Курсовая работа: Система управления запасами с неудовлетворительным спросом
Транзакты удаляются из модели, попадая в блок TERMINATE (завершить). Блоки TERMINATE всегда позволяют войти всем транзактам, которые пытаются это сделать. В модели может быть любое число блоков TERMINATE. Блок имеет следующий формат записи:
TERMINATE [A]
Значением операнда А является число единиц, на которое блок TERMINATE уменьшает содержимое счетчика завершения, определяющего момент окончания моделирования. Операнд А может быть именем, положительным целым числом, выражением в скобках, СЧА или СЧА*<параметр>. По умолчанию значение операнда А равно нулю. В этом случае транзакт уничтожается, а значение счетчика завершения не меняется.
Счетчик завершения представляет собой ячейку памяти с именем TG1, которая хранит положительное целое число. Это число записывается в ячейку TG1 командой START в начале процесса моделирования.
В процессе моделирования транзакты попадают в блок TERMINATE и в соответствии со значением операнда А вычитают определенное число из счетчика завершения. При достижении содержимым счетчика нуля моделирование завершается. В модели может быть много блоков TERMINATE, но счетчик завершения только один.
Когда пользователь подготавливает модель, он задает время моделирования, указывая в операторе START значение счетчика завершения. Поскольку пути прохождения транзактов в модели имеют различный физический смысл, каждый блок TERMINATE может либо уменьшать, либо не уменьшать содержимое счетчика завершения.
Рассмотрим пример, в котором блок TERMINATE и команда START используются для управления временем моделирования. Предположим, что разработчик выбрал в качестве единицы времени 1 мин. Он хочет промоделировать поведение системы в течение 10 часов, затем моделирование должно быть закончено. За единицу модельного времени возьмем 1 мин, тогда время моделирования равно 10*60=600 единицам.
Любая модель на GPSS состоит из одного или нескольких сегментов. Для управления временем моделирования разработчик (см. блок-диаграмму):
1. включает в модель сегмент из блоков GENERATE и TERMINATE;
2. в блоке TERMINATE в качестве операнда А использует 1;
3. во всех прочих блоках TERMINATE модели использует операнд А по умолчанию (однако возможны и другие варианты, т. е. и в других блоках TERMINATE операнд А может быть 1).
В процессе моделирования транзакты, которые двигаются в других сегментах модели, время от времени выводятся из модели в других блоках TERMINATE, но они не оказывают воздействия на счетчик завершения. В момент модельного времени 600 транзакт в приведенном выше сегменте попадает в блок GENERATE и сразу же переходит в следующий блок TERMINATE.
Поскольку операнд А блока содержит 1, то из счетчика завершения вычитается 1. Предположим, что в команде START было указано число 10, т. е. десять прогонов модели, и в счетчик завершений записано число 10: TG1 = 10. После первого вычитания содержимое ячейки TG1 = 9, т. е. не равно нулю. Поэтому моделирование продолжается. После десяти прогонов, т. е. вычитания десяти единиц, TG1 = 0. Планировщик прекращает моделирование.
Команда START используется для запуска процесса моделирования. Она имеет следующий формат записи:
START A,[B],C,[D]
Операнд А задает значение счетчика завершения, определяющего момент окончания прогона модели. Может быть только целым положительным числом. Операнд B - операнд вывода статистики. Он может быть NP ("нет вывода данных") либо опущен. При задании NP стандартный отчет не выводится. По умолчанию выводится стандартный отчет. Операнд С не используется и сохранен для совместимости с описаниями ранних версий GPSS. Операнд D определяет необходимость вывода содержимого списков событий. Если операнд D указать любым положительным целым числом, например, 1, то списки текущих и будущих событий включаются в стандартный отчет и выводятся. Если операнд D опущен, то по умолчанию списки в стандартном отчете не выводятся.
Команду START можно сразу указывать в конце программы модели при ее подготовке и в таком виде записывать на магнитный носитель. Тогда после трансляции модели, т. е. создания объекта "процесс моделирования", сразу начинается моделирование. Этот же оператор можно вводить в программу модели в интерактивном режиме.
