Оценка основных статистических характеристик
Курсовая работа
по дисциплине
«Моделирование систем »
Выполнил:
студент группы 4207
Фатихов Б.Н.
Руководитель:
Оценка: ___________________
Подпись руководителя: ______
Дата:
Содержание
Постановка задачи. 3
Метод построения модели. 4
Блок – схема. 5
Листинг. 6
Результаты работы.. 8
Планирование и обработка результатов моделирования. 11
Выходные данные. 21
Выводы.. 28
Постановка задачи
| GОТ |
| BUF1 |
| PK1 |
| BUF2 |
| GT1 приорит. |
| PK3 |
| KAN |
| GT0 приорит. |
| VOSST |
| PK2 |
Решённые
задачи
Транзакты
реж. недост.
Отказы, если KANал занят, или в реж. недоступности
Отказы, если все места в BUF1 заняты и транзактам, пре-
рванным по приоритету
BUF1 – на 2 места;
BUF2 − неограниченное количество мест;
KAN – на три линии;
GOT − равномерный закон, 5000±1000 единиц времени;
VOSSТ – равномерный закон, 50±10 единиц времени;
GT0 − спец. эрл. закон, среднее в одной фазе 50 ед. вр., кол. фаз 4;
GT1− нормальный закон, среднее 250, ст. отклонение 50 ед. вр.;
PK1 − нормальный закон, среднее 250, ст. откл. 50 ед. времени;
PК2 − экспоненциальный закон, среднее 500 единиц времени;
PK3 − равномерный закон, 75±25 единиц времени;
KAN – норм. закон, среднее 150, ст. откл. 25 ед. времени.
Выбор РК последнего каскада по правилу «первый свободный с наименьшим номером».
Приоритет по прерыванию действует только на РК1. Первый приоритет при передаче информации требует две линии KANала, нулевой одну.
Оптимизируемые факторы: Х1 – среднее время решения на ПК1, Х2 – среднее время решения на ПК2, Х3 – количество линий. Х1 и Х2 менять на ±20% от указанных средних значений; Х3 от 2 до 6.
Протабулировать время решения задач. Подсчитать вероятность отказа. Завершить моделирование после решения 500 задач.
Метод построения модели
В качестве метода построения модели функционирования класса персональных компьютеров используется имитационное моделирование. Для моделирования на GPSS надо определить, какие элементы GPSS надо использовать для удовлетворения условий модели.
В данном случае существуют следующие условия. Имеется PK1,PK2,PK3, при моделировании которых используются обслуживающие устройства (SEIZE). Входной поток отождествляется с транзактами, которые передвигаются в системе. Очередями (ENTER) служат очереди BUF1, KAN. Очередью (QUEUE) служит очередь BUF2.
Время моделирования задаётся с помощью оператора GENERAT
Блок – схема
| GОТ |
| BUF1 |
| PK1 |
| BUF2 |
| GT1 приорит. |
| PK3 |
| KAN |
| GT0 приорит. |
| VOSST |
| PK2 |
Решённые
задачи
Транзакты
реж. недост.
Отказы, если KANал занят, или в реж. недоступности
Отказы, если все места в BUF1 заняты и транзактам, пре-
рванным по приоритету
| normal(2,20,3) |
| normal(2,20,3) |
| normal(2,20,3) |
| normal(2,20,3) |
Листинг
VREMA TABLE M1,270,50,40
INITIAL X1,250 ;среднее время работы PK1
INITIAL X2,500 ;среднее время работы PK2
INITIAL X3,3 ;число каналов в устройстве KAN
BUF1 STORAGE 2 ;количество мест в очереди BUF1 равно 2
KAN STORAGE 3 ;количество каналов устройства KAN равно 3
GENERATE (GAMMA(1,0,50,4)) ;генерация транзактов 0-го приоритета
GATE SNF BUF1,OTKAZ1 ;если очередь не свободна, идем к OTKAZ1
ENTER BUF1 ;занимаем очередь BUF1
SEIZE PK1 ;занимаем устройство PK1
LEAVE BUF1 ;покидаем очередь BUF1
ADVANCE (NORMAL(1,X1,50)) ;работа устройства PK1
RELEASE PK1 ;покидаем устройство PK1
GATE SNF KAN,OTKAZ2 ;если устройство KAN не свободно, идем к OTKAZ2
GATE SV KAN,OTKAZ3 ;если устройство KAN заблокировано, идем к OTKAZ3
ENTER KAN ;занимаем в устройстве KAN 1 место
ADVANCE (NORMAL(1,150,25)) ;работа устройства KAN
LEAVE KAN ;покидаем устройство KAN
QUEUE BUF2 ;занимаем очередь BUF2
TRANSFER BOTH,PPK2,PPK3 ;пытаемся занять устройство PK2, если не
;удается, то пытаемся занять устройство
;PK3. Если и это не получается, то ждем
;освобождения одного из двух устройств, и
;занимаем устройство, которое
;освободилось первым.
