Имитационное моделирование предприятия быстрого обслуживания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Имитационное моделирование

1.2 Система массового обслуживания

1.3 Основные понятия предприятия общественного питания

1.4 Общая характеристика предприятия быстрого обслуживания

Глава 2. Практическая часть

2.1 Постановка задачи

2.2 Перевод модели на язык программирования

2.3 Блок - схема программы

Заключение

Список использованной литературы

имитационный моделирование массовый



Введение

В исследовании операций широко применяются как аналитические, так и статистические модели. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Аналитические модели более грубы, учитывают меньшее число факторов, всегда требуют каких-то допущений и упрощений. Зато результаты расчета по ним легче обозримы, отчетливее отражают присущие явлению основные закономерности. А, главное, аналитические модели больше приспособлены для поиска оптимальных решений. Статистические модели, по сравнению, с аналитическими, более точны и подробны, не требуют столь грубых допущений, позволяют учесть большое (в теории - неограниченно большое) число факторов. Но и у них - свои недостатки: громоздкость, плохая обозримость, большой расход машинного времени, а главное, крайняя трудность поиска оптимальных решений, которые приходятся искать «на ощупь», путем догадок и проб.

Наилучшие работы в области исследования операций основаны на совместном применении аналитических и статистических моделей. Аналитическая модель дает возможность в общих чертах разобраться в явлении, наметить как бы контур основных закономерностей. Любые уточнения могут быть получены с помощью статистических моделей.

Имитационное моделирование применяется к процессам, в ход которых может время от времени вмешиваться человеческая воля. Человек, руководящий операцией, может в зависимости от сложившейся обстановки, принимать те или другие решения, подобно тому, как шахматист, глядя на доску, выбирает свой очередной ход. Затем приводится в действие математическая модель, которая показывает, какое ожидается изменение обстановки в ответ на это решение и к каким последствиям оно приведет спустя некоторое время. Следующее «текущее решение» принимается уже с учетом реальной новой обстановки и т.д. В результате многократного повторения такой процедуры руководитель как бы «набирает опыт», учится на своих и чужих ошибках и постепенно выучивается принимать правильные решения - если не оптимальные, то почти оптимальные.

В современной литературе не существует единой точки зрения по вопросу о том, что понимать под имитационным моделированием. Так существуют различные трактовки:

в первой - под имитационной моделью понимается математическая модель в классическом смысле;

во второй - этот термин сохраняется лишь за теми моделями, в которых тем или иным способом разыгрываются (имитируются) случайные воздействия;

в третьей - предполагают, что имитационная модель отличается от обычной математической более детальным описанием, но критерий, по которому можно сказать, когда кончается математическая модель и начинается имитационная, не вводится.

Целью данной курсовой работы является построение модели предприятия быстрого обслуживания (Fast Food).

На сегодняшний день существует множество программных продуктов позволяющих реализовать построение модели. В этой работе в качестве программного средства используется BORLAND C++.



1. Теоретические основы

1.1 Имитационное моделирование

Имитационное моделирование - наиболее мощный и универсальный метод исследования и оценки эффективности систем, поведение которых зависит от воздействия случайных факторов. К таким системам можно отнести и летательный аппарат, и популяцию животных, и предприятие, работающее в условиях слабо регулируемых рыночных отношений.

В основе имитационного моделирования лежит статистический эксперимент (метод Монте-Карло), реализация которого практически невозможна без применения средств вычислительной техники. Поэтому любая имитационная модель представляет собой, в конечном счете, более или менее сложный программный продукт.

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Между тем общепризнанного определения понятия модели не существует.

На наш взгляд, заслуживает предпочтения следующее определение: модель - объект любой природы, который создается исследователем с целью получения новых знаний об объекте - оригинале и отражает только существенные (с точки зрения разработчика) свойства оригинала.

Анализируя содержание этого определения, можно сделать следующие выводы:

1) любая модель субъективна, она несет на себе печать индивидуальности исследователя;

2) любая модель гомоморфна, т.е. в ней отражаются не все, а только существенные свойства объекта-оригинала;

3) возможно существование множества моделей одного и того же объекта-оригинала, отличающихся целями исследования и степенью адекватности.

Модель считается адекватной объекту-оригиналу, если она с достаточной степенью приближения на уровне понимания моделируемого процесса исследователем отражает закономерности процесса функционирования реальной системы во внешней среде.

По форме представления объектов модели можно разделить на две группы: материальные и идеальные.

