Моделювання програмного забезпечення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделювання програмного забезпечення

ВСТУП

Процеси функціонування різних систем і мереж зв'язку можуть бути представлені тією чи іншою сукупністю систем масового обслуговування (СМО) - стохастичних, динамічних, дискретно-безперервних математичних моделей. Дослідження характеристик таких моделей може проводитися або аналітичними методами, або шляхом імітаційного моделювання.

Імітаційна модель відображає стохастичний процес зміни дискретних станів СМО в безперервному часу у формі моделює алгоритму. При його реалізації на ЕОМ проводиться накопичення статистичних даних по тих атрибутів моделі, характеристики яких є предметом досліджень. Після закінчення моделювання накопичена статистика обробляється, і результати моделювання виходять у вигляді вибіркових розподілів досліджуваних величин або їх вибіркових моментів. Таким чином, при імітаційному моделюванні систем масового обслуговування мова завжди йде про статистичному імітаційному моделюванні.

СМО описують різні по своїй фізичній природі процеси функціонування економічних, виробничих, технічних та інших систем, наприклад потоки поставок продукції деякого підприємству, потоки деталей і комплектуючих виробів на складальному конвеєрі цеху, заявки на обробку інформації в ЕОМ від віддалених терміналів і т.д.

Одним із спеціалізованих і ефективних засобів імітаційного моделювання та дослідження складних технічних систем є GPSS (GENERAL PURPOSE SIMULATION SYSTEM). Це універсальна система імітаційного моделювання дискретних об'єктів, процесів і однойменного вхідного мови, призначені для побудови моделей і проведення обчислювального експерименту. В даний час мова GPSS є досить актуальним, оскільки орієнтований на клас об'єктів, які можна представити у вигляді систем масового обслуговування. У нього входять спеціальні засоби, що дозволяють описувати поведінку досліджуваних систем в динаміці.

Метою даної курсової роботи є вивчення та освоєння навичок створення імітаційних моделей систем масового обслуговування на ЕОМ за допомогою спеціальної мови моделювання GPSS, який дозволяє проводити експерименти, що займають тижні, місяці і навіть роки модельного часу, всього за кілька секунд реального часу.

1.Побудова концептуальної моделі системи та її формалізація

1.1 Формулювання мети і постановка задачі машинного моделювання системи

Постановка завдання:

Диспетчер керує внутришньозаводским транспортом і має в своєму розпорядженні дві вантажівки. Заявки на перевезення надходять до диспетчера кожні 6 ± 3 хв. З імовірністю 0,6 диспетчер запитує по радіо одну із вантажівок і передає їй заявку, якщо та вільна. В іншому випадку він запитує іншу вантажівку і таким чином продовжує сеанси зв'язку, поки одна з вантажівок не звільниться. Кожен сеанс зв'язку триває рівно 1,5 хв. Диспетчер допускає накопичення у себе до п'яти заявок, після чого знову прибулі заявки отримують відмову. Вантажівки виконують заявки на перевезення за 13 ± 7 хв. Змоделювати роботу внутрішньозаводського транспорту протягом 12 ч. Підрахувати число обслужених і відхилених заявок. Визначити коефіцієнти завантаження вантажівок.

Необхідно досліджувати роботу внутрішньозаводського транспорту. В якості мети моделювання виберемо вивчення функціонування системи, а саме оцінювання її характеристик з точки зору ефективності роботи системи, тобто чи буде вона простоювати, працювати на знос або працювати з запасом. В якості мети ефективного функціонування системи доцільно вибрати максимізацію завантаження вантажівок і одночасно мінімізацію ймовірності відмови в обслуговуванні внаслідок переповнення черги заявок до диспетчера.

З урахуванням наявних ресурсів в якості методу розв'язання задачі виберемо метод імітаційного моделювання, що дозволяє не тільки аналізувати характеристики моделі, але й проводити структурний, алгоритмічний і параметричний синтез моделі на ЕОМ при заданих критеріях оцінки ефективності і обмеженнях.

