Федеральное агентство по образованию РФ

Пензенская  государственная технологическая  академия

Кафедра «Информационные системы и технологии» 

Дисциплина

"Имитационное  моделирование экономических  процессов"

       

Курсовой  проект

 

на  тему «Имитационное  моделирование работы станции

технического  обслуживания»

     Вариант – 2.4 
 
 

                          Выполнил:

                          студент группы 

                                               

                                  Принял: преподаватель                                                                             

                                                                     Щербань А.Б.  
 
 
 

     Пенза  2009 г.

Реферат 

      Пояснительная записка содержит: 53 листа, 1 таблицу, 9 источников , 3 приложения.

      Ключевые  слова: модель, моделирование, схема массового обслуживания, экономический процесс, язык GPSS, экономическая система, канал обслуживания.

      Объект  исследования: станция технического обслуживания автомобилей (экономическая  система).

      Цель  работы: разработка модели, имитирующей работу экономической системы (станции технического обслуживания автомобилей) и определить вероятностные характеристики этой системы.

      Средства  работы: язык моделирования GPSS - общецелевая система моделирования.

      Полученные  результаты: программный продукт - имитационная модель работы экономической системы (станции технического обслуживания автомобилей), реализованная с помощью языка GPSS.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пензенская  государственная технологическая  академия

Кафедра «Автоматизированные информационные системы и технологии»

«Утверждаю»

Зав. кафедрой__________________

Дата:__________________________ 

ЗАДАНИЕ

на  курсовое проектирование

по  дисциплине «Имитационное  моделирование экономических  процессов»

студенту  группы ___  ______________________ 

Тема  проекта: «Моделирование работы станции технического обслуживания автомобилей».

Исходные  данные (технические  требования) на проектирование:

1. Назначение программы: Определение эффективности работы станции технического обслуживания
2. Состав и структура исходных данных: входной поток изделий – равномерное распределение m_ср=20±5. Время технического осмотра распределено по равномерному закону и имеет средний интервал m_ср=15±5 мин. Время работы мастерской 8 часов. Число пунктов обслуживания k=3. Ограничение на длину очереди:  на первом пункте L=2, на втором пункте L=3, на третьем пункте L=4 .
3. Требования к программе: В общей очереди могут находиться не более L=4 автомобилей. Автомобиль направляется на пост обслуживания с меньшей длиной очереди. Спланировать имитационный эксперимент, определить влияние выбранных факторов на вероятностные характеристики пункта технического осмотра и сделать предложения оптимизации его работы.
4. Содержание расчетной части: Разработка структурной модели, её символика, Q- схем, GPSS - модели и программы на языке GPSS.
5. Графическая часть: блок – диаграмма модели 1 лист формата А4.
6. Экспериментальная часть: проведение имитационного эксперимента с использованием языка GPSS.
7. Срок выполнения проекта по разделам:
0. Постановка  задачи                                         к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.
0. Разработка  GPSS - модели                            к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.
0. Разработка  программы на языке GPSS        к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.            
0. Отладка программы                                       к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.
0. Получение результатов                                  к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.
0. Моделирование и его анализ                       к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.
0. Оформление  пояснительной записки          к _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.

                                                            Дата сдачи задания _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.

                                                          Дата защиты проекта _____ ∙ _____ ∙ 2009 г.

Руководитель: Щербань А.Б.

Задание получил «___»__________2009г.

Студент___________________

 
 

Содержание 

1 Постановка задачи моделирования…………………………………………………..7

2 Функциональная схема моделирования системы……………………………………..8

3 Структурная схема модели в  символах Q-схем………………………………………9

4 Метод построения модели…………………………………………………………13

5 Описание GPSS модели работы СТО……………………………………………….14

6 Анализ результатов моделирования………………………………………………..17

7 Планирование имитационного эксперимента……………………………………….18

Заключение…………………………………………………………………………21

Приложение 1………………………………………………………………………23

Приложение  2………………………………………………………………………25

Приложение 3………………………………………………………………………38 
Введение

    Случайные процессы и величины – это неотъемлемая часть нашей жизни.

