Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Курсовая работа - Концепция имитационного моделирования экономических процессов - файл 1.doc


Курсовая работа - Концепция имитационного моделирования экономических процессов
скачать (485 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc485kb.04.12.2011 20:17скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Содержание:

Введение 4

1. Основные объекты моделирующей объектно-ориентированной информационной модели 6

2. Внутренняя реализация модели 10

2.1 Основные процессы и действия узлов модели 13

2.2 Моделирование работы с материальными ресурсами 17

2.3 Имитация информационных ресурсов 20

2.3.1 Логика моделирования 21

2.4 Денежные ресурсы 24

3. Моделирование пространственной динамики 26

Пример: Модель движения транспортного средства 26

Заключение 29

Список использованной литературы 30

Реферат

Курсовая работа состоит из 28 стр

Количество рисунков – 8

Ключевые слова:

Имитационное моделирование, анализ, генератор, очередь, процесс, ресурс, узел, модель.

Введение


Имитационное моделирование реализуется посредством набора математических инструментальных средств, специальных компьютерных программ и приемов, позволяющих с помощью компьютера провести целенаправленное моделирование в режиме «имитации» структуры и функций сложного процесса и оптимизацию некоторых его параметров. Набор программных средств и приемов моделирования определяет специфику системы моделирования – специального программного обеспечения.

В отличие от других видов и способов математического моделирования с применением ЭВМ имитационное моделирование имеет свою специфику: запуск в компьютере взаимодействующих вычислительных процессов, которые являются по своим временным параметрам – с точностью до масштабов времени и пространства – аналогами исследуемых процессов.

Имитационное моделирование как особая информационная технология состоит из следующих основных этапов:

1. ^ Структурный анализ процессов. Проводится формализация структуры сложного реального процесса путем разложения его на подпроцессы, выполняющие определенные функции и имеющие взаимные функциональные связи согласно легенде, разработанной рабочей экспертной группой. Выявленные подпроцессы, в свою очередь, могут разделяться на другие функциональные подпроцессы. Структура общего моделируемого процесса может быть представлена в виде графа, имеющего иерархическую многослойную структуру, в результате появляется формализованное изображение имитационной модели в графическом виде

2. ^ Формализованное описание модели. Графическое изображение имитационной модели, функции, выполняемые каждым подпроцессом, условия взаимодействия всех подпроцессов и особенности поведения моделируемого процесса. Для этого существуют различные способы:

  • описание вручную на языке типа GPSS, Pilgrim и даже на Visual Basic.

  • автоматизированное описание с помощью компьютерного графического конструктора во время проведения структурного анализа. Такой конструктор, создающий описание модели, имеется в составе системы моделирования Pilgrim.

3. ^ Построение модели. Обычно это трансляция и редактирование связей (сборка модели), верификация параметров.

Верификация параметров модели выполняется в соответствии с легендой, на основании которой построена модель, с помощью специально выбранных тестовых примеров.

4. ^ Проведение экстремального эксперимента для оптимизации определенных параметров реального процесса.

Концепция имитационного моделирования требует предварительного знакомства читателя с методом Монте-Карло, с методологией проведения проверок статистических гипотез, с устройством программных датчиков случайных (псевдослучайных) величин и с особенностями законов распределения случайных величин при моделировании экономических процессов, которые не рассматриваются в типовых программах дисциплины «Теория вероятностей».

Кроме того, необходимо рассмотреть специальные стохастические сетевые модели, которые дают представление о временных диаграммах специальных имитационных процессов при выполнении программной модели.

^

1. Основные объекты моделирующей объектно-ориентированной информационной модели


Моделирующая система выполняет следующие основные функции:

  1. предоставляет разработчику средства для формализованного описания дискретных компонентов, выполнения различных работ, для задания структуры графа и привязки объектов модели к координатной сетке общего информационного поля;

  2. осуществляет координацию событий, определение путей прохождения транзактов, изменение состояний узлов и передачу управления моделям непрерывных компонентов.

Такая система позволяет передавать результаты моделирования, используемые для принятия управленческих решений, из модели в базы данных экономической информационной системы (например, через интерфейс ODBC - Open Data Base Connectivity, если моделирование проводится в среде Windows) либо «подкачивать» актуализируемые во времени параметры в модель из баз данных.

Существуют шесть основных понятий, на которых базируется концепция моделирующей системы.

