基于ARENA的北区开水房服务能力模拟及优化
目录
目录................................................................ 1 摘 要.............................................................. 2 Abstract............................................................ 3 1 研究背景.......................................................... 4 2 北区开水房现状及存在问题.......................................... 4 3 数据调研与分析.................................................... 5
3.1 数据调研 .................................................... 5 3.2 数据分析 .................................................... 5 3.3 数据流程分析 ................................................ 6 4 基于Arena的仿真建模.............................................. 6
4.1 离散系统建模的组成要素 ...................................... 6 4.2 离散系统模拟的原理 .......................................... 7 4.3 打水服务活动建模 ............................................ 7 4.4 Arena模型建立............................................... 7 5 模拟结果运行分析与优化............................................ 8
5.1 模拟结果运行分析 ............................................ 8 5.2 模拟优化 .................................................... 9 6 结论及展望....................................................... 10 参考文献........................................................... 10
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基于ARENA的北区开水房服务能力模拟及优化
摘 要
随着我国高校招生条件的放宽，大学生的人数逐年增加，而作为重要的日常
活动，大流量的学生人数加剧了开水房的压力，这也对开水房的管理和配置提出了更高的要求。
仿真模拟是实现资源合理配置的一项重要途径，开水房采用恰当的资源分配
方式，可以缩短顾客的服务时间，从而提高服务质量，增强顾客对服务的满意度，进而提高经济效益。
本文以中国地质大学（武汉）北区开水房为例，从其管理的现状及存在的问
题出发，针对基于离散事件的打水过程进行深入分析，建立了打水过程中的服务活动模型，采用Arena软件对小型开水房的服务能力进行仿真，通过仿真结果对打水过程进行评价，找到影响北区开水房服务能力的主要因素，同时给出了减少排队等待时间及提高服务效率的方案，最终为北区开水房的管理提供有价值的参考依据。
关键词：离散事件仿真；Arena；开水房服务能力；系统建模与优化
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基于ARENA的北区开水房服务能力模拟及优化
Abstract
With the conditions of college students in China eased, the number of college students has increased, and as the important daily activities, big flow, the number of students intensifies the boiled water room pressure, this is also the management and configuration off booth put forward higher request.
Simulation is to realize the reasonable configuration of resources is an important
way, boiled water room uses appropriate resources allocation way, can shorten the time customer service, so as to improve the service quality and enhance customer satisfaction, and improve the economic benefits.
This paper to China university of geosciences (wuhan) north boiled water room,
for example, from its management of the status quo and existing problems of the, based on discrete event kick, makes a deep analysis of the process, a dozen in the process of water service activities model, adopt Arena for small boiled water room software service ability, and simulation through the simulation results rallied water process of appraisal, find north boiled water room service ability to influence the main factors, and presents the reduce waiting time and improve the service line of the efficiency of the program, and ultimately the boiled water room for north of management to provide valuable reference.
Key words: Discrete event simulation; Arena; The boiled water room service ability; System modeling and optimization
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基于ARENA的北区开水房服务能力模拟及优化
1 研究背景
近年来，随着我国高校招生条件的放宽，大学生人数逐年增加，而作为重要
的日常活动，大流量的学生人数加剧了开水房的压力，这也对开水房的管理和配置提出了更高的要求。
在顾客的各项满意度调查中，排队等待时间占了相当大的比例。开水房资源
的合理配置及时间的恰当安排与否对开水房的服务能力影响很大，并且，随着社会的进步，顾客对服务的要求越来越高，而不再只是实现其个人活动。
长期以来，人们已经充分认识利用数学模型去描述所研究的问题，并且逐渐
发展了系统研究和数学分析理论。但是，由于数学手段的限制，人们对复杂事物和复杂系统的建立数学模型并进行求解的能力非常有限，电子计算机的出现，对科学技术的发展产生无可估量的深远影响，许多现实问题可以通过计算机仿真来实现模拟优化。
离散事件系统很难用数学方程来描述，在顾客打水服务中，顾客的需求是在
离散不确定的时间点上发生的，开水房打水事件就是离散事件，因此可以把实际问题转化成仿真模型，通过运行仿真模型，来评价实际系统，这样可以为开水房的管理人员提供重要的参考依据。
Arena是美国System Modeling公司于1993年开始研制开发的新一代可视化
通用交互集成模拟环境，其兼备高级模拟器易用性和专用模拟语言柔性的特点，被广泛应用于离散事件系统仿真模拟当中。
基于离散事件的建模理论及Arena软件，对开水房打水事件进行仿真模拟，
对仿真结果进行分析，最终提高开水房的服务能力。
2 北区开水房现状及存在问题
北区开水房是北区唯一的热水服务中心，加之服务时间的限制，因此在打水
期间，大流量的顾客群体的涌入造成了开水房的拥挤，不仅导致排队时间过长，降低了顾客的服务满意度，甚至还造成了瓶爆、烫伤等混乱现象，极大的影响了北区开水房的服务效率及顾客的服务满意度，因此，如何实现北区开水房的资源合理配置及时间的恰当安排越发重要。
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基于ARENA的北区开水房服务能力模拟及优化
3 数据调研与分析
3.1 数据调研
为了使模拟模型真实的反映北区开水房的性能，数据调研是重要的前提，通
过实地调研，得到以下真实数据：
（1） 北区开水房的水龙头资源数量：22个。 （2） 北区开水房目前的水龙头的口径：4分。
（3） 北区开水房的服务时间：分为三个时段，上午7:00-8:00，中午
11:00-12:30 ，下午5:30-7:00 共四个小时。
（4） 北区开水房的服务人数：以30分钟为时间间隔，共分为8个时段，下表是2011.10.16日的调研数据。
表1 2011.10.16日北区开水房的服务人数(单位：人)
7:00-7:30 7:30-8:00 11:00-11:30 11:30-12:00 12:00-12:30 17:30-18:00 18:00-18:30 18:30-19:00 3.2 数据分析
11 9 36 48 21 27 45 26 （1）北区开水房打水过程的服务时间：服从TRIA（1.5,2,2.5），即最小打水时间为1.5分钟，最大打水时间为2.5分钟，平均打水时间为2分钟。
（2）北区开水房的顾客到达：从早上七点开始服务，到下午七点结束，共四个小时的服务时间，以30分钟为时间间隔，分为8个时间段，中间有两个打水高峰期，分别出现在11:30-12:00和18:00-18:30，最大高峰期客流量达到48人。结合大学生的日常上课时间，可以发现，高峰期出现存在合理性，这段时间是同学们上课吃过饭的空闲时间，是打水的高峰期。
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系统模拟仿真
