Реферати українською » Экономико-математическое моделирование » Імітаційне моделювання групового обслуговування з декількома етапами і подвійний чергою: робота оптового магазину


Реферат Імітаційне моделювання групового обслуговування з декількома етапами і подвійний чергою: робота оптового магазину

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

>ГОУВПО «Нижегородський державний архітектурно – будівельний університет»

Міжнародний Інститут економіки, правничий та менеджменту

Кафедра інформаційних систем економіки

Курсова робота

з дисципліни: Математичні методи лікування й моделі

на задану тему:

«>Имитационное моделювання групового обслуговування з кількома етапами і подвійний чергою: робота оптового магазину»

>Виполнил студент:

>Чикунова Є. Про.

Перевірив:

Прокопенко М. Ю.

р. М. Новгород

2010 р.


>Оглавление

Запровадження

1Имитационное моделювання

2 Опис системи

2.1Модельное час

2.2 Класи і об'єкти

2.3 Події і нові методи

3 Реалізація моделі

3.1 Програмна реалізація

3.2 Побудова графіків

3.2.1 Програмаgnuplot

3.2.2 Використання програми для побудови графіків

4 Аналіз результатів

Список використаної літератури


Запровадження

 

У світі гарантією ефективнішої роботи будь-якого підприємства служить раціональне використання коштів й трудовому чинника. Саме для розрахунку економічного ефекту роботи оптового магазину необхідно провести імітаційне моделювання виходячи з установлених заздалегідь залежностей.

Термін імітаційне моделювання означає, йдеться про моделях з допомогою, які неможливо обчислити чи передбачити результат і тому з допомогою проводитися обчислювальний експеримент при заданих вихідних даних.

Метод імітаційного моделювання дає можливість використання математичного апарату та обчислювальної техніки на дослідження ходу економічних процесів.

Отже, сутність імітаційного моделювання у тому, що з допомогою ЕОМ відтворюється поведінка досліджуваної системи, а дослідник, управляє ходом процесу аналізує одержувані результати. Тому під імітацією слід розуміти чисельний метод проведення на ЕОМ експериментів із алгоритмами,описивающими поведінка системи та визначення цікавлять нас функціональних характеристик.

Метою згаданої курсової роботи є підставою розробка моделі групового обслуговування з кількома етапами і подвійний чергою, тобто робота оптового магазину. Основою розробки моделі у даної курсової роботі є метод імітаційного моделювання. Також курсова робота передбачає створення програми мовою З++, які забезпечують введення вихідної інформації, її обробку, реалізацію алгоритму імітації процесу видачу необхідної інформації.


1.Имитационное моделювання

Можна дати таке визначення поняття модель: це таке опис, яке виключає несуттєві подробиці і враховує найважливіші особливості системи. Моделювання ж можна з'ясувати, як методологію вивчення системи з допомогою спостереження відгуку моделі на штучно генерований вхідний потік. До. Шеннон пише так: «>Имитационное моделювання є процес конструювання моделі реальної системи та постановки експериментів в цій моделі із єдиною метою або зрозуміти поведінка системи, або оцінити (у межах обмежень, накладених деяким критерієм чи сукупністю критеріїв) різні стратегії, щоб забезпечити функціонування даної системи...»Имитационное моделювання є експериментальної і прикладної методологією, має такі цілі [1]:

· Опис поведінки системи;

· Побудова теорій і гіпотез, які можуть опинитися пояснити бачимо поведінка;

· Використання цих теорій для передбачення майбутнього поведінки системи, тобто впливів, які можна викликані змінами у системі чи змінами способів її функціонування.

Автори однієї методологічної роботи сформулювали основні чинники, що впливають прийняття рішення за результатами моделювання:

· адекватне розуміння розв'язуваної завдання, т. е. коли завдання в повному обсязі визначена й недостатньо чітко описана, обмаль шансів, що його виконання принесе якусь користь. Це фундаментальне твердження стосується всіх завданням, Не тільки до моделювання.