    И экономическая деятельность любого предприятия, как более сложной  структуры, всегда подвержена различным  случайностям. Они связаны с изменением курса используемой денежной единицы, колебаниями спроса на готовые изделия и предложений на сырье. Если разобраться, то все это является закономерным. Но закономерности столь сложны, что их изучение весьма затруднено даже в мировом масштабе. Поэтому для изучения работы отдельного экономического предприятия их нужно считать случайными.

    В такой сложной ситуации руководство  предприятия должно делать выбор  при определении стратегии и  тактики своей экономической  работы. Однако, принятие решения связано  с риском. Поэтому важно точно и правильно оценить случайные явления, влияющие на правильный выбор.

    Правильный  выбор соотношений всех возможных  факторов может существенно улучшить работу экономического предприятия, уменьшить  издержки, увеличить эффективность  производства и прибыль.

    Для упрощения выбора имеется возможность  построить модель системы и произвести ее широкое исследование. Для построения имитационной модели используется язык GPSS. Он позволяет при правильном его использовании очень быстро построить имитационную модель экономической системы (в частности станции технического обслуживания автомобилей), что поможет получить интересующие нас технические характеристики. Исследование модели позволит сделать выводы о целесообразности принятых параметров и ограничений, поможет принять правильное решение.

    Применение  системы моделирования GPSS World позволит решить многие проблемы экономики.

 

1 Постановка задачи моделирования

    Разработать программу, моделирующую работу станции технического обслуживания автомобилей. На пункт технического осмотра поступает поток заявок (автомобилей на обслуживание) m_ср=20±5 (равномерное распределение). Время технического осмотра имеет равномерное распределение и равно в среднем m_обсл=15±5 мин. В общей очереди могут находиться не более L₁=2, L₂=3, L₃=4. Автомобиль направляется на пост обслуживания с меньшей длиной очереди.

    Спланировать  имитационный эксперимент, определить влияние выбранных факторов на вероятностные  характеристики пункта технического осмотра  и сделать предложения по оптимизации  работы.

    Время работы станции технического обслуживания 8 часов (с 8.00 до 16.00). Число потоков обслуживания k=3.

    Таким образом, имеем следующие исходные данные:

    - интенсивность прихода заявок m_ср=20±5;

    - входной поток заявок имеет равномерное распределение;

    - время выполнения заявок (время обслуживания) имеет равномерное распределение;

    - среднее время обслуживания m_обсл=15±5 минут;

    - количество каналов (постов обслуживания) k=3;

    - количество заявок в очереди  L₁=2, L₂=3 и L₃=4;

    - время работы станции технического  обслуживания 8 часов.

 

2 Функциональная схема моделирования системы

    Модель  системы разрабатывается последовательно  от функциональной схемы и структурной  схемы модели в символах Q-схем до диаграммы модели и программы.

    В данной задаче обслуживание автомобилей осуществляется по принципу «первый пришел, первый обслужен», приоритеты обслуживания отсутствуют. Функциональная схема модели приведена на рисунке 1. 

      

    Рисунок 1 – Функциональная схема моделирования  системы 

    Схема показывает, что заявки из входного потока поступают в очередь. Если произошло превышение длины очереди, то они уходят без обслуживания.

    По  мере обслуживания заявок из очереди  поступают на пункт обслуживания следующие.

    После обслуживания заявки уходят за пределы  станции технического обслуживания.

 

3 Структурная схема  модели в символах  Q-схем

    Процесс обслуживания автомобилей можно  рассматривать как процесс поступления  заявок в очередь, где они ожидают  обслуживания.

В качестве математической модели объекта моделирования используется типовая математическая схема системы массового обслуживания (англ. queuing system), которая называется Q-схемой. Структура Q-схем показана на рисунках 2-5.  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

    Рисунок 2 – Структура Q-схемы модели 
 

         Здесь обозначено:

      И - источник заявок;

      l - интенсивность прихода заявок;

      Н - накопитель для хранения заявок (очередь);

      L - емкость накопителя;

      Кi - каналы обслуживания;