到以上模塊。“高等操作”面板（Advanced Process）提供了其他一些更詳細(xì)的建模能力，補(bǔ)充了“基本操作”面板的功能。例如，“占用-延時(shí)-釋放”模塊（Seize-Delay-Release ）的組合就提供了與Process模塊基本相同的建模邏輯?！案叩炔僮?/p>

28、”面板中的模塊的一個(gè)有用特點(diǎn)就是你可以將它們放在模型中幾乎所需要的任意組合體中。實(shí)際上，很多有經(jīng)驗(yàn)的建模人員都是從這一層開始，因?yàn)樗麄兏杏X由此建立的模型對(duì)用戶來說會(huì)更明晰?！案叩冗\(yùn)送”面板（Advanced Transfer）提供用于物料搬運(yùn)活動(dòng)方面的構(gòu)件（如運(yùn)送設(shè)備和傳送設(shè)備）。與“高等操作”面板提供的一般的建模能力相似，“高等運(yùn)送”面板中的模塊在為物料搬運(yùn)系統(tǒng)建模時(shí)也具有很高的靈活性。“操作塊”面板（Blocks）提供了更低層次的建模能力。實(shí)際上，它提供了用來創(chuàng)建“基本操作”面板、“高等操作”面板和“高等運(yùn)送”面板中所有模塊的基本功能。另外，它還提供了很多在高層模塊中不能實(shí)現(xiàn)的其它特殊用途

29、的建模構(gòu)件。如“while”循環(huán)、概率和邏輯組合分支、以及自動(dòng)搜索等特征。你可能注意到其中的幾個(gè)模塊與那三個(gè)高層面板中的模塊有相同的名稱。盡管名稱一樣，但模塊卻是不同的，能夠通過顏色和形狀來區(qū)分這兩種模塊。如果你以前用過SIMAN仿真語言，并在其中分別定義過模型文件和實(shí)驗(yàn)框架（即使在Arena中你也可以這么定義），那么“操作塊”面板和“基本操作”面板、“高等操作”面板以及“高等運(yùn)送”面板之間的差別就很容易解釋了。這些差別最好通過兩類面板中的Assign模塊來闡明。在使用“基本操作”面板的Assign模塊時(shí)，你可以隨意選擇合適的賦值類型。如果給一個(gè)新的屬性賦值，Arena會(huì)自動(dòng)定義這個(gè)新的屬性并

30、將它加入到模型各處的“屬性下拉列表”中。盡量在最高層建模的一個(gè)原因就是“操作塊”面板中的模塊沒有這么方便，其中的Assign模塊只能完成簡(jiǎn)單的賦值，不能定義新的屬性。雖然有這樣的缺點(diǎn)，但在“操作塊”面板中的模塊仍具有一些其它面板所不具備的強(qiáng)有力的特征。 另外，“構(gòu)模元素”面板（Elements）中也有實(shí)驗(yàn)框架方面的模塊。例如，在這里可以利用Attributes模塊定義新屬性。由于建模時(shí)可與更高層次面板中的模塊相混合使用，所以實(shí)際中很少需要這些功能。但是如果某些特殊問題需要建立一個(gè)最低層的模型（如使用Visual Basic、C、和FORTRAN等程序設(shè)計(jì)語言的功能），則也可通過Arena接口加

31、以調(diào)用。“操作塊”面板和“構(gòu)模元素”面板也提供了為連續(xù)系統(tǒng)建模而設(shè)計(jì)的模塊，這些內(nèi)容將在第11章介紹。現(xiàn)在讓我們返回到汽車維修車間模型中，該模型確實(shí)要用到“基本操作”面板中的模塊所不具備的特點(diǎn)。在開發(fā)模型時(shí)，我們會(huì)同時(shí)用到“基本操作”面板和“高等操作”面板中的模塊（在本章的結(jié)尾，會(huì)用“操作塊”面板和“構(gòu)模元素”面板開發(fā)一個(gè)庫存模型）。在一些情況下，確實(shí)需要用到較低層的構(gòu)件；而在其它情況下，就只是展示一下它們的特性。在創(chuàng)建含有低層構(gòu)件的模型時(shí)，開發(fā)模型的方式會(huì)稍有不同。 如果僅有較高層的構(gòu)件，一般可對(duì)活動(dòng)進(jìn)行分組，然后再使用適當(dāng)?shù)哪K加以建模。而如果含有較低層的構(gòu)件，就需要對(duì)實(shí)際活動(dòng)有細(xì)致的描述

