Моделирование работы госпиталя
Содержание
Введение
. Анализ технического задания
. Разработка имитационной модели
. Разработка программы
. Тестирование системы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Моделирование в настоящее время
используется в самых различных областях человеческой деятельности. В основном
со словом “моделирование” ассоциируется компьютерная модель. Это связано с
развитием компьютерной техники и информационных технологий.
Известно, что человеку приходится работать,
принимать решения в условиях неопределённости, или иметь дело с объектами,
поведение которых заранее неизвестно, или же может меняться в зависимости от
времени и других факторов. Единственным способом получения сведений о работе
объекта является моделирование.
С помощью моделирования люди получают наиболее
общие сведения об интересующем их объекте, на основе которых можно сделать
вывод о возможном поведении объекта в тех или иных условиях. Наличие такой
информации позволяет уменьшить вероятность риска, либо исключить его полностью
- использовать объект наиболее оптимально.
Целью моделирования являются получение,
обработка, представление и использование информации об объектах, которые
взаимодействуют между собой и внешней средой; а модель здесь выступает как
средство познания свойств и закономерности поведения объекта.
1. Анализ технического задания
Моделирование работы госпиталя
В госпиталь на протяжении суток поступают
раненые и потерпевшие от катастрофы, которых доставляют на пятиместных (70%) и
трехместных (30%) автомобилях. Время прибытия автомобилей распределено в
интервале 45+-15 минут. В госпитале бригада из трех терапевтов и одного хирурга
на протяжении 4+-2 минуты осматривают раненых и потерпевших, определяют
необходимый вид предоставления медицинской помощи и направляют в соответствующую
палату (таблица).
Таблица 1
|
№
|
Палата
|
Количество
мест
|
Время
предоставления помощи, мин
|
|
1
|
Смотровая
|
25
|
4+-2
|
|
2
|
Операционная
|
6
|
100+-20
|
|
3
|
Реанимация
|
20
|
2880+-480
|
|
4
|
Интенсивной
терапии
|
20
|
1440+-620
|
После операционной 55% больных направляют в
палату реанимации, а 45% - в палату интенсивной помощи. Промоделировать работу
госпиталя на протяжении 10 суток.
Разработать модель описанной системы в виде Q-схемы,
написать программу на языке GPSS
или высокого уровня.
Оценить среднее время пребывания пострадавших в
госпитале и необходимое количество мест в палатах.
2. Разработка имитационной модели
имитационная модель госпиталь палата
45±15
Och1
4±2 Och3
100±20 Och4 2880±480
45±15
Och2
Och5
1440±620
Рисунок 1. Q-схема
модели
A
- пострадавшие, поступают на пяти местных машинах через 45±15 минуты
B
- пострадавшие, поступают на трёх местных машинах через 45±15 минуты
C
- смотровая 4±2 минуты
D
-
операционная 100±20 минуты
E
- реанимация
2880 ± 480
F
- интенсивная
терапия 1440±620
OCH1,
OCH2
- очереди ожидания пострадавших перед осмотром в смотровой «С».
OCH3
- очередь ожидания пострадавших перед операционной«D»,
максимальное количество мест в очереди 6.
OCH4
- очередь
ожидания пострадавших перед реанимацией «E».
OCH5
- очередь
ожидания пострадавших перед ой интенсивной терапии «F».
В очередь на осмотр А поступает 70%
пострадавших, а на осмотр В 30% пострадавших.
3. Разработка программы
Листинг разработанной программы
Simulate;
выполнить прогон модели
U1
STORAGE
30 ;объявление
максимального количества пострадавших
U2
STORAGE
3
;объявление количества пострадавших в очереди на осмотр
U3
STORAGE
5
; объявление количества пострадавших в очереди на осмотр
U4
STORAGE
6
;объявление количества пострадавших в очереди на операцию
U5
STORAGE
20
; объявление количества пострадавших в очереди в палату инт. тер
Generate
45,15 ;поступление пострадавших в госпиталь
Transfer
0.3,Metka2,Metka1
;поступление
пострадавших на осмотр 30% на трёх местных машинах, 70% на трёх местных машинах
Metka1
Queue
och1;очередь
на осмотр в смотровой для пострадавших прибывших на трёх местных машинах
Enter
u2
;прибавление пострадавших к переменной U2
Seize
osmotr1
;отправка пострадавших на осмотр
Advance
4,2
;процесс осмотра пострадавших
Release
osmotr1
;удаление пострадавших из смотровой
Leave
u2
;удаление пострадавших из переменной U2
Transfer
1,,Metka3
;отправка пострадавших в операционную
Metka2
Queue
och2
;очередь на осмотр в смотровой для пострадавших прибывших на пяти местных
машинах
Enter
u3
;прибавление пострадавших к переменной U3
Seize
osmotr2
;отправка пострадавших на осмотр
Depart
och2
;удаление пострадавших из очереди
Advance
4,2
;процесс осмотра пострадавших
Release
osmotr2
;удаление пострадавших из смотровой
Leave
u3
;удаление пострадавших из переменной U3
Transfer
1,,Metka3
;отправка пострадавших в операционную
Metka3
Queue
och3