У завданні до курсового проектування необхідно визначити:

* число обслугованих заявок;

* число відхилених заявок;

* коефіцієнти завантаження вантажівок;

1.2 Аналіз задачі моделювання системи

В якості критерію оцінки ефективності процесу функціонування системи доцільно вибрати ймовірність відмови в обслуговуванні, внаслідок переповнення заявок до диспетчера, яка повинна бути мінімальною, при цьому завантаження вантажівок має бути максимальною. Співвідношення завантаження вантажівок має бути в середньому однаковою, щоб кожен пристрій був задіяний рівноцінно.

Екзогенні (незалежні) змінні моделі:

* інтервал часу (інтенсивність) приходу заявок на перевезення до диспетчера;

* допустиме число заявок до диспетчера;

Ендогенні (залежні) змінні моделі:

* завантаження вантажівок;

* поточне число заявок в черзі;

* кількість обслужених заявок;

* кількість відхилених заявок;

При побудові математичної імітаційної моделі процесів функціонування системи будемо використовувати безперервно-стохастичний підхід на прикладі типової Q-схеми, тому що досліджувана система - робота внутрішньозаводського транспорту - може бути представлена як система масового обслуговування з безперервним часом обробки параметрів при наявності випадкових факторів.

Формалізувати процес функціонування досліджуваної системи в абстракціях Q-схеми, на другому етапі алгоритмізації моделі та її машинної реалізації виберемо мову імітаційного моделювання, тому що високий рівень проблемної орієнтації мови значно спростить програмування, а спеціально передбачені в ньому можливості збору, обробки і виведення результатів моделювання дозволять швидко і детально проаналізувати можливі наслідки імітаційного експерименту з моделлю. Для отримання повної інформації про характеристики процесу функціонування системи необхідно буде провести повний факторний експеримент, який дозволить визначити, наскільки ефективно функціонує система, і видати рекомендації щодо її удосконалення.

1.3 Визначення вимог до вихідної інформації про об'єкт моделювання і організації їх збору

Вся необхідна інформація про систему і зовнішньому середовищі представлена в пункті 1.1.1 «Формулювання мети і постановка задачі машинного моделювання системи» і не вимагає попередньої обробки.

1.4 Висування гіпотез і прийняття припущень

Для заповнення прогалин в розумінні завдання дослідження, а також перевірки можливих результатів моделювання при проведенні машинного

експерименту висуваємо наступні гіпотези:

* кількість обслуговуваних заявок буде більше числа не обслуговуваних;

* завантаження 1 вантажівки буде більше завантаження 2 вантажівки, т.к ймовірність запиту 1 вантажівки дорівнює 0,6, а 2 вантажівки - 0,4.

Визначення параметрів і змінних моделі

Вхідні змінні моделі:

інтервал часу (інтенсивність) приходу заявок до диспетчера, t_пр t_пр, де t_пр - середній інтервал часу між приходом заявок до диспетчера, t_пр - половина інтервалу, в якому рівномірно розподілено значення, одиниця виміру - хвилина.

* ймовірність запиту диспетчером 1 вантажівки P_ГР1=0,6;

* ймовірність запиту диспетчером 2 вантажівки P_ГР2=0,4;

Якщо інтенсивність приходу заявок до диспетчера буде менше часу роботи вантажівок, то завантаження системи в цілому буде зростати, і, як наслідок, буде збільшуватися кількість заявок, які отримають відмову в обслуговуванні.

Вихідні змінні моделі:

кількість заявок, обслужених вантажівками за заданий інтервал часу роботи внутрішньозаводського транспорту,N_ОБС, одиниця вимірювання - кількість заявок;

кількість заявок, які отримали відмову в обслуговуванні внаслідок переповнення числа заявок у диспетчера за заданий інтервал часу роботи внутрішньозаводського транспорту,N_ОТК, одиниця вимірювання - кількість заявок.