32、。從某種意義上說，你的模型要能成為刻畫這些活動(dòng)的詳細(xì)的流程圖。不過要做到這一點(diǎn)并不容易，除非你對(duì)各種模塊的邏輯非常熟悉。5.4 建模在此，我們把模型分成幾個(gè)部分，分別直接對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行開發(fā)，同時(shí)介紹各部分的功能。以下按順序分別介紹七個(gè)部分： 5.4.1節(jié)：定義數(shù)據(jù)， 5.4.2節(jié)：創(chuàng)建子模型， 5.4.3節(jié)：生成預(yù)約呼叫， 5.4.4節(jié)：進(jìn)行預(yù)約， 5.4.5節(jié)：服務(wù)活動(dòng)， 5.4.6節(jié)：更新性能指標(biāo)變量， 5.4.7節(jié)：控制邏輯。 數(shù)據(jù)一節(jié)包括建模所需要的數(shù)據(jù)模塊，接下來一節(jié)會(huì)說明如何創(chuàng)建子模型，剩下的五部分每一個(gè)都將作為子模型加以開發(fā)。最后得出的頂層模型窗口外觀上類似于圖5-1。因?yàn)橐院蟛?/p>

33、給模型加上動(dòng)畫，所以我們這里先刪除包含在模塊中的所有動(dòng)畫對(duì)象。 P186 圖5-1 模型5-1：汽車維修車間模型的頂層模型視圖當(dāng)讀完下面有關(guān)建模的七個(gè)部分后，你可能能感覺到，這是開發(fā)一個(gè)模型所遵循的基本步驟。理想情況下，人們總希望能夠先對(duì)模型的結(jié)構(gòu)有一個(gè)比較好的規(guī)劃，以使其比較容易建立。但是在實(shí)際中，你會(huì)常常返回到先前完成的部分，不斷對(duì)模塊或數(shù)據(jù)加以增、刪、及修改。因此在開發(fā)復(fù)雜模型時(shí)，一定不要指望能一次就成功（我們當(dāng)然也不會(huì)）。5.4.1 定義數(shù)據(jù)讓我們從RunSetup菜單對(duì)話框開始。在Project Parameters表頁中的Project Title欄內(nèi)輸入項(xiàng)目名稱。在Replica

34、tion Parameters表頁中，我們隨便設(shè)定為重復(fù)仿真運(yùn)行10次，每次仿真20天。因?yàn)橄Ｍ敵鰣?bào)告中的單位是小時(shí)，所以這里選擇Hours作為基準(zhǔn)時(shí)間單位（Base Time Unit）。由于實(shí)際系統(tǒng)開始時(shí)都是空的（除非有車輛放過夜，以及在隨后3天有預(yù)約）， 因此可令預(yù)備運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)度（Warm-up Period）為0。因?yàn)樵O(shè)定了多次重復(fù)仿真運(yùn)行，所以需要告訴Arena在相鄰兩次重復(fù)仿真運(yùn)行之間要做什么。有四種可能的選項(xiàng)。選項(xiàng)1：初始化系統(tǒng)（是），初始化統(tǒng)計(jì)量（是） 這會(huì)進(jìn)行10次統(tǒng)計(jì)上獨(dú)立而且相同的重復(fù)仿真運(yùn)行并生成相應(yīng)的報(bào)告，每一次都是在時(shí)間0時(shí)開始且系統(tǒng)初始狀態(tài)為空，每一次都運(yùn)行2