^ 1. Граф модели. Все процессы, независимо от количества уровней структурного анализа, объединяются в виде направленного графа. Пример изображения модели в виде многослойного иерархического графа, полученного при структурном анализе процесса, показан на рис. 1.



Рисунок 1 - Многослойный граф

2. Транзакт - это формальный запрос на какое-либо обслуживание. Транзакт в отличие от обычных заявок, которые рассматриваются при анализе моделей массового обслуживания, имеет набор динамически изменяющихся особых свойств и параметров. Пути миграции транзактов по графу стохастической сети определяются логикой функционирования компонентов модели в узлах сети.

Транзакт является динамической единицей любой модели, работающей под управлением имитатора.

Транзакт может выполнять следующие действия:

  • порождать группы (семейства) других транзактов;

  • поглощать другие транзакты конкретного семейства;

  • захватывать ресурсы и использовать их некоторое время, а затем - освобождать;

  • определять времена обслуживания, накапливать информацию о пройденном пути и иметь информацию о своем дальнейшем пути и о путях других транзактов.

Примеры транзактов:

  • требование на перечисление денег;

  • заказ на выполнение работ в фирме;

  • телеграмма, поступающая на узел коммутации сообщений;

  • приказ руководства;

  • покупатель в магазине;

3. Узлы графа сети представляют собой центры обслуживания транзактов. В узлах транзакты могут задерживаться, обслуживаться, порождать семейства новых транзактов, уничтожать другие транзакты. С точки зрения вычислительных процессов в каждом узле порождается независимый процесс. Вычислительные процессы выполняются параллельно и координируют друг друга. Они реализуются в едином модельном времени, в одном пространстве, учитывают временную, пространственную и финансовую динамику.

Нумерация и присвоение имен узлам стохастической сети производится разработчиком модели. Следует учесть, что транзакт всегда принадлежит одному из узлов графа и независимо от этого относится к определенной точке пространства или местности, координаты которой могут изменяться.

Примеры узлов:

  • счет бухгалтерского учета;

  • бухгалтерия;

  • производственный (ремонтный) участок;

  • генератор или размножитель транзактов;

  • склад ресурсов.

4. Событием называется факт выхода из узла одного транзакта. События всегда происходят в определенные моменты времени. Они могут быть связаны и с точкой пространства. Интервалы между двумя соседними событиями в модели - это, как правило, случайные величины. Разработчик модели практически не может управлять событиями.

5. Ресурс независимо от его природы в процессе моделирования может характеризоваться тремя общими параметрами: мощностью, остатком и дефицитом. Мощность ресурса - это максимальное число ресурсных единиц, которые можно использовать для различных целей. Остаток ресурса - число незанятых на данный момент единиц, которые можно использовать для удовлетворения транзактов. Дефицит ресурса - количество единиц ресурса в суммарном запросе транзактов, стоящих в очереди к данному ресурсу.

При решении задач динамического управления ресурсами можно выделить три основных типа: материальные, информационные и денежные ресурсы.

6. Пространство - географическое, декартова плоскость (можно ввести и другие). Узлы, транзакты и ресурсы могут быть привязаны к точкам пространства и мигрировать в нем.

^

2. Внутренняя реализация модели


Внутренняя реализация модели использует объектно-ориентированный способ представления экономических процессов. Транзакты, узлы, события и ресурсы - основные объекты имитационной модели. Взаимодействие таких объектов показано на рис. 2, где обозначены следующие моделирующие функции: ag, key, queue, dynam, ргос, term, el и e2.

В различных моделирующих системах имеются разные способы представления узлов графа. Это связано с отличительными свойствами таких систем. Например, в системе GPSS узлы называются блоками; причем количество различных типов блоков более сотни, что затрудняет восприятие графа модели. В системе Pilgrim имеется всего 17 типов узлов, которые функционально перекрывают все возможности блоков GPSS и предоставляют дополнительные средства, которые в GPSS отсутствуют:

  • возможность работы с непрерывными процессами;

  • моделирование пространственной динамики;

  • работу с ресурсами, представляющими собой деньги и материальные ценности, счета бухгалтерского учета, банковские счета.

