知識點11.在查閱資料的基礎上，了解系統建模與仿真技術在經濟建設、新品研發、企業運作以及社會發展中的功能與作用，包括：系統建模與仿真技術在制造企業規劃與運營中的應用，如企業選址、車間布局、生產線平衡、瓶頸分析等。系統建模與仿真技術在工程開發中的應用，如三峽大壩建設、機場選址、城市及區域規劃、大型體育設施建設等。系統建模與仿真技術在工業產品研制中的應用，如長征火箭、神舟飛船、軍用及民用飛機研制、高鐵列車開發、汽車產品研制等。系統建模與仿真技術在社會服務系統中的作用，如商業服務企業選址、醫院選址與布局、商業設施的布局規劃、游樂設施規劃布局、公交線路布點及班次優化等。系統建模與仿真技術在物流系統中的應用，如物流企業選址、配送中心選址與布局、物流系統規劃開發、物流設備研制等。圍繞具體產品（如汽車）或系統（如載人航天工程），分析系統建模與仿真技術的具體應用。2．什么是系統，它有哪些特點？結合具體的制造系統、物流系統或服務系統，分析系統的組成要素、功能和邊界。什么是制造系統？它有哪些特點？常見的制造系統有哪些類型？什么是機械制造系統，它具有哪些特點？簡要分析機械制造系統的運行過程。以機械制造系統為例，分析此類系統運作的基本特點，系統與環境之間存在哪些交互作用？在查閱資料的基礎上，以汽車整車制造企業為例，分析此類系統中物料流、能量流和信息流涵蓋的內容。以家用電氣產品（如電視機、冰箱、手機等）制造系統為例，分析此類系統在設計及運行過程可能存在的各類動態和隨機性因素。8．什么是連續系統和離散系統，它們存在哪些區別。結合具體案例，分析連續系統和離散系統分別具有哪些特點。9．分析系統、模型與仿真三者之間的關系。對系統而言，建模與仿真技術具有哪些作用？10．對制造系統而言，哪些方法能夠分析此類系統的性能，它們各具有什么特點？為什么計算機仿真技術的應用越來越普遍？11.與實物試驗相比，基于模型的試驗具有哪些優點？12.總體上，系統模型可以分為哪些類型？簡要分析每類模型的特點，并給出具體案例。13．制造系統的建模與仿真具有哪些特點？對制造系統而言，仿真研究的目標可以分為哪幾種類型？分別從“設計決策”和“運行決策”的角度出發，分析仿真技術可以為制造系統設計及運行提供決策支持。仿真技術本身具有優化系統設計的功能嗎？為什么？試解釋之。在查閱資料的基礎上，比較仿真技術與運籌學方法的異同之處。從建模和仿真研究的角度，機械制造系統建模和仿真時通常涉及哪些類型的建模元素？以制造系統及物流系統為對象，在查閱資料的基礎上，了解下列術語在系統性能評估中的作用，分析仿真技術與它們之間的關系。⑴系統（system）⑵制造系統(manufacturingsystem)⑶離散事件動態系統(DEDS)⑷模型(model)⑸仿真(simulation)⑹敏感性分析(sensitivityanalysis)⑺約束條件(constraintcondition)⑻班次(shift)⑼規則(rule)⑽故障停機時間(downtime)主生產計戈U(masterproductionplanning)生產線平衡(linebalancing)生產節拍(cycletime)(⑷緩沖區(buffer)瓶頸(bottleneck)在制品(WIP)維修調度(maintenancescheduling)穩態(steadystate)性能按訂單生產(MTO)(加)準時化生產(JIT)20．簡述系統建模與仿真的步驟，并指出每個步驟的作用。21．分析仿真技術是否可以為下述問題提供決策支持。若可以的話，還需要哪些條件？若不可以，分析其中的原因。⑴尋找完成指定訂單的有效作業方法⑵評估某生產線成品的廢品率⑶尋找提升生產線產能的方法⑷在產量需求給定時，優化系統的資源配置⑸縮短訂單的前置期⑹確定檢測工位的配置規模⑺減少生產線中操作工人的數量⑻生產線布局及占地面積優化⑼增加顧客需求和訂單數量⑽縮短物料流動的距離和時間(根據特定的生產需求和服務水平，確定班次安排計戈根據生產需求，確定堆垛機等物流設備的技術參數確定制造系統的瓶頸工序(⑷根據生產需求確定庫存系統的合理規模離散事件系統有哪些分類形式，它們之間存在哪些區別和聯系？什么是確定性系統？什么是隨機性系統？結合具體案例，分析兩類系統在結構及性能分析等方面的不同之處。結合具體案例，分析靜態系統和動態系統的結構組成及基本特性。離散事件系統建模與仿真中有哪些基本元素？簡要分析它們的含義。結合具體案例，分析事件、活動、進程之間的區別與聯系。什么是仿真時鐘(simulationclock)?它在仿真模型運行中有何作用？常用的仿真時鐘推進機制有哪幾種？它們分別適合于什么樣的系統？什么是規則（rule）?在制造系統運行過程中，常用的規則有哪些？結合案例分析不同規則的特點及其適用領域。繪制離散事件系統仿真程序結構圖，分析其中子程序的構成及其功能。建立系統模型的常用方法有哪些？