РУК
Лек3 2007
стр.
Лекция 4 Моделирование деятельности специализированных объектов бытового обслуживания
Определение модель
Этапы построения математических моделей
Постановка задачи линейного программирования
Оптимизационная модель размещения производственных объектов дома быта
1. Определение модель
Модель -условный образ объекта исследования.
Объектом исследованияв сервисе являютсясистемы обслуживания клиентов.
Слово "образ" означает не зеркальное отображение объекта исследования, а отображение основных его свойств, существенных для целей исследования. Все остальные свойства объекта не изучаются, и предполагается, что они удовлетворяют каким либо условиям. Создание образа объекта всегда сопровождается его упрощением и идеализацией с помощью наложения на объект изучения определенных ограничений и условий.
Слово "условный" означает наложение, каких либо условий, ограничений на объект исследования, позволяющие его упростить и идеализировать.
Создание условного образа системы обслуживания (объекта) означает наложение на объект изучения следующих условий на свойства переменных как внутри объекта, так и в окружающей его среде:
система обслуживания находится в состоянии динамического равновесия, при нормальной (эффективной) работе всех ее элементов;
переменные системы обслуживания имеют определенный закон распределения:
вероятность того, что число заявок, поступающих на обслуживание за промежуток времени продолжительностью t, равно k, определяется по закону Пуассона;
выходной поток заявок подчиняется показательному закону распределения;
время ожидания в очереди подчиняется экспоненциальному закону распределения1;
стоимость покупки однородных товаров подчиняется нормальному закону распределения;
имеются основные и второстепенные факторы, которые соответственно влияют на основные и вспомогательные функции деятельности объекта;
предполагается, что значения факторов находятся в границах допустимых значений;
изучаемая система является управляемой.
Предметомисследования могут быть функциональные связи и информационные процессы, которые имеются в системе обслуживания. Для их отображения используютсяматематическиеиинформационныемодели.
Математические модели- совокупность математических средств, отображающие функциональные зависимости элементов объекта изучения
В качестве информационных моделейиспользуются стандартыIDEF0,DFD иIDEF3, АРИС, которые применяются, как правило, для описания и проектирования бизнес-процессов любых предприятий1. Изучение информационных моделей не входит в Государственный стандарт дисциплины "Системный анализ в сервисе".
Примечание. В начале 90 годов в США был принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0 (http://www.idef.com), который получил очень широкое распространение и принят в качестве стандарта в нескольких международных организациях, в том числе в НАТО. В дополнение к IDEF0 используются еще два стандарта DFD и IDEF3. Каждый из трех стандартов позволяет рассмотреть разные стороны деятельности предприятия.
Стандарт IDEF0, с помощью диаграмм, позволяет описать бизнес-процесс на предприятии и понять, какие объекты или информация служит сырьем для процессов, какие результаты производят работы, что является управляющими факторами, какие ресурсы для этого необходимы.
Стандарт DFD применяется для построения диаграммы потоков данных, которые используются для описания документооборота и обработки информации.
Стандарт IDEF3 используется для описания логики взаимодействи информационных потоков, которые существуют между объектами предприятия.
Стандарт АРИС использует графические элементы для построения бизнес процессов. Каждому графическому элементу соответствует определенная функция. Соединение графических элементов происходит по правилам построения блок схем, используемых в информатике.
Моделирование - процесс исследования реальной системы, включающий построение модели, изучение ее свойств и перенос полученных сведений на моделируемую систему.
Функциями моделированияявляются: описание, объяснение и прогнозирование поведение реальной системы, а также улучшение процессов.
Цели моделирования: поиск оптимальных решений; оценка эффективности решения; определение свойств системы.
Классификация моделей.
По признаку средств моделирования можно выделить материальные(физические) иабстрактные модели.
Материальные модели - воспроизводят основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики изучаемого явления или объекта с помощью материальных средств.
С помощью таких моделей можно моделировать поиск оптимального варианта размещения технологического и торгового оборудования, потока покупателей, путей перемещения товаров. Материальное моделирование носит по своей природе экспериментальный характер.