35、40個(gè)小時(shí)。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（見12.1節(jié)）在重復(fù)仿真運(yùn)行之間連續(xù)產(chǎn)生獨(dú)立同分布的（IID）隨機(jī)數(shù)。在前一次仿真結(jié)束時(shí)可能需要放過夜的車輛在下一次重復(fù)仿真開始時(shí)將不被保留。選項(xiàng)2：初始化系統(tǒng)（是），初始化統(tǒng)計(jì)量（否）這會(huì)進(jìn)行10次獨(dú)立重復(fù)仿真運(yùn)行，每一次都在時(shí)間為0時(shí)開始且系統(tǒng)初始狀態(tài)為空，每一次都運(yùn)行240個(gè)小時(shí)，但輸出報(bào)告中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是各次累積的。因此，報(bào)告2會(huì)包括前兩次重復(fù)仿真運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，報(bào)告3會(huì)包括前三次重復(fù)仿真運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果等等。這里的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的運(yùn)行也象在選項(xiàng)1中一樣。選項(xiàng)3：初始化系統(tǒng)（否），初始化統(tǒng)計(jì)量（是）這會(huì)進(jìn)行10次仿真運(yùn)行，第一次從時(shí)間0開始，第二次從240開始，第三

36、次從480開始等等。因?yàn)橄到y(tǒng)在多次重復(fù)仿真運(yùn)行之間沒有進(jìn)行初始化，所以時(shí)間會(huì)連續(xù)增加，任何放過夜的車輛都會(huì)被帶到下一次重復(fù)仿真運(yùn)行中。報(bào)告只包括單獨(dú)一次重復(fù)仿真運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)量，而不是多次累積的結(jié)果。選項(xiàng)4：初始化系統(tǒng)（否），初始化統(tǒng)計(jì)量（否）這樣也會(huì)進(jìn)行10次仿真運(yùn)行，第一次從時(shí)間為0開始，第二次從240開始，第三次是從480開始等等。因?yàn)橄到y(tǒng)在多次重復(fù)仿真運(yùn)行之間沒有初始化，所以時(shí)間將連續(xù)增加，任何放過夜的車輛都會(huì)被帶到下一次重復(fù)仿真運(yùn)行中。但這時(shí)輸出報(bào)告中的結(jié)果是累積的。第10次報(bào)告的結(jié)果將與做一次時(shí)間為2400個(gè)小時(shí)的單次仿真運(yùn)行是一樣的。理想情況下，我們不希望有很多車輛在修理間過夜，因而

37、希望采用獨(dú)立的重復(fù)仿真運(yùn)行模式。這意味著要么選擇選項(xiàng)1，要么選擇選項(xiàng)2。此處將選擇選項(xiàng)1（有關(guān)的詳細(xì)情況見第6章）。本例共有三項(xiàng)資源（三個(gè)修理間）。所有這三項(xiàng)資源都是可變?nèi)萘康模ㄔ?.2節(jié)已作過討論）。我們可以為每一種資源單獨(dú)定義一個(gè)容量調(diào)度；但是由于它們的容量調(diào)度形式是一樣的，所以可以簡(jiǎn)單地重復(fù)使用單個(gè)調(diào)度（盡管這么做會(huì)使你的模型在將來可能產(chǎn)生變化時(shí)減少了靈活性）。在建立這種容量調(diào)度時(shí)，可使用圖示調(diào)度編輯器（Graphical Schedule Editor），在Options對(duì)話框中將time slots的個(gè)數(shù)設(shè)定為12，將圖中y軸的maximum capacity設(shè)定為2（我們實(shí)際上可以

38、設(shè)定它為1）。容量調(diào)度如圖5-2所示。你可能注意到，該容量調(diào)度要求這3個(gè)修理間每天有11小時(shí)可用，每天工作8小時(shí)，再加上可能有3個(gè)小時(shí)的加班。資源在每天的第一個(gè)小時(shí)都不能用，因?yàn)橐眠@一個(gè)小時(shí)來調(diào)度未來的預(yù)約，并允許當(dāng)天的顧客在這個(gè)時(shí)候到達(dá)。下一步就是定義資源。我們?yōu)槿萘空{(diào)度類型選擇“優(yōu)先搶占”（Preempt）選項(xiàng)，因?yàn)檐囕v在標(biāo)準(zhǔn)的8小時(shí)工作和允許的3小時(shí)加班后有可能仍未完成服務(wù)。在這種情況下，將停止對(duì)該車輛上的工作，并選擇在第二天完成該項(xiàng)工作。最后的電子數(shù)據(jù)表格視圖如圖5-3所示。P188圖5-2 圖示調(diào)度編輯器：修理間容量調(diào)度定義完資源以后，就可以用“基本操作”面板中的“集合”模塊（Se