GENERATE (NORMAL(1,250,50)),,,,1 ;генерация транзактов 1-го приоритета
GATE SNF BUF1,OTKAZ4 ;если очередь не свободна, идем к OTKAZ4
ENTER BUF1 ;занимаем очередь BUF1
PREEMPT PK1,PR,OTKAZ5,,RE ;занимаем устройство PK1, если там
;обслуживался транзакт 0-го приоритета,
;то этот транзакт отправляется к OTKAZ5
LEAVE BUF1 ;покидаем очередь BUF1
ADVANCE (NORMAL(1,X1,50)) ;работа устройства PK1
RETURN PK1 ;покидаем устройство PK1
TEST L S$KAN,(X3-1),OTKAZ6 ;если свободных каналов устройства KAN
;меньше 2, то идем к OTKAZ6
GATE SV KAN,OTKAZ7 ;если устройство KAN заблокировано, то
;идем к OTKAZ7
ENTER KAN,2 ;занимаем в устройстве KAN 2 место
ADVANCE (NORMAL(1,150,25)) ;работа устройства KAN
LEAVE KAN,2 ;покидаем устройство KAN
QUEUE BUF2 ;занимаем очередь BUF2
TRANSFER BOTH,PPK2,PPK3 ;пытаемся занять устройство PK2, если не
;удается, то пытаемся занять устройство
;PK3. Если и это не получается, то ждем
;освобождения одного из двух устройств,
;и занимаем устройство, которое
;освободилось первым.
PPK2 SEIZE PK2 ;занимаем устройство PK2
DEPART BUF2 ;покидаем очередь BUF2
ADVANCE (EXPONENTIAL(1,0,X2)) ;работа устройства PK2
RELEASE PK2 ;покидаем устройство PK1
TABULATE VREMA ;табулируем время
TEST L (N$RESH1+N$RESH2),499,KONEC ;если количество решенных задач
;равно 499, то идем к KONEC
RESH1 TERMINATE ;транзакт выводится из системы
PPK3 SEIZE PK3 ;занимаем устройство PK3
DEPART BUF2 ;покидаем очередь BUF2
ADVANCE 75,25 ;работа устройства PK3
RELEASE PK3 ;покидаем устройство PK1
TABULATE VREMA ;табулируем время
TEST L (N$RESH1+N$RESH2),499,KONEC ;если количество решенных задач
;равно 499, то идем к KONEC
RESH2 TERMINATE ;транзакт выводится из системы
KONEC SAVEVALUE VEROYT,V$VICH ;вычисляем вероятность отказа
TERMINATE 1
GENERATE 5000,1000 ;генерация транзактов блокировки
SUNAVAIL KAN ;блокируем устройство KAN
ADVANCE 50,10
SAVAIL KAN ;разблокируем устройство KAN
TERMINATE
OTKAZ1 TERMINATE ;отказы из-за занятости BUF1(транзакт 0-го приоритета)
OTKAZ2 TERMINATE ;отказы из-за занятости KAN(транзакт 0-го приоритета)
OTKAZ3 TERMINATE ;отказы из-за недоступности KAN(транзакт 0-го приоритета)
OTKAZ4 TERMINATE ;отказы из-за занятости BUF1(транзакт 1-го приоритета)
OTKAZ5 TERMINATE ;отказы транзактам 0-го приоритета в дообслуживании
OTKAZ6 TERMINATE ;отказы из-за занятости KAN(транзакт 1-го приоритета)
OTKAZ7 TERMINATE ;отказы из-за недоступности KAN(транзакт 1-го приоритета)
START 1
Результаты работы
Подставим случайным образом вместо Х1 ,X2 ,X3 соответственно 250, 500, 3. Получаем следующие результаты имитационного моделирования:
GPSS World Simulation Report - KURSOVAJA.55.1
Saturday, May 12, 2012 18:25:11
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 145449.230 56 3 2
NAME VALUE
BUF1 10002.000
BUF2 10005.000
KAN 10003.000
KONEC 43.000
OTKAZ1 50.000
OTKAZ2 51.000
OTKAZ3 52.000
OTKAZ4 53.000
OTKAZ5 54.000
OTKAZ6 55.000
OTKAZ7 56.000
PK1 10004.000
PK2 10006.000
PK3 10007.000
PPK2 29.000
PPK3 36.000
RESH1 35.000
RESH2 42.000
VEROYT 10008.000
VICH 10000.000
VREMA 10001.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 737 0 0
2 GATE 737 0 0
3 ENTER 485 0 0
4 SEIZE 485 0 0
5 LEAVE 485 0 0
6 ADVANCE 485 0 0
7 RELEASE 253 0 0
8 GATE 253 0 0
9 GATE 253 0 0
10 ENTER 249 0 0
11 ADVANCE 249 1 0
12 LEAVE 248 0 0
13 QUEUE 248 0 0
14 TRANSFER 248 0 0
15 GENERATE 583 0 0
16 GATE 583 0 0
17 ENTER 255 0 0
18 PREEMPT 255 0 0
19 LEAVE 255 0 0
20 ADVANCE 255 1 0
21 RETURN 254 0 0
22 TEST 254 0 0
23 GATE 254 0 0
24 ENTER 253 0 0
25 ADVANCE 253 0 0
26 LEAVE 253 0 0
27 QUEUE 253 0 0
28 TRANSFER 253 0 0
PPK2 29 SEIZE 221 0 0