結合具體案例，論述“分析與綜合”、“抽象與概括”、“歸納與總結”、“演繹與推理”、“比較與類比”等建模方法的定義和特點。分別以下列系統為對象，分析系統中實體、屬性、活動、事件、進程、狀態、變量以及規則等建模與仿真中的元素。⑴機械加工車間⑵銀行⑶汽車客運站⑷理發店⑸圖書館⑹食堂⑺超市⑻醫院⑼機械制造企業倉庫某汽車制造企業主要生產中檔家用轎車，現有的生產基地位于重慶。隨著市場規模的擴大，企業現有的生產能力已經不能滿足市場需求。企業現擬投資在國內建設一個新的生產基地，候選城市包括上海、江蘇南京、江蘇張家港、安徽滁州、江西九江、江西南昌等。在查閱資料的基礎上，分析此類汽車制造企業選址時需要考慮哪些因素，采用層次分析和綜合評價等方法，給出該企業新生產基地的選址方案。系統仿真技術可以在該項目選址中發揮什么樣的作用？如果采用該技術，需要具備哪些基本條件。什么是隨機變量？它有哪些類型，并分別給出具體實例。什么是概率密度函數（PDF）和累積分布函數（CDF）?給出它們的定義，分析它們的主要特征。隨機變量有哪些數字特征？分別給出它們的定義和數值計算公式。根據物理意義和幾何意義的不同，隨機分布的參數可以分為哪幾種類型？簡要論述幾種參數的定義和功能。以正態分布、指數分布、對數正態分布和威布爾分布為例，分析分布的參數類型及其含義。對某產品的壽命進行抽樣，得到一組樣本數據為：852、589、767、980、751和689，單位：小時。求該產品樣本壽命的均值、方差、中位值（中位壽命）以及模數（壽命）等數字特征。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"獲取某隨機變量的一批樣本數據如下：34.7，56.2，38.4， 54.1， 57.4，51.7， 60.6， 67.7，\o"CurrentDocument"78.1， 38.2， 49.2， 42.8， 45.2， 53.4， 80.4， 97.4， 84.5， 65.3， 66.4， 73.4， 61.1， 68.4，\o"CurrentDocument"69.4， 81.3， 74.4， 36.3， 47.2， 52.4， 69.2， 89.7， 76.6， 67.3， 66.2， 59.8， 59.2， 63.2，\o"CurrentDocument"38.4， 44.6， 70.1， 28.1， 52.3， 44.5， 46.4， 64.4， 66.4， 54.2， 78.8， 62.0， 32.4， 48.5。已知該變量的分布范圍為（0，100），求該樣本的均值、方差、標準差、變異系數、中位數和模數等數字特征，采用直方圖確定隨機變量的分布類型，并利用商品化軟件估計分布的參數。132設X為一個離散型隨機變量，已知它的概率質量函數為:P（l）=10，P（2）=10，P（3）=10，P（4）=10，P（5）=￡。求:繪制X的概率分布p（x）的圖形。②繪制X的累積分布函數圖形F(x)。③計算P(1.4<X<4.2),E(X)和Var(X)。40.觀察某隨機變量，獲得其觀察數據分別為：1.5、2.0、2.0、3.5。給出該隨機變量的概率分布(概率質量函數)表達式，并繪制概率分布圖。給出該隨機變量的累積分布函數(CDF)表達式，并繪制CDF圖形。簡要分析概率質量函數和概率分布函數的基本特性。41.記錄一批零件的加工時間(單位：分鐘)：92.3，92.8，106.8，108.9，106.6，115.2，94.8，106.4，110.0，90.9，104.6，72.0，86.0，102.4，99.8，87.5，111.4，105.9，90.7，99.2，97.8，88.3，97.5，97.4，93.7，99.7，122.7，100.2，106.5，105.5，80.7，107.9，103.2，116.4，101.7，84.8，101.9，99.1，102.2，102.5，111.7，101.5，95.1，92.8，88.5，74.4，98.9，111.9，96.5，95.98。計算該樣本的均值，確定樣本服從什么分布，并估計分布的參數，繪制加工時間各類分布圖。42.統計某道路汽車通行規律，觀察90min,獲得觀測點汽車通過時間間隔xi樣本數據如下表所示。分析車輛通行時間間隔數值特征，確定其分布類型并估計分布的參數。