Запуск программы Arena

Лабораторный практикум.

Имитационное моделирование информационных систем в пакете Arena 9.0

 

 

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине

 

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

 

 

для всех направлений и специальностей

(квалификация (степень) «специалист»)

 

Уфа 2012

УДК 004

ББК

М54

 

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета информационных технологий и управления (протокол № __ от «__» _______ 2012 г.)

 

 

Составитель: к.с.н., доцент Г.Г. Исламова

 

Рецензент: ст. преп. С.В. Прокофьева

 

 

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой Информатики и информационных технологий, к.х.н., доц. А.С. Беляева

 

г. Уфа, БГАУ, Кафедра информатики и информационных технологий

ОГЛАВЛЕНИЕ

Лабораторная работа №1 Моделирование СМО в пакете Arena
Лабораторная работа №2 Экспорт диаграммы IDEF3 в Arena
Лабораторная работа №3 Оптимизация модели СМО
Лабораторная работа №4 Графические возможности моделирования
Лабораторная работа №5 Моделирование финансовых потоков
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

Лабораторная работа №1

«Моделирование СМО в пакете Arena»

Цель работы: Ознакомление пользователя с графическим интерфейсом приложения Arena, получение практических навыков в построении простейшей имитационной модели и анализе результатов моделирования.

Общие сведения

В качестве математической модели ИС часто используются системы массового обслуживания (СМО). Это системы, которые обслуживают входящий поток заявок. На выходе имеем поток обслуженных заявок. В процессе обслуживания могут создаваться очереди конечной и бесконечной длины. Часть входящих заявок может получить отказ. Кроме того, различают одноканальные и многоканальные СМО.

Исходные данные для анализа: параметры распределения входящих и исходящих потоков, а также характеристики самой СМО, например среднее время обслуживания. В результате расчетов определяют такие характеристики СМО, как среднее число заявок в системе, средняя продолжительность пребывания заявок в системе, среднее число заявок в очереди, средняя продолжительность пребывания заявок в очереди, средняя длина очереди и т.д.

Такие модели исследуют двумя методами, дающими близкие результаты. Аналитические методы теории СМО позволяют выполнять вероятностные расчеты и вычислять теоретические значения характеристик СМО.

Имитационное моделирование позволяет получить приблизительные оценки тех же параметров, причем с увеличением длительности моделирования они приближаются к теоретическим значениям. Имитационное моделирование можно использовать для исследования сложных систем, для которых непосредственное применение теории СМО затруднительно.

Данное методическое пособие описывает работу пакета имитационного моделирования Arena, разработанного фирмой System Modeling Corp. Система позволяет строить визуализированные имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты.

Основой технологии моделирования Arena являются язык моделирования SIMAN и анимационная система Cinema Animation. Отличается гибкими и выразительными средствами моделирования. Отображение результатов моделирования в Arena выполняется с использованием Cinema animation.

Процесс моделирования организован следующим образом. Сначала пользователь шаг за шагом строит в визуальном редакторе программы Arena модель. Затем система генерирует по ней соответствующий код на SIMAN, после чего автоматически запускается Cinema animation.

Имитационная модель в программе Arena состоит из блоков моделирования (модули) и операций (сущности).

Сущности двигаются между модулями по мере их обслуживания.

Содержание работы

2.1 Запустить программу Arena.

2.2 Создать имитационную модель работы рабочей станции согласно примеру 1.

2.3 Построить самостоятельно простейшую модель какого-либо процесса на примере предприятия или организации.

2.4 Ответить на контрольные вопросы.

2.5 Составить отчет о проделанной работе, который должен содержать название работы, постановку задачи исследования, сведения о последовательности выполнения заданий с результатами и ответы на контрольные вопросы, указанные преподавателем.

Методика выполнения работы. Построение имитационной модели на примере работы рабочей станции

Построение простейшей имитационной модели

Запуск программы Arena

Для запуска программы Arena необходимо выполнить команду: Программы/Rockwell Software/Arena 9.0 из меню Пуск.

После чего появится главное окно приложения (рисунок 1.1), которое содержит 3 области:

ü окно рабочего модуля;

ü окно свойств модулей;

ü окно проекта.

Рисунок 1.1 Главное окно программы Arena

 

Окно проекта включает в себя несколько панелей:

ü Basic Process (панель основных процессов);

ü Reports (панель отчетов);

ü Navigate (панель навигации).

В панели основных процессов Basic Processнаходятся основные графические модули и модули данных для создания простых имитационных моделей. Описание основных модулей приведено в таблице 1.1.

 

 

Таблица 1.1 Основные модули панели Basic Process

Название модуля	Описание	Применение
Графический модуль Create	Модуль создает поток входящих сущностей (заявки, люди, сообщения). В этом модуле определяется тип создаваемых сущностей и время их создания.	1) Прибытие документов в бизнес сфере (заказы, чеки); 2) Прибытие клиентов в сфе-ре обслуживания (в магазин); 3) Начало изготовления продукции на производ-ственной линии.
Графический модуль Process	Модуль процесса обработки в системе. В модуле можно задавать стоимостные и временные характеристики процесса обработки сущности.	1) Проверка документов; 2) Выполнение заказов; 3) Обслуживание клиентов; 4) Обработка деталей.
Графический модуль Decide	Модуль позволяет учитывать принятие решений в модели. Включает опции принятия решений, основанных на условии или вероятности. Если условие не выполняется, то сущности покидают систему через ветку False.	1) Разделение дел на срочные и несрочные; 2) Перенаправление недоделанных или сделанных неправильно работ на доработку.
Графический модуль Dispose	Модуль является выходной точкой из имитационной модели.	1) Окончание бизнес процесса; 2) Клиенты покидают отдел.
Модуль данных Entity	Модуль определяет тип сущности и ее анимационную картинку в имитационном процессе, также определяет стоимостную информацию.	1) Документы: факсы, письма, отчеты; 2) Люди в моделях магазина, ресторана.
Модуль данных Queue	Модуль данных предназначен для изменения правила расстановки сущностей в очереди. По умолчанию: First in First out.	1) Стопка документов, ожидающих освобождения ресурса; 2) Очередь покупателей у кассы в магазине.
Модуль данных Resource	Модуль предназначен для определения ресурсов и их свойств. Может включать в себя стоимостную информацию о ресурсах и их вместимость.	1) Люди (клерки, продавцы, бухгалтеры, рабочие); 2) Оборудование (телефонная линия, станок, компьютер).

Модули помещаются в окно рабочего модуля методом “drug & drop”, соединяются с помощью коннектора .