- •Лекции по дисциплине «имитационное моделирование» Введение Основные понятия имитационного моделирования
- •Условия существования моделей
- •Типовые задачи, решаемые средствами им при управлении экономическими объектами
- •Основные этапы машинного моделирования систем
- •Правила и способы реализации моделей на эвм
- •Обзор программных систем имитационного моделирования
- •Разработка имитационных моделей в среде gpss
- •Объекты
- •Часы модельного времени
- •Типы операторов
- •Блоки языка gpss
- •Управление продолжительностью процесса моделирования
- •Элементы, отображающие одноканальные обслуживающие устройства
- •Переход транзакта в блок, отличный от последующего
- •Моделирование многоканальных устройств
- •Примеры построения gpss-моделей
- •Переменные
- •Определение функции в gpss
- •Моделирование неравномерных случайных величин
- •Моделирование вероятностных функций распределения в gpss-World
- •Табулирование результатов экспериментов
- •Сча транзакты
- •Математические предпосылки создания имитационной модели Процессы массового обслуживания в экономических системах
- •Системы с одним устройством обслуживания
- •Многоканальные смо
- •Вероятностное моделирование Метод Монте-Карло
- •Способы необходимой сходимости метода Монте-Карло
- •Определение количеств реализаций при моделировании случайных величин
- •Сбор статистических данных для получения оценок характеристик случайных величин
- •Получение и преобразование случайных чисел. Датчики случайных чисел
- •Получение случайных чисел с заданным законом распределения
- •Метод Неймана (разыгрывания случайной величины)
- •Проверка гипотез по категориям типа событие – явление – поведение
- •Риски и прогнозы
- •Распределительные процессы
- •Процессы обслуживания клиентов
- •Процессы управления разработками проектов
- •Имитация информационных ресурсов
- •Денежные ресурсы
- •Перспективные направления моделирования бизнеса
- •Оценка качества имитационной модели
- •Оценка адекватности модели
- •Оценка устойчивости системы
- •Оценка чувствительности имитационной модели
- •Калибровка модели
Обзор программных систем имитационного моделирования
Сложность реальных экономических процессов и обилие противоречивых условий существования этих процессов (от 100 до 1000) приводит к тому, что если воспользоваться алгоритмическим языком (Basic, Fortran и др.) для создания имитационной модели, то сложность такой программы будет велика, а логика модели слишком запутана.
Кроме того, для создания такой модели требуется большое время, поэтому ИМ применялось ранее в основном в научных исследованиях. Однако, в середине 70-х годов появились первые инструментальные средства ИМ, обладающие собственными языковыми средствами. Самая мощная из них – система GPSS.
В период 1980–1990-х гг. имитационное моделирование стало активно использоваться, и появилось порядка 20 различных систем, наиболее распространенные из них GASP-IV, SIMULA-67, GPSS-V, SLAM-II.
Система SIMULA-67 по своим возможностям подобна GASP-IV, но предоставляет пользователю язык структурного программирования, похожий на Алгол-67, но в этих средствах нет блоков для имитации пространственной динамики моделируемого процесса.
Система GPSS предоставила пользователю законченную высокоуровневую информационную технологию создания имитационных моделей. Однако эта система имела три основных недостатка:
разработчик не мог включать непрерывные динамические компоненты в модель, даже используя свои внешние подпрограммы, написанные на языке FORTRAN или Assembler;
отсутствовали средства имитации пространственных процессов;
система была чисто интерпретирующей, что снижало быстродействие моделей.
В период 1990-2000-х гг. можно выделить следующие распространенные пакеты:
Process Charter (США);
Powersim-2.01 (Норвегия);
Ithink-3 (США);
Extend+BPR-3.1 (США);
ReThing (США);
Pilgrim (Россия).
Пакет Pilgrim обладает широким спектром возможностей имитации временной, пространственной и финансовой динамики моделируемых объектов. С его помощью можно создавать дискретно-непрерывные модели. В текст модели можно вставлять любые блоки с помощью стандартного языка С++. Модели в системе компилируются и имеют высокое быстродействие, что важно для обработки управленческих решений и выборе вариантов сверхускоренном масштабе времени. Система имеет сравнительно невысокую стоимость.
В конце 1990-х гг. в России разработаны новые системы:
пакет РДО (Ресурсы – Действия – Операции) – МГТУ им. Баумана;
система СИМПАС (СИстема Моделирования на ПАСкале) - МГТУ им. Баумана;
пятая версия Pilgrim (МЭСИ и несколько компьютерных фирм).
Разработка имитационных моделей в среде gpss
Язык GPSS – язык декларативного типа, построенный по принципу объектно-ориентированного языка. Основными элементами языка являются транзакты и блоки, которые отображают соответственно динамические и статические объекты моделируемой системы.
Выбор объектов в конкретной модели зависит от характеристик моделируемой системы. Каждый объект имеет некоторое число свойств, названые в GPSS стандартными числовыми атрибутами или системными числовыми атрибутами (СЧА).
Часть СЧА доступна пользователю только для чтения, а на значения других он может влиять, используя соответствующие блоки.