Пример. Можно определить разные варианты размещения оборудования на выделенной территории с помощью моделирования размещения макетов оборудования и выбора оптимального варианта их размещения, удовлетворяющего определенному критерию.
Абстрактные модели - плод человеческого мышления.
По способам моделирования абстрактные моделиделятсяна три вида:графические, словесно-описательные и математические.
Графические модели - визуальное представление с помощью графиков, диаграмм, схем исходных данных и результатов их обработки; информационных потоков; структуры предприятия и процессов. Носителям графических моделей могут быть бумага, пленка, изображение на экране дисплея и настенном экране.
Использование графических моделей позволяет получить следующие преимущества:
быстро и в полном объеме воспроизводится информация, которая нужна для принятия решения;
график исходных данных позволяет визуально определить все виды регулярностей, которые в них имеются гораздо эффективнее, чем любые математические модели;
позволяет уменьшить размер доклада в два - три раза.
Имеются определенные требования к построению графических изображений:
количество элементов на рисунке должно быть около 7, но не больше 10;
ширина и высота рисунка должны быть равны соотношению "золотого сечения" соответственно 5 и 3 (числа 5 и 3 являются числами ряда Фоббиначи, более подробно почитайте в Интернете с использованием поискового слова «Числа Фоббиначи»)
размер элементов рисунка должен обеспечить их видимость всем зрителям.
Словесно-описательные - комплекс слов, характеризующих поведение изучаемого явления или объекта, правила поведения человека в различных жизненных ситуациях. Примерами словесно-описательных моделей могут быть технические задания, пояснительные записки, обзоры коньюктуры рынка и конкурентов, общая характеристика магазина.
Словесно-описательные модели позволяют достаточно полно на качественном уровне описывать объект управления.
Приводим пример словесно-описательной модели сервисной организации.
Сервисная организация существует в пространстве и во времени в правовой и законодательной среде общества в сочетании с потребностями своих сотрудников, существующих и будущих клиентов, при соблюдении законом сохранения ресурсов: финансовых, людских, материальных, духовных, моральных и этических.
Математические модели- совокупность математических средств, отображающие функциональные зависимости элементов объекта изучения.
Математические модели делятся на детерминированные(определенные) истохастические(вероятностные или неопределенные).
Детерминированные (определённые) модели характерны тем, что результат решения задачи полностью предопределяется заданным набором исходных данных.
Стохастические(вероятностные или неопределенные)модели описывают такие процессы, для оценки параметров которых используются вероятностные характеристики при отсутствии некоторых данных об объекте (моделирование товарооборота в условиях вероятности поставок товаров).
Областью использования моделейявляются: обучение, научные исследования, управление.
Классификация видов моделирования систем1.
По признаку полноты моделированиеделится на:
полное;
неполное;
приближенное.
Полное моделирование обеспечивает построение модели, которое идентично объекту изучения как во времени, так и в пространстве.
При неполном моделировании идентичность модели и объекта нарушается.
При приближенном моделированиинекоторые стороны реального объекта совсем не моделируются.
Принципы построения математических моделей2.
Многие ошибки и неудачи в практике моделирования являются следствием нарушением следующих принципов построения моделей:
принцип адекватности. Соответствие модели целям исследования и соответствие выбранных свойств к реальной системы;
принцип соответствие модели решаемой задачи. Для каждой задачи должна быть своя модель;
принцип абстрагированияот второстепенных деталей. Упрощение объекта при сохранении существенных свойств объекта. Модель должна быть проще объекта изучения;
принцип соответствия между требуемой точностью результатов и сложностью модели;
принцип баланса погрешностей разных видов: погрешности модели и погрешности исходных данных;
принцип много вариантности реализации элементов модели. Элемент системы может иметь различные реализации, что позволяет получить одинаковый результат различными сочетаниями элементов и их значений;
принцип блочного построения. Блочное построение модели облегчает ее разработку;
принцип аналогов.Построение модели значительно упрощается, если использовать существующий опыт построения аналогичных моделей на других объектах. Многие модели, используемые в системном анализе, успешно применяются в эконометрике, экономико-математическом моделировании.
Разработчики моделей находятся под воздействием двух взаимно противоположных желаний: стремление к полноте описания и желание получить результат более простыми средствами.