30 DEPART 221 0 0
31 ADVANCE 221 1 0
32 RELEASE 220 0 0
33 TABULATE 220 0 0
34 TEST 220 0 0
RESH1 35 TERMINATE 220 0 0
PPK3 36 SEIZE 280 0 0
37 DEPART 280 0 0
38 ADVANCE 280 0 0
39 RELEASE 280 0 0
40 TABULATE 280 0 0
41 TEST 280 0 0
RESH2 42 TERMINATE 279 0 0
KONEC 43 SAVEVALUE 1 0 0
44 TERMINATE 1 0 0
45 GENERATE 29 0 0
46 SUNAVAIL 29 0 0
47 ADVANCE 29 0 0
48 SAVAIL 29 0 0
49 TERMINATE 29 0 0
OTKAZ1 50 TERMINATE 252 0 0
OTKAZ2 51 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ3 52 TERMINATE 4 0 0
OTKAZ4 53 TERMINATE 328 0 0
OTKAZ5 54 TERMINATE 232 0 0
OTKAZ6 55 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ7 56 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
PK1 740 0.998 196.220 1 1350 0 0 0 0
PK2 221 0.737 485.130 1 1332 0 0 0 0
PK3 280 0.145 75.355 1 0 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUF2 1 0 501 500 0.000 0.007 3.611 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
BUF1 2 2 0 2 740 1 1.534 0.767 0 0
KAN 3 2 0 3 755 1 0.776 0.259 0 0
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
VREMA 895.811 481.161 0
270.000 - 320.000 1 0.20
320.000 - 370.000 9 2.00
370.000 - 420.000 18 5.60
420.000 - 470.000 45 14.60
470.000 - 520.000 42 23.00
520.000 - 570.000 40 31.00
570.000 - 620.000 20 35.00
620.000 - 670.000 12 37.40
670.000 - 720.000 12 39.80
720.000 - 770.000 12 42.20
770.000 - 820.000 14 45.00
820.000 - 870.000 26 50.20
870.000 - 920.000 37 57.60
920.000 - 970.000 35 64.60
970.000 - 1020.000 32 71.00
1020.000 - 1070.000 30 77.00
1070.000 - 1120.000 13 79.60
1120.000 - 1170.000 18 83.20
1170.000 - 1220.000 9 85.00
1220.000 - 1270.000 16 88.20
1270.000 - 1320.000 7 89.60
1320.000 - 1370.000 4 90.40
1370.000 - 1420.000 3 91.00
1420.000 - 1470.000 3 91.60
1470.000 - 1520.000 4 92.40
1520.000 - 1570.000 4 93.20
1570.000 - 1620.000 4 94.00
1620.000 - 1670.000 1 94.20
1670.000 - 1720.000 4 95.00
1720.000 - 1770.000 1 95.20
1770.000 - 1820.000 1 95.40
1820.000 - 1870.000 3 96.00
1870.000 - 1920.000 1 96.20
1920.000 - 1970.000 2 96.60
1970.000 - 2020.000 0 96.60
2020.000 - 2070.000 2 97.00
2070.000 - 2120.000 0 97.00
2120.000 - 2170.000 2 97.40
2170.000 - _ 13 100.00
SAVEVALUE RETRY VALUE
1 0 250.000
2 0 500.000
3 0 3.000
VEROYT 0 0.620
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1351 0 145450.559 1351 0 1
1332 1 145466.546 1332 31 32
1345 0 145510.490 1345 11 12
1350 1 145622.695 1350 20 21
1352 1 145726.779 1352 0 15
1328 0 148907.526 1328 0 45
Стратегическое планирование имитационных экспериментов
Целью стратегического планирования имитационных экспериментов является получение результатов с заданной достоверностью при наименьших затратах.
Для стратегического планирования будем использовать концепцию «черного ящика», суть которого заключается в абстрагировании от физической сущности процессов, происходящих в моделируемой системе и выдаче заключений о ее функционировании только на основании входных и выходных переменных. Входные, независимые переменные называются факторами. Выходные – откликами, их величина зависит от значений входных факторов и параметров системы.
Факторы в нашем случае – это показатели (параметры), которые мы будем оптимизировать; отклики – это результативные показатели эффективности функционирования моделируемой системы. Структурная схема чёрного ящика представлена на рисунке 3.
| Модель |
Х2 Y2
Факторы . . Отклики
.
Хm YК
Рисунок 3. Структурная схема концепции чёрного ящика
Стратегический план определяет количество вариантов системы, которые требуется промоделировать, и значения факторов в каждом из вариантов.
