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 ceate 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 environm
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第一章 引言
预测现实生活中各种复杂系统的行为——这就是GPSS World所要完成的任务。
因为最后的结果无法精确描述系统特征，过去许多昂贵的项目都失败了。因此，从最大容量到运行成本，尽可能快地得知运行中的系统的详细信息是非常必要的。虽然单纯的数学模型很有价值且用在需要的地方，但是现实世界中大多数系统的复杂性要求我们使用计算机模仿系统，并得到所需的数据。在这样的情况下，GPSS World就出现了。
GPSS World建立在计算机模拟的种子上，GPSS的意思是通用仿真系统。大约在1960年，IBM公司的杰弗里·戈登最先发明了这种语言，从那时起，他还为每个商业离散事件的计算机仿真语言提供了重要的概念。GPSS World是GPSS/PC的直接产物，而GPSS/PC是一个早期的用于个人电脑的GPSS。自从1984年问世，GPSS/PC和它的继承者已经为成千上万的用户节省了百万元。现在，GPSS World的Windows版本扩展了新功能，能够在网络环境下使用。
GPSS World是为了快速、可靠地得到结果而设计的，用最少的代价，得到最准确可靠的结果。为了与目标一致，仿真运行过程中的可视化非常独特，并且内置了一个默认统计处理，这个方法意味着动画是自由的，不需要额外的工作来生成，但是却不能用图片展现，因为GPSS World的优点是透明度高，而不是图片实现。另外，第三方动画系统可以提供基于GPSS World模拟的图形动画。
透明度的重要性可以从三方面来说明。第一，依靠一个不透明的“黑箱”模拟是非常危险的，因为我们无法观察到它的内部机制。你不仅无法确定它是否适合你的情景，而且很难保证它可以按照预期工作。第二，成功的模拟非常珍贵而且有惊人的长久寿命，对新员工来说，熟悉模拟系统的内部工作几乎是一项不可能的任务，除非这个系统有很高的透明度。第三，计算机模拟最有效但很少提及的优点之一，是使用户能够洞察系统行为。但这种洞察力只有当一个经验丰富的模拟专家在模拟关键时刻观察到系统内部动态时，才能完成。
GPSS World可以解决上述这些问题。它的可视化特色使得模型的内部机制更加容易显露和捕获；互动性使得用户可以探索、操作模拟系统；内置的数据分析设备可以轻松计算置信区间和方差分析，而且现在它甚至可以自动创建并运行复杂的删选和优化实验，几乎不需要用户操作。
大部分的系统可以通过GPSS World，采用多种方法建模，而且通常只需要系统特征的一小部分；然而，有些操作需要熟悉GPSS World提供的所有内容，本手册就是这些信息的主要来源。
本章包括五个部分。第一部分简要介绍了GPSS World大部分重要方面，第二部分探讨了在接下来的章节中必需的基础概念，第三部分讨论了GPSS World先进的架构和你必须了解的需要充分掌握的内容，第四部分探讨了GPSS World语言模型。第五部分是为那些想要掌握GPSS World兼容模式的GPSS/PC用户编写的，但这项功能只能在商业版本的GPSS World中使用。
安装和运行步骤在第二章中介绍。
1.1 前景
GPSS World是面向对象的软件，创建的模型对象继承了模拟对象。接着，模型对象用来运行模拟、创建报告对象。最后，文字对象成为包含文件，来支持编码共享和用户源代码库，而且它们通常可以通过模拟读写。
模拟项目需要多个步骤，通常包括模型建立、数据收集、测试和验证、模拟、实验和结果分析，GPSS World可以出色地完成这些步骤。你需要使用全屏文字编辑器创建、修改模型。你也可以使用专门的块输入对话框插入GPSS块语句，只需要在对话框里输入，得到的GPSS块语句依次放在模型对象的插入点。然后你在主窗口的菜单栏中，选择“命令——创建模拟”，创建一个模拟对象。接着，你通过一套强大的命令，控制模拟的运行，比如输入命令，或者将它们保存在原始模型中。在测试和验证阶段，大量的窗口类型可用于在线查看并拍摄模拟的快照，热键、点和射击断点控制简化了使验证和调试。模拟测试结束后，你可以使用自动实验生成器，或者设计属于你自己的实验。GPSS World会在每个步骤帮助你。
GPSS World建模语言的结构非常简单，现在，一个模型被定义为模型语言的序列，序列可以是GPSS语句，也可以是额外过程定义（也可能是额外实验定义）。一个模型对象用来创建对应的模拟对象，再被激活。任何模型对象可被传送给已经存在的模拟对象，这些语句可以成为交互语句。这些概念将在下一部分详细讨论。