завантаження вантажівок, Z_ГР1 і Z_ГР2, одиниця виміру - відносна одиниця;

Параметри моделі:

* допустиме число заявок до диспетчера, l_доп, одиниця вимірювання - кількість заявок;

* час роботи вантажівок t_гр1 t_гр1, t_гр2 t_гр2,где t_гр1 , t_гр2 - середній час роботи вантажівок, t_гр1, t_гр2 - половина часу, в якому рівномірно розподілено значення, одиниця виміру - хвилина;

* сеанс зв'язку, для передачі заявки на обслуговування одного з вантажівок, t_св, одиниця виміру - хвилина;

Встановлення основного змісту моделі

На основі аналізу вихідних даних і висунутих гіпотез можна зробити висновок про те, що процеси, що відбуваються в моделюється системі, є процесами масового обслуговування, тому ці процеси доцільно описати на мові Q-схем.

Обґрунтування критеріїв оцінки ефективності системи

Для оцінки якості процесу функціонування моделюється системи сформуємо на підставі аналізу задачі моделювання системи функцію поверхні відгуку в досліджуваній області зміни параметрів і змінних як сукупність критеріїв оцінки ефективності. Ця функція дозволить визначити екстремуми реакції системи.

Визначення процедур апроксимації

Для апроксимації реальних процесів, що протікають в системі, скористаємося процедурою визначення середніх значень вихідних змінних, оскільки в системі є випадкові значення змінних і параметрів.

Опис концептуальної моделі системи

Концептуальна модель досліджуваної системи представлена у вигляді структурної схеми (рис. 1), що складається з одного вхідного потоку х - заявки на перевезення, що приходять до диспетчера, трьох вихідних потоків у₁, у₂ - заявки, обслужених відповідним вантажівкою, і у₃ - заявки, яким не вистачило місця в накопичувачі, і двох пристроїв (вантажівок).

Рис. 1. Концептуальна модель у вигляді структурної схеми

В якості типової математичної схеми застосовується Q-схема, що складається з одного джерела (І), накопичувача (Н), двох каналів (К1, К2), чотирьох клапанів (рис. 2). Заявки (які приходять до диспетчера) в систему надходять від джерела І з інтервалом 6 3 хв в накопичувач Н з ємністю Lдоп рівною 5, оскільки за умовою диспетчер допускає у себе накопичення до 5 заявок. Канал К₁ відповідає першому вантажівці, канал К₂ - другому вантажівці. Від джерела заявки надходять в клапан 1, який управляється накопичувачем Н. У разі відсутності місця в накопичувачі заявки отримують відмову NОТК. Обробка (затримка) заявки у накопичувачі займає 1,5 хв. Від накопичувача Н заявки надходять в клапан 2, який управляється каналом К1 з імовірністю 0,6, в разі його заняття заявки надходять в клапан 3, який управляється каналом К2 з імовірністю 0,4. При занятті каналу К2, заявки надходять в клапан 2. Обробка (затримка) заявки в каналах К1 і К2 займає 13 7 хв. Клапан 4 отримує обслужених заявки від каналів К1 і К2.

Рис. 2. Концептуальна модель у вигляді Q-схеми.

Формальна модель системи:

Q = { И, Н, К₁, К₂, N_ОБС, N_ОТК, кл₁, кл₂,кл₃,кл₄, L_ДОП = 5 }.

Згідно розробленої концептуальної моделі остаточні гіпотези і припущення співпадають з раніше прийнятими. Обрана процедура апроксимації визначення середніх значень вихідних змінних відповідає реальним випадковим процесам, що протікають в системі масового обслуговування.

Перевірка достовірності концептуальної моделі

Перевірка достовірності концептуальної моделі повинна включати:

а) перевірку задуму моделі: початкове вивчення поставленого завдання було зроблено дуже докладно, а саме описані всі параметри і змінні, висунуті гіпотези і припущення, доведення яких має бути підтверджено в подальших етапах аналізу;

б) оцінку достовірності вихідної інформації: вихідна інформація є достовірною;

в) розгляд задачі моделювання: досліджувати роботу внутрішньозаводського транспорту як системи, що складається з двох вантажівок і диспетчера, обслуговуючого заявки на перевезення;

г) аналіз прийнятих апроксимацій: Для апроксимації реальних процесів, що протікають в системі, скористаємося процедурою визначення середніх значень вихідних змінних, оскільки в системі є випадкові значення змінних і параметрів.

