Можно выделить не менее шести типов основных объектов, на которых базирует1. Грскр модели. Все процессы независимо от числа уровней структурного анализа объединяются в виде направленного гра фа. Пример изображения модели в виде многослойного иерархи ческого графа, полученного при структурном анализе процесса, см. на рисунке. 2. Транзаюп - это формальный запрос на какое-либо обслу живание, это динамическая единица любой модели. Транзакт в отличие от обычных заявок, которые рассматриваются при ана лизе моделей массового обслуживания, имеет набор динамичес ки изменяющихся особых свойств и параметров. Пути миграции транзактов по графу стохастической сети определяются логикой функционирования компонентов модели в узлах сети. Транзакт может выполнять следующие функции: • порождать группы (семейства) других транзактов; • поглощать другие транзакты конкретного семейства; • захватывать ресурсы и использовать их некоторое время, а затем освобождать; • определять время обслуживания, накапливать информацию о пройденном пути и иметь информацию о своем дальнейшем пути и о путях других транзактов; • мигрировать в модельном пространстве. Примеры транзактов: требование на перечисление денег, за каз на выполнение работ в фирме, телеграмма, поступающая на узел коммутации сообщений, приказ руководителя, покупатель в магазине, пассажир транспортного средства, проба загрязнен ной почвы, ожидающая соответствующего анализа. 3. Узлы графа сети представляют собой центры обслужива ния транзактов (но необязательно массового обслуживания). В узлах выполняются моделирующие функции, причем с позиции вычислительных процессов в каждом узле порождается незави симый процесс. Эти процессы выполняются параллельно и вза имно координируются. Они реализуются в едином модельном времени, в одном пространстве, учитывают временную, простран ственную и финансовую динамику. Узлы, как и транзакты, миг рируют в пространстве. В различных моделирующих системах имеются разные спо собы представления узлов графа. Например: • в GPSS узлы называются блоками, причем количество раз личных типов блоков более сотни (это иногда затрудняет вос приятие модели); 239 Изображение Функциональное назначение узла Генератор транзактов (с бесконечной емкостью) диеие 102 Очередь (с приоритетами или без приоритетов) serv 103 Узел обслуживания с многими параллельными каналами Терминатор, убирающий транзакты из модели Управляемый генератор (размножитель) транзактов Управляемый терминатор транзактов key / Т 0 7 \ Клапан, перекрывающий путь транзактам dinam 108 Очередь с пространственно-зависимыми приоритетами ргос 109 Управляемый процесс (непрерывный или пространственный) 240 Продолэ/сеиие Изображение _4 , _4 1 i - \ l 1 send 110 1 i A direct / 111 \ attach 112 л manage / 1 1 3 \ pay 114 renf 115 с/ои^п 116 [* i - L - -* ' ^ ^ \ функциональное назначение узла Счет бухгалтерского учета (операция типа "проводка") Распорядитель финансов (главный бухгалтер) Склад перемещаемых ресурсов Менеджер (или распорядитель) ресурсов Структурный узел финансово-хозяйственных платежей Структурный узел выделения ресурсов Произвольный структурный узел Виртуальный структурный узел 241 • в Pilgrim имеются 17 типов узлов (функционально они пе рекрывают возможности блоков GPSS). Существуют определенные правила обозначения узлов, помо гающие «читать» граф модели. Пример таких правил приведен в таблице. 4. Событием называется факт выхода из узла одного транзак- та. События всегда происходят в определенные моменты време ни. Они могут быть связаны и с точкой пространства. Интерва лы между двумя соседними событиями в модели - это, как правило, случайные величины. Предположим, что в момент вре мени / произошло какое-то событие, а в момент времени /+(^ дол жно произойти ближайшее следующее, но не обязательно в этом же узле. Если в модель включены непрерывные компоненты, то очевидно, что передать управление таким компонентам модели можно только на время, в пределах интервала (/, t-^d). Разработчик модели практически не может управлять собы тиями вручную (например, из программы). Поэтому функция управления событиями отдана специальной управляющей про грамме-координатору, автоматически внедряемому в состав мо дели. 5. Ресурс независимо от его природы (материальный, инфор мационный, денежный и др.) в процессе моделирования может характеризоваться тремя параметрами: мощностью, остатком и дефицитом. Мощность ресурса - это максимальное число ресур сных единиц, которые можно использовать для различных целей. Остаток ресурса - число не занятых на данный момент единиц. Дефицит ресурса - количество единиц ресурса в суммарном зап росе транзактов, стоящих в очереди к данному ресурсу. 6. Пространство - это поверхность Земли, декартова плос кость или др. Узлы, транзакты и ресурсы могут быть привязаны к точкам пространства и мигрировать в нем. Примеры практического использования имитациониых моделей. На практике ИМ обычно применяется в двух случаях: • для управления сложным процессом, когда имитационная модель управляемого объекта используется в качестве инструмен тального средства в контуре адаптивной системы управления, создаваемой на основе информационных (компьютерных) техно логий; • при проведении экспериментов с дискретно-непрерывны ми моделями сложных объектов для получения и отслежива- 242 ния их динамики в экстренных ситуациях, связанных с рргска- ми, натурное моделирование которых нежелательно или невоз можно. Анализ литературных источников позволяет привести следу ющий перечень задач, решаемых средствами ИМ при управле нии экономическими объектами: • анализ функциональных параметров, эксплуатационных свойств и живучести распределенной многоуровневой информационной управ ляющей системы с учетом неоднородной структуры, пропускной спо собности каналов связи и физической организации распределенной базы данных в региональных центрах; • моделирование системы управления ядерным реактором; • анализ сетевой модели PERT (Program Evaluation and Review Technique) для проектов замены и наладки производственного обору дования с учетом возникновения неисправностей; • моделирование технологического процесса в промышленности; • моделирование действий курьерской (фельдъегерьской) вертолет ной группы в регионе, пострадавшем в результате природной катастро фы или крупной промышленной аварии; • анализ клиринговых процессов в работе сети кредитных органи заций (в том числе применение к процессам взаимозачетов в условиях российской банковской системы); • моделирование процессов логистики для определения временных и стоимостных параметров; • управление процессом реализации инвестиционного проекта на различных этапах его жизненного цикла с учетом возможных рисков и тактики выделения денежных сумм; • бизнес-реинжиниринг несостоятельного предприятия (изменение структуры и ресурсов предприятия-банкрота, после чего с помощью ими- тационьюй модели можно сделать прогноз основных финансовых резуль татов и дать рекомендации о целесообразности варианта реконструкции, инвестиций или кредитования производственной деятельности); • анализ работы автотранспортного предприятия, занимающегося коммерческими перевозками грузов, с учетом специфики товарных и денежных потоков в регионе. Приведенный перечень является неполным. Действительная область применения аппарата ИМ не имеет видимых ограниче ний. Например, спасение американских астронавтов при возник новении аварийной ситуации на корабле APOLLO стало возмож ным только благодаря «проигрыванию» различных вариантов спасения на имитационных моделях космического комплекса. 243 Особый класс имитационных моделей составляет имитацион ное динамическое моделирование (см.), предложенное Дж. Форре- стером [10]. Для реализации этого вида ИМ используется специ ализированный язык DYNAMO, в основе которого лежат идеи динамического программирования, либо расширение аппарата системной динамики Форрестера, предложенное в [5].
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Основные объекты имитационной модели» з дисципліни «Теорія систем і системний аналіз в управлінні організаціями»