Имеется система обозначений узлов, помогающая «читать» граф модели. Каждый узел имеет греческое обозначение, функциональное наименование, произвольный уникальный номер и произвольное название (например: наименование - serv, номер - 123, название - «Мастерская»). Пути транзактов обозначаются дугами - сплошными линиями со сплошной стрелкой на одном конце. Возможны информационные воздействия из одних узлов на другие; направления таких воздействий изображаются пунктирными линиями со сплошной стрелкой на одном конце. Если моделируются бухгалтерские проводки или перечисления денег, то пути денежных сумм со счета на счет показываются пунктирными линиями с штриховой стрелкой.



Рисунок 2 - Пример взаимодействия объектов имитационной модели
^

2.1 Основные процессы и действия узлов модели


Рассмотрим основные процессы и действия, которые могут выполняться в различных узлах модели. Подробные описания таких действий на уровне языка моделирования и соответствующие правила будут приведены в последующих разделах.

^ Генератор транзактов (с бесконечной емкостью) имеет наименование ag. Узлы-генераторы создают новые транзакты и передают их в другие узлы модели. Параметры генератора в случае необходимости можно изменить посредством информационного воздействия из другого узла с помощью сигнала cheg (здесь и далее сигнал – это специальная функция, выполненная транзактом, находящимся в одном узле, в отношении другого узла).

Очередь (с относительными приоритетами или без приоритетов) имеет наименование queue. Если приоритеты не учитываются, то транзакты упорядочиваются в очереди в порядке поступления. Когда приоритеты учитываются, транзакт попадает не в «хвост» очереди, а в конец своей приоритетной группы.

^ Узел обслуживания с многими параллельными каналами имеет наименование serv. Обслуживание может быть в порядке поступления транзакта в освободившийся канал либо по правилу абсолютных приоритетов.

Терминатор, убирающий транзакты из модели, имеет наименование term. Транзакт, поступающий в терминатор, уничтожается. В терминаторе фиксируется время жизни транзакта.

^ Управляемый генератор (размножитель) транзактов имеет наименование creat. Он позволяет создавать новые семейства транзактов. Дело в том, что транзакты, создаваемые обычными генераторами ag, принадлежат семейству с номером 0. Если возникает необходимость создать новое семейство с ненулевым номером, то соответствующее требование содержится в порождающем транзакте, поступающем на вход creat

^ Управляемый терминатор транзактов имеет наименование delet. Иногда в модели возникает необходимость уничтожить (поглотить) заданное число транзактов, принадлежащих конкретному семейству.

^ Клапан, перекрывающий путь транзактам, имеет наименование key. Если на клапан воздействовать сигналом hold из какого-либо узла, то клапан перекрывается и транзакты не могут через него проходить. Сигнал rels из другого узла открывает клапан.

^ Очередь с пространственно-зависимыми приоритетами имеет наименование dynam. Транзакты, попадающие в такую очередь, привязаны к точкам пространства. Очередь обслуживается специальным узлом ргос, работающим в режиме пространственных перемещений. Смысл обслуживания транзактов заключается в том, чтобы посетить все точки пространства, с которыми связаны транзакты. При поступлении каждого нового транзакта, если он не единственный в очереди, происходит переупорядочение очереди таким образом, чтобы суммарный путь посещения точек был минимальным. Не следует считать, что при этом решается задача коммивояжера: для решения такой задачи в нулевой момент времени имеется вся информация о точках пространства. В данном же случае информация о новых точках поступает во время движения, когда некоторые точки уже посещены. Рассмотренное правило работы узла dynam в литературе называется «алгоритмом скорой помощи».

^ Управляемый процесс (непрерывный или пространственный) имеет наименование ргос. Этот узел работает в трех взаимно исключающих режимах:

  1. моделирование управляемого непрерывного процесса (например, процесса в химическом реакторе);

  2. моделирование доступа к оперативным информационным ресурсам;

  3. моделирование пространственных перемещений (например, вертолета или корабля по поверхности Земли).

В первом режиме после входа транзакта в узел запускается непрерывная модель, являющаяся функцией на языке С++, имеющая параметр «время». Такой моделью могут быть математическая формула или разностное уравнение, или другое.

Второй режим отличается от предыдущего только тем, что непрерывные процессы в узле не моделируются, так как они не нужны для моделирования доступа к информационным ресурсам.

В третьем режиме обслуживание каждого нового транзакта заключается в имитации перемещения узла ргос в новую точку пространства, координаты которой - это параметры транзакта.

^ Счет бухгалтерского учета (операция типа «проводка») имеет наименование send. Транзакт, который входит в такой узел, является запросом на перечисление денег со счета на счет или на бухгалтерскую проводку. Правильность работы со счетами регулируется специальным узлом direct, который имитирует работу бухгалтерии.