· коректна модель. Це першорядний чинник для технічно чи економічно розв'язання, якщо всю завдання цілому. Помилки в моделі, якщо де вони виявлено, швидше за все, приведуть до прийняття результатів, заснованих на виключно зрадливої моделі. Вартість подібного типу помилок зазвичай дуже високий. Навіть якщо його помилка виявлено, але це сталося на пізніх етапах проекту, вартість виправлень входять також і повторне проходження попередніх етапів.

· коректна програма. Програмування — останній етап розробки, і коректна програма то, можливо написана лише з коректною моделі. Аргументи на користь коректності програми таку ж, що у моделі.

· планування експерименту. Розробка моделі і програми повинна відбивати мети, котрим виконується моделювання. Для отримання необхідних відповідей програмі потрібно правильно поставити, тобто спланувати послідовність обчислювальних експериментів із повним розумінням проблеми.

· інтерпретація результатів. Ніяка моделююча програма це не дає відповіді з стовідсоткової достовірністю. Результати моделювання виходять з урахуванням обробки випадкових чисел, для їх правдивого розуміння потрібно застосування статистичних методів.

Отже, моделювання — це вже, ніж просто програма. Досягнення цілей моделювання вимагає пильної уваги всім зазначеним чинникам.

Типова послідовність імітаційного моделювання входять такі етапи [1]:

1.  >Концептуальний: розробка концептуальної схеми і підготовка області вихідних даних;

2.  Математичний: розробка математичних моделей та обґрунтування методів моделювання;

3.  Програмний: вибір коштів моделювання й розробка програмних моделей;

4.  Експериментальний: перевірка адекватності і коригування моделей, планування обчислювальних експериментів, безпосередньо моделювання, інтерпретація результатів.

>Имитационное моделювання за комп'ютером, у принципі, дозволяє проаналізувати будь-яку реальну систему довільній складності. Концептуально,промоделировать складна система як і легко, як і просту, різниця - буде перебувати лише у обсязі програмного коду. Імітаційна модель може врахувати будь-який нюанс в дисципліни обслуговування лише шляхом невеличкий модифікації тексту однієї-двох процедур, а аналітичної моделі це вимагатиме корінний переробки всіх рівнянь, зробити модель неозора складної чи виявитися взагалі неможливим. Це відбиває як силу, і слабкість імітаційної методології. З одного боку, імітаційне моделювання дасть метод аналізу, який можна застосовувати у випадках, коли математична модель надмірно складна й дозволяє аналітику отримати точні результати. Але з іншого боку, імітаційна модель Демшевського не дозволяє глибоко зазирнути у сутність системи, виявити її «родзинки» і закони, якими вона живе, побудувати якісні залежності між «входом» і «виходом», як це дозволяє зробити математична модель, коли його, звісно, вдалося розв'язати. Те, що з погляді на математичний результат видно відразу, приимитационном моделюванні то, можливо виявлено тільки внаслідок постановки значної кількості експериментів (ще кажуть «>прогонов»)[1].

Головна й найочевидніша мета імітаційного моделювання — з'ясувати, як вплинуть на продуктивність окремі зміни конфігурації системи чи збільшення навантаження її у. Процес моделювання включає три фази. На фазі >валидации будується базова модель наявної системи, перевіряються і обгрунтовуються припущення, які у її основі. На фазі проектування модель використовують у прогностичних цілях для передбачення впливи різних модифікацій на продуктивність. На фазі >верифи>кации реальна продуктивність модифікованої системи порівнюється зі результатами моделювання. Взяті разом, ці три фази утворюють модельний цикл [1].

Фазавалидации.

Починається з описи моделі і включає вибір тих ресурсів немає і елементів діяльності, котрі представлені; виявлення особливостей системи, які прагнуть уваги; вибір структури моделі; процедури розрахунку необхідних показників за результатами імітаційного експерименту.