;очередь на операцию
Enter
u4
;прибавление пострадавших к переменной U4
Seize
operatsiy
;отправка пострадавших на операцию
Depart
och3
;удаление пострадавших из очереди
Advance
120,20 ;процесс операции пострадавших
Release
operatsiy
;удаление пострадавших из операционной
Leave
u4
;удаление пострадавших из переменной U4
Transfer
0.45,,Metka4
;отправка 45% пострадавших в реанимацию
Transfer
0.55,,Metka5
; отправка 55% пострадавших в реанимацию
Metka4
Queue
och4
;очередь в реанимацию
Enter
u5
;прибавление пострадавших к переменной U5
Seize
reanimatsiy
;отправка пострадавших в реанимацию
Depart
och3
;удаление пострадавших из очереди
Advance
360,80 ;процесс реабилитации пострадавших
Release
reanimatsiy
;удаление пострадавших из реанимации
Leave
u5
;удаление пострадавших из переменной U5
Transfer,Metka5
; отправка пострадавших в палату интенсивной терапии
Metka5
Queue
och5
;очередь в палату интенсивной терапии
Seize
intensivterapiy
;отправка пострадавших в палату интенсивной терапии
DEPART
och5
;удаление пострадавших из очереди
ADVANCE
1440,620 ;процесс реабилитации пострадавших
RELEASE
intensivterapiy
;удаление пострадавших из палаты интенсивной терапии
TERMINATE
Generate
14400 ;моделирование работы в течении 10 суток
Terminate
1
Start
1
;старт модели
Скриншоты работающей программы
Скриншот №1
Скринщот №2
4. Тестирование системы
Таблица 2. Зависимость коэффициента
использования палат госпиталя от времени поступления пострадавших
|
Время
поступления пострадавших, мин
|
45±15
|
40±15
|
35±15
|
30±15
|
25±15
|
20±15
|
|
Коэффициент
использования
|
A
|
0.025
|
0.025
|
0.035
|
0.039
|
0.049
|
0.059
|
|
B
|
0.090
|
0.099
|
0.112
|
0.130
|
0.160
|
0.202
|
|
С
|
0.996
|
0.996
|
0.997
|
0.997
|
0.998
|
|
D
|
0.987
|
0.987
|
0.988
|
0.988
|
0.988
|
0.989
|
|
E
|
0.990
|
0.960
|
0.980
|
0.980
|
0.962
|
0.962
|
График зависимости 1
Таблица 3. Зависимость коэффициента
использования мест в госпитале от времени пребывания в палатах
|
Время
увеличения пребывания пострадавших, мин
|
+10
|
+15
|
+20
|
+25
|
+30
|
+35
|
|
Коэффициент
использования
|
A
|
0.091
|
0.119
|
0.177
|
0.196
|
0.248
|
0.267
|
|
B
|
0.312
|
0.422
|
0.536
|
0.643
|
0.755
|
0.859
|
|
C
|
0.995
|
0.995
|
0.994
|
0.994
|
0.994
|
0.993
|
|
D
|
0.986
|
0.985
|
0.984
|
0.983
|
0.983
|
0.982
|
|
E
|
0.961
|
0.974
|
0.958
|
0.973
|
0.956
|
0.955
|
График зависимости 2
Из графика зависимости коэффициента
использования палат госпиталя от времени обслуживания пострадавших в палатах А
и В можно сделать следующие выводы:
1. Коэффициент использования палаты С на
всем протяжении графика практически не изменяется не значительно, в данных
промежутках уменьшается количество деталей в очереди OCH3
станка С.
. Коэффициент использования палат А и В
на всем промежутке графика одинаков и является максимальным, так как в их
очереди постоянно находятся детали и перерывов в их работе нет.
В приведенном выше материале приведены
результаты проведенных тестов модели. В первом случае при изменении времени
поступления деталей в цех, во втором при изменении времени обработки деталей
станками А и В. Построены соответствующие графики зависимостей коэффициента
использования станков А, В и С.
Из графика зависимости коэффициента
использования станков цеха от времени поступления деталей в цех можно сделать
следующие выводы:
. Коэффициент использования станка А на
участке от 14±1 до 18±1 практически равномерен, так как изменение времени в
данных интервалах не влияет на модель системы станка А, у которого время
обработки детали 15±5.
. Коэффициент использования станка В на
участке от 18±1 до 20±1 увеличивается по причине освобождения очереди OCH1
станка А и соответственно освобождается больше мест в очереди OCH3
станка С.
Заключение
В работе разработана модель системы в виде Q-схемы,
написана программу на языке GPSS.
Промоделирована работа системы в течении 10 суток.
Приведены результаты проведенных тестов модели.
В первом случае при изменении времени поступления пострадавших в госпиталь, во
втором при изменении времени проведённым пострадавшими в палатах А, В,C,D,E.
Построены соответствующие графики зависимостей коэффициента использования палат
А, В, С,D и E.
Вывод: на языке GPSS
можно построить модель любой системы, кроме этого получить результаты
моделирования при изменении различных характеристик системы, что позволяет
найти оптимальные условия ее работы и загрузки основных узлов модели.
Список используемой литературы
1.
Советов Б. Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М., 2001. - 478с.
.
Основы компьютерного моделирования под редакцией Пылкина А.Н.. - М., 2004. −
152с.
.
Кельтон В, Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS.
3-е изд.- СПб.: Питер; Киев; издательская группа BHV,
2004. - 847с.