Построение и использование имитационных моделей (стр. 3 из 6)

Рисунок 4.1- Блок-схема алгоритма программы

На рисунке 4.2 представлена блок-схема блока поступления требования в устройство.

Нет Да

Рисунок 4.2 – Блок-схема поступления требования

На рисунке 4.3 представлена блок-схема функции, обеспечивающей обработку требования, где q - максимальное время обслуживание требования.

На рисунке 4.4 представлена блок-схема блока ухода требования и дополнительной обработки.

Рисунок 4.3 – Блок-схема функции обработки требования

Да Нет

Рисунок 4.4- Блок-схема дополнительной обработки или ухода требования

4.2 Интерфейс

К графическому интерфейсу относится управление параметрами системы, такими как изменение входных параметров.

На рисунке 4.5 представлено основное диалоговое окно графического интерфейса.

Рисунок 4.5 - Основное диалоговое окно графического интерфейса

Здесь имеются поля для ввода входных параметров, кнопки управления происходящим процессом.

При нажатии на клавишу «Запуск» мы видим диалоговое окно, представленное на рисунке 4.6. Здесь можно заметить, что поля ввода входных параметров неактивны для изменения. Так же в графе «Выходные параметры системы» результаты показываются только по двум пунктам: системное время и время поступления следующей заявки. Кнопка «Графики» неактивна. Соответственно происходит выполнение работы программы.

Рисунок 4.5 – Диалоговое окно при нажатии на кнопку «Запуск»

При нажатии на кнопку «Стоп» происходит активация полей ввода «Параметры моделируемой системы». Так же выводится информация о промежуточных подсчётах. Можно посмотреть полученные графики. Это можно посмотреть на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Диалоговое окно при нажатии на кнопку «Стоп»

После окончательного прогона моделирования системы массового обслуживания и нажатия на кнопку «Графики» мы увидим:

· график изменения коэффициента использования системы во времени на рисунке 4.7;

· график текущего по времени числа заявок в очереди на рисунке 4.8;

· график текущего по времени числа заявок в системе на рисунке 4.9;

· график среднего по времени числа заявок в очереди и системе на рисунке 4.10.

Рисунок 4.7 - Изменения коэффициента использования системы во времени

Рисунок 4.8 - Текущее по времени число заявок в очереди

Рисунок 4.9 - Текущее по времени число заявок в системе

Рисунок 4.10 - Среднего по времени числа заявок в очереди и системе

5 Планирование эксперимента

5.1 Статический анализ выходных данных моделирования

Для анализа выходных параметров моделирования необходимо рассчитать количество экспериментов для построения факторного плана. Расчет количества экспериментов производится по формуле:

, (5.1)

где

- дисперсия, - 5% от математического ожидания на 10 значениях каждого выходного параметра, =1.96 – квантиль порядка .

Результаты расчетов необходимого количества экспериментов приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Количество экспериментов

A1	S1	p	d	w	Q	L
1	254789	251463	0,425622	9,23302	19,0935	0,564	2,2317
2	62315	56514	0,42811	10,1712	20,7671	0,609816	2,24761
3	54789623	1263532	0,500968	10,0617	20,1693	0,757584	2,54167
4	658765	459877	0,480135	8,99325	18,8155	0,549471	2,24218
5	678678	967567	0,421836	8,863665	18,111	0,477824	2,04563
6	872343	976723	0,490978	8,75354	18,384	0,53815	2,24663
7	98745	874509	0,476293	9,028	18,873	0,552332	2,27674
8	2148963	1247896	0,482266	9,24245	19,2856	0,534981	2,21667
9	2652567	4589642	0,411253	8,32548	17,9225	0,432992	2,0688
10	829192	873292	0,472514	9,23085	19,0708	0,622302	2,36714
n	8,090238	5,737406	3,266298	37,26833	5,93063

В таблице 5.1 приняты следующие обозначения: A1 – начальное значение величины A (поступления требования); S1 - начальное значение величины S (обработки требования); p, d, w, Q, L – выходные параметры, соответственно коэффициент использования, системы, средняя задержка в очереди, среднее время ожидания, среднее по времени число требований в очереди, среднее по времени число требований в системе; n – необходимое количество экспериментов вычисленное по формуле 5.1.

Было определено максимальное значение n равное 37.

5.2 Построение факторного плана

В данной СМО входными переменными модели, т.е. факторами являются:

· количество устройств;

· среднее время поступления требований;

· среднее время обработки требований.

Выходными показателями работы СМО, т.е. откликами являются:

· коэффициент использования системы;

· средняя задержка в очереди;

· среднее время ожидания;

· среднее по времени число требований в очереди;

· среднее по времени число требований в системе.

В таблице 5.2 приведены уровни факторов и их значения.

Таблица 5.2 – Значения уровней и факторов

Фактор	-	+
Количество устройств (m)	1	2
Среднее значение	11	12
Среднее значение	8	9

Значения факторов были подобраны эмпирически, основываясь на том, что нужно увеличить загруженность системы (повысить коэффициент использования системы), но при этом не должно создаваться ситуации, когда очередь постоянно возрастает. Т.е. значения двух факторов должны быть ограничены.

Для планирования экспериментов был построен факторный план

значения которого приведены в таблице 5.3 .В Приложении А приведены графики контрольных прогонов для каждого эксперимента факторного плана.

Таблица 5.3 – Факторный план

N	M			ρ	d	W	Q	L
1	-	-	-	0,615924	24,9953	32,8826	1,74527	2,52777
2	+	-	-	0,364636	7,10077	15,1911	0,271809	1,48011
3	-	+	-	0,641983	19,9019	27,7597	1,13215	1,84383
4	+	+	-	0,282609	6,37251	13,9526	0,1287	1,08477
5	-	-	+	0,799233	31,835	40,4347	2,48326	3,37997
6	+	-	+	0,395812	7,81768	16,8574	0,265331	1,56789
7	-	+	+	0,619495	25,401	33,9974	1,56838	2,34359
8	+	+	+	0,356732	7,57915	16,4351	0,237693	1,45666

Полный факторный план