学校医院急诊看病排队系统建模与仿真课程设计说明书.docx
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学校医院急诊看病排队系统建模与仿真课程设计说明书
1、系统描述2
2、系统分析2
2.1系统实体分析2
2.2实体状态及活动分析2
2.3实体状态变化分析2
2.4对引起各实体变化的分析3
2.5系统流程图3
2.6排队规则4
3、系统数据收集与分析4
3.1数据收集与分布表4
3.2分布直方图7
3.3分布假设7
3.4参数估计7
3.5拟合度检验8
3.6相关性分析9
4、Wintess建模与仿真10
4.1系统的wintess模型界面10
4.2建模元素定义10
4.3对各个元素进行可视化设计10
4.4建模元素细节设置15
5、系统仿真的输出分析18
6、结果分析20
7、设计心得20
8参考文献20
1、系统描述
中北大学校医院是服务中北大学广大师生的医院，是在校师生看病常去的地方，为我们提供日常卫生服务。
在日常生活中，我们生病都会去校医院买药或看病，医院每天的人流量也很大，当患者过多时，就会面临排队等待看病的情况，这给我们及时就诊带来很大的不便。
建模的目的是假设患者到达的时间间隔和医生服务时间服从一定的概率分布，考察医务人员的忙闲状态和服务质量，并提出一些改进建议。
2、系统分析
2.1系统实体分析
校医院急诊服务属于一种单队单服务台型服务系统，假设为M\M\1型。
由3种实体组成：
医务人员、患者、排队队列。
其中医务人员为永久实体，患者为流动实体，排队队列为特殊实体。
2.2实体状态及活动分析
医务人员有“给患者看病”和“休息”两种活动，分别处于“忙”和“闲”两种状态，患者有“接收治疗，配合医生完成看病活动”和“排队等待”两种活动，分别处于“接收服务”和“等待服务”两种状态，排队队列用队长来描述。
三者的活动及状态有一定的逻辑联系。
2.3实体状态变化分析
当某一患者到达医院时，如果医生处于“闲”的状态则患者进入“接收服务”状态，如果医生处于“忙”的状态，则患者进入“等待服务”状态。
处于排队等待的患者，如果医生对前一患者完成服务，则进入“接收服务”状态，如果没有完成，则继续“等待服务”状态。
医务人员完成对某一患者的看病服务后，如果队列处于“非零”状态则立即开始下一服务，进入“忙”状态，否则，进入“闲”状态。
2.4对引起各实体变化的分析
“患者到达”或“患者结束排队”导致医务人员服务开始，患者看病结束导致医务人员服务结束，但是患者结束排队是以医生结束服务为条件，是条件事件。
患者到达医院，使医务人员由“闲”变“忙”，或者队列长度加1。
患者结束服务离开医院，使医务人员有“忙”变“闲”,或者队列长度减1。
2.5系统流程图
NO
YES
YESNO
系统流程图
2.6排队规则
由于校医院急诊属于单队单服务台服务系统，所以采取先到先服务排队规则，即每名患者到达时排在队尾，医务人员从队首开始一次服务。
3、系统数据收集与分析
由于此排队系统会受季节，天气等原因的影响，建模收集数据时有时间的限制，我选择在6月3日上午8点到下午3点的时间来收集数据，由于近期天气炎热，又有流行性感冒或中暑，此时间段医院流动人员较多，可能收集数据并不能完全代表真实状况。
3.1数据收集与分布表
中北大学校医院急诊排队系统数据收集与分析表
顾客到达
到达时刻
到达间隔（min）
开始时间
结束时间
服务时间（min）
等待时间（min）
工作人员休息时间
1
8:
13
0
8:
13
8:
16
3
0
0
2
8:
20
7
8:
20
8:
26
6
0
4
3
8:
22
2
8:
27
8:
31
4
4
0
4
8:
33
11
8:
33
8:
38
5
0
3
5
8:
39
6
8:
39
8:
43
4
0
1
6
8:
47
8
8:
47
8:
50
3
0
4
7
9:
09
22
9:
09
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13
4
0
19
8
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10
1
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13
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19
6
3
0
9
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13
3
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19
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23
4
6
0
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18
5
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23
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26
3
5
0
11
9:
29
11
9:
29
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31
2
0
3
12
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31
2
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31
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37
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0
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4
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0
14
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46
13
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46
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0
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52
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54
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58
4
2
0
17
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57
5
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58
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02
4
1
0
18
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05
8
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05
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10
5
0
3
19
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17
12