Материальные модели, в свою очередь, делятся на физические и аналоговые. В физических моделях обеспечивается аналогия физической природы и модели (примером может служить аэродинамическая труба). В аналоговых моделях добиваются сходства процессов, протекающих в оригинале и модели (так, с помощью гидроинтегратора моделируется передача тепла).

Идеальные модели можно разделить на знаковые (семиотические) и интуитивные (мысленные). Интуитивные модели используются для прогнозирования на основе анализа наблюдений прошлого периода: объема продаж, прибыли и денежного потока. При этом не предпринимаются попытки объяснить причинные взаимосвязи, которые лежат в основе интуитивной модели.

Знаковые модели делятся на логические, геометрические и математические. Логические модели - модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий. Геометрические - это графические формы и объемные конструкции. Например: рису-нок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение и т.д.

Математические модели можно разделить на аналитические, алгоритмические(имитационные) и комбинированные.

Для аналитического моделирования характерно то, что для описания процессов функционирования системы используются системы алгебраических, дифференциальных, интегральных или конечно-разностных уравнений. Аналитическая модель может быть исследована следующими методами:

а) аналитическим, когда стремятся получить в общем виде явные зависимости для искомых характеристик;

б) численным, когда, не умея решать уравнения в общем виде, стремятся получить числовые результаты при конкретных начальных данных;

в) качественным, когда, не имея решения в явном виде, можно найти некоторые свойства решения (например, оценить устойчивость решения).

Конечно, как и любая другая программа, имитационная модель может быть разработана на любом универсальном языке программирования, даже на языке Ассемблера. Однако на пути разработчика в этом случае возникают следующие проблемы:

* требуется знание не только той предметной области, к которой относится исследуемая система, но и языка программирования, причем на достаточно высоком уровне;

* на разработку специфических процедур обеспечения статистического эксперимента (генерация случайных воздействий, планирование эксперимента, обработка результатов) может уйти времени и сил не меньше, чем на разработку собственно модели системы.

И, наконец, еще одна, пожалуй, важнейшая проблема. Во многих практических задачах интерес представляет не только (и не столько) количественная оценка эффективности системы, сколько ее поведение в той или иной ситуации. Для такого наблюдения исследователь должен располагать соответствующими «смотровыми окнами», которые можно было бы при необходимости закрыть, перенести на другое место, изменить масштаб и форму представления наблюдаемых характеристик и т.д., причем не дожидаясь окончания текущего модельного эксперимента. Имитационная модель в этом случае выступает как источник ответа на вопрос: «что будет, если…».

Реализация таких возможностей на универсальном языке программирования - дело очень непростое. В настоящее время существует довольно много программных продуктов, позволяющих моделировать процессы. К таким пакетам относятся: Pilgrim, GPSS, Simplex и ряд других.

Данный курсовой проект выполнен с помощью программного пакета C++, который позволяет создавать динамические модели процессов реального времени в различных прикладных областях.

1.2 Система массового обслуживания

Система массового обслуживания (СМО) - это совокупность приборов, каналов, станков, линий обслуживания, на которые в случайные или детерминированные моменты времени поступают заявки на обслуживание. Например, коммутаторы телефонных станций, супермаркет, парикмахерские.

Оптимизация и оценка эффективности СМО состоит в нахождении средних суммарных затрат на обслуживание каждой заявки и нахождение средних суммарных потерь от заявок не обслуженных.

СМО состоит из определенного числа обслуживающих каналов и предназначена для выполнения заявок с разным характером распределения момента времени на обслуживание.

Моделирование СМО предполагает:

построение ЭММ, связывающих параметры СМО (число каналов, их производительность и т.п.) с показателями эффективности;

оптимизацию данных показателей с целью получения максимальной эффективности.

По ряду признаков СМО делятся на:

- с очередью;

- с отказами заявок (очереди);

- в порядке очереди;

- в случайном порядке;

- обслуживание с приоритетом (абсолютным или относительным);

- закрытые (замкнутые) - поток заявок генерируется самой системой;

- открытые - характер потока заявок не зависит от состояния СМО;

Всякая СМО предназначена для обслуживания потока заявок, поступающих в случайные моменты времени. Обслуживание заявки продолжается какое-то, вообще говоря, случайное время, после чего канал освобождается и готов к приему следующей заявки.

Случайный характер потока заявок и времен их обслуживания приводит к тому, что в определенные моменты времени на входе СМО скапливается излишне большое число заявок (они либо становятся в очередь, либо покидают СМО необслуженными). В другие же периоды времени СМО будет работать с недогрузкой или вообще простаивать.