39、t）來定義集合了。利用Set模塊可以定義資源集合、計(jì)數(shù)器集合、計(jì)數(shù)型統(tǒng)計(jì)量集合、實(shí)體類型集合以及實(shí)體圖形集合，也可以利用“高等操作”面板中的“高等集合” 數(shù)據(jù)模塊（Advanced Set）來定義其它的Arena對(duì)象集合。點(diǎn)擊Set模塊，然后在電子數(shù)據(jù)表格視圖中雙擊相應(yīng)位置以添加一個(gè)新的條目，這樣就可以定義一個(gè)集合。我們會(huì)帶你詳細(xì)了解創(chuàng)建該集合的細(xì)節(jié)。在Name單元格中輸入Bays，從Type單元格的下拉列表中選擇Resource。接下來定義集合中的成員，點(diǎn)擊Member欄的“0 Rows”按鈕，打開包含所定義的各項(xiàng)資源的電子數(shù)據(jù)表格，然后雙擊相應(yīng)位置打開一個(gè)新的空行。因?yàn)橐呀?jīng)定義了資源，所以

40、可以用下拉列表中選擇每個(gè)成員的資源名稱。已完成的Bays集合成員的電子數(shù)據(jù)表格視圖如圖5-4所示。P188圖5-3 資源電子數(shù)據(jù)表格窗口P189圖5-4 Bays集合成員的電子數(shù)據(jù)表格窗口下面定義兩個(gè)實(shí)體圖形的集合，Customer（顧客）和Vehicles（車輛）。每一個(gè)集合都有兩個(gè)成員，分別表示在等待的顧客和將車輛留下來的顧客。已完成的Set數(shù)據(jù)模塊如圖5-5所示。P189圖5-5 Set模塊的電子數(shù)據(jù)表格窗口我們還需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)隊(duì)列集合以存放將來的預(yù)約。首先，需要用“基本操作”面板中的“隊(duì)列”模塊（Queue）定義五個(gè)隊(duì)列（周一預(yù)約隊(duì)列到周五預(yù)約隊(duì)列）。然后，利用“高等操作”面板中的Adv

41、anced Set模塊來定義隊(duì)列集合。在Name單元格中輸入Appointment Queues，從Type單元格的下拉式列表中選擇Queue。然后在電子數(shù)據(jù)表格中輸入五個(gè)隊(duì)列成員的名稱，類似于前面的資源集合。該集合的五個(gè)成員如圖5-6所示。P189圖5-6 高等集合模塊成員的電子數(shù)據(jù)表格窗口下一步，用“基本操作”面板中的“變量” 數(shù)據(jù)模塊（Variable）來定義變量。應(yīng)該指出的是我們沒有必要一定利用這個(gè)模塊定義變量。當(dāng)你在所需的某處（例如Assign模塊）定義一個(gè)新變量時(shí)，Arena會(huì)將這個(gè)新變量的信息自動(dòng)輸入到Variable數(shù)據(jù)模塊中。但是，如果需要定義數(shù)組變量或所定義變量的初始值不為

42、零，那么就必須要使用這個(gè)模塊來設(shè)定所需要的數(shù)組大小或變量初始值。本例將總共定義15個(gè)變量。前六個(gè)變量是用來控制模型的：保存當(dāng)前日期的變量（Day），令其初值為4（后面再詳加敘述）；用來保存當(dāng)天預(yù)約作業(yè)的預(yù)定時(shí)間（Book Time）當(dāng)前值的數(shù)組變量（Day Load）；預(yù)定時(shí)間小時(shí)數(shù)的最大值（Max Load），令其初值為24；等待服務(wù)完成的顧客數(shù)的最大允許值（Max Wait），令其初值為5；用來保存當(dāng)天等待作業(yè)數(shù)的當(dāng)前值的數(shù)組變量（Wait Load）；以及每天打入電話要求預(yù)約的平均顧客數(shù)（Calls Per Day），令其初值為25。下面三個(gè)變量（以及最后兩個(gè)變量）將在仿真運(yùn)行結(jié)束時(shí)用來

