Anylogic說明

1、 AnyLogic產品簡介2006進入中國。 很快，Anylogic就得到多所重點大學的青睞：包括清華大學、北京郵電大學、華中科技大學在內的十余所高校已經成為了Anylogic的首批用戶。 1) 什么是AnyLogic？ AnyLogic是一款獨創(chuàng)的仿真軟件，用于設計包括離散、連續(xù)、主體（Agent）以及混合行為的復雜系統。AnyLogic以最新的復雜系統設計方法論為基礎，是第一個將 UML語言引入模型仿真領域的工具，也是唯一支持混合狀態(tài)機這種能有效描述離散和連續(xù)行為的語言的商業(yè)化軟件。AnyLogic可以快速地構建設計系統的仿真模型和硬件環(huán)境，如物理設備和操作人員。 2) Anylogic應

2、用領域u 戰(zhàn)略層 市場與競爭 研發(fā)項目管理 社會和生態(tài)系統動力學 城市動力學 衛(wèi)生經濟學 u 操作層 供應鏈 交通 廢料管理 電力網 運輸 動態(tài)系統與控制 機電系統 保健 計算機與電信網絡 醫(yī)院急診部 呼叫中心 物流與倉儲 工廠車間 物料流 u 物理層 行人和車輛的移動 公路和快速路的交通 服務區(qū)，體育館，博物館，機場等的布局計劃 緊急情況及人員疏散AnyLogic的動態(tài)仿真具有獨創(chuàng)的結構，用戶可以通過模型的層次結構，以模塊化的方式快速地構建復雜交互式動態(tài)仿真。AnyLogic獨特的核心技術和領先的用戶接口使其成為設計大型復雜系統的理想工具。 3) AnyLogic的特點AnyLogic與Ja

3、vaAnyLogic除了包含了圖形化建模語言外，也允許使用者用Java編程語言去擴展仿真模型。Java是AnyLogic的原生語言，不但可以通過編寫Java程序來定制模型，而且可以使用Java applets生成模型，任何標準的網絡瀏覽器都可以打開模型。這些Java applets的模型可以放置在網站上，發(fā)布給使用者，作為決策支援的基礎工具.多種建模方法AnyLogic可以建立離散事件模型 (DE) 、系統動態(tài) (SD)模型以及主體 (AB)模型。系統動態(tài)及離散事件是傳統的模擬方法，基于主體的建模是最新的方法。技術上來說，系統動態(tài)方法主要是處理連續(xù)性流程，不同于 “離散事件

4、”和基于主體建模的作業(yè)大都是離散事件。系統動力學模型處理的系統較具有交高的抽象層級。而離散模擬則屬于低等到中等的抽樣等級。而基于主體的建模方法則橫跨了所有抽象等級，因為主體(Agent)可以建立具有多種本質及尺度的系統模型。在 “物理”層級的主體可能是：一個行人，或車子，或是機器人，而中等層級的主體可能是客戶，在高等的層級的主體可能是競爭公司。AnyLogic允許這些仿真建模方法全部結合在同一個模型。沒有固定的層次結構。舉一個例子：如建立一個包裝運輸業(yè)的運輸模型，其搬運模式是基于主體的活動/反應來加以建模，而其內部運輸及網絡架構則是以離散仿真方式來加以建模。同樣也可用基于主體的方法來建立一個消

5、費者總體行為來作為動態(tài)模型系統的輸入，而獲取信息，如收益或成本，并不需要依賴于主體。這種混合建模方法可以處理各種不同的復雜系統的建模問題。各種模擬方法對應的抽象層級建模語言AnyLogic的建模語言§ 存量 & 流程圖（Stock & Flow Diagrams） 是用在系統動態(tài)的建模方法。§ 狀態(tài)圖（Statecharts）大部分是用在基于主體的建模，用來定義主體的行為。它們也常用在離散事件建模，如：模擬設備失效。§ 活動圖（Action charts）通常是用于定義算法。它們可以被用在離散建模，如呼叫中心，或是在基于主體的建模中主體的

6、決策邏輯。§ 流程圖（Process flowcharts） 主要用于表示離散事件建模中的流程。建模語言還包含了：低階建模架構(變量，方程，參數，事件等等)，顯示方式的圖型(線，多邊形線，橢圓形等等)，分析工具(資料，柱狀圖，繪圖)，連結工具，標準圖形等。AnyLogic 模型庫AnyLogic包含了下列標準數據庫:§ 企業(yè)庫（The Enterprise Library） 主要是輔助建立制造業(yè)、供應鏈、后勤資源、醫(yī)療等領域的離散事件模型。使用企業(yè)數據庫元素可以建立現實生活中的實體模型(交易，客戶，產品，零件，車輛等等)，流程(典型的作業(yè)流程，包含等待，

7、延遲，資源利用)，以及資源。企業(yè)業(yè)務流程是以流程圖方式表示。§ 行人庫（The Pedestrian Library）是專注與模擬在“物理”環(huán)境的行人。利用行人庫可以建立一個人員密集的建筑物(如：火車站，安全檢查等等)或街道(大量的行人)的模型。模型支持統計數據收集，如不同區(qū)域的行人密度。也可以對服務點的效能、負載估算假設，如估算行人在特定區(qū)域的時間長度，以及檢查潛在的內部幾何問題-如新增太多障礙物的影響，以及其它應用。以行人庫建立的模型，行人可以在連續(xù)空間移動，對不同型式的障礙物(如墻壁，不同的區(qū)域)進行反應。行人庫中的行人是具有復雜行為的主體，Anylogic的行人庫提供了一個高

8、級使用接口，可以以流程圖的形式很快建立行人的模型。§ The Rail Yard Library 支持任何復雜及任何大小的鐵路調車建模。鐵路調車模型可以結合離散事件或基于主體的建模，用以模擬裝貨及卸貨，資源配置，維護鄧商業(yè)流程及其它運輸活動。除了這些標準庫，使用者可以根據自己的需求來自行建立自己的庫及配置。框架結構 AnyLogic的框架結構AnyLogic的框架結構包括隨機的模型輸入條件，對經過統計的輸出結果進行收集，分析和表示，參數變化機制，與數據庫的接口，電子數據表，數據存儲，工具箱的優(yōu)化和豐富的API。 數據庫 AnyLogic的數據庫幫助用戶收集，顯示和分析模型執(zhí)

9、行過程中的數據。數據庫包括可帶有時間標識的標量和矢量。每個數據集都有一組包括平均值，方差，最小值，最大值，confidence intervals等的統計數據。AnyLogic的模型瀏覽器支持不同的數據集表示方法，如，曲線圖，柱狀圖和甘特圖等。 與外部數據存儲連接 AnyLogic模型可與數據庫，電子數據表和其他文件協同工作。例如，用戶可以從數據庫中摘取模型中定義的參數，并輸入到電子數據表中。 優(yōu)化 AnyLogic的最優(yōu)化工具箱包括簡單的最小值查找，牛頓和隨機查找等。AnyLogic同時提供與外部優(yōu)化軟件的接口。使用AnyLogic的API，用戶可以自行寫入仿真的控制語句，改變參數的值，或執(zhí)

10、行一個定制的優(yōu)化算法。 4) 案例(1) 地鐵大廳（主體建模）圖 1 地鐵大廳在這個地鐵模型中，把行人作為主體（Agent），同時為主體創(chuàng)建進地鐵、購票、出地鐵等一系列規(guī)則，這樣，通過研究大量行人在環(huán)境中的隨機行為，達到研究整個地鐵站的行人疏散問題的目的。AnyLogic®行人和交通庫使你能夠從詳細的物理空間層次對行人和車輛進行建模：每個對象的大小，對象的加速和減速能力，對象的視野范圍，墻壁，障礙物，樓梯，駕駛規(guī)則，優(yōu)先次序等等，都得以計入考慮。借助于仿真，你可以對被建模的系統有更深入的理解，能夠更精確地對系統進行測量和優(yōu)化，以發(fā)現系統中的瓶頸所在，并預測可能出現的危險情況。 Any

11、Logic®行人和交通庫采用了流程圖的方式來創(chuàng)建你的模型，你可以輕松的實現你想實現的任意的邏輯，只需要點擊鼠標來連接模塊并且對模塊填入屬性。圖 2 AnyLogic®行人和交通庫采用了流程圖方式建模(2) 產品生命周期模型（系統動力學建模）在當今充滿復雜性的動態(tài)世界里，科學的管理與決策方法越來越重要。針對創(chuàng)新產品、技術的采用和擴散，美國管理心理學家弗蘭克·巴斯（Frank MBass）提出的巴斯擴散模型（Bass Diffusion Model）及其擴展理論，常被用作市場分析工具，對新產品、新技術需求進行預測。作為諸多市場工具中的一種，巴斯擴散模型的主要功能是對新