^ Распорядитель финансов («главный бухгалтер») имеет наименование direct. Он управляет работой узлов типа send. Причем для правильной работы модели достаточно одного узла direct; он обслужит все счета без нарушения логики модели.

^ Склад перемещаемых ресурсов имеет наименование attach. Это хранилище какого-то количества однотипного ресурса (например, гаражное хозяйство, имеющее 25 грузовиков). Единицы ресурсов в нужном количестве выделяются транзактам, поступающим в узел attach, если остаток (количество единиц, имеющихся в наличии) позволяет выполнить такое обслуживание. В противном случае возникает очередь необслуженных транзактов и соответственно дефицит ресурса. Транзакты, получившие ресурсы, вместе с ними мигрируют по графу во время выполнения модели и возвращают по мере необходимости разными способами: либо все единицы вместе, либо небольшими партиями, либо поштучно. На один и тот же склад можно обращаться несколько раз, не возвращая ранее полученные с этого склада ресурсы. Корректность работы склада обеспечивает менеджер – специальный узел manage.

^ Менеджер (или распорядитель) ресурсов имеет наименование manage. Он управляет работой узлов типа attach. Для правильной работы модели достаточно иметь один узел-менеджер; он обслужит все склады без нарушения логики модели.

^ Структурный узел финансово-хозяйственных платежей имеет наименование pay. Он предназначен для упрощения той части имитационной модели, которая связана с работой бухгалтерии. Если позволить обращения к счетам бухгалтерского учета из всех частей модели, где возникают требования на проводки или перечисления, то граф станет запутанным. Описание условий прохождения транзактов по путям будет очень длинным и сложным. Условия – это логические выражения с многочисленными if, else, switch, case и while. Очень сложные условия увеличивают модель и порождают семантические ошибки, которые могут быть обнаружены только после длительного тестирования модели. Поэтому вся работа бухгалтерии собирается на одном структурном слое модели (слой 3, см. рис. 2). Обращения на этот слой в нужные входы-узлы происходят с других слоев из узла pay автоматически, без графического объединения этих слоев с помощью дуг.

^ Структурный узел выделения ресурсов имеет наименование rent. Он применяется для упрощения графа и всей модели при работе со многими складами с различных уровней структурной схемы точно так же, как узел pay.

^ Произвольный структурный узел имеет наименование down. Он бывает, необходим для упрощения очень сложного слоя модели, заключающегося в «развязывании» сложной запутанной схемы, находящейся на одном слое, по двум разным уровням (или слоям). Его польза точно такая же, как полезность узлов pay и rent.

^ Виртуальный структурный узел имеет наименование parent. Узел parent - мощное средство структурного анализа при создании модели. Узел виртуален. В тексте модели он отсутствует. Этот узел позволяет объединить некоторое множество любых узлов модели и поместить их на более низкий слой, оставив на исходном слое только графический значок parent. Работа с такими узлами возможна только в режиме CASE-технологии создания имитационных моделей при использовании графического конструктора.
^

2.2 Моделирование работы с материальными ресурсами


Материальные ресурсы подразделяются на две разновидности: неперемещаемые и перемещаемые. Неперемещаемый ресурс выделяется в определенном месте (как в реальности, так и в модели). Например, мастер в парикмахерской - это один элемент ресурса, выделяемый клиенту для обслуживания (стрижки и бритья). Этот элемент не может перемещаться вместе с клиентом (транзактом). После обслуживания одного клиента он либо приступит к обслуживанию следующего, если есть очередь, либо будет отдыхать.

Перемещаемый ресурс выделяется клиенту, после чего клиент использует его в других местах и возвращает только при отсутствии необходимости дальнейшего использования. Например, ресурс – это гараж; клиенту можно выделить три грузовика для использования в работах, проводимых в других местах (естественно, не в гараже).

^ Неперемещаемый ресурс (рис. 3) представляет собой «базу», на которой расположены (или к которой приписаны) какие-то ресурсные единицы; их можно использовать только на базе. Поток транзактов поступает в очередь к ресурсу.

Неперемещаемый ресурс имитируется в виде многоканального обслуживающего прибора. Каждой ресурсной единице соответствует один канал обслуживания. Канал принимает в себя транзакт (или захватывается транзактом) на время, которое может зависеть от атрибутов узла, транзакта и других параметров. Очередь в имитационной модели описывается в виде узла queue, а многоканальный обслуживающий прибор - узлом типа serv.