43、計(jì)算累積輸出值：到現(xiàn)在為止完成的預(yù)定時(shí)間小時(shí)數(shù)的總數(shù)（Day Book Time）；到現(xiàn)在為止完成的實(shí)際服務(wù)時(shí)間小時(shí)數(shù)的總數(shù)（Day Actual Time）；到現(xiàn)在為止完成的加班時(shí)間小時(shí)數(shù)的總數(shù)（Day Overtime）；當(dāng)前在修理間存放過夜的車輛的存放總天數(shù)（Total OT）；被延期的等待作業(yè)的當(dāng)前數(shù)量（Day Wait Late）。中間的四個(gè)變量將被用于控制邏輯：仿真中當(dāng)前工作日的序號(hào)（Work Day）；當(dāng)日的工作開始時(shí)間（Day Start Time）；當(dāng)日的正常工作（不包括加班）結(jié)束時(shí)間（Day End Time）；用來決定等待作業(yè)是否被延期的寬放量（Wait Allowanc

44、e），令其初值為1。最后的電子數(shù)據(jù)表格視圖如圖5-7所示。P190圖5-7 變量定義的電子數(shù)據(jù)表格窗口我們還需利用 “高等操作”面板中的“表達(dá)式” 數(shù)據(jù)模塊（Expression）來輸入模型所需的幾個(gè)表達(dá)式，包括用于確定每個(gè)呼入顧客的預(yù)定時(shí)間的表達(dá)式，用于確定顧客是否想要等待自己的車輛的表達(dá)式，以及確定實(shí)際服務(wù)時(shí)間的表達(dá)式。這樣就可以很容易地根據(jù)需要將這些分布直接輸入到模型中去。從上一段討論的第一個(gè)表達(dá)式開始。打開Expression模塊，在Name單元格為第一個(gè)表達(dá)式輸入名稱Book Time Expression，然后在Expression Values單元格輸入AINT (44+90*

45、BETA (2,3) ) /60?？梢院?jiǎn)單地將上式用鍵盤敲入，或者用“表達(dá)式構(gòu)造器”為其輸入。因?yàn)榇蟛糠制囆蘩碥囬g的預(yù)定時(shí)間都是以整數(shù)分鐘表示的，所以我們用Arena中的表達(dá)式AINT截去小數(shù)部分，返回一個(gè)不大于且緊鄰該數(shù)的整數(shù)（AINT函數(shù)是Arena的很多內(nèi)置數(shù)學(xué)函數(shù)之一，這些函數(shù)完整的清單可以在幫助菜單中的“數(shù)學(xué)表達(dá)式”（Mathematical Expressions）主題下找到）。注意，我們將結(jié)果除以60，以把時(shí)間轉(zhuǎn)化為小時(shí)。第二個(gè)表達(dá)式（Wait Priority Expression）用來決定顧客是否會(huì)一直等到其服務(wù)完成。其表達(dá)式為DISC（0.20,1,1.0,2），它將會(huì)以

46、0.2的概率返回1，以0.8的概率返回2。在這種情況下，1就意味著顧客會(huì)等到服務(wù)完成。最后一個(gè)表達(dá)式與前面的表達(dá)式有關(guān)，因?yàn)樗枰玫降谝粋€(gè)表達(dá)式得出的值。在生成預(yù)定時(shí)間時(shí)，將它存儲(chǔ)在一個(gè)叫做Book Time的實(shí)體屬性中。隨后將把Book Time屬性值帶入表達(dá)式Actual Service Time，用于生成實(shí)際服務(wù)時(shí)間，其表達(dá)式為GAMM（Book Time/1.05, 1.05）。最終的數(shù)據(jù)項(xiàng)需要“高等操作”面板中的“統(tǒng)計(jì)”模塊（Statistic）。其中所有的條目都是輸出類型的（Output Type），這就意味著這些值只能在每次重復(fù)仿真運(yùn)行結(jié)束時(shí)求取。前面三個(gè)條目以小時(shí)為單位計(jì)算每

