Моделирование систем с использованием GPSS World. Классификация систем. Способы исследования системы. Свойства математического моделирования

Страницы работы

Фрагмент текста работы

этом случае аналитическое описание системы становится чрезмерно сложным, что затрудняет получение требуемых результатов. В данной ситуации следует переходить к использованию имитационных моделей.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Имитационное моделирование

  • Каждая модель или представление объекта средствами, отличными от его реального содержания, есть форма имитации.
  • Имитационное моделирование позволяет:
  • воспроизвести весь процесс функционирования экономической системы с сохранением логической структуры, связи между явлениями и последовательность протекания их во времени,
  • учесть большое количество реальных деталей функционирования моделируемого объекта,
  • выбрать конкретный вариант реализации экономической системы.
  • В экономическом анализе имитационное моделирование является наиболее универсальным инструментом в области финансового, стратегического планирования, бизнес-планировании, управлении производством и проектировании.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Недостатки имитационного моделирования

  • Данный подход требует многократного повторения имитируемого процесса при изменяющихся значениях случайных факторов с последующим статистическим усреднением (обработкой) результатов отдельных однократных расчётов. Применение статистических методов, неизбежное при имитационном моделировании, требует больших затрат машинного времени и вычислительных ресурсов.
  • Другим недостатком метода имитационного моделирования является тот факт, что для создания достаточно содержательных моделей экономической системы (а на тех этапах создания экономической системы, когда применяется имитационное моделирование, нужны весьма детальные и содержательные модели) требуются значительные концептуальные и программистские усилия.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Комбинированное моделирование

Комбинированное моделирование — позволяет объединить достоинства аналитического и имитационного моделирования. С использованием аналитических методов расчёта этих моделей могут решаться задачи проектирования, связанные с формированием требований к структурным и функциональным параметрам, обеспечивающим заданное качество функционирования проектируемой системы, однако получаемые при этом результаты могут иметь значительную погрешность. Для повышения достоверности результатов следует применять комбинированный подход, основанный на сочетании аналитических и имитационных методов моделирования. При этом аналитические методы должны применяться на этапах анализа свойств и синтеза оптимальной системы.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Общая схема процесса математического моделирования

Исходная система

Математическая модель

Определение целей моделирования

Огрубление исходной системы

Формализация исходной системы

Анализ результатов

Конец работы

Уточнение модели

Выбор метода исследования

Разработка программы моделирования

Отладка и тестирование программы

Расчеты на компьютере

Моделирование системм с использованием GPSS World

Система имитационного моделирования GPSS World

GPSS World (General Purpose System Simulation World) – общецелевая система имитационного моделирования. GPSS World включает: специальные средства (блоки, транзакты) для описания динамического поведения моделируемой системы, средства процедурного программирования (язык PLUS). GPSS-модель строится из допустимого набора блоков, между которыми перемещаются динамические элементы – транзакты. GPSS-модель может состоять из одного или нескольких сегментов, моделирующих перемещение различных транзактов. Свободно распространяемая студенческая версия системы Minuteman Software GPSS World for Windows (может быть загружена с сайта компании Minuteman Software www.minutemansoftware.com).

Моделирование системм с использованием GPSS World

Этапы имитационного моделирования

Постановка задачи – включает детальное описание задачи. Метод построения модели – описывается каким образом задачу можно интерпретировать в терминах GPSS. Таблица определений – списком различных элементов GPSS, использованных в модели, с краткой характеристикой тех частей системы, которые описываются этими элементами. Блок-схема – графическая модель системы. Выходные данные программы – отчёт о полученных результатах. Анализ – обсуждение логики моделирования, использования модели и распечатки результатов

Моделирование системм с использованием GPSS World

Блок GENERATE

Моделирование системм с использованием GPSS World

Блок TERMINATE

Моделирование системм с использованием GPSS World

Блоки SEIZE и RELEASE

Моделирование системм с использованием GPSS World

Блок ADVANCE

ADVANCE A,B

ADVANCE 30,5

Моделирование системм с использованием GPSS World

Пример реализации задержки на обслуживание

ADVANCE 16,4

Моделирование системм с использованием GPSS World

Блоки QUEUE и DEPART

Моделирование системм с использованием GPSS World

Пример схемы модели с одним прибором и одной очередью

ADVANCE 18,6

Моделирование системм с использованием GPSS World

Текст программы

* сегмент моделирования работы парикмахерской GENERATE 16,6,5.5 ;вход в систему нового транзакта QUEUE JOEQ ;транзакт встаёт в очередь SEIZE JOE ;занимает свободный прибор DEPART JOEQ ;выходит из очереди ADVANCE 18,6 ;происходит задержка RELEASE JOE ;освобождает прибор TERMINATE ;транзакт уничтожается * сегмент моделирования времени GENERATE 480 TERMINATE 1 * управляющая команда для запуска процесса моделирования START 1

Моделирование системм с использованием GPSS World

Этапы имитационного моделирования

Постановка задачи – включает детальное описание задачи. Метод построения модели – описывается каким образом задачу можно интерпретировать в терминах GPSS. Таблица определений – списком различных элементов GPSS, использованных в модели, с краткой характеристикой тех частей системы, которые описываются этими элементами. Блок-схема – графическая модель системы. Выходные данные программы – отчёт о полученных результатах. Анализ – обсуждение логики моделирования, использования модели и распечатки результатов

Моделирование системм с использованием GPSS World

Пример моделирования работы супермаркета

Постановку задачи моделирования работы супермаркета в общем случае можно представить следующим образом: S=<A,T,C,B,CR,F, τ→k,P, Tобсл>.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Пример моделирования работы супермаркета

Пусть A = 100, T = 60±40, C = 10, B = 50, CR = 5, τ = 8 часов, F(x)=(1/β)*e^(-(x-λ)/ β), где β ≥ 0. Значения β и λ для разных интервалов приведены в следующей таблице:

Расчёт производится при заданных величинах. В качестве единицы времени принята 1 секунда.

Моделирование системм с использованием GPSS World

Литература

  • Могилев А.В,, Пак Н.И., Хеннер Е.К, Информатика. – М.: Академия, 2003. – 816с. – Глава 7. Компьютерное математическое моделирование.
  • Портал GPSS.RU – http://www.gpss.ru
  • Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS. – http://www.gpss.ru/files/shrayber.rar
  • Minuteman Software GPSS World for Windows (студенческая версия

Похожие материалы

Информация о работе