Для трёх оптимизируемых факторов предлагается D-оптимальный план по алгоритму Коно, который состоит из 21 вариантов и представлен в таблице 1.
Таблица 1. D-оптимальный план по алгоритму Коно для трёх факторов
| № п/п | x0 | x1 | x2 | x3 |
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | -1 | |||
| -1 | ||||
| -1 | -1 | |||
| -1 | -1 | |||
| -1 | -1 | -1 | ||
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | ||||
| -1 | -1 | |||
| -1 | -1 | |||
| -1 | -1 | |||
Вычисляем значения X1 , X2 , X3 по индивидуальному заданию. По условию индивидуального задания оптимизируемые факторы:
Х1 – среднее время решения на PK1,
Х2 – среднее время решения на PK2,
Х3 – количество каналов,
Все данные заносим таблицу 2.
Таблица 2. Значения факторов X1 , X2 , X3
| X1 , X2 , X3 | -1 (-20%) | 1 (+20%) | |
| X1 | |||
| X2 | |||
| X3 |
D-оптимальный план по алгоритму Коно для индивидуального задания, представлен в таблице 3.
Таблица 3. D-оптимальный план по алгоритму Коно для индивидуального задания
| № п/п | x1 | x2 | x3 |
Вычислим отклик системы, используя имитационную модель:
Y1 - вероятность отказа;
Y2 - время работы системы;
Y3 – коэффициент использования устройства PK3;
Отклики Y1,Y2,Y3 по факторам индивидуального задания, представлены в таблице 4.
Таблица 4. Оптимизируемые факторы и отклики системы Y1,Y2,Y3
| № п/п | x1 | x2 | x3 | Y1 | Y2 | Y3 |
| 0,669 | 0,131 | |||||
| 0,670 | 0,129 | |||||
| 0,670 | 0,103 | |||||
| 0,670 | 0,098 | |||||
| 0,542 | 0,200 | |||||
| 0,585 | 0,192 | |||||
| 0,542 | 0,166 | |||||
| 0,584 | 0,157 | |||||
| 0,669 | 0,131 | |||||
| 0,670 | 0,118 | |||||
| 0,620 | 0,162 | |||||
| 0,670 | 0,103 | |||||
| 0,670 | 0,108 | |||||
| 0,623 | 0,156 | |||||
| 0,542 | 0,200 | |||||
| 0,538 | 0,192 | |||||
| 0,620 | 0,126 | |||||
| 0,542 | 0,166 | |||||
| 0,585 | 0,180 | |||||
| 0,623 | 0,128 | |||||
| 0,620 | 0,145 |
Оценка основных статистических характеристик
Проведем анализ основных статистических характеристик системы с помощью Statistica 6.0 (Basic Statistics).
Рисунок 1. Вычисление основных статистических характеристик
Таблица 5. Основные статистические характеристики
Корреляционный анализ
Корреляция – это соотношение (взаимозависимость) случайных величин между собой. В качестве количественной меры оценки взаимосвязи между случайными величинами используется коэффициент линейной корреляции, вычисляемый для случайных величин х и у по n экспериментальным данным по следующей формуле.
. (6.2.1)
Если коэффициент линейной корреляции близок к 1, то корреляционная связь между переменными положительная, близкая к линейной. Если коэффициент линейной корреляции близок к -1, то корреляционная связь между переменными отрицательная, близкая к линейной. Если коэффициент линейной корреляции близок к нулю, то между переменными имеется слабая корреляционная связь. Для независимых переменных коэффициент линейной корреляции равен нулю.
По статистическим таблицам находим критическое значение коэффициента линейной корреляции.
(6.2.2)
В случае, если значение коэффициента линейной корреляции, вычисленное по (6.2.1), по абсолютной величине не меньше 0,8, то можно ожидать между случайными величинами х и у линейной зависимости. Если значение коэффициента линейной корреляции, вычисленное по (6.2.1), по абсолютной величине превышает критическое значение, вычисленное по (6.2.2), то связь между случайными величинами х и у следует считать существенной.
Если значение коэффициента линейной корреляции, вычисленное по (6.2.1), по абсолютной величине не превышает 0,2, то связь между случайными величинами х и у следует считать не существенной.
Проведем корреляционный анализ с помощью пакета прикладной программы Statistica 6.0.
Вычислим парные коэффициенты корреляции.
Таблица 6. Исходные данные для вычисления парных коэффициентов корреляции
Таблица 7. Вычисление коэффициентов линейной корреляции
В случае, если значение коэффициента линейной корреляции по абсолютной величине больше 0,8, то можно ожидать наличие между переменными линейной зависимости и в уравнение регрессии вводить сами факторы в первой степени.
Если значение коэффициента линейной корреляции по абсолютной величине лежит в диапазоне от критического значения до 0,8, то в уравнение регрессии можно вводить сравнительно несложные функции от факторов.
Если значение коэффициента линейной корреляции по абсолютному значению меньше критического, то такие факторы не включаются в уравнение регрессии.