Рисунок 3 - Схема получения и освобождения транзактами элементов неперемещаемого ресурса – каналов узла serv: N – число каналов обслуживания (парикмахеров).

По истечении времени обслуживания канал (элемент ресурса) безусловно, освобождается, а транзакт переходит в следующий узел. Очередь может быть как с приоритетами, так и без приоритетов. Каналы могут работать в режиме прерывания обслуживания менее приоритетных транзактов более приоритетными.

В моделях автоматически определяются задержка в очереди и загрузка неперемещаемого ресурса. Число свободных каналов в serv - это остаток ресурса, а количество транзактов в очереди queue - это дефицит ресурса. Мощность базируемого ресурса N - величина постоянная.

^ Перемещаемый ресурс представляет собой «склад» единиц ресурса, количество которых известно. Число таких складов не регламентировано. Транзакт попадает в очередь к складу и требует выделения определенного числа единиц ресурса. Склад ресурсов описывается в имитационной модели в виде узла attach. В узле attach образуется очередь транзактов, которая может быть организована в хронологическом порядке или по приоритетным правилам:

  • по заранее заданным приоритетам транзактов;

  • при равенстве приоритетов транзактов происходит их дополнительное ранжирование - чем меньше транзакт запрашивает единиц, тем он более приоритетный.

Обслуживанием транзактов занимается узел типа «менеджер» - manage. Таких узлов в модели может быть несколько. Пример взаимодействия узлов attach и manage показан на рис. 4.



Рисунок 4 - Общая схема распределения мобильных материальных ресурсов

Обслуживание транзакта заключается в выделении ему требуемого числа единиц ресурса. Обслуженный транзакт проходит узел manage и «путешествует» с захваченными единицами по графу модели до тех пор, пока в соответствии с определенными условиями он не вернет все (или часть) единицы ресурса с помощью функции detach. Транзакт может несколько раз становиться в очередь к одному и тому же ресурсу, получая дополнительные единицы.

Существует интересная особенность при работе с перемещаемыми ресурсами: транзакт может отдать какие-либо единицы ресурса не только на тот склад, на котором он их получил, но и на другой. При таком перераспределении (или «похищении») на этих двух складах произойдет изменение мощностей: на одном она уменьшится, а на другом - увеличится. Данная особенность реализуется с помощью сигнальной функции canyoff.

В моделях автоматически определяются задержка в очереди attach, загрузка ресурса, остаток и дефицит. Начальная мощность задается при инициализации модели функцией supply.
^

2.3 Имитация информационных ресурсов


Информационные ресурсы - это необходимые сведения, оперативная информация (например, биржевая информация из сайтов Интернета), временно предоставляемые права на что-либо, документация и иные нематериальные ценности, без которых невозможно выполнение важной функции. Эти ресурсы подразделяются на две разновидности:

  • стартовый информационный ресурс, без которого нельзя начинать выполнение функции;

  • оперативный информационный ресурс, постоянно необходимый при выполнении функции.

^ Стартовый информационный ресурс дает возможность отправить заявку на выполнение какой-либо функции, т.е. поместить транзакт в очередь на обслуживание. На рис. 5 показана схема получения такого ресурса. Для выполнения основной функции нужны только два узла: первый (очередь queue) и седьмой - последний (обслуживающий процесс serv). Узлы 2 - 6 предназначены для имитации получения информации из N источников. Эти источники – каналы в узле обслуживания 5 (serv). В данном случае предполагается, что ко всем каналам или источникам информации доступ осуществляется через общую очередь 4 (queue). Если необходимо смоделировать отдельные механизмы доступа к каждому уникальному источнику информации, то данную схему нужно усложнить: это будет N очередей к N одноканальным узлам обслуживания.



Рисунок 5 - Схема получения информационного ресурса для выполнения основной функции
^

2.3.1 Логика моделирования


Рассмотрим логику моделирования. Запросы на выполнение основной функции поступают в очередь с номером 1. Первый же запрос проходит через открытый клапан 2 (key) и далее поступает в управляемый генератор 3 (creat); при входе в него выполняется сигнальная функция hold, которая закрывает клапан, чтобы преградить путь следующим транзактам.

