Имитационное моделирование экономических процессов
1. Теоретические основы имитационного моделирования 2
1.1 Имитационные модели систем массового обслуживания 2
1.2 Случайные характеристики систем массового обслуживания 4
1.3 Анализ структуры моделируемых процессов 4
1.4 Сравнительная характеристика систем имитационного моделирования 5
1.5 Мировая общецелевая система моделирования GPSS World 5
2. Основы моделирования в системе GPSSW. Базовые понятия и определения 7
2.1 Система массового обслуживания 7
2.2 Имитационная модель 7
2.3 Представление времени в процессе имитации 8
2.4 Динамические элементы системы 8
2.5 Именованные величины 9
2.6 Типы данных 9
3. Углубленные знания по работе с системой GPSS World 10
3.1 Вычислительные выражения 10
3.2 Основные операторы языка GPSS 11
3.3 Основные составляющие системы GPSSW 11
3.4 Основные этапы моделирования в системе GPSSW 12
Рекомендуемая литература: 13
1. Теоретические основы имитационного моделирования
1.1 Имитационные модели систем массового обслуживания
В процессе управления различными процессами постоянно возникает необходимость прогнозирования результатов в тех или иных условиях. Для ускорения принятия решения о выборе оптимального варианта управления и экономии средств на эксперимент используются модели процессов.
Можно дать следующее определение: объект А есть модель объекта В, если:
А и В не идентичны друг другу;
А отвечает на вопросы относительно В.
Р
ис.1.
Схема классификации моделей.
Все многообразие моделей можно разделить на следующие группы.
По своему назначению модели делятся на статические и динамические. Статические модели демонстрируют структуру объекта. С точки зрения данного определения они отвечают на вопросы типа "Как устроено...". Динамические модели демонстрируют поведение объекта во времени. Они отвечают на вопросы типа "Что будет, если...".
По принципу работы модели можно разделить на математические и имитационные. Математические модели описывают объект с помощью математических формул, по которым выходные параметры вычисляются на основании значений входных параметров. Имитационные модели имитируют действия, выполняемые объектом, и выходные параметры получаются как результат этих действий. Осуществлять моделирование можно как с помощью физической имитации процессов, так и с помощью программных средств ЭВМ.
Второй способ, естественно, является наиболее предпочтительным с точки зрения времени и затрат на построение модели и проведение экспериментов с ней. В настоящее время под термином "имитационная модель", как правило, понимают именно специальный программный продукт, позволяющий имитировать заданный процесс.
СМО - это система, в составе которой можно выделить обслуживающие приборы и потоки заявок.
Заявка - это требование какого-либо обслуживания, выполняемого в течение некоторого промежутка времени (возможно, нулевого).
Обслуживающий прибор (ОП) - это устройство (подразделение, исполнитель и т.д.), которое реализует процесс обслуживания заявки.
Поток заявок - это перемещение заявок от одного ОП к другому.
На рис. 2 представлена общая схема структуры систем массового обслуживания. Заявки поступают на вход всей СМО и далее каждого ОП с заданным интервалом времени. При определенных сочетаниях интервала поступления и интервала обслуживания заявок в СМО могут возникать очереди на входе обслуживающих приборов.
Многие экономические системы относятся к системам массового обслуживания. На входе экономической системы имеются заявки на производство товаров или оказание услуг. Целью функционирования экономических систем является получение прибыли. Обслуживание заявки состоит в ее выполнении, то есть в преобразовании в выходную продукцию предприятия, которая далее преобразуется в прибыль.
Имитационные модели СМО имитируют обслуживание потока заявок.
Основные вопросы, на которые отвечает имитационная модель, это:
время обслуживания заявки в моделируемой системе с учетом ожидания в очередях;
загрузка ресурсов системы.