Курсовая с практикой на тему Имитационное моделирование на примере парикмахерской

Содержание:

Введение 3
1. Выбор темы исследования 4
2. Конкретизация целей исследования и описание объекта 4
3. Формализация модели на языке предметной области 6
4. Разработка логико-математической модели исследуемого процесса 8
5. Разработка алгоритма функционирования объекта 9
6. Накопление и обработка результатов воспроизведения процесса на модели 14
7. Планирование эксперимента при имитационном моделировании 16
8. Выбор программных средств проведения моделирования 18
9. Проведение эксперимента и анализ результатов моделирования 19
10. Отчет о проведенной работе 25
Заключение 28
Список литературы 30

Введение:

Довольно часто перед инженерами и аналитиками встаёт задача спрогнозировать поведение той или иной системы при определённых условиях. Это даёт возможность провести системный анализ, выявить «тонкие места», выбрать оптимальные режимы управления и т.д. Зачастую речь идёт о сложной системе с большим количеством взаимосвязей между её элементами и подсистемами, а также с большим количеством внешних факторов. Для решения подобных задач используют модели.
Имитационная модель — компьютерная программа, описывающая структуру и поведение реальной системы. Она позволяет как бы «проиграть» реальные процессы в убыстренной перемотке.
Классическим примером для изучения имитационного моделирования является модель «Парикмахерская».
Цель работы – создание имитационной модели парикмахерской.
Задачи:
1. Выбор темы исследования.
2. Конкретизация целей исследования и описание объекта.
3. Формализация модели на языке предметной области.
4. Разработка логико-математической модели исследуемого процесса.
5. Разработка алгоритма функционирования объекта.
6. Накопление и обработка результатов воспроизведения процесса на модели.
7. Планирование эксперимента при имитационном моделировании.
8. Выбор программных средств проведения моделирования.
9. Проведение эксперимента и анализ результатов моделирования.
10. Отчет о проведенной работе.
Структура работы представлена введением, десятью разделами. заключением и списком литературы.

Заключение:

При разработке модели невозможно учесть всех мелочей, да этого и не нужно. Например, количество человек в очереди в парикмахерскую может иметь значение, если поблизости есть еще одна парикмахерская и посетитель, увидев большую очередь, может пойти туда. В этом случае необходимо ввести в модель статистические данные по уходам людей из парикмахерской при наличии большой очереди. Но в другом случае, когда парикмахерских поблизости нет, параметр «количество человек в очереди» может не играть никакой роли.
Исходя из вышесказанного, после того, как модель готова, то есть её структура изучена, выявлены все «важные» параметры, статистические зависимости и она представлена в виде компьютерной программы, необходимы ещё два этапа, чтобы начать использовать эту модель. Вы, наверное, уже догадались, для чего нужны эти этапы? Правильно, чтобы проверить, что модель адекватна, то есть ведёт себя так же как система. Эти два этапа: верификация и валидация, и они должны проводиться именно в этой последовательности.
После остановки модели по критерию останова (вручную, по истечении заданного времени, после обслуживания N клиентов и т.д.) система выдаст подробный отчёт со всеми внутренними параметрами во время её работы: средняя, максимальная и минимальная длины очереди, загрузка парикмахера, время ожидания в очереди и многие другие. Если задать закон распределения стоимости обслуживания, можно подсчитать итоговую прибыль и т.д.
На основании этих параметров можно производить анализ системы, принимать управленческие решения. Например, если мало клиентов в дневные часы и парикмахер простаивает — можно снизить стоимость обслуживания в это время, а в часы пик можно привлекать к работе второго парикмахера, чтобы не терять клиентов. После принятия соответствующих решений (и изменения модели в соответствии с ними) можно «прогнать» модель заново и увидеть, как изменилась прибыль.
Выбор оптимальных управленческих решений может потребовать много времени. Даже в нашей простейшей модели много параметров, которые можно варьировать. В сложных системах таких параметров в десятки раз больше, поэтому подбор оптимальных решений можно переложить, например, на генетический алгоритм.
Кроме моделирования бизнес-процессов, систем массового обслуживание, рынков, логистики имитационное моделирование используется в таких задачах как создание моделей боевых действий, информационная безопасность, моделирование экосистем, прогнозирование развития эпидемий и многих других.

Фрагмент текста работы:

1. Выбор темы исследования

Построить имитационную модель работы парикмахерской по обслуживанию клиентов при следующих параметрах работы. В обслуживающую организацию поступают клиенты по экспоненциальному закону в среднем 2 человека в час (математическое ожидание 30 минут). Обслуживание клиентов осуществляет один мастер. Время обслуживания клиента является дискретным и составляет от 14 до 19 минут. Клиент отказывается от обслуживания, если в очереди находится более двух человек.

2. Конкретизация целей исследования и описание объекта

Представление «объект» сопряжено с фактической и познавательной работой человека. Все, что человек применяет, совершает, исследует, считается объектом. Объект – это некая доля находящегося вокруг мира, осматриваемая человеком как общее целое. Любой объект непременно как-то именуется. Имя – это главная характеристика, что дает возможность отличить единственный объект от иного.
Если же название объекта не известно, тогда потребуются вспомогательные свойства, которые дадут возможность отличить этот объект от иных, к примеру, модель, тон, сфера применения, предназначение и т.д. Чем более четко и детально составлено представление предмета, тем проще его выяснить.
Объект может квалифицироваться определенными постоянными параметрами (к примеру, число рождения, длина, широта и вышина комнат в доме), а определенные характеристики могут изменяться со временем (к примеру, физиологические характеристики человека, темп автомобиля, объем клубка шерсти).
В находящемся вокруг обществе все предметы объединены друг с другом, они уживаются в близком содействии. При конкретных условиях или сами объекты, или под влиянием иных объектов могут осуществлять какие-то воздействия. Посредством перечисления операций возможно достаточно четко изложить объект.
Объекты находящегося вокруг нас мира, даже те, которые выглядят самыми элементарными, в самом процессе чрезвычайно трудны. Для того чтобы осознать, как функционирует этот либо другой объект, в некоторых случаях приходится вместо настоящих объектов анализировать их простые понятия – модели. При концепции модели непосредственно объект часто именуют оригиналом либо прообразом.

Необходимо построить имитационную модель при времени её работы 480 минут и определить статистические характеристики системы. На основе модели определить математического ожидания времени и вероятности обслуживания клиента.

4. Разработка логико-математической модели исследуемого процесса

В базе любой логико-математической модели находится диаграмма процесса; очередность соединённых между собою объектов (Библиотеки моделирование действий), задающих очередность действий, которые станут делаться над проходящими по диаграмме процесса клиентами.
Диаграмма процесса формируется линией прибавления объектов библиотеки из палитры в диаграмму класса интенсивного объекта, объединения их портов и перемены значений качеств конструкций в согласовании с условиями модели.
Чтобы совершить основанную диаграмму модели (рис. 4) соответственной постановке проблемы, следует поменять определенные качества объектов.
Данная модель базируется на понятии концепции в виде цепочки единичных взаимосвязанных происшествий. В нашем примере это: прибытие покупателя, «овладение» парикмахера, прическа, «избавление» парикмахера, забота клиента. Нам, к примеру, абсолютно не главное, как происходит прическа, для нас это попросту явление, движущее время прогнозирования на 30±5 мин. Данный аспект более распространён. Он применяется для формирования модификаций концепций, которые хорошо описываются с поддержкой цепочки событий. Это могут быть предприятие, бизнес-центр, концепции общественного сервиса (к количеству которых принадлежит парикмахерская).