Процесс работы СМО представляет собой случайный процесс с дискретными состояниями и непрерывным временем. Состояние системы меняется скачком в моменты появления каких-либо событий (приход или окончание обслуживания заявки, заявка покидает очередь, не дождавшись обслуживания).

Предмет теории массового обслуживания - построение математических моделей, связывающих заданные условия работы СМО (число каналов, их производительность, правила работы, интенсивность и характер потока заявок) с интересующими нас показателями эффективности СМО, описывающими с той или иной точки зрения ее способность справляться с потоком заявок. В качестве таких показателей могут применяться разные величины, например: среднее число заявок, обслуживаемых СМО в единицу времени: среднее число занятых каналов: среднее число заявок в очереди и Среднее время ожидания обслуживания; вероятность того, что число заявок в очереди превысит некоторое значение и т.д. Элементами решения могут также быть число каналов обслуживания, их производительность, режим работы СМО.

При анализе СМО также должна учитываться и дисциплина обслуживания - заявки могут обслуживаться либо в порядке поступления, либо в случайном порядке. Нередко встречается так называемое «приоритетное обслуживание» - некоторые заявки обслуживаются вне очереди. Приоритет может быть абсолютным, когда заявка с более высоким приоритетом «вытесняет» из-под обслуживания заявку с низшим приоритетом, или относительным, когда начало обслуживания заявки с приоритетом задерживается до окончания уже начатого обслуживания.

Поток заявок, как правило, описывается вероятностным законом их поступления в СМО, определяющим длительности интервалов между двумя последовательно поступающими заявками. Эти длительности часто являются статистически независимыми и их распределение не изменяется в течение некоторого достаточно продолжительного промежутка времени.

Очередь заявок на обслуживание возникает в том случае, когда в момент поступления в систему очередной заявки канал, соответствующий технологии ее обслуживания, занят обслуживанием ранее поступившей заявки.

Задание данного курсового проекта - СМО с так называемым многофазным обслуживанием, состоящим из нескольких последовательных этапов или «фаз».

1.3 Основные понятия предприятие общественного питания

В системе общественного питания применяются следующие термины и определения:

1. Предприятие общественного питания - предприятие, предназначенное для производства кулинарной продукции, мучных кондитерских и булочных изделий, их реализации и (или) организации потребления.

2. Услуга общественного питания - результат деятельности предприятий и граждан-предпринимателей по удовлетворению потребностей населения в питании и проведении досуга.

3. Норматив развития сети - показатель, выраженный отношением установленного числа мест в сети предприятий общественного питания к расчетной численности потребителей.

4.Процесс обслуживания - совокупность операций, выполняемых исполнителем при непосредственном контакте с потребителем услуг при реализации кулинарной продукции и организации досуга.

5. Тип предприятия общественного питания - вид предприятия с характерными особенностями обслуживания, ассортимента реализуемой кулинарной продукции и номенклатуры предоставляемых потребителям услуг.

6. Класс предприятия общественного питания - совокупность отличительных признаков предприятия определенного типа, характеризующая качество предоставляемых услуг, уровень и условия обслуживания.

При определении типа предприятий учитывают следующие факторы:

- ассортимент реализуемой продукции, ее разнообразие и сложность приготовления;

- техническую оснащенность;

- методы обслуживания;

- квалификацию персонала;

- качество обслуживания;

- номенклатуру предоставляемых услуг.



1.4 Общая характеристика предприятия быстрого обслуживания

Предприятия быстрого обслуживания (fast food) можно разделить на три категории.

Рестораны. Это предприятия, имеющие наиболее интересный и дорогой интерьер, более широкий и чаше меняющейся ассортимент продукции. Как правило, это наиболее дорогие заведения среди предприятий данного типа. Эти предприятия, как правило, имеют самостоятельную кухню, реализуют алкогольную продукцию через раздачу или самостоятельно организованную барную стойку.

В таких ресторанах может быть организовано приготовление определенного ассортимента продукции на глазах у потребителя. Скорость обслуживания в этих заведениях достигается за счет применения нетрадиционных форм обслуживания типа: салат - бар, элементы шведского стола, приготовление пиццы на глазах потребителя.

