Chapter 1. Introduction
Predicting the behavior of complex real world systems -- that#39;s what GPSS World is all about.
Many expensive projects in the past have failed because the end result was not characterized accurately. From maximum capacity to cost of operation, it is essential for detailed knowledge of the behavior of the system under construction to be known as soon as possible. Although purely mathematical models are extremely valuable, and should be used where feasible, the complexity of most real world systems requires the use of computer simulation to get the necessary answers. That#39;s where GPSS World comes in.
GPSS World is based on the seminal language of computer simulation, GPSS, which stands for General Purpose Simulation System. This language was developed primarily by Geoffrey Gordon at IBM around 1960, and has contributed important concepts to every commercial discrete event Computer Simulation Language developed ever since. GPSS World is a direct descendent of GPSS/PC, an early implementation of GPSS for personal computers. Since it#39;s introduction in 1984, GPSS/PC and its successors have saved thousands of users millions of dollars. Now, the Windows implementation of GPSS World extends these capabilities into an Internet aware environment.
GPSS World is designed to deliver answers quickly and reliably, with the least effort, achieving the highest reliability of results. Consistent with these objectives, visualization of running simulations is highly stylized and a default statistical treatment is built in. This approach means that animations are 'free' requiring no additional effort to produce, but are not photo-realistic. GPSS World#39;s forte is transparency, not photo-realism. Third party animation systems are available which can provide pictorial animations based on GPSS World simulations.
Transparency is valuable for three reasons. First, it is dangerous to rely on an opaque 'Black-Box' simulation whose internal mechanisms cannot be observed. Not only can you not be sure it fits your situation, but it is difficult to be assured that it even works as intended. Second, successful simulations are valuable and have a surprisingly long lifetime. It is possible that new staff members will be required to become familiar with the internal workings of the simulation -- a near-impossible task unless provision has already been made for a high level of transparency. Third, one of the most effective but least mentioned benefits of computer simulation is the insight on system behavior achieved when an experienced simulation professional can see the internal dynamics at crucial times in the simulation.
GPSS World was designed to address these issues. Its visualizable nature allows the internal mechanisms of models to be revealed and captured. Its interactivity allows one to explore and manipulate simulations. Its built-in data analysis facility can calculate confidence intervals and an Analysis of Variance easily. And now, it can even create and run sophisticated screening and optimization experiments automatically, with relatively little effort from you.
Most systems can be modeled in any of several ways using GPSS World. Usually only a small subset of the features available need to be used. However, the greatest proficiency requires familiarity with all that GPSS World has to offer. This manual is the primary source of that information.
This chapter consists of 5 sections. The first is a brief overview of the most important aspects of GPSS World. The second explores a few basic concepts that are necessary for moving on to later chapters. The third section discusses the advanced architecture of GPSS World and what you must know to take advantage of it. The fourth section explores the modeling language of GPSS World, and the fifth section is for GPSS/PC users who want to take advantage of the Compatibility Mode of GPSS World. This last feature is available only in the Commercial Version of GPSS World.
Installation and operating procedures are discussed in Chapter 2.
1.1. Highlights
GPSS World is object oriented. Its inhabitants include Model Objects which are used to create Simulation Objects. Simulation Objects, in turn, are used to play out simulations and create Report Objects. Finally, Text Objects can be used as Include-files to support code sharing and a user source code library and they are often used as files which can be read from or written to by the simulation.
Simulation projects require several steps. They normally include model building and data collection, testing and verification, simulation, experimentation, and the analysis of results. GPSS World has a large number of capabilities addressing each of these steps. In GPSS World, you will create and modify a model using the full-screen text editor. If you prefer, you can insert GPSS Block Statements using special Block Input Dialogs where you just fill in the blanks. The resulting Block Statements are placed sequentially at the insertion point in your Model Object. You then Create a Simulation Object by selecting Command / Create Simulation in the Main Window Menu. Thereafter, you have a powerful set of Commands at your disposal to control the running of the simulation. You can enter Commands interactively, or you can include them in the original model. During the testing and verification phase, a large number of window types are available for online viewing and to take snapshots of the simulation. Hot Keys and Point and Shoot breakpoint control makes verification and debugging easy. After the simulation is tested, you can use the Automatic Experiment Generators or you can design your own experiments. GPSS World will help you every step of the way.