47、天服務(wù)所需的平均預(yù)定時(shí)間、平均實(shí)際服務(wù)時(shí)間和平均加班時(shí)間。利用前面定義的變量就可以計(jì)算這些值。第四個(gè)表達(dá)式是求取平均每天被延期的等待作業(yè)數(shù)量。最后一個(gè)統(tǒng)計(jì)量由三項(xiàng)組成，用于計(jì)算平均每天的利潤(rùn)。第一項(xiàng)（Day Book Time / Work Day）*78，表示根據(jù)預(yù)定時(shí)間按每小時(shí)收費(fèi)78美元計(jì)算的已完工工作的收入。第二項(xiàng)（Day Overtime / Work Day）*120，表示因加班而導(dǎo)致的成本。最后一項(xiàng)的前半部分（Total OT / Work Day）*35是由于需要為沒能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成服務(wù)的顧客提供替代車輛而造成的損失，第二部分24*45是資金和人力成本。這些表達(dá)式可以直接輸入

48、，也可以用“表達(dá)式構(gòu)造器”輸入。最終的電子數(shù)據(jù)表格視圖如圖5-8所示。P192圖5-8 Statistic模塊電子數(shù)據(jù)表格窗口以上完成了所需的數(shù)據(jù)定義工作，現(xiàn)在可以建立模型邏輯了。5.4.2 創(chuàng)建子模型通過選擇菜單ObjectsSubmodelAdd Submodel可創(chuàng)建子模型。此時(shí)鼠標(biāo)指針將會(huì)變成十字形，將它移到你想放置子模型的那個(gè)模型窗口中，點(diǎn)擊一下就可將其放好，如圖5-9所示。這個(gè)子模型對(duì)象的名字是Submodel跟著1個(gè)數(shù)字，該數(shù)字隨著子模型的添加而遞增。若要將子模型對(duì)象的名字按自己的要求定義，則鼠標(biāo)右擊該子模型，選擇Properties項(xiàng)打開子模型屬性窗口，如輸入界面5-1所示。我

49、們將第一個(gè)子模型命名為Generate Appointment Calls（生成預(yù)約呼叫）。新的子模型默認(rèn)有一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和一個(gè)離開點(diǎn)。對(duì)第一個(gè)子模型來說，將進(jìn)入點(diǎn)數(shù)量改為0，因?yàn)檫@個(gè)特殊的子模型僅被用來利用Create模塊為模型的其它部分生成呼叫。可以在Description欄輸入對(duì)子模型的一些描述，不過由于這個(gè)模型很簡(jiǎn)單，僅用名字就描述得足夠清楚了，所以此處就不輸入更多的描述了。按照以上過程創(chuàng)建剩下的四個(gè)子模型，使得最后的視圖看起來如圖5-1所示。在創(chuàng)建過程中，你可能需要注意該圖中每一個(gè)子模型進(jìn)入點(diǎn)和離開點(diǎn)的個(gè)數(shù)。一旦將所有子模型放在合適的位置，并賦予它們正確的屬性，就可以開始構(gòu)造模型邏輯了。

50、若要打開子模型并添加或編輯模型邏輯，只需要雙擊子模型或者用“工程欄”中的的“導(dǎo)航”（Navigate）面板在子模型和頂層模型之間來回切換即可，如圖5-10所示。若要關(guān)閉子模型窗口，你可以用Navigate切換，或在子模型窗口中的空白處右擊鼠標(biāo)，并選擇Close Submodel即可?，F(xiàn)在我們已經(jīng)可以建立實(shí)際模型了。P192圖5-9 新建的子模型P193輸入界面5-1 子模型屬性窗口5.4.3 生成預(yù)約呼叫這個(gè)子模型會(huì)生成每天的預(yù)約呼叫，并將它們傳送到下一個(gè)預(yù)約處理的子模型。除了第一天以外，邏輯過程都是非常直觀的。在子模型中將生成單個(gè)的實(shí)體（每12個(gè)小時(shí)一個(gè)），確定當(dāng)天呼叫的次數(shù)，變量Day遞增

