- •Цели и задачи дисциплины «Имитационное моделирование»
- •Тематика курса
- •Тема 1. Сущность, развитие и использование имитационного моделирования
- •Тема 2. Основные этапы построения имитационных моделей
- •Тема 3. Имитационная модель управления запасами
- •Тема 4. Метод Монте-Карло в имитационном моделировании
- •Тема 5. Генерирование случайных чисел и случайных величин во время машинной имитации
- •Тема 6. Планирование имитационных экспериментов
- •Тема 7. Общая и статистическая проверка результатов имитационных экспериментов
- •Тема 8. Планирование имитационных экспериментов в процессе исследования и оптимизации систем
- •Тема 1. Сущность, развитие и использование имитационного моделирования
- •1.1. Моделирование. Классификация видов моделирования.
- •Классификация видов моделирования:
- •1.2. Понятие имитационного моделирования.
- •1.3. Этапы развития имитационного моделирования.
- •1.4. Сферы применения имитационного моделирования.
- •1.5. Вопросы для самоконтроля по теме № 1.
- •Тема 2. Основные этапы построения имитационных моделей
- •2.1. Практическая реализация имитационного моделирования.
- •2.2. Основные этапы построения логической схемы имитационных моделей.
- •2.3. Вопросы для самоконтроля по теме №2.
- •Тема 3. Имитационная модель управления запасами
- •3.1. Задача оптимального управления запасами.
- •3.2. Детерминированная модель управления запасом.
- •3.3. Концептуальная модель оптимизации запасов.
- •3.4. Вопросы для самоконтроля по теме № 3.
- •Тема 4. Метод Монте-Карло в имитационном моделировании
- •4.1. Статистическое моделирование.
- •4.2. Метод Монте-Карло.
- •4.1. Вопросы для самоконтроля по теме № 4
- •Тема 5. Генерирование случайных чисел и случайных величин во время машинной имитации
- •5.1. Генератор случайных чисел.
- •5.2. Генерирование равномерной случайной последовательности чисел.
- •1. Табличный генератор.
- •2. Физический генератор.
- •3. Программный генератор
- •5.3. Имитация случайных событий.
- •5.4. Имитация дискретных случайных величин.
- •5.5. Имитация непрерывных случайных величин.
- •5.6. Вопросы для самоконтроля по теме № 5
- •Тема 6. Планирование имитационных экспериментов
- •6.1. Задачи планирования экспериментов.
- •6.2. Основные понятия и определение.
- •6.3. Управляемые и неуправляемые факторы.
- •6.3. Факторные планы.
- •Матрица планирования для
- •6.4. Вопросы для самоконтроля по теме № 6
- •Тема 7. Общая и статистическая проверка результатов имитационных экспериментов
- •7.1. Проверка однородности дисперсий.
- •7.2. Проверка адекватности модели.
- •7.3. Вопросы для самоконтроля по теме № 7.
- •Тема 8. Планирование имитационных экспериментов в процессе исследования и оптимизации систем
- •8.1. Планирование экспериментов при исследовании систем.
- •8.2. Планирование экспериментов для оптимизации систем.
- •8.3. Реализация имитационной модели средствами пакета имитационного моделирования дискретных систем gpss.
- •8.3.1. Структура системы моделирования gpss World
- •8.3.2. Объекты языка имитационного моделирования
- •Объекты gpss
- •8.3.3. Построение моделей с одноканальными устройствами, функционирующими в режиме занятия и освобождения устройства
- •8.3.4. Организация поступления транзактов в модель и удаления транзактов из нее
- •8.3.5. Разработка и эксплуатация моделей в gpss World. Создание объекта «Модель»
- •8.3.6. Стандартный отчет модели – структура файла report
- •8.3.7. Построение моделей.
- •8.4. Вопросы для самоконтроля по теме № 8
- •Используемая литература
- •Содержание.
2.3. Вопросы для самоконтроля по теме №2.
1. Основные этапы построения имитационных моделей.
2. Основные этапы построения логической схемы имитационных моделей.
3. Разработка методологии решения задачи.
4. Компоненты полной формулировки задачи.
5. Основные требования, предъявляемые к информации.
6. Способы получения информации.
7. Понятие концептуальной модели.
8. Проверка вероятности концептуальной модели.