GPSS World的新功能是GPSS块创建对话框，这些在教学环境下很实用。点击菜单栏命令“编辑——插入块”，你可以打开块菜单窗口，这个窗口包含了每一个GPSS块的按钮，移动鼠标，指向每个按钮，可以查看块的描述。点击按钮时，会弹出一个对话框，这个对话框包含了创建GPSS块时所需的全部详细细节，你只需填写空白。“HELP”按钮为你指引了参考手册中描述该部分的恰当位置；当你点击“OK”时，该块就插入到模型对象中。不用担心，任何语法错误会立刻显示出来，你可以直接更正。出于格式化目的，插入的GPSS块包含标签，你可以根据你在模型对象的“设置”中的喜好更改制表位。在任何事件中，只要插入的块语句和额外实验是源代码的形式，那么你可以在创建模拟对象前编辑它们。
GPSS World的模拟语言已经被扩展到PLUS，模拟下的编程语言中。这些简单却功能强大的编程语言消除了存在于旧版GPSS实现中的限制。这种环境中的数据是无类型的，要根据需要自动转换。另外，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过程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，以便在模拟中使用。
用户定义的PLUS过程，可以在模型中的任何位置访问，而且在PLUS中定义的表达式可以包含数据元素和系统数字属性。如果把表达式用括号括起来，这些表达式就可以出现在PLUS过程外的GPSS语句里。因为事实上，GPSS语句里大多数参数都是带括号的表达式的形式。
在GPSS World 4.0版本中，PLUS语言已经扩展至实验的定义中了。这一强大的功能让你能够控制编程，甚至能够根据模拟结果控制编程。因此，GPSS World的程序能够全自动运行，包括探测响应面。PLUS实验由“CONDUCT”命令调用，而且可以通过参数空间控制运行中的模拟程序。我们尽可能地减少了你参与实验的次数，因为GPSS World有两个强大的实验生成器，你可以通过主窗口的“编辑”菜单找到这两个生成器。筛选实验生成器会在你的命令下，创建一个分数因子实验，并将其PLUS源代码插入你的模型中。与此相似，优化实验生成器会插入一个复杂的响应面探索实验，来搜索最小或最大【产量】。启动实验所需的“CONDUCT”命令默认加载在了功能键中，要启动筛选还是优化实验并分析结果，你只需要按一下按钮。
GPSS World具有全面离散和持续建模的功能，精心设计的连续建模功能使连续和离散之间能够轻松过渡。在连续阶段，GPSS建立了阈值，触发创建离散阶段的事务，相反， “INTEGRATION”块和“INTEGRATE”命令控制着连续阶段的进程。
GPSS World添加了一些新的GPSS块来替代集成控制、事务重载、更改程序集、用户定义PLUS块和数据流。数据类型包括整数、实数集和字符串，每一种类型在必要的时候会自动转化为另一种类型。现在，你还可以使用一种新的数据类型“UNSPECIFIED”来表示无效数据，比如一个来自已缺失的实验的数据。
而且，现在GPSS甚至添加了矩阵功能，而且可以达到6维。新的多方位方差分析库程序能够分析结果矩阵中的数据，结果矩阵实际上是一个GPSS矩阵实体，它的实验结果已经以常规方式保存。
GPSS World操作简单，任何的文本窗口都可以使用全屏文字编辑器，甚至日志窗口和报告都可以自定义和注释。你还可以在文本窗口使用书签作为占位符，当你再次点击，就可以跳转至书签位置，在一个庞大的模型中，从一个位置跳转至另一个位置非常容易。当你创建了一个模拟实验，如果检测到错误，系统会记录下，以便你可以一次更正他们。比如，当你跳转至每个错误时，光标会自动移动到模型中检测到错误的位置，来帮助你查找每个问题。模拟实验创建完成后，你可以通过交互命令使用各种热键。不仅如此，通过模型和模拟设置，你可以把自己的命令加载到一个或多个关键字中，使单次按键响应多个命令。GPSS World的窗口打开方便。总之，我们只需要一个菜单选项。在调试过程中，调试工具栏允许以点和拍摄方式实现断点控制。
其次，你还可以很方便的观察运行中的模拟实验。GPSS World可以创建GPSS实体类型的风格化动画，而且只需要点击鼠标一次或两次。GPSS的窗口都是动态的，展示模拟实验过程中的状态变化。在各种不同的方式中，你可以观察每一个GPSS实体的状态变化，另外，除了特定的实体，你还可以打开一个或多个表达式窗口来显示你自己的任意数量的表达式的变化值。为了观察模拟实验中的任意变量，你可以打开任意数量的PLOT窗口，并以图形方式展示。最后，表格窗口可以打开你想看的任意频率分布变化图