51、，創(chuàng)建足夠多的實(shí)體副本使當(dāng)天的離開實(shí)體數(shù)量等于呼叫的數(shù)量，最后為每一個(gè)離開的實(shí)體賦必要的屬性值。回憶一下，顧客只允許預(yù)約未來三個(gè)工作日中的某一天。因?yàn)槲覀兗俣]有預(yù)備仿真時(shí)間（Warm Up），所以我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在第一天仿真開始時(shí)已經(jīng)有預(yù)約了。因此我們首先需要檢查一下是否處在第一天。如果是的話，就創(chuàng)建三個(gè)實(shí)體副本當(dāng)作將要處理的預(yù)約。因?yàn)镈ay變量初值為4（周四），所以它將被遞增到5（周五），并且初始時(shí)相當(dāng)于包含了三天的顧客預(yù)約呼叫（周一、周二或周三）。接下來會(huì)將變量Day重置為周一，并讓初始實(shí)體生成預(yù)約呼叫。P193圖5-10 Navigate面板生成預(yù)約呼叫、并為變量和屬性賦值的模塊如圖5-1

52、1所示。我們已經(jīng)使用過這些模塊類型中的大部分，其中兩個(gè)新的模塊，“延時(shí)”模塊（Delay）和“分離”模塊（Separate），分別來自“高等操作”面板和“基本操作”面板。P194圖5-11 生成預(yù)約呼叫該子模型的邏輯過程可以總結(jié)如下：p194（程序代碼）第一個(gè)模塊是Create，用以在每天的開始時(shí)創(chuàng)建實(shí)體，如輸入界面5-2所示。在Name和Entity Type欄輸入相應(yīng)的名稱和實(shí)體類型，常數(shù)12小時(shí)表示的到達(dá)間隔時(shí)間（每天的仿真時(shí)間長(zhǎng)度），以及第一次創(chuàng)建實(shí)體的時(shí)間（第0.01小時(shí)）。剩余數(shù)據(jù)接受默認(rèn)值。我們希望在建立了控制邏輯子模型后，再解釋為什么在創(chuàng)建第一個(gè)實(shí)體時(shí)加入了微小的延遲，要不然等

53、到那里時(shí)你可能就已經(jīng)忘了這件事了！P195輸入界面5-2 Create模塊在第一個(gè)Assign模塊中，對(duì)變量Day遞增1，并令變量Call Number（呼叫數(shù)）的值為1，如輸入界面5-3所示。P195 輸入界面 5-3 第一個(gè)Assign模塊然后，這個(gè)實(shí)體被送到名為Check for Startup的Decide模塊，這個(gè)模塊能使實(shí)體的運(yùn)動(dòng)按照某種可能性或條件而產(chǎn)生分支。分支的目的地是由圖形連接定義的。到達(dá)實(shí)體將檢查每一個(gè)所定義的分支選項(xiàng)，并前往滿足條件的第一個(gè)分支的目的地。如果所有的指定條件都沒滿足，實(shí)體將會(huì)自動(dòng)從模塊底部的False離開點(diǎn)離開。在此處的Decide模塊中（如輸入界面5-4

54、所示），我們?cè)赥ype處選擇了2-Way by Condition選項(xiàng)，以檢驗(yàn)當(dāng)前是否處在仿真運(yùn)行的開始時(shí)間，也即當(dāng)前的仿真時(shí)間是否是小于1的。如果是，就將實(shí)體送到下面的Separate模塊；否則，就將它送到為呼叫數(shù)量賦值的Assign模塊。P195輸入界面5-4 Decide模塊表5-1 Decide模塊中的條件符號(hào)描述語法選項(xiàng)描述語法選項(xiàng)與.AND.或.OR.大于.GT. 大于等于.GE. =小于.LT. 小于等于.LE. =等于.EQ. = =不等于.NE. 一個(gè)條件可以是任何有效的表達(dá)式，但是典型情況下會(huì)包含一些比較運(yùn)算。這些條件可以包括表5-1中的任何符號(hào)，以及邏輯表達(dá)式。如果是處在

55、仿真開始時(shí)刻，實(shí)體將被送到后面的Separate模塊（在“基本操作”面板中），如輸入界面5-5所示。Separate模塊可以對(duì)到達(dá)實(shí)體進(jìn)行復(fù)制，也可以將組合成批的實(shí)體分拆成為其初始的單個(gè)實(shí)體（更多內(nèi)容詳見9.4節(jié)）。在模型中，我們將創(chuàng)建三個(gè)實(shí)體復(fù)本，以生成仿真前三天的預(yù)約。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可在Type中選擇Duplicate Original選項(xiàng)，在# of Duplicates欄輸入3作為副本數(shù)量。注意，該模塊有兩個(gè)離開點(diǎn)，原先的實(shí)體將從上面的點(diǎn)離開，而三個(gè)實(shí)體復(fù)本將從下面的點(diǎn)離開。現(xiàn)在跟著這三個(gè)實(shí)體復(fù)本，它們被送到后面的Assign模塊，在這個(gè)模塊中用泊松分布來生成呼叫數(shù)量（Number o

56、f Calls），泊松分布的均值儲(chǔ)存在前面定義的變量Calls per Day中，如輸入界面5-6所示。P196輸入界面5-5 第一個(gè)Separate模塊P197輸入界面5-6 第二個(gè)Assign模塊然后，實(shí)體被送到第二個(gè)Decide模塊，在這個(gè)模塊里，檢驗(yàn)變量Day的當(dāng)前值有沒有超過5，如輸入界面5-7所示。這個(gè)變量保存了當(dāng)前處于本周的第幾個(gè)工作日，范圍從1到6。在第一個(gè)Assign模塊中曾對(duì)此變量增加了1，現(xiàn)在則需要檢驗(yàn)它是否達(dá)到了6。P197輸入界面5-7 第二個(gè)Decide模塊如果這個(gè)變量的當(dāng)前值為6，那么該實(shí)體就被引導(dǎo)到隨后的Assign模塊中，在這里該變量會(huì)被重置為1，然后，這個(gè)實(shí)

57、體被送到第二個(gè)Separate模塊。如果前面的Decide模塊的條件是False，那么實(shí)體將會(huì)繞過后面的Assign模塊，被直接送到第二個(gè)Separate模塊。在最初的Create模塊中創(chuàng)建的單個(gè)表示了這一天的所有呼叫。雖然在仿真運(yùn)行開始時(shí)就對(duì)這個(gè)實(shí)體制作了副本，但是這個(gè)實(shí)體在目前仍然代表了一天所有的呼叫。我們用第二個(gè)Separate模塊來復(fù)制剩下的呼叫。在這里只需要復(fù)制所需要的數(shù)量減1，因?yàn)槌跏紝?shí)體將會(huì)被當(dāng)作所有呼叫中的一個(gè)來看待，如輸入界面5-8所示。然后，這些實(shí)體被送到最后一個(gè)Assign模塊，在該模塊中要對(duì)一系列的屬性賦值。Day Inc屬性表示顧客希望進(jìn)行預(yù)約服務(wù)的第一天（可在三天內(nèi)

58、進(jìn)行預(yù)約服務(wù)）。對(duì)于在服務(wù)時(shí)選擇等待的顧客來說，其Priority屬性被賦值為1；而對(duì)愿意把車留在維修車間的顧客來說，其Priority屬性被賦值為2（可用前面建立的Wait Priority Expression表達(dá)式來為Priority屬性賦值）。期望服務(wù)時(shí)間被賦給Book Time屬性。Try Day屬性表示顧客愿意在當(dāng)周進(jìn)行預(yù)約服務(wù)的第一天（后面將檢驗(yàn)此值是否大于5），其值為Day Inc屬性值加上Day的當(dāng)前值。最后，利用前面定義的圖形集合為實(shí)體圖形賦值，并將實(shí)體送到子模型的離開點(diǎn)。P197輸入界面5-8 第二個(gè)Separate模塊5.4.4預(yù)約服務(wù)隨著對(duì)Arena的能力學(xué)得越來越多，開發(fā)的模型越來越復(fù)雜，你會(huì)發(fā)