Узел creat создает новое семейство транзактов (от 1 до N). Каждый из них - это запрос, который поступает в очередь к источникам информации. Время получения информации (оно не равно нулю) можно сделать уникальным для каждого транзакта, поместив значение временного интервала в один из его параметров. После обслуживания каждый такой транзакт поступит в узел delet.

Основной (порождающий) транзакт за нулевое время проходит узел creat и поступает в узел delet, где он становится уничтожающим для только что созданного семейства. Если порожденный транзакт достигает узла delet, то это означает получение необходимой информации из очередного источника. Далее он становится ненужным и поглощается основным транзактом.

После получения всей необходимой информации все дополнительные транзакты поглощены, и основной транзакт переходит к отработке основной функции в узле 7 (serv). При входе в этот узел выполняется сигнальная функция rels, открывающая клапан для прохождения других транзактов.

Следует отметить, что параллельно с обслуживанием запросов на выполнение основной функции в данной схеме моделируется обслуживание потока запросов от других клиентов. Такой поток обычно называется фоновым; если работать без приоритетов, то он приводит к увеличению задержек в очереди с номером 4.

Оперативный информационный ресурс может быть получен двумя способами:

  • предварительно, вместе со стартовыми;

  • во время выполнения транзактом основной функции.

На самом деле неважно, как получен ресурс. Важно иметь доступ к этому ресурсу по возможности постоянно, так как прекращение доступа повлечет за собой приостановку выполнения основной функции. Моделирование механизма таких приостановок показано на рис. 6.



Рисунок 6 - Схема выполнения функций основным транзактом при наличии доступа к информации

Основной транзакт - это запрос на выполнение основной функции. Он поступает в очередь queue с номером 1. Выполнение основной функции имитируется в данном случае не узлом обслуживания serv, а с помощью узла-процесса 2 (ргос). Узел ргос отрабатывает только время обслуживания, и непрерывный компонент ему не нужен.

Доступ к оперативной информации осуществляется специальной службой, которая моделируется с помощью узлов 3, 4 и 5. Для определенности считаем, что в узел ргос поступает основной транзакт, который сразу попадает в пассивное состояние и не обслуживается, если нет доступа к информации. Управление доступом выполняет другой транзакт, который поступает из очереди 3 (queue) в узел обслуживания 4 (serv). При входе в этот узел управляющий транзакт разрешает доступ: он посылает сигнал activ, по которому основной транзакт переходит в активное состояние, и в узле ргос выполняется работа по его обслуживанию. После пребывания управляющего транзакта в узле serv в течение определенного времени – времени разрешенного (или оплаченного) доступа к оперативной информации, он поступит в узел 5 и выполнит сигнальную функцию перевода узла 2 в пассивное состояние. Если время разрешенного доступа выбрано так, что оно не меньше длительности выполнения основной функции, а моменты входов управляющего транзакта в узел 4 и основного транзакта в узел 2 совпадают, то выполнение основной функции произойдет без прерываний. В противном случае возможны прерывания основной функции, и она будет выполняться за большее время. Так моделируется влияние наличия или отсутствия оперативной информации на работоспособность, например, диспетчерских служб или консалтинговых агентств.
^

2.4 Денежные ресурсы


Денежный ресурс представляет собой «емкость», в которой содержится определенное количество ресурса, измеряемого числом с плавающей точкой. Обычно эту емкость отождествляют со счетом бухгалтерского или банковского учета. Этот счет описывается с помощью узла типа send (пересылка). В узле send образуется очередь транзактов, в которых содержится запрос на перевод денежных средств с данного счет send на какой-либо другой. Эта очередь может быть организована по приоритетному принципу: чем меньше денег требует транзакт перевести с данного счета, тем он приоритетнее. Можно устанавливать приоритеты и по-другому, например, по такой приоритетной таблице: сначала налоги, затем - зарплата, а после этого - все остальные платежи.

Динамика задержек платежей при расчетах с поставщиками при анализе одного из возможных вариантов организации бизнес-процесса предприятия с помощью имитационной модели представлена на рис. 7 (график получен автоматически на мониторе компьютера средствами Pilgrim). График показывает, что исследуемый вариант бизнес-процесса неприемлем, так как на конец I квартала модель вещает прогноз существенных задержек платежей, которые создадут риск банкротства. Здесь же отражена полученная из модели вероятность того, что банк не предоставит ссуду: она равна 0,777.



Рисунок 7 - Окно оценки возможных задержек платежей с помощью модели

^

3. Моделирование пространственной динамики


Поведение исследуемой системы в пространстве моделируется с помощью узлов типа creat, delet, proc и dynam.