Регрессионный анализ
Проведем пошаговый регрессионный анализ в программе Statistiсa 6.0.
Таблица 8. Исходные данные для регрессионного анализа
Таблица 9. Регрессионный анализ для Y1
Таблица 10. Регрессионный анализ для Y2
Таблица 11. Регрессионный анализ для Y3
Таблица 12. Характеристики уравнений регрессии
| Y1 | Y2 | Y3 | |
| Стандартная ошибка, Sст | 0,008 | 0,00348 | |
| Отношение Sст к среднему | 0,012 | 0,0155 | 0,0348 |
| Коэффициент множественной детерминации, R2 | 0,9882 | 0,9937 | 0,9945 |
| Скорректированный коэффициент множественной детерминации, R2 | 0,9764 | 0,9875 | 0,9890 |
| Критерий Фишера, F | 83,68 | 159,27 | 181,61 |
| Уровень значимости по критерию Фишера, р | 0,000001 | 0,000001 | 0,000001 |
Результаты регрессионного анализа позволяют сделать следующие выводы:
· По отношению стандартной ошибки к среднему все уравнения удовлетворяют рекомендуемому значению 0,05;
· Получены высокие значения коэффициента множественной детерминации, для всех уравнений выше 0,98;
· Критерий Фишера достигает больших значений;
· Уровень значимости по критерию Фишера не превышает рекомендуемое значение 0,05 для уравнения регрессии.
Оптимизация
По полученным регрессионным уравнениям выполним оптимизацию.
Таблица 13. Исходные данные для оптимизации
| x1 | x2 | x3 | Y1 | Y2 | Y3 |
| 0,62 | 0,145 |
Минимизируем отклики системы:
Y1 - вероятность отказа => min
Y2- время работы системы => min
Y3- коэффициент использования устройства PK3=> max
Минимальная вероятность отказа 0,537 (53,7%) получена при следующих X1, X2, X3(выполнив оптимизацию с помощью пакета «Поиск решения» в Microsoft Excel):
| x1 | x2 | x3 | Y1 |
| 0,537 |
Минимальное время работы системы 120401 получена при следующих X1, X2, X3(выполнив оптимизацию с помощью пакета «Поиск решения» в Microsoft Excel):
| x1 | x2 | x3 | Y2 |
Максимальный коэффициент работы 0,200 устройства PK3 получена при следующих X1, X2, X3(выполнив оптимизацию с помощью пакета «Поиск решения» в Microsoft Excel):
| x1 | x2 | x3 | Y3 |
| 0,200 |
Выходные данные
Ниже приведены результаты работы имитационной модели в оптимальной точке для Y1 (х1=202; х2=600;х3=6) .
GPSS World Simulation Report - KURSOVAJA.95.1
Sunday, May 13, 2012 18:32:37
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 119326.796 56 3 2
NAME VALUE
BUF1 10002.000
BUF2 10005.000
KAN 10003.000
KONEC 43.000
OTKAZ1 50.000
OTKAZ2 51.000
OTKAZ3 52.000
OTKAZ4 53.000
OTKAZ5 54.000
OTKAZ6 55.000
OTKAZ7 56.000
PK1 10004.000
PK2 10006.000
PK3 10007.000
PPK2 29.000
PPK3 36.000
RESH1 35.000
RESH2 42.000
VEROYT 10008.000
VICH 10000.000
VREMA 10001.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 612 0 0
2 GATE 612 0 0
3 ENTER 492 2 0
4 SEIZE 490 0 0
5 LEAVE 490 0 0
6 ADVANCE 490 0 0
7 RELEASE 230 0 0
8 GATE 230 0 0
9 GATE 230 0 0
10 ENTER 228 0 0
11 ADVANCE 228 0 0
12 LEAVE 228 0 0
13 QUEUE 228 0 0
14 TRANSFER 228 0 0
15 GENERATE 473 0 0
16 GATE 473 0 0
17 ENTER 275 0 0
18 PREEMPT 275 0 0
19 LEAVE 275 0 0
20 ADVANCE 275 1 0
21 RETURN 274 0 0
22 TEST 274 0 0
23 GATE 274 0 0
24 ENTER 273 0 0
25 ADVANCE 273 0 0
26 LEAVE 273 0 0
27 QUEUE 273 0 0
28 TRANSFER 273 0 0
PPK2 29 SEIZE 161 0 0
30 DEPART 161 0 0
31 ADVANCE 161 1 0
32 RELEASE 160 0 0
33 TABULATE 160 0 0
34 TEST 160 0 0
RESH1 35 TERMINATE 160 0 0
PPK3 36 SEIZE 340 0 0
37 DEPART 340 0 0
38 ADVANCE 340 0 0
39 RELEASE 340 0 0
40 TABULATE 340 0 0
41 TEST 340 0 0
RESH2 42 TERMINATE 339 0 0
KONEC 43 SAVEVALUE 1 0 0
44 TERMINATE 1 0 0
45 GENERATE 24 0 0
46 SUNAVAIL 24 0 0
47 ADVANCE 24 0 0
48 SAVAIL 24 0 0