GPSS World was designed to exploit your computing environ
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第一章 介绍
预测复杂现实世界系统的行为-- 这就是GPSS模拟语言所研究的范围。
在过去许多昂贵的项目由于没有被准确描述，所以导致了失败的结果。 从最大能力到运营成本，掌握在建系统行为的详细知识是十分必要的。 虽然纯数学模型非常有价值，并且应该在必要的情况下使用，但是大多数复杂现实世界系统需要使用计算机模拟。 这便是GPSS的来源。
GPSS语言是基于计算机模拟的重要语言，GPSS代表通用模拟系统。这种语言由IBM公司的Geoffrey Gordon于1960年开发，并为之前开发的每个商业离散事件计算机仿真语言提供了重要的概念。 GPSS语言是GPSS / PC的直接后代，为个人电脑提供GPSS的早期实施。自1984年推出以来，GPSS / PC及其后继者已经为数千万用户节省了数百万美元。现在，GPSS语言的Windows实施将这些功能扩展到了互联网感知环境中。
GPSS语言旨在快速可靠地提供答案，以最小的努力，实现结果的强大可靠性。与这些目标一致，模拟的可视化程度很高，并且内置了默认的统计处理方法。这种方法意味着动画是“自由的”，不需要耗费额外的工夫，当然也没有照片那么逼真。 GPSS语言的强项是透明的，没有照片的真实感。第三方动画系统可以提供基于GPSS语言模拟的图形动画。
透明的原因有三个。首先，依靠不透明的“黑箱”模拟是危险的，其内部工作机制不能被观察到。你不仅不能确定它是否符合你的情况，甚至很难保证它按照预期的方式工作。第二，成功的模拟是有价值的，并且具有令人惊讶的生命周期。新员工有可能需要熟悉模拟的内部工作，这是一个几乎不可能的任务，除非已经提供了高度的透明度。第三，计算机仿真中最有效但最不重要的一个优点就是在洞察系统行为时，经验丰富的仿真专业人员可以看到关键时刻的内部动态的模拟。
GPSS语言模拟旨在解决这些问题。其可视化的优点允许显示并捕获模型的内部机制。它的交互性允许人们操纵模拟。其内置数据分析工具可以轻松计算置信区间和方差分析。现在，它甚至可以自动创建和运行复杂的筛选和优化实验，可以使您的工作轻松许多。
大多数系统可以使用GPSS模拟以多种方式进行建模。 通常只需要使用一小部分功能。 然而，想要非常熟练则需要熟悉GPSS语言的所有功能。 本手册是该信息的主要来源。
本章由5部分组成。 第一个是GPSS语言最重要的方面的简要概述。 第二部分探讨了几个基本概念，这些基本概念支撑起了后面的章节。 第三部分讨论GPSS语言的高级架构，以及您必须了解的其他优点。 第四部分探讨GPSS语言的建模语言，第五部分是针对GPSS / PC用户想要利用GPSS语言的兼容性模式。 最后一个功能仅可使用在GPSS模拟的商业版本中。
第2章讨论了安装和操作步骤。
强调
GPSS语言是面向对象的。它的功能包括用于创建仿真对象的模型。仿真对象反过来用于播放模拟并创建报告。最后，文本对象可以作为文件夹来支持代码共享和用户源代码库，并且它们通常是可以由模拟读取或写入的文件。
模拟项目需要几个步骤。他们通常包括模型建立和数据收集，测试和验证，模拟，实验和结果分析。 GPSS语言有能力处理这些步骤。在GPSS模拟中，您将使用全屏文本编辑器创建和修改模型。如果您愿意，您可以使用专门的块输入对话框插入GPSS块语句，而您只需填写空格。所得到的块语句依次放置在模型对象中的插入点处。然后，通过在主窗口菜单中选择命令/创建模拟来创建模拟对象。此外，您有一套强大的命令，可以控制模拟的运行。您可以交互地输入命令，也可以将它们包含在原始模型中。在测试和验证阶段，大量的窗口类型可用于在线观看并拍摄模拟的快照。热键、点和断点控制使验证和调试变得容易。测试模拟后，您可以使用自动实验生成器，也可以设计自己的实验。 GPSS语言将帮助您的每一步。
GPSS模拟旨在利用您的计算环境。使用虚拟内存可以让您的模型成长为十亿字节。抢占式多任务和多线程意味着更高的响应速度，并允许GPSS语言在同一时间做许多事情。这也意味着模拟环境可以利用对称多处理架构的计算能力。
GPSS语言中的建模结构得到了简化。模型现在被定义为模型语句的序列，每个可以是GPSS语句或PLUS过程定义（可能是PLUS实验定义）。模型对象用于创建相应的模拟对象，然后被激活。任何模型语句都可以发送到现有的模拟对象。这称为交互式声明。这些概念将在下一节中进行更详细的讨论。