Однако может возникнуть необходимость завершить моделирование не по истечении какого-то времени, а после обработки определенного количества транзактов, имитирующих, например, изготовленные детали, переданные по каналу связи сообщения и т. д. В этом случае сегмент задания времени моделирования не нужен. Для организации такого способа завершения моделирования необходимо сделать следующее. В блоках TERMINATE, которые выводят из модели транзакты, имеющие смысл тех же изготовленных деталей или переданных сообщений, указать число, на которое уменьшается счетчик завершения моделирования. В команде START также указать число, деление которого на указанное в блоке TERMINATE число даст требуемое количество изготовленных деталей или переданных сообщений. Например, требуется завершить моделирование после изготовления 100 деталей. В модели это может быть так:
. . .
TERMINATE 1
. . .
TERMINATE 1
. . .
TERMINATE
START 100
Блоков TERMINATE, которые выводят из модели транзакты, соответствующие изготовленным деталям, может быть несколько. Все эти блоки должны иметь 1 в качестве операнда А. У остальных блоков TERMINATE, если они есть в модели, операнд А должен быть опущен.
ГЛАВА 2
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ С НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫМ СПРОСОМ
2.1 Постановка задачи
Необходимо промоделировать работу склада материалов на предприятии. Вместимость склада составляет 5000 единиц материала. Возможна поставка на склад с периодичностью 5 дней в размере 1500 единиц материала. Начальный запас материалов на складе составляет 1000 единиц. Ежедневный спрос материала варьирует в пределах от 35 до 55 единиц с равной вероятностью. Если текущий запас равен или больше 1200, то никакой поставки материалов на склад в течение недели не производят. Требуется смоделировать работу склада материалов в течение 100 дней.
2.2 Описание модели
Для моделирования работы склада необходимо сформировать входные потоки заказов материала на склад, определить спрос материалов со склада и временной интервал моделирования работы склада. Но перед этим необходимо выбрать единицу измерения времени. Для нашего моделирования работы склада возьмём в качестве единицы измерения времени день.
2.2.1 Создание имитационной модели:
Построим заголовок модели:
;GPSSW Upr_zapasom.GRS
*****************************
* Управление моделями *
*****************************
Создадим четыре сектора:
* Определение входных данных.
RMULT 413
Zapas STORAGE 2500 ; Вместимость склада.
Zapas TABLE S$Zapas,100,100,20 ; Гистограмма запаса.
Material VARIABLE Nach_ur-S$Zapas ; Размер заказа.
Spros_m VARIABLE RN1@20+35 ; Размер ежедневного спроса.
Nach_ur EQU 1500 ; Начальный уровень запаса.
Postavka EQU 1300 ; Размер поставки.
****************************************
*Моделировнаие процесса поставки материала на склад.
GENERATE 5,,,,1 ; Поставка через 5 дней.
TEST L S$Zapas,Postavka,Out ; Нужна ли поставка.
ASSIGN 2,V$Material ; Размер заказа в P2.
ADVANCE 5 ; Интервал поставки.
ENTER Zapas,P2 ; Увеличить запас на Р2.
Out TERMINATE ; Завершение заказа.
*********************************************
* Моделировнаие текущего запаса с учётом спроса.
GENERATE 1 ; Генерирование дня.
ASSIGN 1,V$Spros_m ; Размер спроса в Р1.
TABULATE Zapas ; Запись тек. запаса.
TEST GE S$Zapas,P1,Zapasout ; Можно ли заказать.
LEAVE Zapas,P1 ; Уменьшить запас на Р1.
TERMINATE 1 ; Завершение дня.
Zapasout TERMINATE 1 ; Завершение дня.
*********************************************
* Установление начального размера запаса.
GENERATE ,,,1,10 ; Начальный запас.
ENTER Zapas,Nach_ur ; Установка нач. запаса.
TERMINATE ; Завершение установки.
