34

Министерство образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

Методические указания

по выполнению курсовой работы

для студентов специальностей 071900, 072000

Санкт-Петербург

2002

Рассмотрены и рекомендованы к изданию

учебно-методической комиссией

лесоинженерного факультета Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 16 мая 2002 г.

С о с т а в и т е л ь

доктор технических наук, профессор С.В.Гуров

О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р

доктор экономических наук, профессор П.Н.Коробов

Р е ц е н з е н т

кафедра математических методов и моделирования

в экономике и управлении (ЛТА)

Методические указания содержат тематику курсовых работ по дисциплине «Моделирование систем», ориентированных на изучение статистического и имитационного моделирования, образцы выполнения составных частей курсовой работы с использованием функций Microsoft Excel, общие правила выполнения и оформления курсовой работы.

Введение

Системой принято называть совокупность элементов, между которыми имеются связи любой природы, обладающую функцией (назначением), которой нет у составляющих ее элементов. Информационные системы, как правило, представляют собой сложные территориально распределенные системы с большим количеством составляющих элементов и разветвленной сетевой структурой.

Разработка математических моделей, позволяющих оценить показатели функционирования информационных систем, является сложной и трудоемкой задачей. Для определения характеристик таких систем можно применить метод имитационного моделирования с последующей обработкой результатов эксперимента.

Имитационное моделирование является одной из центральных тем при изучении дисциплин «Моделирование систем» и «Математическое моделирование». Предметом имитационного модели­рования является изучение сложных процессов и систем, подвер­женных, как правило, воздействию случайных факторов, путем проведения экспериментов с их имитационными моделями.

Суть метода проста — имитируется “жизнь” системы при многократном повторении испытаний. При этом моделируются и регистрируются случайно меняющиеся внешние воздействия на систему. Для каждой ситуации по уравнениям модели просчитываются системные показатели. Существующие современные методы математической статистики позволяют ответить на вопрос: можно ли, и с каким доверием, использовать данные моделирования. Если эти показатели доверия для нас достаточны, мы можем использовать модель для изучения данной системы.

Можно говорить об универсальности имитационного моделирования, поскольку оно применяется для решения теоретических и практических задач анализа больших систем, включая задачи оценки вариантов структуры системы, оценки эффективности различных алгоритмов управления системой, оценки влияния измене­ния различных параметров системы на её поведение. Имитационное моделирование может быть положено также в основу синтеза больших систем, когда требуется создать систему с заданными характеристиками при определённых ограничениях и которая при этом, согласно выбранным критериям, была бы оп­тимальной.

Имитационное моделирование является одним из наиболее эффективных средств исследования и проектирования сложных систем и часто единственным практически реализуемым методом исследования процесса их функционирования.

Целью курсовой работы является изучение студентами методов имитационного моделирования и методов обработки статистических данных на ЭВМ с использованием прикладных программных средств. Далее приводятся возможные темы курсовых работ, позволяющие исследовать сложные системы на основе имитационных моделей.

• Имитационное моделирование в задачах одномерного или плоского раскроя. Сравнение плана раскроя с оптимальным планом, полученным методами линейного целочисленного программирования.

• Транспортные модели и их варианты. Сравнение плана перевозок, полученного методом имитационного моделирования, с оптимальным планом, полученным методом потенциалов.

• Применение метода имитационного моделирования к решению оптимизационных задач на графах.

• Определение объемов производства как задача многокритериальной оптимизации. Использование метода имитационного моделирования для нахождения множества достижимости и множества Парето.

• Метод имитационного моделирования в задачах календарного планирования. Получение рекомендаций по составлению рационального расписания.

• Исследование характеристик информационных систем и каналов связи как систем массового обслуживания методом имитационного моделирования.

• Построение имитационных моделей при организации запросов в базах данных.

• Применение метода имитационного моделирования для решения задачи управления запасами с постоянным, переменным и случайным спросами.

• Исследование работы цеха рубительных машин методом имитационного моделирования.

Далее будут рассмотрены характерные этапы выполнения курсовой работы на тему «Исследование надежности технической системы методом имитационного моделирования».