66
13. В предоставляемые услуги салона входят: услуги парикмахера, специалиста по маникюру, косметолога. Клиенты приходят в салон через каждые 15 5 мин. Примерно 50 % пользуются услугами парикмахера-стилиста, 30 % – услугами по маникюру, 20 % – косметолога. Время обслуживания у мастеров составляет: 30 10 мин. – у парикмахера, 25 5 мин. – у маникюрного мастера, 40 20 мин. – у косметолога. При этом 40 % клиентов после парикмахера идут делать маникюр, а 30 % после косметолога идут к парикмахеру. Промоделировать работу салона в течение 10-часового дня.
14. Ремонтная служба АТС принимает индивидуальные заявки на ремонт от граждан, которые поступают в среднем каждые 2 мин. Приблизительно 10 % заявок не обслуживаются (например, по причине неуплаты), остальные разделяются на те, в которых неполадки можно устранить непосредственно на станции (70 %) и те, кто требует ремонта на дому. Этими работами занимаются разные отделы. Ремонт неполадок на станции делается около 2 мин., ремонт на дому требует около 40 20 мин. (вместе с дорогой), при этом в 40 % случаев может потребоваться повторный приезд на дом. Смоделировать обслуживание в течение рабочей недели (6 дней по 8 час), определить оптимальное количество машин для выезда на дом.
15. В машинный зал с интервалом времени 10 5 мин. заходят пользователи, желающие произвести расчёты на ЭВМ. В зале имеется одна ЭВМ и два дисплея для ввода. Время на решение задачи 15 5 мин. Третья часть пользователей после окончания решения выводит текст программы на печать (3 2 мин), 40 % обнаруживают ошибки в программах, исправляют их (2 1 мин.) и снова занимают ЭВМ для решения. Смоделировать процесс обслуживания в течение 10 часов, определить наличие очередей и загруженность ЭВМ, принтера.
16. В цех поступает пуассоновский поток деталей c интенсивностью 20 деталей в час. C вероятностью 0,4 деталь поступает на первый участок, a c вероятностью 0,6 – на второй участок. На первом участке детали обрабатываются на одном из двух станков. Время обслуживания имеет экспоненциальное распределение со средним значением 48 мин. На втором участке детали обрабатывают одним станком за время, которое равномерно распределено в интервале 2 ± 1 мин. После обработки на одном из двух участков детали направляются к третьему участку c одним станком, на котором время обработки имеет экспоненциальное распределение со средним значением 2 мин. Промоделировать обработку 1 000 деталей.
Для изучения стандартных элементов отчёта по моделированию воспользуйтесь ПРИЛОЖЕНИЕМ 1.
67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, в этом учебном пособии рассмотрены возможности и средства построения имитационных моделей систем массового обслуживания, сервиса, технических систем, имеющих несложную структуру и конфигурацию. Целью пособия являлось первоначальное знакомство со средой моделирования GPSS, получение простейших навыков работы и создание представления о том круге задач и тех системах, имитационные модели которых можно построить в этой среде. Для закрепления теоретического материала и обретения практических навыков тщательно подобраны задачи обучающего характера, выполняемые в аудитории, тесты (приложение 3), а также индивидуальные задания (приложение 4), требующие исследования, времени для решения, которые должны выполняться дома, возможно в рамках курсового проекта, с консультациями преподавателя и могут являться зачётными по курсу.
В силу ограниченности пособия и учебного времени мы не рассматривали подробно вопросы функционирования устройств в режиме прерывания и захвата, перевода устройств в недоступное состояние, графические возможности этой среды, в частности, построение графиков и гистограмм законов распределения вероятностей наблюдаемых величин. Перед построением моделей и разработкой важно применить методы и подходы системного анализа, позволяющие выделить цели моделирования, объекты, их основные параметры и свойства. При проведении экспериментов на моделях можно отдельно рассмотреть возможности оптимизации системы, сделать регрессионный и дисперсионный анализ, что позволяет среда GPSS. Для более детального знакомства с функциональными возможностями GPSS и других сред моделирования нужно обратиться к учебникам и специальной литературе [1,2,5,6].
Несомненно, специалист, владеющий таким инструментом моделирования, будет востребован. Важность предмета подтверждается тем фактом, что с прошлого года курс
68
имитационного моделирования включён как федеральный компонент в учебные планы специальности «Прикладная информатика (по областям)».
Библиографический список
Основная литература
1.Томашевский, В. Имитационное моделирование в среде GPSS. / В. Томашевский, Е. Жданова. – М. : Бестселлер, 2003. – 416 c.
2.Советов, Б. Я. Моделирование систем : учебник. / Б. Я. Советов, С. М. Яковлев – М. : Высшая школа, 2001. – 343 с.
3.Кораблин, М. А. Информатика поиска управленческих решений : учеб. пособие. / М. А. Кораблин. – М. : СОЛОН-Пресс, 2003. – 192 с.
Дополнительная литература
4.Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем – наука и искусство. / Р. Шеннон. – М. : Мир, 1978. – 418 c.
5.Боев, В. Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World : учеб. пособие./ В. Д. Боев. – СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 368 с.
6.Емельянов, А. А. Имитационное моделирование экономических процессов. / А. А. Емельянов. – М. : Финансы и статистика, 2002.– 368 с.
7.Шевченко, Н. Ю. Моделирование систем : учебно-метод.пособие / Н. Ю. Шевченко. – Томск : Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002. – 88 с.