*********************************************
Оператор RMULT определяет начальное число для генератора случайных чисел.
Оператор STORAGE (Накопитель) с меткой Zapas определяет вместимость склада 2500 единиц.
Оператор TABLE с меткой Zapas предназначен для формирования таблицы текущего (ежедневного) уровня запаса на складе. Текущий уровень запаса определяется с помощью стандартного числового атрибута S$Zapas.
Оператор VARIABLE c меткой Material определяет количество материала как разность начального и текущего запаса.
Оператор VARIABLE с меткой Spros_m характеризует ежедневный спрос, который изменяется от 35 до 55 единиц с равной вероятностью.
Оператор EQU с меткой Nach_ur определяет начальный уровень запасов, который в нашей задаче установлен в размере 1500 единиц. Использование именованной величины облегчает проведение экспериментов с ее различными значениями.
Оператор EQU c меткой Postavka определяет тот критический уровень материалов на складе, который обуславливает необходимость очередного заказа материалов. Этот размер в нашей задаче составляет 1300 единиц.
Оператор GЕNЕRАТЕ - генерирует очередной момент времени, когда возможна доставка материала на склад.
Оператор ТEST L определяет необходимость очередной поставки материала на склад. Очередная поставка материалов на склад производится тогда, когда текущий запас, который определяется с помощью стандартного числового атрибута S$Zapas, меньше размера поставки, определенного оператором ЕQU. с меткой Рostavka в предыдущем секторе. В противном случае поставка отменяется - требование (транзакт) направляется к оператору TERMINATE с меткой Out.
Еcли текущий запас меньше размера поставки, то требование переходит к следующему оператору - ASSIGN (Присвоить). В операторе ASSIGN в параметре требования под номером 2 запоминается' размер заказа, который определяется переменной под именем Material.
Оператор ADVANCE моделирует время ожидания требования (поставки) в течение 5 дней .
Далее оператор ENTER моделирует поставку после истечения 5-дневного срока и увеличивает текущее содержание склада - S$Zapas - на величину, содержащуюся в параметре требования под номером 2.
Оператор ТERMINATE с меткой Out удаляет требование из системы. Этот оператор используется, чтобы определить окончание моделирования состояния.
Оператор GENERATE генерирует очередной день работы склада.
Оператор ASSIGN присваивает параметру требования (очередному дню) под номером 1 размер спроса.
Оператор TABULA ТЕ с меткой Zapas собирает информацию для создания таблицы и гистограммы ежедневных уровней запасов.
Оператор TEST GE проверяет возможность удовлетворения спроса. Если текущий запас - S$Zapas - больше или равен величине спроса, то процесс моделирования переходит к следующему оператору - LEAVE (Оставить):
Если такой возможности нет, то требование направляется к оператору с меткой Zapasout.
Оператор LEAVE уменьшает текущий запас - S$Zapas - на величину спроса в данный день. Это делается так: требование (очередной день), входя в блок LEAVE, несет в параметре требования под номером 1 величину спроса (операнд В). Эта величина спроса и вычитается из величины текущего запаса S$Zapas.
Оператор GENERATE генерирует одно требование (транзакт) с приоритетом. равным 10. Оно имеет наибольший приоритет сведи всех требований, генерируемых оператором GENERATE, и поэтому становится первым активным требованием в системе.
Оператор ENTER определяет величину начального запаса, чтобы установить величину S$Zapas в начале моделирования.
Оператор TERMINATE уничтожает начальное требование без уменьшения индекса завершения.
GPSS позволяет многим требованиям одновременно существовать в различных местах в модели. В этой модели требования создаются в трех секторах.
2.2.2. Моделирование системы
Используя пункт Command главного меню создаём выполняемую модель. Моделирование закончится, когда 100 ежедневных заказов будут выполнены.
