
- •1. Введение.
- •2. Основы теории массового обслуживания
- •2.1. Основные компоненты моделей массового обслуживания.
- •2.2. Входные и выходные потоки в смо.
- •2.3. Стохастические процессы чистого рождения и чистой гибели.
- •2.4. Формализация смо.
- •2.5. Модель ( м / м / 1 ) : ( gd / ¥ / ¥ ).
- •2.6. Модель ( м / м / 1 ) : ( gd / n / ¥ ).
- •2.7. Модель ( м / м / с ) : ( gd / ¥ / ¥ ).
- •3. Описание алгоритма.
- •4. Структура программы.
- •5. Краткие сведения о рабочих листах программы.
- •6. Расчет операционных характеристик смо и имитационное моделирование их работы
- •7. Задание для лабораторной работы и структура отчета.
- •8. Литература
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
______________________________
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КОЛОМЕНСКИЙ ИНСТИТУТ
²УТВЕРЖДЕНО²
Учебно-методическим
Советом КИ МГОУ
Председатель Совета
____________________
А. М. Липатов
²____²_________ 1998 г.
Трушков А. С.
И Н С Т Р У К Ц И Я
для выполнения лабораторной работы
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
г. Коломна
1998 г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. |
Введение ................................................................................…………………... |
2 |
||
2. |
Основы теории массового обслуживания ....…………………………………. |
2 |
||
2.1. |
Основные компоненты моделей массового обслуживания ...…………... |
3 |
||
2.2. |
Входные и выходные потоки в СМО .......................................…………... |
3 |
||
2.3. |
Стохастические процессы чистого рождения и чистой гибели .........................................................................…………… |
4 |
||
2.4. |
Формализация СМО ..................................................................…………... |
6 |
||
2.5. |
Модель
( М / М / 1 ) : (
GD /
|
7 |
||
2.6. |
Модель ( М / М / 1 ) : ( GD / N / ¥ ) .........................................…………… |
9 |
||
2.7. |
Модель ( М / М / с ) : ( GD / ¥ / ¥ ) ..........................................…………... |
11 |
||
2.8. |
Модель ( М / М / с ):( GD / N / ¥ ) , с < N ................................…………... |
13 |
||
3. |
Описание алгоритма ................................................................…………….….. |
14 |
||
4. |
Структура программы ..............................................................……………….. |
17 |
||
5. |
Краткие сведения о рабочих листах программы ....................……………... |
17 |
||
6. |
Расчет операционных характеристик СМО и имитационное моделирование их работы ……………………………………. |
20 |
||
7. |
Задание для лабораторной работы и структура отчета .............................…... |
25 |
||
8. |
Литература ........................................…………………………………………... |
26 |
1. Введение.
Лабораторная работа выполняется с помощью программы ²Имитационное моделирование систем массового обслуживания² /1/. Программа написана на алгоритмическом языке VISUAL BASIC и оформлена в виде модуля табличного процессора EXCEL. Программа позволяет моделировать работу систем массового обслуживания (СМО) при заданных законах распределения входного и выходного потоков событий и вычислять операционные характеристики системы. Для интегральной оценки результатов функционирования системы вводится понятие критерия эффективности, зависящего от величин штрафов, налагаемых за отказ от обслуживания, превышение норматива времени обслуживания, простой обслуживающих устройств, а также от удельной прибыли от обработки одного требования. Анализ результатов расчета позволяет выбирать оптимальную структуру системы. Помимо генерации в программе предусмотрен ввод потоков событий по фактически полученным данным. Поэтому данная программа может использоваться для анализа оптимальности работы систем массового обслуживания, для которых проведены наблюдения за режимом их работы (то есть имеется фактическая информация о входном и выходном потоках).
2. Основы теории массового обслуживания
На практике часто сталкиваются с ситуацией, когда потребитель (клиент) должен ждать своей очереди на обслуживание. Этот факт ожидания является следствием вероятностного характера возникновения потребности в том или ином виде обслуживания и разброса показателей соответствующих обслуживающих систем. При функционировании систем массового обслуживания сталкиваются противоречивые интересы субъектов, связанных с данной СМО. Для клиента идеальной является ситуация с отсутствием очереди. Предприниматель или структура, владеющая системой, заинтересована в ее полной загрузке с целью извлечения максимальной прибыли. Согласование этих требований, а также последствия их нарушения, определяют структуру и принципы функционирования системы массового обслуживания.
Цель теории массового обслуживания – выявление закономерностей функционирования обслуживающей системы, когда фактор случайности является существенным для того, чтобы контролировать количественные показатели этих систем, например среднее время пребывания клиента в очереди, среднее время обслуживания, средняя длина очереди и т.д.
2.1. Основные компоненты моделей массового обслуживания.
Принцип действия системы массового обслуживания заключается в следующем. Требование (заявка на обслуживание) присоединяется к очереди других требований. Обслуживающий узел (прибор) выбирает одно из находящихся в очереди требований для его обслуживания. После завершения обслуживания выбирается следующее требование из очереди.
С точки зрения математического моделирования функциональные возможности СМО определяются следующими факторами:
распределением моментов поступления заявок на обслуживание (входной поток);
распределением продолжительности обслуживания, формирующим входной поток;
конфигурацией обслуживающей системы (последовательное, параллельное, последовательно-параллельное обслуживание);
вместимостью блока ожидания (то есть длина очереди ограниченная или неограниченная)
емкостью (или мощностью) источника требований (конечная или бесконечная);
дисциплиной очереди и приоритетными характеристиками системы.
Дисциплина очереди - это принцип отбора заявок на обслуживание. Наиболее распространенные варианты дисциплины очереди:
первый пришел - первый обслуживаешься (ПЕРППО);
последний пришел - первый обслуживаешься (ПОСППО);
случайный отбор заявок (СОЗ).
Заявки могут распределяться на группы по критерию приоритетности, то есть заявки с более высоким приоритетом обслуживаются раньше, чем с более низким.