Далі в реально функціонуючої системі проводяться виміри вхідних параметрів, які послужать робочим матеріалом для моделі, і навіть виміри продуктивності, результати яких порівнюватимуть із вихідними даними моделі з оцінки її точності. Модель перевіряється, у результаті може знадобитися доповнити неї зміни. Значимі різницю між вихідними даними системи та моделі засвідчують недоліках моделі - якесь припущення виявилося некоректним, якісь чинники проігноровані неправомірно. Але й відсутність таких відмінностей ще гарантує те, що модель зуміє правильно передбачити вплив кількісних і якісних змін - у системі.

Фаза проектування.

І на цій фазі вхідні параметри змінюються відповідно до модифікацією системи, ефективність якою потрібно перевірити з допомогою моделі. Це складне і відповідальний процес, бо необхідно правильно сформулювати питаннядли моделі. Результати потім аналізуються, їх відмінності між вихідних даних вихідної моделі і є ефект від участі модифікації системи.

Фаза верифікації.

На фазі верифікації виміру знімаються з оновленої системи, і знову проводиться порівняння. Продуктивність системи порівнюється зі даними моделювання.Наблюдаемие відмінності можуть пояснюватися з двох причин:

· або за складанні моделі втрачені деякі її властивості, що дозволяє себе знати який завжди, а лише за збігу для певних обставин;

· або система відреагувала зміни зовсім по-іншому, як прогнозувалося в моделі.

З іншого боку, точність вихідних даних моделі може бути краще точності, з якою задано вхідні параметри.

>Модельний цикл це не суворо послідовним процесом. Між окремими складовими фазвалидации і проектування можуть існувати жорсткі залежності. Може знадобитися сумісність між описом моделі, вимірами даних, і методикою оцінки моделі. Досягнення такий сумісності і його узгодження з конкретною метою моделювання є зі своєї сутності процесамиитерационними.[1]


2. Опис системи

У оптовому магазині використовується нова процедура обслуговування клієнтів. Клієнти, потрапляючи до магазину, визначають за каталогом найменування товарів, що вони хотіли б придбати. Після цього клієнта обслуговує клерк, що йде на розташований поруч склад і дає необхідний товар. Клієнт очікує двічі, спочатку прийому замовлення, потім його виконання. Кожен із клерків може обслуговувати одночасно трохи більше шести клієнтів. Час, яке витрачає клерк на шлях до складу, рівномірно розподілено на інтервалі від 0.5 до $1,5 хв. Час пошуку потрібного товару залежить від кількості найменуванні, які клерк має знайти складі. Це час нормально розподілено з математичним очікуванням, рівнимутроенному числу шуканих найменувань, і середньоквадратичним відхиленням, рівним одну п'яту математичного очікування. Отже, якщо, наприклад, зі складу треба взяти товар одного найменування, час з його пошук буде гаразд розподілено з математичним очікуванням, рівним 3 хв. і середньоквадратичним відхиленням, рівним 36 з. Час повернення зі складу рівномірно розподілено на інтервалі від 0.5 до $1,5 хв. Після повернення зі складу клерк розраховується з усіма клієнтами, що їх обслуговує. Час спокути перед клієнтом рівномірно розподілено на інтервалі від 1 до 3 хв. Розрахунок виробляється у тому порядку, що не до клерку надходили заявки товару. Інтервали між моментами надходження заявок на товари від клієнтів експоненціально розподілені з математичним очікуванням, рівним 2 хв Клієнтів у книгарні обслуговують три клерка. Мета моделювання — визначити таке:

Про завантаження клерків;

Про середнє час, необхідне обслуговування одного клієнта з моменту подання заявки товару до оплати рахунки купити;

Про середня кількість заявок,удовлетворяемих клерком за вихід складу.

Тривалість імітаційного прогону становить 1000 хв.

 

2.1Модельное час

Оскільки час у завданню розмірне, за одиницю модельного часу приймемо секунд.Равномерное розподіл будемо генерувати у секундах, а нормальне іекспоненциальное — в хвилинах, з наступним множенням на 60 і округленням до найближчого цілого.