д) дослідження гіпотез і припущень: для заповнення прогалин в розумінні завдання дослідження, а також перевірки можливих результатів моделювання при проведенні машинного експерименту висуваємо наступні гіпотези:

* кількість обслугованих заявок буде більше числа необслугованих;

* завантаження 1 вантажівки буде більше завантаження 2 вантажівки, так як ймовірність запиту 1 вантажівки дорівнює 0,6, а 2 вантажівки - 0,4.

1.5 Алгоритмізація моделі системи і її машина реалізація

1.5.1 Побудова логічної схеми моделі

Логічна схема моделі представлена на рис. 3.

Після генерації заявок в джерелі І (блок 1) здійснюється перевірка на наявність місць у накопичувачі Н (блок 2). При відсутності місць заявці буде відмовлено в обслуговуванні (блок 3), вона буде видалена (блок 9) і залишить систему. Якщо місце у накопичувачі Н є, то заявка стає в чергу в накопичувачі (блок 4).

Далі 60% заявок надходить на перевірку зайнятості каналу К1 (блок 5). Якщо канал К1 вільний, то заявки обслуговуються в каналі К1 (блок 7). Якщо канал К1 зайнятий, то заявки надходять на перевірку зайнятості каналу К2 (блок 6). Якщо канал К2 вільний, то заявки обслуговуються в каналі К2 (блок 8). У випадку зайнятості каналу К2 триває перевірка на зайнятість (блок 5). Обслужених заявки надходять на видалення (блок 9) і залишають систему.



Рис. 3. Логічна схема

1.5.2 Отримання математичних відношень

Для побудови машинної моделі системи в комбінованому вигляді, тобто з використанням аналітико-імітаційного підходу, необхідно частину процесів в системі описати аналітично, а іншу частину зімітувати відповідними алгоритмами. Число обслужених і число відхилених заявок, коефіцієнти завантаження вантажівок у вигляді явних функцій записати важко. Ці величини визначимо за допомогою мови імітаційного моделювання.

1.5.3 Перевірка достовірності моделі системи

На даному підетапі достовірність моделі системи перевіряється за наступними показниками:

а) можливості вирішення поставленого завдання:

Рішення даної задачі за допомогою математичних відносин недоцільно, оскільки шукані дані не мають явних функцій. Використання імітаційного моделювання вирішує ці складнощі, але для правильної реалізації потрібно точно і безпомилково визначити параметри і змінні моделі, обгрунтувати критерії оцінки ефективності системи, скласти концептуальну модель і побудувати логічну схему. Всі ці кроки дозволять вирішити поставлене завдання;

б) точності відображення задуму в логічній схемі:

При складанні логічної схеми, важливо розуміти сенс завдання, до цього побудувати концептуальну модель. Перевірку точності відображення задуму можна виконати при докладному описі самої схеми, при цьому, зіставляти з описом концептуальної моделі;

в) повноті логічної схеми моделі:

Перевірити наявність усіх вище описаних змінних, параметрів, залежностей, послідовності дій;

г) правильності використовуваних математичних співвідношень.

1.5.4 Вибір інструментальних засобів моделювання

У нашому випадку для проведення моделювання системи масового обслуговування з безперервним часом обробки параметрів при наявності випадкових факторів необхідно використовувати ЕОМ із застосуванням мови імітаційного моделювання GPSS, тому в даний час найдоступнішим засобом моделювання систем є ЕОМ, а застосування простого і доступного мови імітаційного моделювання GPSS (http://www.gpss.ru) дозволяє отримати інформацію про функції станів z_i(t) системи, аналізуючи безперервні процеси функціонування системи тільки в «особливі» дискретні моменти часу при зміні станів системи завдяки алгоритму, який моделює, реалізованого за «принципом особливих станів» (принцип z). Крім того, високий рівень проблемної орієнтації мови GPSS значно спростить програмування, спеціально передбачені в ньому можливості збору, обробки і виведення результатів моделювання дозволять швидко і детально проаналізувати можливі наслідки імітаційного експерименту з моделлю.