Логика узла creat такова: он получает координаты порождающего транзакта, в результате происходит имитация перемещения в пространстве. Узел delet получает координаты каждого уничтожаемого транзакта, т.е. он перемещается по координатной сетке в процессе нахождения в нем поглощающего транзакта.

Для моделирования пространственных перемещений, связанных с поставкой товаров во многие пункты местности, используется узел ргос.
^

Пример: Модель движения транспортного средства


На рисунке 8, часть модели, состоящая из узлов queue и ргос, предназначена для моделирования движения транспортного средства. Имеется специальный массив, предварительно загруженный координатами М пунктов региона из файла или базы данных средствами моделирующей системы. На вход этой части модели в разные моменты времени поступают М транзактов, причем каждый из них «читает» в свои внутренние параметры координаты очередной точки. Узел ргос, моделирующий транспортное средство, в качестве одного из параметров получает скорость перемещения, которая может быть изменяемой. При поступлении каждого следующего транзакта из очереди в узел ргос с помощью функции geoway автоматически определяется расстояние по поверхности Земли от предыдущего пункта до следующего. Время обслуживания транзакта - это расстояние, деленное на скорость. По истечении времени обслуживания узел получает новые координаты того пункта, в который он попал. Порядок посещения пунктов узлом ргос - хронологический (в порядке поступления транзактов в очередь) или в соответствии с приоритетами транзактов.



Рисунок 8 - Имитация перемещения в пространстве по координатам вызывающих транзактов: queue - очередь транзактов из точек пространства; ргос – имитация перемещения (транспортировки)

Узел dynam предназначен для моделирования управляемой очереди обслуживания транзактов с динамическими пространственно-зависимыми приоритетами.

Задача оптимального расписания для обслуживания транзактов с пространственно-зависимыми приоритетами может возникнуть, например, при моделировании следующих сложных процессов и объектов:

  • участка гибкого автоматизированного производства с роботизированными тележками, путешествующими по цеху;

  • местности, подверженной какому-то бедствию, в процессе ее обследования специальной командой на вертолете и др.



Заключение


Рассмотренная концепция имитационного моделирования экономических процессов, основанная на специальном аппарате формального манипулирования узлами, транзактами, событиями и ресурсами, является довольно универсальной для применения в риск-менеджменте. На ее основе создана система моделирования Pilgrim. Данная концепция использует следующие математические методы:

  • аппарат стохастических сетей для построения структурной схемы моделируемого процесса (не обязательно экономического);

  • метод Монте-Карло для статистических испытаний и проверки гипотез;

  • специально созданный набор датчиков псевдослучайных величин для решения экономических и иных задач;

  • методы планирования экстремальных экспериментов.

Также в процессе создания модели в виде многоуровневой стохастической сети экономисту-исследователю не всегда понятно, каким образом выделять и детализировать процессы, включаемые в качестве узлов в состав модели. Поэтому Pilgrim имеет специальный инструментарий для структурного системного анализа моделируемых экономических объектов и систем, который выполняет две основные функции:

  • создает графическую схему модели методами структурной послойной декомпозиции объекта экономики;

  • генерирует программный код имитационной модели на языке Pilgrim в процессе диалога и последовательной декомпозиции, что позволяет применять используемую методологию экономистами-непрофессионалами в области программирования.



^

Список использованной литературы


  1. Емельянов А.А. и др. Имитационное моделирование экономических процессов: Учеб. пособие / А.А.Емельянов, Е.А. Власова, Р.В. Дума; Под ред. А.А. Емельянова. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с. ил.
    ISBN 5-279-02572-0;

  2. Анфилатов В. С, Емельянов А. А., Кукушкин А. А. Системный анализ в управлении / Под ред. А.А.Емельянова. - М.: Финансы и статистика,
    2001. - 368 с.;

  3. Варфоломеев В. И. Алгоритмическое моделирование элементов экономических систем. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 208 с.;

  4. Клейнрок Л. Коммуникационные сети. Стохастические потоки и задержки сообщений. - М.: Наука, 2007. - 255 с.;

  5. Шеннон Р. Е. Имитационное моделирование систем: наука и искусство.
    - М: Мир, 2005. - 420 с.;

  6. Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS. - М.: Машиностроение,
    2001. - 592 с.




Скачать файл (485 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru