系統(tǒng)建模與仿真答案

1、名詞解釋：（1）系統(tǒng)：按照某種規(guī)律組合起來，互相作用、互相依存的所有實體的集合或總和。（2）連續(xù)系統(tǒng)：系統(tǒng)狀態(tài)量隨時間連續(xù)變化，可以通過微分方程或者偏微分方程來描述。（3）離散事件系統(tǒng)：系統(tǒng)狀態(tài)是在離散的隨機時點上發(fā)生變化，且狀態(tài)在一段時間內(nèi)保持不變。（4）系統(tǒng)仿真過程：建立模型并通過模型在計算機上的運行對模型進行檢驗、修正和分析的過程。2、什么是系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)？系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)是以相似原理、模型理論、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)以及建模與仿真應用領(lǐng)域的有關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎，以計算機系統(tǒng)、與應用相關(guān)的設備及仿真器為工具，利用模型參與已有或設想的系統(tǒng)進行研究、分析、設計、加工、生產(chǎn)、試驗、運行、評估、維護和報廢（全生命周期）活動的一門多學科的綜合技術(shù)。3、畫圖說明計算機仿真的三要素及三個基本活動。系統(tǒng)仿真有三個基本的活動，即系統(tǒng)建模、仿真建模和仿真實驗，聯(lián)系這三個活動的是仿真三要素：系統(tǒng)、模型、計算機（包括硬件和軟件）。它們關(guān)系如圖所示。4、什么是數(shù)學模型的有效性？解釋復制有效、預測有效和結(jié)構(gòu)有效的含義。數(shù)學模型所產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)與實際過程系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的相似程度稱為模型的有效性。通常數(shù)學模型的有效性按復制有效、預測有效和結(jié)構(gòu)有效分為三級，后面的相似程度高于前面的相似程度。（1）若數(shù)學模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與過程系統(tǒng)數(shù)據(jù)源相匹配，稱為復制有效。（2）在過程系統(tǒng)數(shù)據(jù)源取得之前，可以得到數(shù)學模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與過程系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的匹配情況，稱為預測有效。（3）數(shù)學模型不僅具有預測有效特性，而且可以反映出產(chǎn)生這些行為數(shù)據(jù)的內(nèi)在原因，稱為結(jié)構(gòu)有效。5、動態(tài)數(shù)學模型求解的實時性要求是什么？常用哪些方法提高實時性？動態(tài)數(shù)學模型運行特點是按選定的積分時間步長，每跨進一個步長，需將全部數(shù)據(jù)模型求解一遍，一直運行到收到停止命令。經(jīng)驗證明：積分步長選1s可以達到實時要求。提高模型實時性常用的方法有：（1）通過預先試算找出規(guī)律，盡量避開非線性代數(shù)方程組的迭代計算；（2）使用回歸或者辨識的方法獲取簡化降階模型；（3）使用歐拉法求解高階微分方程；（4）偏微分方程簡化為常微分方程；（5）采用穩(wěn)態(tài)加動態(tài)補償方法獲取動態(tài)響應。6、什么是數(shù)值積分方法的截斷誤差、舍入誤差及穩(wěn)定性？數(shù)值解法是一種近似的解法，由差商近似替代微商產(chǎn)生的誤差，稱為截斷誤差。計算機采用的字長有限，在計算機中由數(shù)值舍入引起的誤差稱為舍入誤差。必須考慮最初產(chǎn)生的誤差在以后的計算中是否會被無限擴大，這種問題稱為數(shù)值解法的穩(wěn)定性。7、簡述離散事件系統(tǒng)的基本要素有哪些？（1）系統(tǒng)狀態(tài)：描述系統(tǒng)所用的變量集合。（2）實體：構(gòu)成系統(tǒng)的基本元素?？煞譃橛谰脤嶓w和臨時實體。（3）屬性：是指某一實體的特性。（4）事件：使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的、實體的瞬間行為。（5）活動：實體在兩個事件之間保持某一狀態(tài)的持續(xù)過程稱為活動。（6）進程：由若干個有序事件及活動組成。一個進程描述了它所包括的事件及活動間的相互邏輯關(guān)系及時序關(guān)系。8、請畫圖示意系統(tǒng)仿真的基本步驟。

9、請畫圖示意系統(tǒng)建模的基本步驟。10、試建立人口Logistic（邏輯）模型，并說明模型中何參數(shù)為自然增長率，為什么？解：人口凈增長率與人口極限以及目前人口均相關(guān)。人口量的極限為M，

當前人口數(shù)量為N（t），r為比例系數(shù)。建立模型：4分6分8分如二4分6分8分NI=Nt=0 0求解得到NN(t)= m N1+(—m一1)e-rtN0注意到當N（t）TM時，r?（1-N（t））tr并說明r即為自然增長率。M11、假設某個銀行只有一個營業(yè)窗口開放，顧客隨機性的進入銀行，然后按照先后次序排隊等候服務。營業(yè)員服務顧客的時間也是一個隨機變量，假定顧客到達的時間和每位顧客接受服務的時間都已給出，并且已填寫在下面的表格中，采用“手工”的方式模擬這個系統(tǒng)。直到第10位顧客服務完成后離開系統(tǒng)。根據(jù)仿真結(jié)果回答下列問題：（1）顧客在系統(tǒng)中的平均滯留時間（從進入到離開的時間）（2）顧客的平均排隊等待時間 （3）營業(yè)員處于空閑狀態(tài)的百分比顧客序號到達時間服務時間服務開始時間服務結(jié)束時間等待時間空閑時間滯留時間1232502326461001439610161074103161960951321921608617521264097224263040882753035308931435394