49 TERMINATE 24 0 0
OTKAZ1 50 TERMINATE 120 0 0
OTKAZ2 51 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ3 52 TERMINATE 2 0 0
OTKAZ4 53 TERMINATE 198 0 0
OTKAZ5 54 TERMINATE 260 0 0
OTKAZ6 55 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ7 56 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
PK1 765 0.997 155.573 1 1109 0 0 0 2
PK2 161 0.808 599.140 1 1103 0 0 0 0
PK3 340 0.212 74.544 1 0 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUF2 1 0 501 498 0.001 0.278 46.343 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
BUF1 2 0 0 2 767 1 1.386 0.693 0 0
KAN 6 6 0 4 774 1 0.969 0.161 0 0
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
VREMA 754.944 451.915 0
270.000 - 320.000 10 2.00
320.000 - 370.000 32 8.40
370.000 - 420.000 49 18.20
420.000 - 470.000 50 28.20
470.000 - 520.000 41 36.40
520.000 - 570.000 26 41.60
570.000 - 620.000 19 45.40
620.000 - 670.000 21 49.60
670.000 - 720.000 30 55.60
720.000 - 770.000 31 61.80
770.000 - 820.000 48 71.40
820.000 - 870.000 30 77.40
870.000 - 920.000 22 81.80
920.000 - 970.000 14 84.60
970.000 - 1020.000 7 86.00
1020.000 - 1070.000 6 87.20
1070.000 - 1120.000 5 88.20
1120.000 - 1170.000 1 88.40
1170.000 - 1220.000 1 88.60
1220.000 - 1270.000 4 89.40
1270.000 - 1320.000 1 89.60
1320.000 - 1370.000 5 90.60
1370.000 - 1420.000 4 91.40
1420.000 - 1470.000 3 92.00
1470.000 - 1520.000 3 92.60
1520.000 - 1570.000 4 93.40
1570.000 - 1620.000 7 94.80
1620.000 - 1670.000 3 95.40
1670.000 - 1720.000 2 95.80
1720.000 - 1770.000 2 96.20
1770.000 - 1820.000 2 96.60
1820.000 - 1870.000 1 96.80
1870.000 - 1920.000 2 97.20
1920.000 - 1970.000 1 97.40
1970.000 - 2020.000 1 97.60
2020.000 - 2070.000 0 97.60
2070.000 - 2120.000 1 97.80
2120.000 - 2170.000 2 98.20
2170.000 - _ 9 100.00
SAVEVALUE RETRY VALUE
1 0 201.000
2 0 600.000
3 0 6.000
VEROYT 0 0.537
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1109 1 119327.687 1109 20 21
1112 0 119399.142 1112 0 1
1111 1 119416.455 1111 0 15
1103 1 119780.196 1103 31 32
1106 0 122749.130 1106 0 45
Результаты работы имитационной модели в оптимальной точке для Y2 (х1=200; х2=400;х3=6) .
GPSS World Simulation Report - KURSOVAJA.100.1
Tuesday, May 15, 2012 10:20:02
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 120401.404 56 3 2
NAME VALUE
BUF1 10002.000
BUF2 10005.000
KAN 10003.000
KONEC 43.000
OTKAZ1 50.000
OTKAZ2 51.000
OTKAZ3 52.000
OTKAZ4 53.000
OTKAZ5 54.000
OTKAZ6 55.000
OTKAZ7 56.000
PK1 10004.000
PK2 10006.000
PK3 10007.000
PPK2 29.000
PPK3 36.000
RESH1 35.000
RESH2 42.000
VEROYT 10008.000
VICH 10000.000
VREMA 10001.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 618 0 0
2 GATE 618 0 0
3 ENTER 478 1 0
4 SEIZE 477 0 0
5 LEAVE 477 0 0
6 ADVANCE 477 0 0
7 RELEASE 205 0 0
8 GATE 205 0 0
9 GATE 205 0 0
10 ENTER 205 0 0
11 ADVANCE 205 0 0
12 LEAVE 205 0 0
13 QUEUE 205 0 0
14 TRANSFER 205 0 0
15 GENERATE 476 0 0
16 GATE 476 0 0
17 ENTER 299 0 0
18 PREEMPT 299 0 0
19 LEAVE 299 0 0
20 ADVANCE 299 1 0
21 RETURN 298 0 0
22 TEST 298 0 0
23 GATE 298 0 0
24 ENTER 296 0 0
25 ADVANCE 296 0 0
26 LEAVE 296 0 0
27 QUEUE 296 0 0
28 TRANSFER 296 0 0
PPK2 29 SEIZE 231 0 0
30 DEPART 231 0 0
31 ADVANCE 231 0 0
32 RELEASE 231 0 0
33 TABULATE 231 0 0
34 TEST 231 0 0
RESH1 35 TERMINATE 230 0 0
PPK3 36 SEIZE 270 0 0
37 DEPART 270 0 0
38 ADVANCE 270 1 0
39 RELEASE 269 0 0
40 TABULATE 269 0 0
41 TEST 269 0 0
RESH2 42 TERMINATE 269 0 0
KONEC 43 SAVEVALUE 1 0 0
44 TERMINATE 1 0 0
45 GENERATE 24 0 0
46 SUNAVAIL 24 0 0
47 ADVANCE 24 0 0