1.5.5 Складання плану виконання робіт з програмування

Вибрана мова імітаційного моделювання GPSS має три версії: MICRO-GPSS Version 88-01-01, GPSS / PC Version 2, GPSS World Students Version 4.3.5. MICRO-GPSS має DOS-інтерфейс, чутливий до стилю написання програми (кількістю пробілів між операндами, довжині міток та імен та ін), не містить текстового редактора. GPSS / PC позбавлений вказаних недоліків, проте інтерпретатор GPSS World Students має ряд переваг перед ним, наприклад наявність інтерфейсу Windows, покрокового отладчика, можливість збору та збереження у файлах різної статистичної інформації, візуальний введення команд. Тому для розробки моделі був обраний саме інтерпретатор GPSS World Students.

Для моделювання достатньо використовувати ЕОМ типу IBM / PC, застосування спеціалізованих пристроїв не вимагається. У програмне забезпечення ЕОМ, на якій проводиться моделювання, повинні входити операційна система Windows (версія 9х і вище) і інтерпретатор GPSS. Витрати оперативної і зовнішньої пам'яті незначні, і необхідності в їх розрахунку при сучасному рівні техніки немає. Витрати часу на програмування і налагодження програми на ЕОМ залежать тільки від рівня знань мови та наявних навичок, які були отримані студентом на лабораторних роботах.

1.5.6 Специфікація і побудова схеми програми

До програми на мові імітаційного моделювання GPSS згідно специфікації програми пред'являються традиційні вимоги: структурованість, читабельність, коректність, ефективність і працездатність, які пропонується описати в пояснювальній записці самостійно.

Специфікація постановки задачі даного курсового проекту - визначити кількість заявок на перевезення, виконаних першим або другим вантажівкою за заданий інтервал часу роботи внутрішньозаводського транспорту (N_ОБС), і кількість заявок, які отримали відмову в обслуговуванні внаслідок переповнення заявок у диспетчера за заданий інтервал часу роботи внутрішньозаводського транспорту (N_ОТК). В якості вихідних даних задаються інтервал часу (інтенсивність) надходження заявок до диспетчера (t_пр t_пр), допустиме число заявок у диспетчера (l_доп), час виконання заявок 1 і 2 вантажівкою (t_гр1±?t_гр1, t_гр2±? t_гр2), а також сеанс зв'язку, для передачі заявки на обслуговування одного з вантажівок (t_св), загрузка вантажівок(Z_ГР1,Z_ГР2). Специфікація обмежень на параметри досліджуваної системи наступна: вихідні дані повинні бути позитивними числами. (крім того, ймовірність того, що диспетчер запросить 1 або 2 вантажівку, в сумі повинна складати 100%) Схема програми (см. рис. 4) залежить від обраної мови моделювання.

Блоки схеми відповідають блок-діаграмі мови GPSS, що дозволить легко написати текст програми, провести її модифікацію і тестування. Для повного покриття програми тестами необхідно так підібрати параметри, щоб всі гілки в розгалуженнях проходилися, щонайменше, по одному разу. Інтерпретатор мови GPSS дозволяє проаналізувати статистичні дані по кожній гілці програми.

Оцінка витрат машинного часу проводиться за кількома критеріями ефективності програми: витрати пам'яті ЕОМ, витрати обчислень (ідентичні часу обчислень при послідовній обробці), час обчислень («час відповіді»).

1.5.7 Верифікація і перевірка достовірності схеми програми

На цьому підетапі проводиться верифікація програми - доказ того, що поведінка програми відповідає специфікації програми, а також перевірка відповідності кожної операції, представленої в схемі програми, аналогічної їй операції в логічній схемі моделі.



рис. 4. Схема програми

1.5.8 Проведение программирования модели

Текст програми Коментарі

	simulate	Початок моделювання
Kont1	BVARIABLE (Q$RemQ>5)	Перевірка місць в черзі
Provrem1	BVARIABLE (F$Rem1)	Перевірка зайнятості 1 вантажівки
Provrem2	BVARIABLE (F$Rem2)	Перевірка зайнятості 2 вантажівки
	GENERATE 6,3	Генерація вхідних заявок
	TEST E BV$Kont1,0,metdel	Чи є місця в черзі? Якщо місць немає, то переходимо на metdel
	QUEUE RemQ	да, встати в чергу
	TRANSFER .6,metrem2,metrem1	Запит 1 вантажівки з ймовірністю 0,6
metrem1	ADVANCE 1.5	Тривалість сеансу зв'язку з 1 вантажівкою
	TEST E BV$Provrem1,0,metrem2	Перевірка зайнятості 1 вантажівки; якщо він зайнятий то перехід по мітці metrem2 на 2 вантажівку
	SEIZE Rem1	заняття 1 вантажівки
	DEPART RemQ	збір статистичних даних про вихід заявки з черги RemQ
	ADVANCE 13,7	обробка заявок 1 вантажівкою
	RELEASE Rem1	освобождение 1-го грузовика
	TERMINATE	Знищення відхилених заявок
metrem2	ADVANCE 1.5	тривалість сеансу зв'язку з 2 вантажівкою
	TEST E BV$Provrem2,0,metrem1	Перевірка зайнятості 2 вантажівки; якщо він зайнятий, то перехід по мітці metrem1 на 1 вантажівка
	SEIZE Rem2	заняття 2 вантажівки
	DEPART RemQ	збір статистичних даних про вихід заявки з черги RemQ
	ADVANCE 13,7	обробка заявок 2 вантажівкою
	RELEASE Rem2	звільнення 2-го вантажівки
	TERMINATE	Знищення відхилених заявок
metdel	TERMINATE	Знищення відхилених заявок
	GENERATE 720	Генерація тимчасових заявок для моделювання 12 годин роботи
	TERMINATE 1	Знищення тимчасових заявок
	end	закінчення моделювання

1.5.9 Перевірка достовірності програми

На даному підетапів остання перевірка машинної реалізації моделі проводиться таким чином:

а) зворотним перекладом програми у вихідну схему;

б) перевіркою окремих частин програми при вирішенні різних тестових завдань;

в) об'єднанням всіх частин програми і перевіркою її в цілому на контрольному прикладі моделювання варіанту системи.

На цьому підетапів необхідно також перевірити витрати машинного часу на моделювання.

1.6 Отримання і інтерпретація результатів моделювання системи

1.6.1 Планування машинного експерименту з моделлю системи

Для отримання максимального обсягу необхідної інформації про об'єкт моделювання при мінімальних витратах машинних ресурсів проведемо повний факторний експеримент з чотирма істотними факторами (змінних і параметрів).

Згідно обраними критеріями оцінки ефективності системи та цільової функції моделі виберемо наступні істотні фактори:

х₁ - допустиме число заявок на обслуговування, l_доп = 5;

х₂ - інтервал часу приходу заявок до диспетчера, t_пр = 6 мін;

х₃ - час виконання заявки 1 вантажівкою, t_гр1 = 13 мін;

х₄ - час виконання заявки 2 вантажівкою, t_гр2 = 13 мін.

Задамо рівні варіації для кожного фактора:

х₁= 1, х₂= 2, х₃= 3, х₄= 3.

Складемо матрицю плану повного факторного експерименту.

Номер досліда	Фактор х1	Фактор х2	Фактор х3	Фактор х4
0 (базовий)	5	6	13	13
1	4	4	10	10
2	4	4	10	16
3	4	4	16	10
4	4	4	16	16
5	4	8	10	10
6	4	8	10	16
7	4	8	16	10
8	4	8	16	16
9	6	4	10	10
10	6	4	10	16
11	6	4	16	10
12	6	4	16	16
13	6	8	10	10
14	6	8	10	16
15	6	8	16	10
16	6	8	16	16

1.6.2 Визначення вимог до обчислювальним засобам

Для проведення експерименту потрібно тільки один персональний комп'ютер без зовнішніх пристроїв. Час виконання експерименту обмежена лише часом доступу до персонального комп'ютера.