8.GPSS World reference manual. Fourth Edition 2001. Copyright Minuteman Software. Holly Springs, NC, U.S.A. 2001.
69
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТАНДАРТНОГО ОТЧЁТА
1. Строка заголовка отчёта содержит имя файла модели, по которой создан отчёт и дату, время прогона модели.
Tuesday, August 03, 2010 19:11:31
2. Общая информация о времени начала и конца моделирования, количества используемых в модели блоков, одноканальных и многоканальных устройств.
START TIME END TIME |
BLOCKS |
FACILITIES |
STORAGES |
720.000 |
19 |
1 |
1 |
3. Информация об именах, которые присвоены пользователем различным объектам модели. Система назначает каждому имени его числовое значение, причём отсчёт начинается с 10 000, меньшие числа нумеруют метки.
NAME |
VALUE |
MAN |
10003.000 |
NEOBS |
17.000 |
OCHMAN |
10002.000 |
OCHPRICH |
10001.000 |
PRICH |
10000.000 |
VYIHOD |
16.000 |
Z_MAN |
10.000 |
Z_PRICH |
3.000 |
4. Информация о блоках, включающая: LABEL – метка блока;
LOC – номер позиции данного блока в модели; BLOK TYPE – тип блока;
ENTRY COUNT – количество входов в блок;
CURRENT COUNT – число транзактов, находящихся в блоке на момент конца процесса моделирования;
RETRY – число транзактов, ожидающих специального условия для входа в блок.
LABEL |
LOC |
BLOCK TYPE |
ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY |
||
|
1 |
GENERATE |
69 |
0 |
0 |
Z_PRICH |
2 |
TRANSFER |
69 |
0 |
0 |
3 |
TEST |
42 |
0 |
0 |
|
|
4 |
QUEUE |
26 |
2 |
0 |
|
5 |
ENTER |
24 |
0 |
0 |
|
6 |
DEPART |
24 |
0 |
0 |
|
7 |
ADVANCE |
24 |
2 |
0 |
|
8 |
LEAVE |
22 |
0 |
0 |
Z_MAN |
9 |
TRANSFER |
22 |
0 |
0 |
10 |
TEST |
29 |
0 |
0 |
|
|
11 |
QUEUE |
18 |
0 |
0 |
|
12 |
SEIZE |
18 |
0 |
0 |
|
13 |
DEPART |
18 |
0 |
0 |
|
14 |
ADVANCE |
18 |
0 |
0 |
VYIHOD |
15 |
RELEASE |
18 |
0 |
0 |
16 |
TERMINATE |
38 |
0 |
0 |
|
NEOBS |
17 |
TERMINATE |
27 |
0 |
0 |
70
18 |
GENERATE |
1 |
0 |
0 |
19 |
TERMINATE |
1 |
0 |
0 |
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 1
5. Информация об одноканальных устройствах, включающая: FACILITY – имя или номер устройства;
ENTIES – количество входов в устройство;
UTIL – коэффициент использования устройства, доля времени, в течение которого устройство было занято в процессе моделирования;
AVE.TIME – среднее время занятия устройства одним транзактом;
AVAIL – определяет состояние устройства в конце периода моделирования: 1 – занято, 0 – свободно.
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
MAN |
18 |
0.801 |
32.035 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6. Информация о многоканальных устройствах (памяти): STORAGE определяет имя или номер МКУ;
САР определяет ёмкость МКУ, заданную оператором STORAGE
REMAIN определяет количество единиц свободной ёмкости МКУ в конце периода моделирования;
MIN определяет минимальное количество используемой ёмкости (каналов) МКУ за период моделирования;
МАХ определяет максимальное количество используемой ёмкости МКУ (каналов) за период моделирования;
ENTRIES определяет количество входов в МКУ за период моделирования.
AVL определяет состояние готовности МКУ в конце периода моделирования: 1 – МКУ готов, 0 – не готов;
AVE.C определяет среднее значение занятой ёмкости за период моделирования. UTIL определяет средний коэффициент использования всех устройств МКУ. RETRY определяет количество транзактов, ожидающих специальных условий,
зависящих от состояния МКУ;
DELAY определяет количество транзактов, ожидающих возможности входа в блок ENTER.
STORAGE |
CAP. REM. MIN. MAX. |
ENTRIES AVL. |
AVE.C. UTIL. |
RETRY DELAY |
||||||
PRICH |
2 |
0 |
0 |
2 |
24 |
1 |
1.871 |
0.936 |
0 |
2 |
7. |
Статистика об очередях: |
|
|
|
|
|
|
|||
QUEUE – имя очереди;
MAX – максимальная длина очереди; CONT. – текущая длина очереди; ENTRY – общее количество входов;
ENTRY(0) – количество «нулевых» входов; AVE.CONT. – средняя длина очереди;
AVE.TIME – среднее время пребывания транзактов в очереди;
AVE.( – 0) – среднее время пребывания в очереди без учёта «нулевых» входов; RETRY – количество транзактов, ожидающих специальных условий;
QUEUE |
MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME |
AVE.(-0) RETRY |
||||||
OCHPRICH |
2 |
2 |
26 |
4 |
0.964 |
26.686 |
31.538 |
0 |
OCHMAN |
2 |
0 |
18 |
2 |
0.935 |
37.417 |
42.095 |
0 |