48 SAVAIL 24 0 0
49 TERMINATE 24 0 0
OTKAZ1 50 TERMINATE 140 0 0
OTKAZ2 51 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ3 52 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ4 53 TERMINATE 177 0 0
OTKAZ5 54 TERMINATE 272 0 0
OTKAZ6 55 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ7 56 TERMINATE 2 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
PK1 776 0.997 154.621 1 1118 0 0 0 1
PK2 231 0.711 370.792 1 0 0 0 0 0
PK3 270 0.166 74.240 1 1113 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUF2 1 0 501 500 0.000 0.050 24.812 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
BUF1 2 1 0 2 777 1 1.382 0.691 0 0
KAN 6 6 0 4 797 1 0.998 0.166 0 0
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
VREMA 719.626 366.114 0
270.000 - 320.000 4 0.80
320.000 - 370.000 23 5.40
370.000 - 420.000 52 15.80
420.000 - 470.000 77 31.20
470.000 - 520.000 42 39.60
520.000 - 570.000 15 42.60
570.000 - 620.000 17 46.00
620.000 - 670.000 28 51.60
670.000 - 720.000 30 57.60
720.000 - 770.000 32 64.00
770.000 - 820.000 30 70.00
820.000 - 870.000 26 75.20
870.000 - 920.000 26 80.40
920.000 - 970.000 17 83.80
970.000 - 1020.000 16 87.00
1020.000 - 1070.000 11 89.20
1070.000 - 1120.000 7 90.60
1120.000 - 1170.000 5 91.60
1170.000 - 1220.000 3 92.20
1220.000 - 1270.000 4 93.00
1270.000 - 1320.000 1 93.20
1320.000 - 1370.000 7 94.60
1370.000 - 1420.000 5 95.60
1420.000 - 1470.000 3 96.20
1470.000 - 1520.000 0 96.20
1520.000 - 1570.000 1 96.40
1570.000 - 1620.000 1 96.60
1620.000 - 1670.000 3 97.20
1670.000 - 1720.000 2 97.60
1720.000 - 1770.000 1 97.80
1770.000 - 1820.000 0 97.80
1820.000 - 1870.000 1 98.00
1870.000 - 1920.000 0 98.00
1920.000 - 1970.000 1 98.20
1970.000 - 2020.000 2 98.60
2020.000 - 2070.000 0 98.60
2070.000 - 2120.000 1 98.80
2120.000 - 2170.000 1 99.00
2170.000 - _ 5 100.00
SAVEVALUE RETRY VALUE
1 0 200.000
2 0 400.000
3 0 6.000
VEROYT 0 0.542
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1113 0 120436.399 1113 38 39
1120 0 120539.905 1120 0 1
1118 1 120545.140 1118 20 21
1121 1 120644.316 1121 0 15
1109 0 123619.228 1109 0 45
Результаты работы имитационной модели в оптимальной точке для Y3 (х1=200; х2=600;х3=6) .
GPSS World Simulation Report - KURSOVAJA.101.1
Tuesday, May 15, 2012 10:23:45
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 120450.034 56 3 2
NAME VALUE
BUF1 10002.000
BUF2 10005.000
KAN 10003.000
KONEC 43.000
OTKAZ1 50.000
OTKAZ2 51.000
OTKAZ3 52.000
OTKAZ4 53.000
OTKAZ5 54.000
OTKAZ6 55.000
OTKAZ7 56.000
PK1 10004.000
PK2 10006.000
PK3 10007.000
PPK2 29.000
PPK3 36.000
RESH1 35.000
RESH2 42.000
VEROYT 10008.000
VICH 10000.000
VREMA 10001.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 618 0 0
2 GATE 618 0 0
3 ENTER 478 1 0
4 SEIZE 477 0 0
5 LEAVE 477 0 0
6 ADVANCE 477 0 0
7 RELEASE 205 0 0
8 GATE 205 0 0
9 GATE 205 0 0
10 ENTER 205 0 0
11 ADVANCE 205 0 0
12 LEAVE 205 0 0
13 QUEUE 205 0 0
14 TRANSFER 205 0 0
15 GENERATE 476 0 0
16 GATE 476 0 0
17 ENTER 299 0 0
18 PREEMPT 299 0 0
19 LEAVE 299 0 0
20 ADVANCE 299 1 0
21 RETURN 298 0 0
22 TEST 298 0 0
23 GATE 298 0 0
24 ENTER 296 0 0
25 ADVANCE 296 0 0
26 LEAVE 296 0 0
27 QUEUE 296 0 0
28 TRANSFER 296 0 0
PPK2 29 SEIZE 179 0 0
30 DEPART 179 0 0
31 ADVANCE 179 1 0
32 RELEASE 178 0 0
33 TABULATE 178 0 0
34 TEST 178 0 0
RESH1 35 TERMINATE 178 0 0
PPK3 36 SEIZE 322 0 0
37 DEPART 322 0 0
38 ADVANCE 322 0 0
39 RELEASE 322 0 0
40 TABULATE 322 0 0
41 TEST 322 0 0
RESH2 42 TERMINATE 321 0 0
KONEC 43 SAVEVALUE 1 0 0
44 TERMINATE 1 0 0
