Лабораторная работа №5

«Моделирование финансовых потоков»

Цель работы:Закрепление знаний пользователя о графическом интерфейсе приложения Arena и практических навыков в построении простейшей имитационной модели и анализе результатов моделирования.

Общие сведения

В качестве математической модели ИС часто используются системы массового обслуживания (СМО). Это системы, которые обслуживают входящий поток заявок. На выходе имеем поток обслуженных заявок. В процессе обслуживания могут создаваться очереди конечной и бесконечной длины. Часть входящих заявок может получить отказ. Кроме того, различают одноканальные и многоканальные СМО.

Исходные данные для анализа: параметры распределения входящих и исходящих потоков, а также характеристики самой СМО, например среднее время обслуживания. В результате расчетов определяют такие характеристики СМО, как среднее число заявок в системе, средняя продолжительность пребывания заявок в системе, среднее число заявок в очереди, средняя продолжительность пребывания заявок в очереди, средняя длина очереди и т.д.

Такие модели исследуют двумя методами, дающими близкие результаты. Аналитические методы теории СМО позволяют выполнять вероятностные расчеты и вычислять теоретические значения характеристик СМО.

Имитационное моделирование позволяет получить приблизительные оценки тех же параметров, причем с увеличением длительности моделирования они приближаются к теоретическим значениям. Имитационное моделирование можно использовать для исследования сложных систем, для которых непосредственное применение теории СМО затруднительно.

Процесс моделирования организован следующим образом. Сначала пользователь шаг за шагом строит в визуальном редакторе программы Arena модель. Затем система генерирует по ней соответствующий код на SIMAN, после чего автоматически запускается Cinema animation.

Имитационная модель в программе Arena состоит из блоков моделирования (модули) и операций (сущности).

Сущности двигаются между модулями по мере их обслуживания.

Содержание работы

2.1 Запустить программу Arena.

2.2 Создать имитационную модель обработки заявок фирмысогласно примеру 1.

2.3 Построить самостоятельно простейшую модель какого-либо процесса на примере предприятия или организации преддипломной практики.

2.4 Ответить на контрольные вопросы.

2.5 Составить отчет о проделанной работе, который должен содержать название работы, постановку задачи исследования, сведения о последовательности выполнения заданий с результатами и ответы на контрольные вопросы, указанные преподавателем.

Методика выполнения работы. Построение имитационной модели на примере модели обработки заявок фирмы

Построение модели

С помощью графических модулей данной модели необходимо построить динамическую модель обработки заявок фирмы (с отказом), как это показано на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 Динамическая модель обработки заявок фирмы

Модуль Initiate Mortgage Application представляет собой входящий поток заявок, в нем задается интенсивность поступления заявлений, время, через которое прибудет первая заявка в модель от начала симуляции, количество заявок за одно прибытие, максимальное число заявок, которое может создать этот модуль (рисунок 5.2):

Рисунок 5.2 Настройки модуля Initiate Mortgage Application

Рисунок 5.3 Настройки модуля Review Application

Модуль Review Application – здесь задаются ресурсы на обработку заявки, время на обработку одной заявки, а также мощность процесса т.е. то сколько одновременно могут обрабатываться заявок в системе, так как при существующем процессе обработки заявлений, этим занимается 1 клерк (рисунок 5.3). Также вызвав панель ресурсов, необходимо указать затраты клерка в 12 $ в час (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 Панель Resorse

Модуль Complete? (рисунок 5.5) – проверяет обработанное заявление на ошибки, если значение модуля –true, то заявка переходит в модуль Accepted(рисунок 5.6), если значение, модуля Complete?, - false то обработанная заявка переходит в модуль Returned(рисунок 5.7). В Модуле Complete? задается вероятность значения true, т.е. если процент числа ошибок 12% то вероятность того, что модуль Complete?, примет значение true – 88% (рисунок 5.5).

Рисунок 5.5 Настройки модуля Complete?

Модули AcceptedиReturned показывают общее количество обработанных заявок в системе и количество отказных заявок (рисунки 5.6 и 5.7).

Рисунок 5.6 Настройки модуля Accepted	Рисунок 5.7 Настройки модуля Returned

Рисунок 5.8 Диалоговое окно Run-Setup

Задания длительности моделирования осуществляется в меню Run-Setup (рисунок 5.8). В поле Replication Length установите длительность 20 дней, а в поле Time Units единицу измерения времени Days.

После проделанных настроек системы необходимо запустить симуляцию, по нажатию кнопки F5 на клавиатуре или кнопку на панели инструментов .

Результаты Система после проигрывания будет выглядеть следующим образом (рисунок 5.9).

Рисунок 5.9 Система после завершения симуляции

Анализ модели

На выходе каждого модуля указывается число заявок. На выходе модуля Initiate Mortgage Application стоит 97 штук, это значит, что за рассматриваемый период поступило 97 заявлений.

Под модулем Review Application указанно количество не обработанных заявок по окончанию симуляции системы, 6 штук. Сверху модуля отображается очередь из заявок, которые ожидают освобождение клерка.

Модуль Complete? показывает количество отказных заявок 13 штук, а также количество обработанных заявок 78 штук.

Модуль Accepted показывает общее количество обработанных заявок в системе, а модуль Returned– количество отказных заявок.

Просмотреть все отчеты по результатам проигрывания данной модели (рисунок 5.10).

Рисунок 5.10 Панель отчетовReports

Вопросы для самоконтроля знаний

4.1 Что представляют собой системы массового обслуживания?

4.2 В процессе чего образуются очереди? Какие очереди?

4.3 Что является исходными данными для анализа?

4.4 Какие показатели определяют характеристики системы массового обслуживания?

4.5 Что позволяют выполнять и вычислять аналитические методы теории системы массового обслуживания?

4.6 Из каких этапов состоит процесс моделирования в Arena 9.0?

4.7 Из каких частей состоит главное окно Arena 9.0?

4.8 С помощью какого инструмента можно соединить модули?

4.9 Какими способами можно задать свойства графическому модулю?

4.10 Что описывает модуль Process?

4.11 Как задать длительность моделирования?

4.12 Как запустить повторное проигрывание модели?