Кафе. Это работающие по принципу знаменитого McDonalds -уютные, комфортные и вполне вместительные заведения, куда приятно прийти всей семьей или в компании с друзьями, чтобы не просто перекусить, но и довольно плотно пообедать. Как правило, это стационарные предприятия с ограниченным ассортиментом продукции, работающие по принципу: заготовочное предприятие - доготовочное предприятие.

Предприятия уличной торговли. Это демократичные заведения, имеющие самую низкую среднюю сумму чека. Решение об их посещении принимается клиентами спонтанно. Как правило, для их размещения используют передвижные тоннары, киоски, киоски-вагончики. Невысокая стоимость открытия новой точки позволяет предприятиям такого типа быстро развиваться.

Как правило, данный тип предприятий имеет узко специализированную направленность, работает на продукции, которая в основном готовится на заготовочных предприятиях и согласно логистике товародвижения поставляется в эти передвижные точки с помощью специализированного транспорта. Параллельно с основным ассортиментом, в этих предприятиях реализуется до 20 % сопутствующей продукции типа: пиво, орешки, соки, вода и т.д.

Как правило, многие предприятия быстрого обслуживания, особенно кафе и предприятия уличной торговли, работают по трехкомпонентной системе с взаимодействием таких звеньев, как:

базовое предприятие (на нем готовят основной ассортимент продукции с использованием фирменной одноразовой посуды, упаковки, салфеток);

транспорт и связь (система логистики, отвечающая за своевременность заказа и поставки продукции для потребителя);

стационарное предприятие (конечная точка реализации продукции потребителям).

Такая схема работы позволяет:

на небольших производственных площадях организовывать производство конкурентоспособного ассортимента;

повышать рентабельность производства за счет наличия единой службы логистики, маркетинга, производства;

иметь самую высокую оборачиваемость мест в залах;

использовать среднеквалифицированный персонал;

эффективно использовать НОТ;

внедрять унифицированную технологию приготовления широкого ассортимента продукции;

наиболее эффективно внедрять новое оборудование.

Наряду с положительными моментами, в деятельности предприятий фаст фуд имеются и некоторые недостатки:

ограниченный ассортимент кулинарной продукции;

не очень высокий уровень обслуживания;

неравномерная загрузка оборудования в течение времени работы зала и т.д.

Несмотря на то, что для предприятий быстрого обслуживания наиболее характерной является концепция ограниченного товарного ассортимента, реальность сегодняшнего дня вносит свои коррективы в тактику их деятельности. Потребитель желает сменяемости товарного ассортимента, так как достаточно часто посещает эти предприятия. Поэтому постоянный поиск оптимизации товарной политики очень важен для этой группы предприятий.

При размещении предприятий быстрого обслуживания наиболее важными факторами являются:

населенность региона;

интенсивность движения и массовость скопления людей.

Наиболее эффективно размещать эти предприятия на центральных, кольцевых улицах, вблизи остановок общественного транспорта, в зонах отдыха, при аэропортах, автовокзалах.

Классическими типами предприятий быстрого обслуживания считаются:

кафе-автомат - предприятие, имеющее в своем ассортименте бутерброды, гастрономические товары, блюда легкого приготовления (например, бульон), напитки, хлебобулочные и кондитерские изделия. Данные предприятия можно организовывать в крупных магазинах розничной и оптовой торговли. Как правило, такие предприятия являются составной частью головного предприятия;

кафетерий (кафе-отдел) - организуется, в основном, в крупных продовольственных и непродовольственных супермаркетах, а также при заводах и других промышленных предприятиях. Как правило, данные предприятия являются составной частью головного предприятия. Реализуемый ассортимент: кофе, чай - 1-2 наименования, молоко и. кисломолочные продукты- 1,мучные кондитерские изделия-8-10, кулинарные изделия 1-2, сладкие блюда 1-2;

магазин - кулинария - реализует широкий ассортимент полуфабрикатов различной степени готовности, мучных хлебобулочных, кулинарных и кондитерских изделий. Данное предприятие является одним из каналов продвижения продукции для любого другого предприятия, не относящегося к системе быстрого обслуживания.



Глава 2. Практическая часть

2.1 Постановка задачи

Существует некое предприятие быстрого обслуживания (Fast Food). Необходимо создать модель этого предприятия, целью которой будет определение прибыли за определённое количество дней.

Формализованная модель данного предприятия выглядит следующим образом:

Входной поток образуют клиенты, пришедшие в заведение быстрого питания. Формализованная модель состоит и трёх окон обслуживания. Придя в заведение клиент стоит в очереди, после того как очередь доходит до него он делает заказ, который будет реализован течении нескольких минут.