45 GENERATE 24 0 0
46 SUNAVAIL 24 0 0
47 ADVANCE 24 0 0
48 SAVAIL 24 0 0
49 TERMINATE 24 0 0
OTKAZ1 50 TERMINATE 140 0 0
OTKAZ2 51 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ3 52 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ4 53 TERMINATE 177 0 0
OTKAZ5 54 TERMINATE 272 0 0
OTKAZ6 55 TERMINATE 0 0 0
OTKAZ7 56 TERMINATE 2 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
PK1 776 0.997 154.684 1 1118 0 0 0 1
PK2 179 0.778 523.768 1 1105 0 0 0 0
PK3 322 0.200 74.629 1 0 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUF2 1 0 501 498 0.000 0.054 8.950 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
BUF1 2 1 0 2 777 1 1.382 0.691 0 0
KAN 6 6 0 4 797 1 0.998 0.166 0 0
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
VREMA 742.713 424.346 0
270.000 - 320.000 6 1.20
320.000 - 370.000 28 6.80
370.000 - 420.000 59 18.60
420.000 - 470.000 73 33.20
470.000 - 520.000 33 39.80
520.000 - 570.000 17 43.20
570.000 - 620.000 17 46.60
620.000 - 670.000 18 50.20
670.000 - 720.000 36 57.40
720.000 - 770.000 31 63.60
770.000 - 820.000 32 70.00
820.000 - 870.000 27 75.40
870.000 - 920.000 30 81.40
920.000 - 970.000 6 82.60
970.000 - 1020.000 10 84.60
1020.000 - 1070.000 4 85.40
1070.000 - 1120.000 11 87.60
1120.000 - 1170.000 3 88.20
1170.000 - 1220.000 3 88.80
1220.000 - 1270.000 7 90.20
1270.000 - 1320.000 3 90.80
1320.000 - 1370.000 6 92.00
1370.000 - 1420.000 3 92.60
1420.000 - 1470.000 1 92.80
1470.000 - 1520.000 4 93.60
1520.000 - 1570.000 2 94.00
1570.000 - 1620.000 3 94.60
1620.000 - 1670.000 5 95.60
1670.000 - 1720.000 2 96.00
1720.000 - 1770.000 2 96.40
1770.000 - 1820.000 1 96.60
1820.000 - 1870.000 3 97.20
1870.000 - 1920.000 1 97.40
1920.000 - 1970.000 0 97.40
1970.000 - 2020.000 3 98.00
2020.000 - 2070.000 3 98.60
2070.000 - 2120.000 0 98.60
2120.000 - 2170.000 2 99.00
2170.000 - _ 5 100.00
SAVEVALUE RETRY VALUE
1 0 200.000
2 0 600.000
3 0 6.000
VEROYT 0 0.542
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1120 0 120539.905 1120 0 1
1118 1 120545.140 1118 20 21
1105 0 120594.019 1105 31 32
1121 1 120644.316 1121 0 15
1109 0 123619.228 1109 0 45
Выводы
В ходе выполнения курсовой работы мной была создана имитационная модель управления запасами на языке GPSS World. В процессе работы была проведена оптимизация факторов, влияющих на поведение исследуемого объекта, за который принималась целевая функция, являющаяся вероятностью отказа транзактам в обслуживании. За факторы, влияющие на поведение целевой функции, были взяты: х1 – время обслуживания на устройстве PK1, х2 – время обслуживания на устройстве PK2 и х3 – количество каналов устройства KAN.
Оптимизация была проведена с помощью D-оптимального плана по алгоритму Коно и с помощью принятия решения в Excel. Были получены следующие результаты:
1) система, у которой устройство PK1 обслуживает транзакт за 202 единицу времени, а устройство PK2 обслуживает транзакт за 600 единиц времени и которая имеет 6-канальное устройство KAN, имеет минимальную вероятность 0,537 отказа транзактам в обслуживании.
2) система, у которой устройство PK1 обслуживает транзакт за 200 единицу времени, а устройство PK2 обслуживает транзакт за 400 единиц времени и которая имеет 6-канальное устройство KAN, имеет минимальное время работы 120401.
3) система, у которой устройство PK1 обслуживает транзакт за 200 единицу времени, а устройство PK2 обслуживает транзакт за 600 единиц времени и которая имеет 6-канальное устройство KAN, имеет минимальный коэффициент использования 0,200 устройства PK3.