在可视化方面，GPSS World还提供了一系列的快照，这些高级功能针对需要详细了解微观状态模拟的专业人士。你可以为任意事务、未来事件链、当前事件链、数字或者事务组拍摄快照。
GPSS World有很强的交互性，你可以交互使用所有模型语句。当你向现有模拟对象发送一条命令、块语句、过程定义或者实验定义时，你就在交互地重定义或操纵模拟的状态。在验证模拟实验的行为时，这个等级的控制很有效，事实上，创建模拟实验后，您可以对其进行几乎所有的操作（除了插入块）。
模拟还能够与外界“交流”，比如你可以使用五个新的GPSS块和（或者）PLUS过程操纵数据流。这五个GPSS块分别是：打开、关闭、读取、写入和查找，其中最后一项“查找”可以直接访问数据库。数据流有很多用途，比如访问数据文件、创建结果文件和自定义报告，直接访问内部数据，现在有类似功能的只有PLUS库事务。也就是说，在你自己创建的PLUS进程里，你可以进行复杂的输入/输出操作。另外，GPSS World仿真甚至可以通过直接调用，与其他产品通信。PLUS过程库包括Call(),Call _Integer(),Call_String()和Call_Real()过程，这些过程可以在系统内通过可操作文件（如.exe和.dll文件）调用外部功能。这些功能将在第八章中详细讲述。
GPSS World的结果分析很简单，支持图形化窗口的捕获和打印。日志窗口记录了仿真对象的活动，自动报告编号系统保证了每个标准报告的安全。新的方差分析过程库在遍历结果矩阵时，可以完成多方面的分析，接着生成方差分析表和置信区间。现在，自动实验生成器可以依据由对话框获取的用户要求，创建复杂的筛选、优化实验。这一基础分析完全自动完成，并在日志窗口中展示。
新的批处理模式可用于在后台运行模拟实验。如果在DOS命令中指定了模型文件或者模拟文件，在语句后面加上“BATCH”，则GPSS World将会在最小化窗口中运行。系统会先打开文件，然后传递一个“CREATE”命令（如果你指定了模型对象）或者一个“CONTINUE”命令（如果指定的是模拟对象）。如果是前者，通常情况下，你需要在模型本身中附加一些控制运行所需的命令。比如，你可以使用新的EXIT 1命令（或者Exit(1)过程库），自动关闭生成的绘画，自动保存所有新创建或修改过的对象。EXIT将会在第六章中详细介绍。
GPSS World继承了GPSS/PC中的部分特性。比如，在GPSS World中，“#”依旧是乘法运算符，“*”依旧是间接寻址符。如果你不想这样用，你可以在“模型设置”中，将“*”设置为乘法运算符。虽然GPSS语句依旧适合一句一换行（功能模块除外），但每行的最大长度已经扩展至250个字符。PLUS语句没有那么严格，可以跨越多行。
1.2 GPSS World的相关概念
GPSS World 总共有4中对象：模型、模拟、报表对象组成了GPSS World模拟中的3种基本类型。首先，开发模型通常需要在仿真对象中编辑语句，接着创建一条创建仿真的命令，从而创建一个根据模型语句构造的仿真对象。然后，仿真通过发送GPSS命令，或者在模型对象本身添加命令来运行。最后，通常在仿真完成时，系统自动创建报告对象。
在模型对象中建立PLUS实验，可以在此框架内处理多个模拟实验的总体控制（PLUS是“模拟下的编程语言”，可以用其定义过程和实验）。然后，“CONDUCT”命令会被发送至模拟对象，控制一系列模拟实验的运行，处理实验结果。
文本对象是第四种GPSS World对象，它们在“INCLUDE”语句中命名，帮助我们开发大型模拟实验，以及创建源代码库等其他用途。另外，在“打开”、“关闭”、“读取”、“写入”和“查询”操作中，会用到文本对象。
在任何时候，任何情况下，GPSS World都会保存它的对象，并在以后的回话中在此打开。这一功能支持模拟对象可以多次回到过去保存的状态，从而方便调试和演示。在保存前，通过仔细的计划，可以将复杂实验中的“仿真对象”保存起来，从而可以在以后完成仿真运行。
除了文本对象外的其他GPSS World对象都包含数据和ASCII文本，因此你可以使用外部文本编辑器编辑一个本文对象，但其他对象不行。模型、模拟和报告对象包含用于定位的书签、属性值列表，这些可以修改并由子对象继承。创建一个模拟对象的第一步，是创建一个关于模型设置的副本，继承父类相关设置的报表对象也是如此。另外，模型对象能够记录上次创建模拟对象时的所有错误，这样你可以更正这些错误，节省时间。
模型对象
模型对象主要包括一系列模型语句和一组内置的数值，另外，还包括书签和语法错误列表。当通过翻译语句创建模拟对象时，它将继承父模型中
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