Выходной поток образуют клиенты, которые получили свои заказы.

2.2 Перевод модели на язык программирования

В данной работе используется язык программирования C++, т.к. он является универсальным языком программировании, в дополнение к которому разработан набор разнообразных библиотек. C++ приемник языка C, широко используется в системном программировании. На нём можно писать высокоэффективные программы, а том числе операционные системы, драйверы и т. д. Язык C++ - один из основных языков разработки трансляторов. Распределённые системы функционирующие на разных компьютерах, также разрабатываются на языке C++. Обработка сложных структур данных - текста, бизнес информации, интернет страниц и т.д. - одна из наиболее распространённых возможностей применения языкаC++.

#include<iostream.h>

#include<math.h>

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<stdlib.h>

void main()

{

int tk,kol,i=0,j=0,r1=0,r2=0,r3=0,k=1,l=1,m=1,n=1;

float p, st=0, s_to=0, s_pr=0, s_sr=0, s_sl=0, SUM;

cin>>tk;

while (st<=tk)

{

p = - log(rand())/32767*14;

st=st+p;

i++;

}

kol=i;

for (i=1; i<=kol; i++)

{

p=float(rand())/32767;

if (p<=0,12) {j++; r2++;}

else if (p>0,12 && p<=0,36) j++;

else if (p>0,36 && p<=0,57) r1++;

else if (p>0,57 && p<=0,78) r2++;

else r3++;

}

while (k<=j)

{

p= float(rand())/32767*300+100;

s_to=s_to+p;

k++;

}

while (l<=r1)

{

p=float(rand())/32767*400+50;

s_pr=s_pr+p;

l++;

}

while (m<=r2)

{

p=float(rand())/32767*1300+100;

s_to=s_to+p;

k++;

}

while (n<=r3)

{

p=float(rand())/32767*2200+350;

s_sl=s_sl+p;

n++;

}

SUM=s_to+s_pr+s_sr+s_sl;

cout<<"viruchka za 5 dnei ravna"<<SUM<<endl;

}



2.3 Блок - схема программы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Заключение

Целью данной курсовой было моделирование предприятия быстрого обслуживания на примере (Fast Food). В курсовой была смоделирована программа с помощью, которой мы определили выручку за пять дней. Также была составлена блок-схема нашей программы.

Используя моделирование при проектировании предприятия быстрого обслуживания, мы можем сделать следующее: оценить пропускную способность сети и ее компонентов; сравнить различные варианты организации предприятия; осуществить перспективный прогноз развития; оценить требуемое количество сотрудников; сравнить различные варианты модернизации.

Стоимость самого моделирования при грамотной эксплуатации системы моделирования невысока. Основную часть стоимости обследования составляют затраты на оплату труда высококвалифицированных специалистов в области сетевых технологий, вычислительного оборудования, систем моделирования, проводящих обследование объекта, составление моделей компонентов и самой вычислительной системы, определяющих направления развития и модификаций вычислительной системы и ее моделей. При этом мы получаем: объективную оценку решения и технико-экономическое обоснование; гарантированные требуемую производительность и запас по производительности; обоснованные и управляемые решения по поэтапной модернизации.

В ходе выполнения курсовой работы были получены основные навыки решения задач по автоматизации технологических процессов в среде имитационного моделирования C++, что включает в себя проведение научно - исследовательской и проектно - конструкторской работы в области исследования и разработки сложных систем; способность ставить и проводить имитационные эксперименты с моделями процессов функционирования систем на современных ЭВМ для оценки вероятностно - временных характеристик систем; принятие экономически и технически обоснованных инженерных решений; анализ научно - технической литературы в области системного моделирования, а также использование стандартов, справочников, технической документации по математическому и программному обеспечению ЭВМ и т.д.



Список использованной литературы

1. Кустов А.И. Имитационное моделирование в экономике: учебное пособие/ А.И. Кустов - Воронеж: Научная книга, 2007

2. Замятина Е.Б. Современные теории имитационного моделирования: Специальный курс. - Пермь: ПГУ, 2007

3. Снетков Н.Н. Имитационное моделирование экономических процессов: Учебно-практическое пособие. - М.: Изд.центр ЕАОИ, 2008

4. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Организация предприятий быстрого обслуживания ». Кемерово, 2011

5. Кобелев Н.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем: Учеб. пособие. - М.: Дело, 2003

Размещено на Allbest.ru

...