Report (Отчёт) в стандартном виде, для нашей задачи выглядит следующим образом:
GPSS World Simulation Report - Untitled Model 2.2.1
Friday, January 28, 2011 16:11:27
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 100.000 16 0 1
NAME VALUE
MATERIAL 10007.000
NACH_UR 1500.000
OUT 6.000
POSTAVKA 1300.000
SPROS_M 10008.000
ZAPAS 10006.000
ZAPASOUT 13.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 20 0 0
2 TEST 20 0 0
3 ASSIGN 12 0 0
4 ADVANCE 12 1 0
5 ENTER 11 0 0
OUT 6 TERMINATE 19 0 0
7 GENERATE 100 0 0
8 ASSIGN 100 0 0
9 TABULATE 100 0 0
10 TEST 100 0 0
11 LEAVE 100 0 0
12 TERMINATE 100 0 0
ZAPASOUT 13 TERMINATE 0 0 0
14 GENERATE 1 0 0
15 ENTER 1 0 0
16 TERMINATE 1 0 0
STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY
ZAPAS 2500 1433 0 1762 5450 1 1299.600 0.520 0 0
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
ZAPAS 1339.100 199.642 0
900.000 - 1000.000 2 2.00
1000.000 - 1100.000 5 7.00
1100.000 - 1200.000 24 31.00
1200.000 - 1300.000 19 50.00
1300.000 - 1400.000 13 63.00
1400.000 - 1500.000 14 77.00
1500.000 - 1600.000 9 86.00
1600.000 - 1700.000 10 96.00
1700.000 - 1800.000 4 100.00
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
123 0 101.000 123 0 7
122 1 105.000 122 0 1
116 1 105.000 116 4 5 2 388.000
TABLE MEAN STD.DEV. RANGE RETRY FREQUENCY CUM.%
ZAPAS 1339.100 199.642 0
900.000 - 1000.000 2 2.00
1000.000 - 1100.000 5 7.00
1100.000 - 1200.000 24 31.00
1200.000 - 1300.000 19 50.00
1300.000 - 1400.000 13 63.00
1400.000 - 1500.000 14 77.00
1500.000 - 1600.000 9 86.00
1600.000 - 1700.000 10 96.00
1700.000 - 1800.000 4 100.00
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
123 0 101.000 123 0 7
122 1 105.000 122 0 1
116 1 105.000 116 4 5 2 388.000
Анализ результатов:
Вместимость – 2500
Максимальное содержимое – 1762
Число входов – 5450
Среднее содержимое – 1299,600
Коэффициент использования – 0,52
Работа с моделью показывает, что чем выше размеры поставок, тем выше коэффициент использования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате исследования было выяснено, что используя систему имитационного моделирования GPSS, можно составить необходимую модель, и, проанализировав ее, получить искомый результат. То есть, меняя исходные данные и анализируя модель можно прийти к оптимальному решению.
Данная курсовая работа показала, что GPSS является необходимым элементом в портфеле знаний специалистов работающих в любой сфере.
1) В.Д. Боев «Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World». Учебное пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
2) Имитационное моделирование экономических процессов: учебное пособие / А.А. Емельянов Е.А. Власова Р.В. Дума. – М.: Финансы и статистика, 2002.
3) Игнатов В.Д. Особенности решения задач имитационного моделирования в системе GPSS World: учебно-методическое пособие / Игнатов В.Д. – Смоленск: Изд-во СГУ, 2007.
4) Бычков С.П., Храмов А.А. Разработка моделей в системе моделирования GPSS. М.: МИФИ, 1997.
5) Бражник А.Н. Имитационное моделирование: возможности GPSS World.-СПб.: Реноме. 2006.
6) Гаджинский А.М. Логистика: Учебник. – М.: Маркетинг, 1998. – 228 с.
7) Логистика: Учебник / Под ред. Б.А. Аникина. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 367с.
8) Томашевский В.Н., Жданова В.Т. Имитационное моделирование в среде GPSS.-М.: Бестселлер, 2003
9) Шеннон Р.Дж. Имитационное моделирование систем – искусство и наука. М.: мир, 1978 г.
10) www.gpss.ru