2.2 Класи і об'єкти

У задачі описана відкритамногоканальная система з необмеженим буфером, має, проте, ряду досить цікавих особливостей. Обслуговування заявки в каналі (клерком) ємногоетапний процес з параметром - кількістю одноразово обслуговуваних клієнтів. Ця дисципліна називається групове обслуговування. Отже, поточний стан процесу обслуговування характеризується не одним значенням — часом, які залишилися до завершення, а кількома — номером етапу, часом, які залишилися до завершення етапу, і кількістю клієнтів. Таких етапів чотири — шлях складу, пошук товару, шлях назад, розрахунок. На перших трьох етапах число клієнтів постійний, на четвертому воно поступово зменшується нанівець, оскільки квадратний клієнт залишає систему.

Цікава тут також систему черг. Час перебування клієнти на магазині і двох стадії. Спочатку він стоїть у загальній "черзі (назвемо її первинної) і чекає, коли один клерків зверне неї і ухвалить закон замовлення. Клієнти, перебувають у первинної черги, пов'язані поки що з яким клерком, а ставляться хіба що до всього магазину загалом. Після прийому замовлення клієнт перетворюється на чергу, що складається з людей, які зробили замовлення й чекають повернення «свого» клерка зі складу з товаром (назвемо її вторинної).Вторичная чергу співвідноситься з конкретною клерком, її довжина, відповідно до умові завдання, неспроможна перевищувати жердина, а кількість вторинних черг одно трьом — загальної кількості клерків. На противагу цьому первинна чергу, може бути лише одне та на довжину немає. Зрозуміло, як первинна, і з вторинних черг може протягом цілого певного часу бути порожній.

Зауважимо, що така система обслуговування прийнята зараз у більшості магазинів, торгуючих комп'ютерною та оргтехнікою, зокрема у тому, послугами якого за необхідності користується автор. Деяку аналогію можна навести і з обслуговуванням у ресторані, гаї клієнт теж спочатку чекає приходу офіціанта, та був — виконання замовлення, але поняття черги, у цьому випадку менш акцентоване, та й система взаємовідносин офіціанта з клієнтом ресторану все-таки трохи складніше.

Усе користь те, що логіку роботи клерка і лише магазину загалом треба відокремити друг від одного й накинути у різних класах, інакше сам принцип об'єктного моделювання буде вихолощений.Введем класи Клерк (>Clerk) і Магазин (>Shop)- Перш ніж перераховувати їх поля даних, підкреслимо таку обставину. У умови завдання дано максимальне значення обсягу групи - шість. У випадку можна обмежити і мінімальну значення, яке назвемо мінімальним індексом групи (МіГ)- Сенсновою поняття залежить від те, що вільний клерк не почне обслуговування клієнтів до того часу, поки довжина первинної черги стане дорівнює значенням МіГ. Якщо на момент накопичення потрібної кількості клієнтів вільних клерків кілька, вибір клерка, початківця обслуговувати цю групу, здійснюється випадково. Зрозуміло, що стандартне значення МіГ — одиниця.

Ще одне запитання — взаємні посилання між класами. У системі об'єкти класівClerk іShop є рівноправними, адже кожен об'єкти класуClerk входить у зону відповідальності єдиного об'єкта класуShop, але з навпаки. Оскільки об'єктShop управляє системи у цілому, йому потрібен доступом до кожному об'єктуClerk передачі йому різних повідомлень (наприклад, вказівку прийняти замовлення). Кожен із клерків відповідає за себе, і його посиланняShop непотрібна, оскільки всім інформаційним обміном керуєShop. Оскільки перехресних посиланьпет, тип покажчика при оголошенні поля класуShop можна вказував, вочевидь (>Clerk**), якщо, звісно, класClerk описаний вheader-файле раніше, ніж класShop.

Перерахуємо поля даних класуClerk.

>Неизменяемие поля:

· середнє час перебування клерка їсти дорогою (60 з);

· максимальне відхилення від середнього на час перебування клерка їсти дорогою (30 з);

· середнє час розрахунку одного клієнта (120 з);

· максимальне відхилення

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація