Моделирование организации: моделирование работы цветочного магазина

GENERATE 10,5 ;приход читателя в библиотеку 

      TRANSFER ALL,POST_1,POST_4,4 

POST_1 SEIZE POST1 ;читатель подходит к библиотекарю

      ADVANCE 9,4 ;читатель обслуживается

      RELEASE POST1 ;читатель покидает библиотекаря

      TERMINATE  ;читатель покидает очередь

      SEIZE POST2 

      ADVANCE 9,4 

      RELEASE POST2 

      TERMINATE  

      SEIZE POST3 

      ADVANCE 9,4 

      RELEASE POST3 

      TERMINATE 

POST_4 QUEUE POST4 

      SEIZE POST4 

      DEPART POST4 

      ADVANCE 9,4 

      RELEASE POST4 

      TERMINATE  

      GENERATE 480 ; время моделирования 8 часов

      TERMINATE 1 ; завершение моделирования 

      START 1

     3.2. Моделирование системы

     Опишем  поведение библиотеки, рассмотрев порядок фаз, в которых читатель приходит в библиотеку; если необходимо ждёт своей очереди; покупатель переходит из очереди на обслуживание к библиотекарю; библиотекарь обслуживает читателя; читатель уходит из библиотеки.

Исследуем поведение системы в течении 8 часов.

     Модель  должна обеспечить  сбор статистических данных об очереди читателей. На основе модельных экспериментов необходимо определить вероятность того, что читателю придется ожидать в очереди. Рассмотрим работу четырёх библиотекарей.

     Проведем  моделирование на основе следующих  данных:

1. интервал времени между приходом посетителей является случайной величиной, равномерно распределенной в пределах от 5 до 15 минут

2. продолжительность обслуживания одного посетителя также является случайной величиной, равномерно распределенной в пределах от 5 до 13минут

3. обслуживание осуществляется в порядке общей очереди

В модели будут присутствовать транзакты:

1. читатели

2. моделирование  необходимо осуществить на протяжении  заданного промежутка времени

3. каналов обслуживания – 4.

    Окно  REPORT c результатами моделирования представлен ниже на рисунке 3.1. 
 
 
 

Рис.3.1. 

В верхней  сроке окна указывается:

START TIME (начальное время) 0,000

END TIME (время окончания) 480,000

BLOCKS (число блоков) 22

FACILITIES (число каналов обслуживания) 3

STORAGES (число накопителей) 0

Число каналов (библиотекарей) в данном моделировании 3, т.к до 4 колонки очередь не доходит.

Далее указываются результаты моделирования  каналов обслуживания под определенным пользователем именами POST  (1,2,3).

ENTRIES – число входов

UTIL. – коэффициент использования

AVE. TIME – среднее время обслуживания

AVAIL. – доступность (состояние готовности)

OWNER – возможное число входов (номер последнего транзакта занявшего устройство)

PEND – количество прерванных в устройстве транзактов

INTER – количество прерывающих устройство транзактов

RETRY – количество транзактов, ожидающих специальных условий (повтор)

DELAY – отказано

MAX –  максимальная длина очереди

CONT. –  текущая длина очереди

ENTRY –  число входов

ENTRY (0) –  число нулевых входов

AVE. CONT. – средняя длина очереди

AVE.TIME –  среднее время пребывания транзактов  в очереди

AVE. (-0) –  среднее время пребывания транзактов  в очереди без учета нулевых  входов

RETRY  - количество транзактов, ожидающих специальных условий (повтор)

     Проанализируем  статистику очереди POST(1,2,3,4): из общего числа входов транзактов в очередь, равного 47, количество нулевых входов равно 0. Максимальная длина очереди за все время моделирования не превосходила 0.

Перегрузка  библиотекарей не наблюдается. В окне REPORT представленном на рисунка 3.1 видно, что  в основном загружены всего лишь 2 библиотекаря а уже 3 почти не занят т.к. коэффициент его использования равен 0,011. Таким образом можно сделать вывод что система работает стабильно, но требует управленческих решений, т.к. средства направленные в библиотеку не оправдываются. Ситуацию можно изменить уволив лишних библиотекарей, либо провести маркетинговые исследования и привлечь новых клиентов (читателей).

