理论模型建模方法ppt课件.ppt

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1、第三章理论模型建模方法本章内容要求：1、掌握实体流图法、活动周期法、Petri网法、Euler网法建模的基本原理。2、能够应用所学建模方法建立并分析实际系统模型重点：实体流图法、Petri网法本章介绍几种典型的离散事件建模方法。实体流图法与计算机程序流程图的方法类似，可以描述临时实体产生、流动、消亡及其被永久实体加工、处理的过程和逻辑关系。活动周期图法针对实体的行为模式进行建模，可以直观地表示出某类实体生命周期中的活动和状况、具有规范化的特点。Petri网方法适于建立加工系统等多种离散事件系统的模型，并可对网系统的特性进行比较严密的数学分析，得到

2、对并发、冲突、死锁等现象的深刻认识，应用也比较广泛。Euler网方法以图论和网论为数学描述语言,贯穿了面向对象的建模思想，描述方法比较规范，可以建立连续—离散事件混合系统模型，方法的通用性较强。3.1基本概念和术语(1)实体(Entity)实体是构成系统的可单独辨识和描述的功能单元。例如．工厂中的机器，商店中的服务员，生产线上的工件，交通道路上的车辆等。属性和行为相同或相近的实体可以用一类来描述，这样做可以简化系统的组成和关系。例如，理发店服务系统可以看成是由“服务员”和“顾客”两类实体组成的.而两类实体之间存在服务与被服务的关系。(2)属性(A

3、ttribute)属性是实体特征的描述．一般是实体所拥有的全部特征的一个子集，用特征参数或变量表示。选用哪些特征参数作为实体的属性与建模目的有关,可参照下述原则选取：①便于实体的分类：例如将理发店顾客的性别(“男”或“女”）作为属性考虑，可将“顾客”实体分为二类．每类顾客占用不同的服务台。②便于实体行为的描述例如将飞机的飞行速度作为届性考虑．便于对“飞机”实体的行为(如两地间的飞行时间)进行描述。③便于排队规则的确定例如生产线上待处理工件的优先级水平有时需考虑为便于“按优先级排队”规则的建立和实现。(3)活动(Activity)实体在一段时间内持

4、续进行的操作或过程。活动所占用的时间区段称为忙期(duration)，忙期可以是定时的或随机的。(4)状态(State)对实体活动的特征状况或性态的划分，其表征量称为状态变量。在理发店服务系统模型中，“顾客”有“等待服务”、“接受服务”等状态，“服务员”有“忙”和“闲’’等状态。活动总是与一个或几个实体的状态相对应。状态可作为动态属性进行描述。(5)事件(Event)导致系统状态产生变化的瞬间操作或行为。事件发生的时刻称为事件点。不关心事件所代表的操作和行为意义时，事件与事件点是同义语。若事件的发生是有前提的．则称为条件事件。活动、状态和事件三者

5、间的联系:由子事件的发生会导致状态的变化，而实体的活动可以与一定的状态相对应，因此可以用事件来标识活动的开始和结束。其间的关系如图3.1所示，图中S表示状态，A表示活动，E表示事件，P表示进程。(6)进程(Process)一组按发生时间排列的事件／活动序列称为一个进程。(7)队列(Queue)处于等待状态的实体序列。一般按新到的实体排在队后的次序组成队列。离散事件建模中，队列可作为一种状态或特殊实体对待。图3.1活动、状态、事件及进程3．2实体流图法3．2．1实体流图在离散事件系统中，实体可以分为两大类：临时实体和永久实体。临时实体按一定规律由系

6、统外部到达系统，在系统中接受永久实体的作用，按照一定的流程通过系统，最后离开系统。例如进入商店购物的顾客、交通路口的车辆、生产线上的电视机、进人防空火力网的战斗机，驶入地下停车场的汽车等。与临时实体相反、那些永久驻留在系统中的实体称为永久实体。系统要对临时实体产生作用，就必须有永久实体的活动，临时实体和永久实体协同完成某项活动．如理发店的理发员，生产线上的加工、装配机械，交通路口的红绿灯等，都是永久实体的例子。实体流图法（entityflowchart,EFC)采用与计算机程序流程图相类似的图示符号和原理，建立表示临时实体产生、在系统中流动、接受

7、永久实体“服务”以及消失等过程的流程图。借助实体流程图、可以表示事件、状态变化及实体间相互作用的逻辑关系。建立实际系统的实体流图模型一是要对实际系统的工作过程有深刻的理解和认识，二是要将事件、状态变化、活动和队列等概念贯穿于建模过程中。常用的图示符号只有菱形框(表示判断)、矩形框(表示事件、状态、活动等中间过程)、圆端矩形框(表示开始和结束)及箭头线(表示逻辑关系)等。建模时可按照以下思路进行：(1)辨识组成系统的实体及属性。将队列作为一种特殊的实体来考虑。(2)分析各种实体的状态和活动，及其相互间影响，队列实体的状态是队列的长度。(3)考察有哪

8、些事件导致了活动的开始或结束，或者可以作为活动开始或结束的标志，以确定引起实体状态变化的事件，并合并条件事件。(4)分析各种事件发生时，