9. Модульный принцип построения логической схемы.
10. Основные геометрические блоки, используемые при построении блок-схемы.
Тема 3. Имитационная модель управления запасами
3.1. Задача оптимального управления запасами.
3.2. Детерминированная модель управления запасом.
3.3. Концептуальная модель оптимизации запасов.
3.4. Вопросы для самоконтроля по теме № 3.
3.1. Задача оптимального управления запасами.
Рассмотрим машинную имитацию в экономико-организационных системах на примере построения имитационной модели управления запасами. Любая экономическая система, может ритмично работать при наличии достаточного запаса ресурсов.
Запасом называют пригодный для применения, но временно не используемый определенный дополнительный объем ресурса.
В качестве ресурсов для обеспечения ритмичного производства используются:
- материальные ресурсы (сырье, полуфабрикаты, энергоносители);
- технологические, трудовые ресурсы;
- финансовые и другие ресурсы.
На ритмичность поставок влияют следующие обстоятельства:
- несовпадение ритмов производства с ритмами потребления;
- случайные колебания спроса в период между поставками;
- случайные колебания интервала между поставками;
- срыв объема поставок.
Появляется случайная составляющая в целевой функции оптимизации эффективности производства.
Предпосылки, которые заставляют оптимизировать запасы сырья, ресурсов:
- возрастают убытки за счет хранения сверхнормативных запасов;
- связывание оборотных средств;
- потеря в качестве материальных ресурсов, моральный и физический износ ресурсов.
В качестве целевой функции в задачах управления запасами выступают суммарные затраты на:
1) приобретение продукции с учетом максимальных скидок на размер партии;
2) затраты на хранение и складские операции;
4) материальный и моральный износ при хранении;
5) потери от дефицита и штрафные санкции.
Запасы делятся на:
- текущие (обеспечивают ритм производства на определенном промежутке времени);
- страховые (на случай срыва ритма поставок).
Как и в любой теории управления, в задаче о запасах выделяют управляемые и неуправляемые параметры.
К управляемым параметрам (переменных управления) принадлежат объем на поставку заказанного ресурса и момент времени подачи заказа на пополнение запаса. Органы снабжения, выбирая определенным образом, объем и время заказа (которые образуют так называемую «точку заказа»), могут регулировать динамику движения производственного запаса на складах предприятия.
Оптимальное управление запасами заключается в выборе таких объемов и моментов на пополнение запасов, чтобы суммарные расходы на организацию системы снабжения приобретали минимальное значение.
Неуправляемые параметры задачи управления запасами:
1) система снабжения;
2) спрос на предметы снабжения:
3) система пополнения запасов;
4) стоимостные функции расходов;
5) ограничения, которые применяются к запасам;
6) стратегии (политики) управления запасами.
Стратегией (политикой) управления запасами называют совокупность правил с помощью которых определяют моменты времени и объемы заказов на пополнение запасов.
В моделях управления запасами стратегия управления выбирается предварительно и задача сводится, таким образом, к поиску параметров данной стратегии.
Пусть y, h, H — запас ресурса соответственно текущий, нижний (пороговый) и верхний (предельный); Т — период планирования; q — объем (партия) заказа.
Стратегии управления запасами:
1. Периодические стратегии заказа формируются в каждом периоде Т:
- стратегия постоянного уровня (Т,Н), согласно которой через каждый промежуток времени Т запас пополняется к предельному значению Н; объем заказа — переменная величина q = H - y;
- стратегия фиксированной поставки (T,q), согласно которой через интервал времени Т выдается заказ размером q.
2. В стратегиях с критическими уровнями постоянно следят за уровнем текущего запаса, и едва лишь он опускается ниже порогового уровня, выдается заказ на пополнение запаса:
- стратегия фиксированного размера заказа (h,q), сущность которой заключается вот в чем: если y<h, заказать q; если y h, ничего не заказывать;
- стратегия двух уровней (h, Н): если у<h, заказать q = Н - y; если y>h, ничего не заказывать.
Выбор стратегии управления запасами является самым ответственным моментом, при составлении математических или имитационных моделей, должен основываться на тщательном анализе системы снабжения. Следовательно, решение задачи управления запасами нужно находить сначала в пространстве стратегий управления, а затем, согласно с избранной стратегией, - в пространстве ее параметров.