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17
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20
3
0
7
20
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18
1
10:
20
10:
23
3
2
0
21
10:
27
9
10:
27
10:
31
4
0
4
22
10:
33
6
10:
33
10:
35
2
0
2
23
10:
44
11
10:
44
10:
48
4
0
9
24
10:
56
12
10:
56
11:
00
4
0
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58
2
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00
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5
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05
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05
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10
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16
6
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0
28
11:
09
4
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16
11:
19
3
7
0
29
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19
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22
3
6
0
30
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22
9
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22
11:
26
4
0
0
31
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23
1
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26
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30
4
3
0
32
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27
4
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30
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35
5
3
0
33
11:
32
5
11:
35
11:
41
6
3
0
34
11:
34
2
11:
41
11:
48
7
7
0
35
11:
56
22
11:
56
12:
00
4
0
8
36
12:
18
22
12:
18
12:
23
5
0
18
37
12:
20
2
12:
23
12:
28
5
3
0
38
12:
37
17
12:
37
12:
43
6
0
9
39
1:
02
25
1:
02
1:
05
3
0
19
40
1:
10
8
1:
10
1:
16
6
0
5
41
1:
12
2
1:
16
1:
22
6
4
0
42
1:
15
3
1:
22
1:
26
4
0
3
43
1:
24
9
1:
26
1:
34
8
0
5
44
1:
36
12
1:
36
1:
44
8
0
4
45
1:
38
2
1:
44
1:
50
6
6
0
46
1:
40
2
1:
50
1:
59
9
10
0
47
1:
41
1
1:
59
2:
04
5
18
0
48
1:
48
7
2:
04
2:
08
4
16
0
49
2:
01
13
2:
08
2:
12
4
7
0
50
2:
10
9
2:
12
2:
15
3
2
0
3.2分布直方图
3.2.1患者到达时间间隔分布
3.2.2服务时间分布直方图
3.3分布假设
由上面分布直方图可以假设患者到达时间间隔是负指数分布，医务人员服务时间服从泊松分布。
3.4参数估计
3.4.1样本的平均值和方差
患者到达时间间隔平均值：
患者到达时间间隔样本方差：
=38.04
医务人员服务时间样本平均值：
4.58
医务人员服务时间样本方差：
=2.29
3.4.2估计量的选取
患病儿童到达时间服从负指数分布，其估计量选取为：
0.14对于工作人员服务时间服从泊松分布，所以，起估计量选取为：
4.58
3.5拟合度检验
（1）患者到达时间间隔拟合度检验
区间
0-5
25
23
-2
4
0.17
5-10
10
10
0
0
0
10-15
10
11
1
1
0.09
15-20
1
1
0
0
0
20-25
4
5
-1
1
0.2
计算得：
=0.46
查表得到：
自由度为5-1=4，当P=0.97时，卡方值为0.484>0.46，所以服从负指数分布。
（2）工作人员服务时间拟合度检验
区间
0-2
2
2
0
0
0
2-4
26
25
1
1
0.04
4-6
18
20
-2
4
0.2
6-8
3
3
0
0
0
8-10
1
0
1
1
0
计算得：
=0。
24
查表得到：
自由度为5-1=4，当P=0.99时，卡方值为0.297>0.24，所以服从泊松分布。
3.6相关性分析
3.6.1患者到达时间间隔散点图
由散点图可以看出，患者到达时间间隔与患儿到达人数没有明显的相关性。
3.6.2服务时间散点图
由上述散点图不难看出，工作人员的服务时间与患者的到达人数没有明显相关性，与患者的到达时间间隔也无明显相关性。
4、Wintess建模与仿真
由前面的数据分析，结合输入数据分析可以认为患者的达到时间间隔服从参数为7.14的负指数分布，医院工作人员服务时间服从参数为4.58的泊松分布。
4.1系统的WITNESS模型界面
4.2建模元素的定义
名称
类型
数量
说明
huanzhe
part
1
患者
jifen
part
1
对患者队长积分
paidui
Buffer
1
患者队列
yisheng
Machine
1
医生
jifen1
Variable（type:
real）
1
患者积分显示
duichang
Timeseries
1
患者队长显示
4.3对各个元素进行可视化设置
4.3.1在元素选择窗口选择huanzhe元素，鼠标右键点击Display,跳出Display对话框，
设置它的Text、Icon。
4.3.2在元素选择窗口选择jifen元素，鼠标右键点击Display,跳出Display对话框，设置它的Text属性。
4.3.3Buffer元素可视化设置
在元素选择窗口选择paidui元素，鼠标右键点击Display,跳出Display对话框，设置它的Text、Icon、Rectangle、PartQueue。
4.3.4Machine元素可视化设置
在元素选择窗口选择yisheng元素，鼠标右键点击Display,跳出Display对话框，设置它的Text、Icon、PartQueue。
4.3.5Variable元素可视化设置
在元素选择窗口选择jifen1元素，鼠标右键点击Display,跳出Display对话框，设置它的Tex
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