1.6.3 Проведення робочих розрахунків

Набір вихідних даних для введення в ЕОМ представлений у вигляді матриці плану, за допомогою якої в достатньому обсязі досліджується факторний простір. Отримання вихідних даних залежить від інтерпретатора мови GPSS. Додаткові розрахунки не потрібні.

1.6.4 Аналіз результатів моделювання системи

Планування повного факторного експерименту з моделлю дозволяє вивести необхідну кількість вихідних даних, при цьому кожен досвід відповідає одному з можливих станів досліджуваної системи. Статистичні характеристики моделі обчислюються в інтерпретаторі мови GPSS автоматично. Проведення регресійного, кореляційного і дисперсійного аналізу не потрібно.

1.6.5 Представлення результатів моделювання

Результати моделювання представлені в табл. 1, 2. Відносний час - 720, абсолютний час - 720 одиниць часу (хв). Вихідна змінна QUEUE відповідає кількості обслужених вантажівками заявок. Вихідна змінна metdel відповідає кількості заявок, яким було відмовлено в обслуговуванні. вихідні змінні Z_ван1 і Z_ван2 відповідають коефіцієнтам завантаження 1 і 2 вантажівок.

Таблица 1. Результаты работы грузовиков Rem1, Rem2

Номер	Пристрій	Середнє завантаження (ZГР1, ZГР2)	Число входів	Середній час транзакції	Значення змінної
					metdel	QUEUE
1	2	3	4	5	6	7
0	Rem1	0,921	52	12,750	11	102
	Rem2	0,933	52	12,923
1	Rem1	0,922	67	9,94	42	132
	Rem2	0,925	67	9,91
2	Rem1	0,917	67	9,858	66	108
	Rem2	0,946	43	15,837
3	Rem1	0,938	43	15,709	67	108
	Rem2	0,917	67	9,858
4	Rem1	0,940	43	15,744	90	84
	Rem2	0,949	43	15,895
5	Rem1	0,611	44	10	0	88
	Rem2	0,620	45	9,922
6	Rem1	0,708	51	10	0	88
	Rem2	0,829	38	15,711
1	2	3	4	5	6	7
7	Rem1	0,838	38	15,882	0	87
	Rem2	0,703	51	9,931
8	Rem1	0,928	42	15,905	1	83
	Rem2	0,935	43	15,651
9	Rem1	0,936	68	9,912	38	134
	Rem2	0,940	68	9,956
10	Rem1	0,949	69	9,899	61	111
	Rem2	0,967	44	15,818
11	Rem1	0,965	44	15,784	62	110
	Rem2	0,940	68	9,949
12	Rem1	0,963	44	15,761	85	86
	Rem2	0,971	44	15,886
13	Rem1	0,611	44	10	0	88
	Rem2	0,620	45	9,922
14	Rem1	0,708	51	10	0	88
	Rem2	0,829	38	15,711
15	Rem1	0,838	38	15,882	0	87
	Rem2	0,703	51	9,931
16	Rem1	0,937	43	15,686	0	84
	Rem2	0,933	42	16

Таблица 2.Результати роботи черзі RemQ

Номер	Черга	Макс. значення	Середнє значення	Всього входів	Нуль входів	Середня кількість транзактів	Середній час транзакції	Середній час транзакції, крім нульовых входів	Поточне значення
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	RemQ	5	5	109	0	3.862	25,514	25,514	0
1	RemQ	4	4	138	0	3.303	17.232	17.232	0
2	RemQ	4	4	114	0	3.495	22.075	22.075	0
3	RemQ	4	2	112	0	3.462	22.254	22.254	0
4	RemQ	4	4	90	0	3.649	25.189	25.189	0
5	RemQ	1	1	90	0	0.281	2.250	2.250	0
6	RemQ	1	1	90	0	0.342	2.733	2.733	0
7	RemQ	1	1	90	0	0.373	2.983	2.983	0
8	RemQ	4	4	89	0	2.565	20.747	20.747	0
9	RemQ	6	6	142	0	5.114	25.930	25.930	0
10	RemQ	6	6	119	0	5.349	32.361	32.361	0
11	RemQ	6	5	117	0	5.350	32.923	32.923	0
12	RemQ	6	6	94	0	5.533	42.378	42.378	0
13	RemQ	1	1	90	0	0.281	2.250	2.250	0
14	RemQ	1	1	90	0	0.342	2.733	2.733	0
15	RemQ	1	1	90	0	0.373	2.983	2.983	0
16	RemQ	5	5	90	0	2.758	22.067	22.067	0

1.6.6 Інтерпретація результатів моделювання

Отримані результати можна інтерпретувати наступним чином.