12、開發(fā)的消費者耐用品的市場購買數量進行描述和預測。本模型描述了一個產品的擴散過程。產品的潛在客戶會受到廣告和現有客戶（那些已經購買了這種新產品的人）的口碑影響而購買產品。通過口碑影響而購買新產品與疾病傳染類似。潛在的客戶通過社會關系與現有客戶發(fā)生聯系。這些聯系中的一部分將引起購買新產品。廣告在每個時期都會引起潛在客戶中部分購買新產品。     巴斯擴散模型引入三個參量來預測Nt（消費者在第n期購買該產品的數量）： * m=市場潛力， 即潛在需求總數。 * p=創(chuàng)新系數(外部影響)，即尚未使用該產品的人，受到大眾傳媒或其他外部因素的影響，開始使用該產品的可能

13、性。* q=模仿系數(內部影響)，即尚未使用該產品的人，受到使用者的口碑影響，開始使用該產品的可能性。 系統動力學模型AnyLogicTM中的產品生命周期模型從案例中可以看出AnyLogicTM完全支持系統動力學的所有元素（有層次的流圖，速率輔助變量和反饋回路，表格功能，數組，或下標等）。而且AnyLogicTM通過引入對象，接口，和層次化，為系統動力學模型提出了更好的結構。此外，在AnyLogicTM中，你可以定義復雜高超的離散事件邏輯（例如，使用狀態(tài)圖或過程流圖），并將它們與連續(xù)的系統動力學部分結合起來。這使得Anylogic提供了有效地捕捉到公司及其環(huán)境之間的交互關系的獨特能力。擴展模型

14、時，除了采用系統動態(tài)建模技術之外，也可以在模型中無縫地使用其它AnyLogicTM建模技術。只有在AnyLogicTM中，才可以將系統動力學與基于主體的建模結合起來，以建模具有復雜行為的系統，而這些系統不能用純粹的系統動力學模型來建立。(3) 眼科醫(yī)院模型（離散事件建模）離散事件建模模擬的系統的狀態(tài)變量隨一個個事件的發(fā)生而在特定時間點離散變化，系統的變化是由（往往是隨機發(fā)生的）事件驅動。許多服務系統、物流系統、制造系統都是離散系統。下面使用Anylogic的企業(yè)庫構建一個典型的眼科醫(yī)院的模型:人們來到醫(yī)院接受屈光度檢查。首先他們被要求在候診室里面候診，直到有診室空閑。然后病人由護士陪同進入此診

15、室，并等待眼科醫(yī)生到來進行檢查。檢查操作使用眼底鏡來進行。眼底鏡存儲于儲存室中，在檢查操作之前由醫(yī)生攜帶到診室。在檢查完成后，醫(yī)生將眼底鏡重新送回儲存室，并回到員工休息室；病人即離開此眼科醫(yī)院。眼科醫(yī)院模型的流圖1) 支持的實驗教學AnyLogicTM可供MBA、MPA以及管理科學與工程、工商管理、公共管理、農業(yè)經濟管理相關專業(yè)研究生作為系統模擬與仿真、系統動態(tài)學、系統思考等課程的教學仿真工具，也可作為職業(yè)經理人、工程師、咨詢師等管理培訓的實驗教學輔助工具。 AnyLogicTM可在建模與仿真、管理系統仿真、商務動態(tài)分析方法、系統動力學等課程中作為教學輔助工具和相關項目研究中使用。應用AnyL

16、ogicTM，使學生進一步熟悉離散系統、系統動力學、主體和復雜系統混合模型的建模方法，提高系統思考的能力?？梢蚤_設如下教學實驗：l 新技術的傳播，艾滋病等傳染病的傳播動態(tài)目標：應用傳染病動力學模型可描述疾病發(fā)展變化的過程和傳播規(guī)律，預測疾病發(fā)生的狀態(tài)，評估各種控制措施的效果，為預防控制疾病提供決策依據l 商業(yè)和其他組織的供應鏈設計目標：分析供應鏈網絡結構，分析基于核心制造業(yè)企業(yè)供應鏈系統所涉及的關鍵因素，通過因果關系分析，構建基于系統動力學的供應鏈網絡仿真模型。并在此模型上分析供應鏈的牛鞭效應現象、體驗多級庫存管理和供應鏈風險管理影響因素。l 服務質量管理目標：對企業(yè)進行顧客抱怨管理過程中，抱怨提出率和抱怨處理能力對顧客滿意、重復購買