新的GPSS语言是一些GPSS对话框。这些在教学中是很棒的。使用“编辑/插入块”菜单命令，您可以打开具有每个GPSS块的按钮的块菜单窗口。只需将鼠标放在每个按钮上即可查看该块的描述。当您点击按钮时，会打开一个对话框，其中包含创建GPSS块所需的所有详细信息。“帮助”按钮带您进入描述块的参考手册中的相应位置。当您单击“确定”时，所得到的块将插入到“模型对象”中。不要担心，任何语法错误都会立即报告，以便您可以即时更正。为了格式化，插入的GPSS块状态包含选项卡。您可以根据您在模型对象的“设置”中的喜好更改tabstops。无论如何，由于插入的Block语句和PLUS实验都是源代码的形式，因此您可以在创建仿真对象之前始终进行编辑。
GPSS中的模拟语言已经被PLUS，Simulation下的编程语言扩展了。这种简单而强大的编程语言消除了旧版GPSS实现中存在的缺陷。这种环境中的数据是无类型的，根据需要自动进行转换。此外，强大的功能和概率分布库可直接用于PLUS表达式中。过程库支持字符串操作，数字计算和概率分布。用户编写的PLUS Procedures可以以相同的方式使用。 INCLUDE命令可以引入包含测试PLUS过程的现有用户过程库，以便在整个仿真过程中使用。
用户定义的PLUS过程，可以在模型中的任何位置访问。在PLUS中定义的表达式可以包含数据元素和系统数字属性。括起来后，PLUS表达式可以出现在“PLUS程序”之外，但必须在GPSS语句之中。事实上，GPSS语句中的大多数论点现在可以是括号表达式的形式。
在GPSS语言的版本4中，PLUS语言已被扩展以用于实验的定义。这个强大的功能允许可编程控制，甚至可以基于模拟结果。因此，完全自动的操作是可能的，包括探测响应面。由CONDUCT命令调用的PLUS实验可用于控制参数空间中模拟的运行，您可以尽量少参与实验。 GPSS语言现在包括两个新的强大的实验发生器，可以通过主窗口的编辑菜单访问。筛选实验生成器将在您的指导下创建一个分数因子实验，并将其PLUS源代码插入到您的模型中。类似地，优化实验生成器将插入一个复杂的响应面探索实验，搜索最小或最大产量。启动实验所需的CONDUCT命令默认加载到功能键中。要执行筛选或优化实验并分析结果，您只需按一下按钮即可。
GPSS语言具有全面的离散和连续建模功能。紧密编织的连续建模功能允许连续和离散相之间的轻松过渡。从连续相位阈值可以建立起来，为离散阶段触发事务。相反，INTEGRATION块和INTEGRATE命令可以控制连续阶段的处理。
增加了几个新的GPSS模块，以涵盖集成控制，事务重新安排，装配集更改，用户定义的PLUS块和数据流。数据类型现在包括整数和实数值以及字符串。根据需要，每种类型都会自动强转为所需形式。现在可以使用新的数据类型“UNSPECIFIED”来表示无效的数据，例如从实验的缺失运行中获取的数据。
偶数矩阵结构得到改进。它们现在可以包含多达6个维度。新的多方位ANOVA库程序分析来自“结果矩阵”的数据，这仅仅是一个GPSS矩阵实体，其实验的结果将以传统方式存储。
GPSS语言很容易操作。任何Text Windows都可以使用全屏文本编辑器。即使“日记窗口”和“报表”也可以自定义和注释。您可以在任何文本窗口中使用书签作为占位符。然后，由于单击会将您带到连续的书签，因此在大型模型中从一个地方跳到另一个地方是一件小事。当您创建模拟时，如果检测到任何错误，它们将被记住，以便您可以一次更正它们。当您转到每个连续错误时，光标会自动移动到模型中检测到错误的位置，以帮助您查找每个问题。创建仿真后，可以使用几个热键代替交互式命令。不仅如此，使用模型和模拟设置，您可以将自己的命令加载到一个或多个功能键中，以获得单次击键响应。 Windows易于打开。通常，只需要一个菜单选择。在调试期间，调试工具栏允许以点和拍摄方式实现断点控制。
可视化运行模拟是很容易操作的。 GPSS语言可以创建任何GPSS实体类型的风格，只需双击鼠标即可。这些窗口是动态的 - 显示运行模拟的变化状态。通过几种不同的方式，您可以查看任何GPSS实体的变化情况。除了实体特定视图外，还可以打开一个或多个表达式窗口以显示任意数量的您自己的表达式的变化值。对于可视化模拟中的任何变量，可以打开任意数量的可滚动PLOT窗口，以图形方式显示。最后，桌面窗口打开了您关注的任何频率分布的变化视图。
GPSS模拟语言也提供了一组快照。这些是针对需要详细了解微观状态模拟的专业人士的高级功能。可以对任何事务，未来事件链，当前事件链或数字和事务组的成员进行静态快照。