     Промоделируем систему массового обслуживания при другом количестве библиотекарей. Сократим их количество до двух.

GENERATE 10,5 ;приход читателя в библиотеку 

      TRANSFER ALL,POST_1,POST_2,4 

POST_1 SEIZE POST1 ;читатель подходит к библиотекарю

      ADVANCE 9,4 ;читатель обслуживается

      RELEASE POST1 ;читатель покидает библиотекаря

      TERMINATE  ;читатель покидает очередь

POST_2 QUEUE POST2 

      SEIZE POST2 

      DEPART POST2 

      ADVANCE 9,4 

      RELEASE POST2 

      TERMINATE  

      GENERATE 480 ; время моделирования 8 часов

      TERMINATE 1 ; завершение моделирования 

      START 1

Рис.3.2.  – Окно REPORT

      Чтобы проанализировать результаты моделирования  построим график с помощью GPSS. Это позволит в наглядном виде более подробно изучить изменение числа читателей и отследить очередь.(Рис 3.3) 

Рис.3.3. 

     Проанализировав систему  с двумя каналами POST (1,2) можно сказать следующее: Из общего числа входов транзактов в очередь, равного 15, количество нулевых входов равно 14, таким образом создаётся очередь. Следовательно, вероятность того, что клиенту придется дожидаться в очереди приблизительно равна 1\15= 0,0067 Среднее время пребывания в очереди клиентов без учета нулевых входов равна 0,333, что является достаточно приемлемым с практической точки зрения.

     В целом результаты моделирования  показывают, что при заданных интенсивности потока и продолжительности обслуживания рассматриваемая система массового обслуживания работает стабильно, но требует корректировки в меньшей степени, чем в первом случае. 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     В данной работе была исследована работы библиотеки, проведено моделирование входных данных, произведено моделирование системы. На основе анализа собранной информации можно сделать следующие выводы:

  Имитационное моделирование является экспериментальной и прикладной методологией, которая позволяет описать поведение системы; построить гипотезы и теории, которые могут объяснить наблюдаемое поведение исследуемой системы; использовать эти теории для предсказания будущего поведения системы. Оно может быть применено в различных сферах деятельности, где исследуемый объект представляется в виде сложной системы.

     Для прогнозирования объемов услуг  была построена имитационная модель библиотеки, которая отражает возможный уровень повышения или необходимость снижения предоставления услуг. Предварительно проведено моделирование входных данных.

     Поскольку при задании параметров систем проблем  не возникает, то важнейшей задачей  являлось моделирование входных  данных для имитационных моделей. Формирование входных сигналов из внешней среды  для данной имитационной модели среды можно осуществлять, если известны законы их формирования.

     В общем случае входные сигналы  из внешней среды представляются в виде динамических рядов, фиксирующих  значение какого-то показателя в определенные моменты времени, или какого-либо потока событий, появляющихся в заранее неизвестные моменты времени.

     Конечной  целью этапа проведения исследования является получение достаточной  статистической информации для принятия решений по результатам моделирования. На этом этапе требуется осуществлять многократные прогоны имитационной модели при различных комбинациях значений управляемых параметров модели в соответствии с планом эксперимента. При этом необходимо протоколировать результаты каждого прогона модели для их последующего анализа и выработки практических рекомендаций.

     Теоретически  для создания имитационных моделей  можно использовать самые разнообразные  программные средства от универсальных  языков программирования и табличного процессора Excel до специализированных систем имитационного моделирования, таких как Arena и GPSS World. Мы использовали в процессе исследования системы программный продукт GPSS World.

     Для имитационных моделей практически  отсутствуют ограничения на область  их применения по типу моделируемой системы, и речь может идти только о целесообразности использования имитационной модели в конкретной области и об объеме трудозатрат на ее разработку.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 

1. Томашевский В., Жданова E. «Имитационное моделирование в среде GPSS»  – М.:Бестселлер, 2003г.

2. http://ru.wikipedia.org

3. Башмаков А.И. «Интеллектуальные информационные технологии», 2005г.

4. Кудрявцев Е.М. «GPSS World»  2004 г.