Згідно цільової функції оптимальними варіантами моделі є досліди № 5, 6, 13, 14 тому кількість відмов дорівнює 0, а кількість обслужених заявок одно 88 і досвід № 9, тому кількість обслужених заявок максимально і одно 134, але кількість відмов одно 38. Завантаження вантажівок в дослідах № 5 і № 13 (0,611%; 0,620%), № 6 та № 14 (0,708%; 0,829%), № 9 (0,936%; 0,940%). Це пояснюється тим, що заявки приходять до диспетчера (фактор х2) з інтервалом 6 2 хв; допустима чергу заявок на обслуговування до диспетчера (фактор х1) збільшена і складає шість чоловік (досліди № 13, 14, 9), допустима чергу заявок на обслуговування до диспетчера (фактор х1) зменшена і складає чотири людини (досліди № 5, 6); робота Грузовіка1 (фактор х3) зменшена і займає 13 ± 3 хв; робота Вантажівки 2 (фактор х4) займає 13 ± 3 хв (досліди № 5 , 13, 9, 6, 14).

Найгіршими варіантами моделі є досліди № 4, 12, тому кількість відмов максимально (90, 85 відповідно), Грузовік1 і Грузовік2 завантажені нерівномірно (дослід № 4 - 0,940; 0,949% відповідно, досвід № 12 - 0,963; 0,971% відповідно), кількість оброблених заявок (84, 86 відповідно). Це пояснюється тим, що заявки приходять до диспетчера (фактор х2) з інтервалом 6 2 хв, допустима чергу заявок до диспетчера (фактор х1) становить 4 (для досвіду № 4) і 6 (для досвіду № 12), робота Гузовіка1 (фактор х3) займає 13 ± 3 хв (для дослідів № 4, 12), робота Грузовіка2 (фактор х4) збільшена і займає 13 ± 3 хв. Найгіршим досвідом є досвід № 4: кількість відмов максимально - 90.

1.6.7 Підведення підсумків моделювання та видача рекомендацій

Результати моделювання при проведенні машинного експерименту підтвердили таку гіпотезу для базової точки експерименту:

· кількість обслужених заявок більше числа необслуженной;

Результати моделювання при проведенні машинного експерименту не підтвердили таку гіпотезу для базової точки експерименту:

· завантаження 1 вантажівки не завжди більше завантаження 2 вантажівки.

Рекомендації щодо практичного використання результатів моделювання на основі повного факторного експерименту наступні:

* для одержання більш високого коефіцієнта використання кожної вантажівки одночасно, потрібно зменшити час інтенсивності надходження заявок до диспетчера;

* для мінімізації черги потрібно збільшити час інтенсивності надходження заявок до диспетчера.

ВИСНОВОК

імітаційний моделювання заявка

В результаті виконання курсової роботи було встановлено, що імітаційне моделювання дозволяє:

* відтворити весь процес функціонування системи зі збереженням логічної структури, зв'язки між явищами і послідовність протікання їх у часі;

* врахувати велику кількість реальних деталей функціонування модельованого об'єкта;

Імітаційне моделювання є найбільш універсальним інструментом в області фінансового, стратегічного планування, бізнес-планування, управлінні виробництвом та проектуванні.

В ході виконання курсової роботи були отримані основні навички вирішення завдань СМО в середовищі імітаційного моделювання GPSS World. Була змодельована робота СМО, представленої диспетчером з двома вантажівками і безперервним потоком заявок. Отримані на ЕОМ результати моделювання процесу функціонування СМО відображають основні особливості функціонування реального об'єкта і дозволяють якісно і кількісно оцінити його поведінку.

Размещено на Allbest.ru

...