GPSS语言是高度互动的。所有模型语句都可以交互使用。当您将命令，块语句，过程定义或实验定义发送到现有的仿真对象时，交互用于重新定义或操纵仿真的状态。当验证模拟的行为时，这种控制就会显得非常有用。事实上，创建之后，您可以在模拟中进行几乎所有的操作（Block插入除外）。
模拟可以与外界进行沟通。您现在可以使用五个新的GPSS块和/或PLUS过程来处理数据流。他们是开放，关闭，阅读，写作和SEEK。其中最后一个SEEK可以直接访问数据库。数据流有很多用途。您可以使用它们访问数据文件，创建结果文件和自定义报告，以直接访问内部数据。现在有与执行几乎相同功能的名称相同的PLUS Library Jutine。这意味着现在可以在用户创建的PLUS过程中处理复杂的I / O操作。 GPSS语言模拟甚至可以通过直接调用与其他产品进行通信。 PLUS过程库现在包含Call（），Call_Integer（），Call_String（）和Call_Real（）过程，可以在可执行文件（即EXE和DLL文件）中调用系统上存在的外部函数。这些功能在第8章中有描述。
GPSS模拟语言对结果的分析也很容易。它支持图形化窗口的捕获和打印，日志窗口将会记录与模拟对象相关的活动。自动报告编号系统确保每个标准报告的安全。新的方差分析库程序可以在通过结果矩阵时执行完整的多方差分析，生成ANOVA表和一组置信区间。现在，自动实验生成器可以根据您的对话窗口输入创建复杂的筛选和优化实验。这些实验的基本分析是自动完成的，并在日记窗口中记录。
新的批处理模式可在后台运行模拟。如果在DOS命令行上指定了模型文件或模拟文件，后跟“BATCH”，GPSS模拟将在最小化的窗口中运行。它首先打开文件，然后传递一个创建命令（如果一个模型对象）或一个CONTINUE命令（如果一个模拟对象）。在前一种情况下，通常会在模型本身附加所需的运行控制命令。您可以使用新的EXIT 1命令（或Exit（1）库过程）自动关闭生成的会话，自动保存所有新创建或修改的对象。 EXIT在第6章中讨论。
GPSS语言确实从GPSS / PC继承了一些特征。例如，通常它保留使用＃字符作为乘法运算符，保留GPSS间接寻址的*字符。您可以切换这些字符的功能，以便*表示乘法，如果您愿意，通过更改模型设置。虽然GPSS语句除功能关注者之外，仍然适合单行文本，但最大行长度已增加到250个字符。 PLUS语句没有那么受限制，它们可以跨越任意数量的行。
GPSS语言概念
GPSS语言由4种对象组成。模型，模拟和报表对象形成了所有GPSS语言模拟中使用的3种基本类型。通常，通过编辑模型对象中的语句来开发模型。然后，创建一个创建仿真命令，从而创建一个根据模型中的语句构造的仿真对象。仿真通过发送GPSS命令，或者通过在模型对象中包含命令本身来运行。通常，当模拟完成时，将自动创建报表对象。
通过在模型对象中包含一个PLUS实验，可以在该框架内处理多个模拟运行。 （PLUS是可以用来定义程序和实验的“编程语言模拟”）。然后，可以将CONDUCT命令发送到仿真对象，以控制一系列仿真运行，并处理结果。
文本对象完成GPSS语言对象的4种类型。这些在INCLUDE语句中命名，以帮助开发大型模拟，以及其他一些便利的用途，如创建源代码库。此外，当执行OPEN，CLOSE，READ，WRITE和SEEK操作时，模拟对象通常使用文本对象。
任何时候，任何状态下都可以保存所有GPSS模拟对象，并在以后的会话中重新打开。这包括仿真对象，可以从保存状态运行多次，从而方便调试和演示。通过详细的计划，可以将复杂实验中的“仿真对象”保存起来，从而可以在以后继续完成。
除文本对象之外的所有GPSS语言对象除了基本的ASCII文本之外还包含数据。这就是为什么你可以使用一个外部文本编辑器来编辑一个文本对象，而不是其他的。模型，模拟和报表对象包含易于导航的书签，以及名为“设置”的属性值列表，可以修改并由子对象继承。当创建模拟对象时，它以创建它的模型的“设置”的副本开头。对于从父模拟对象继承其设置的报表对象也是如此。另外，模型对象还记得上次尝试从中创建模拟对象时遇到的所有翻译错误。这样，您可以进行一些更正，并节省时间。
模型对象
模型对象主要包含一系列模型语句和一组名为“设置”的内置值。 此外，一组书签和循环语法错误的结果列表也是模型对象的一部分。 当通过翻译模型中的语句创建模拟对象时，它将继承父模型对象中的所有设置。 主窗口中的命令/创建模拟菜单命令用于创建新的模拟对象。
模型声明
模型是模型对象及其所有包含文件中所有语句的集合。模型语句可以是GPSS语句或PLUS过程定义。 GPSS语句又可以是块语句
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