時間間隔數據個數時間間隔數據個數時間間隔數據個數時間間隔數據個數0.0180.2550.5130.8820.0220.2650.5230.9010.0330.2710.5320.9320.0460.2820.5420.9510.05100.2920.5520.9710.0640.3010.5611.0310.07100.3120.5721.0520.0840.3210.6011.0610.0920.3530.6121.0910.1090.3630.6321.1010.1150.3720.6411.1110.1240.3850.6531.1210.1320.3910.6921.1710.1440.4020.7011.1810.1560.4120.7231.2410.1710.4330.7411.2810.1810.4410.7511.3310.1930.4520.7611.3810.2010.4610.7711.4410.2150.4730.7911.5110.2230.4810.8411.7210.2350.4940.8611.8310.2410.5030.8711.96143.通過編程或采用商品化軟件，分別繪制均值/=1、2、3且標準差*1、0.5、0.25時的正態分布概率密度函數和累積分布函數曲線，分析均值和標準差對分布圖形的影響，分別劃定卩±°、卩土2q、卩土3o以及卩土6g的區間，理解“6g管理”的含義。通過編程或采用商品化軟件，繪制嘰=0.01、0.1、0.5、1、2、5時，指數分布的概率密度函數和累積分布函數曲線，理解參數A的含義。通過編程或采用商品化軟件，繪制妝=0.5、1、2、3、3.43954、5和"=0.5、1、3、5時威布爾分布的概率密度函數和累積分布函數曲線，理解參數Q和“的含義。設隨機變量X分別服從下列分布，分別計算每種分布下6<X<8的概率：正態分布N（“，犯）=（10,22）三角分布Triangular（a，c，b）=（4，10，16）均勻分布U（a，b）=（4，16）已知隨機變量U的PDF函數如下，求：'0 （u<0）u 0<u<1）h（u）=<2一u 1<u<2）、0 （u>2）Pr{0.5<U<1.5}Pr{0.5<U<1.5}Pr{0<U<1.5,0.5<U<2}給出隨機變量U的累積分布函數表達式，并計算Pr{U<1.5}-Pr{U<0.5}。已知隨機變量X的累積分布函數如下：00.2(x<1)(1<x<2)F(x)=0.5(2<x<3)0.83<x<4)1(x>4)求X的均值和標準差。以交通路口單位時間的車流量、單位時間進入圖書館的人數或理發店每天不同時段的顧客數等為研究對象，在記錄數據和統計分析的基礎上，繪制概率分布圖和累積分布函數圖，并通過改變時間刻度分析時間間隔對分布圖形的影響。機修廠修理某種機床所需時間（單位：小時）的統計數據如下：修理時間區間（X）頻數相對頻率累計頻率0<x<0.5310.310.310.5<x<1.0100.100.401.0<x<1.5250.250.661.5<x<2.0340.341.00繪制維修時間的概率分布和累積分布，并試用連續分布函數進行擬合，確定連續分布函數的參數。已知某裝配線單位時間的產量X服從N（“，膽），隨機抽取12個時間段進行統計分析,產量數據分別為180、182、181、183、184、179、178、177、183、185、181和179個。采用矩法估計該裝配線產量的均值和方差。52．已知某電器產品的市場需求服從正態分布，隨機抽取10個時間段進行統計，得到市場需求量分別為1067、919、1196、785、1126、936、918、1156、920和948臺。設總體的參數未知，采用極大似然估計法估計該電器產品單位時間市場需求在1300個以上的

概率。分別采用線性同余法（m=9600、a=17、c=19、Z0=5）、開方取小數法以及Excel軟件生成［0，1］區間均勻分布的隨機數，完成下列工作：分別產生隨機500個樣本數據，取小數點后4位數。通過對樣本數據分布區間的統計分析，利用頻率法校驗偽隨機數的均勻性和隨機性比較三種隨機數生成方法的優劣。通過修改程序代碼中的參數，觀察輸入參數對隨機數性質的影響。對線性同余隨機數發生器而言，可以從哪些方面提高隨機數的性能？編制程序，實現符合下列分布的隨機數發生器：正態分布：均值卩=3.5，方差02=5.8y分布：0.3，0=4.0； 3.3，卩=4.0泊松分布：均值2=4.2編制一個用于生成如下形式PDF的隨機變量X的隨機變量生成器：f(x)f(x)=e2xe-2x(一8<x<0)(0<x<g)編制一個隨機變量X的生成器，它的PDF函數為:‘1/3 （0<x<2）f（x）=］1/24 （2<x<10）0 （其它）設計一個用于產生如下分布的隨機變量的方法：‘0.(5x-2) (2<x<3)f(x)=J0.5(2-x/3) (3<x<6)0 (其它)選擇學校圖書館，以分鐘為單位，按定時截尾（如60分鐘）或定數截尾（如200人）方式，統計單位時間內讀者的到達規律。手工繪制或利用相關商品化軟件構建讀者到達規律的直方圖，分析讀者的到達規律；擬合讀者到達的概率密度函數及累積分布函數，估計模型參數，計算該隨機變量的數字特征。選擇學校附近交通流量較大的交叉路口，以分鐘為單位，按定時截尾（如60分鐘）或定