Построение имитационной модели процесса обслуживания пользователей компьютерного зала в среде AnyLogic
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Новосибирский государственный
университет экономики и управления (Нинх)
Кафедра экономической информатики
Курсовая работа
Построение имитационной модели
процесса обслуживания пользователей компьютерного зала в среде AnyLogic
Учебная дисциплина
Имитационное моделирование
экономических процессов
Выполнил:
студент 3 курса группы 9091 Остапенко М.В.
Проверила: Гайкова Л.В.
Новосибирск 2012 г.
Оглавление
Введение
Глава 1. Постановка задачи и построение структурно-функциональной
модели
1.1 Описание предметной области
1.2 Построение схемы и описание процессов
1.3 Моделирование деятельности подписного отдела в нотации IDEF0
Глава 2. Описание процессов и построение сценария
2.1 Построение модели процессов (IDEF3)
2.2 Моделирование деятельности подписного отдела в нотации IDEF3
Глава 3. Экспорт IDEF3-модели в имитационную систему AnyLogic
3.1 Создание модели
3.2 Стартовые параметры
3.3 Эксперимент 1
3.4 Эксперимент 2
3.5 Эксперимент 3
Глава 4. Описание полученных результатов
Заключение
Список источников
Введение
Компьютерный зал обеспечивает пользователям бесплатный доступ
к электронным информационным ресурсам библиотеки, выполняет запросы с
использованием ресурсов Интернет, предоставляет электронный читальный зал и
оборудования для проведения уроков, мероприятий и т.п. в условиях повышенной
информационной и технической комфортности, а так же предоставляет услуги печати
и ксерокопии документов.
Основные функции:
1. Компьютерный зал осуществляет обслуживание
пользователей посредством организации как локального, так и удаленного доступа
к электронным ресурсам.
2. Ведет работу по формированию базы данных
информационных ресурсов в соответствии с информационными потребностями
пользователей.
. Осуществляет информационно-библиографическое
обслуживание:
a) Выполняет тематические, адресные, фактографические и
другие виды справок.
b) Консультирует пользователей по вопросам поиска
информации, работы с БД и электронными носителями.) Изучает и анализирует
тематические отказы на электронную информацию и принимает меры к их ликвидации.
4. Обеспечивает сохранность информационных ресурсов.
Основная цель работы компьютерного зала оптимальное время для
обслуживания пользователей.
Для достижения цели работы необходимо решить следующие
задачи:
· На основании описания предметной области
построить модели IDEF0 и IDEF3 с помощью средств Bpwin.
· Построить модель с помощью средства
имитационного моделирования AnyLogic, задать необходимые настройки и параметры
и организовать имитационный эксперимент, изменяя основные параметры процесса.
· Провести анализ полученных показателей на
эффективность работы модели.
· Оценить альтернативные сценарии.
Глава 1.
Постановка задачи и построение структурно-функциональной модели
Построение модели начинается с создания
схемы модели на основе описания предметной области.
1.1 Описание
предметной области
Работа рассматриваемого компьютерного зала
заключается в регистрации и дальнейшем обслуживании абонентов.
Весь процесс работы заключается в следующем:
· Регистрация абонента
· Финансовые расчеты
· Предоставление услуг, требуемых
пользователю
Далее необходимо построить имитационную модель процесса
обслуживания пользователей компьютерного зала и найти сочетание ресурсов,
которые позволяют повысить качество обслуживания клиентов.
1.2
Построение схемы и описание процессов
Рабочий процесс (бизнес-процесс) - это совокупность операций
(шагов), выполняемых в целях обеспечения определенной функциональной задачи.
Рабочий процесс осуществляет преобразование входных объектов и данных в
выходные.
Процесс обязательно должен иметь вход и выход, т.е. получать
какую-либо информацию или ресурсы от внешнего объекта или другого процесса,
преобразовывать ее и передавать другому объекту или процессу.
Описание процессов отражает - как выполняется указанная
функция.
Оно может быть иерархическим и создаваться для каждого
уровня, начиная с верхних, - на начальных шагах проектирования и, по мере
проработки проекта, опускаясь до самых мелких объектов. Уровень детализации
определяет глубину проработки проекта.
Деятельность компьютерного зала состоит из следующих
операций:
Оформление абонемента. Этот процесс состоит из следующих
подпроцессов:
Проверка бланка-анкеты
Составление абонемента
Финансовые расчеты. Этот процесс состоит из следующих
подпроцессов:
Выставление счета.
Проверка оплаты.
Предоставление услуг. Этот процесс состоит из следующих
подпроцессов:
o Оказание методической и
консультативной помощи.
o Устранение неполадок.
Все этапы производятся с учетом устава предприятия и
соответствующих законов РФ.
На рис.1. представлена контекстная диаграмма деятельности
компьютерного зала в нотации IDEF0 средствами BPWin 4.1 На рис.2,3,4,5
представлены декомпозиции контекстной диаграммы.
библиотека компьютерная модель обслуживание
1.3
Моделирование деятельности подписного отдела в нотации IDEF0
Рис. 1. Контекстная диаграмма деятельности компьютерного зала
Рис. 3. Декомпозиция этапа "Оформление абонемента"
Рис. 4. Декомпозиция этапа "Финансовые расчеты"
Рис. 5. Декомпозиция этапа "Предоставление услуг"
Глава 2.
Описание процессов и построение сценария
2.1
Построение модели процессов (IDEF3)
Для построения модели процессов IDEF3 средствами BPWin 4.1
необходимо выделить важные процессы:
· Проверка заявки.
· Оформление абонемента.
· Выставление счета.
· Проверка оплаты.
· Оказание методической и консультативной
помощи.
· Устранение неполадок.
На рис.6. представлена контекстная диаграмма работы
компьютерного зала в нотации IDEF3 средствами BPWin 4.1 На рис.7 представлена
декомпозиция контекстной диаграммы.
2.2
Моделирование деятельности подписного отдела в нотации IDEF3
Рис. 6. Контекстная диаграмма деятельности компьютерного зала
Рис. 7. Декомпозиция контекстной диаграммы "Деятельность
компьютерного зала"
Глава 3.
Экспорт IDEF3-модели в имитационную систему AnyLogic
3.1 Создание
модели
В ходе выполнения работы была создана дискретно-событийная
модель с помощью библиотеки Enterprise Library пакета AnyLogic, она показана на
рис. 8.
Рис. 8. Модель в AnyLogic
Объект Заявка_пользователя (source)
генерирует заявки (entities) определенного типа через заданный временной
интервал. В данном случае, заявки - клиенты компьютерного зала, а объект source
моделируют их обращение в отдел.
Объект Оказанная услуга (sink) обозначает
конец блок-схемы.
Объект Неоказанная услуга (sink)
обозначает конец блок-схемы.
3.2 Стартовые
параметры
Стартовые параметры представлены на рис.
10, рис. 11, риc. 12, рис. 13.
В свойстве interarrivalTime объекта source
(рис.9) указано, как часто в отделение приходят клиенты - exponential (0.67).
Интервал между приходом клиентов распределен экспоненциально со средним
значением аргумента функции exponential () равным 0.67. В качестве аргумента
задается интенсивность прихода клиентов.
Рис. 9. Параметры объекта source
- является блоком принятия решения. В
зависимости от заданного условия, заявка, поступившая в этот объект, будет
поступать на один из двух выходов объекта. Вероятность (рис. 10) равна 0.5,
тогда количество оплаченных и неоплаченных счетов будет равное.
Рис. 10. Параметры объекта SelectOutput
- моделирует очередь заявок, ожидающих приема объектами,
следующими за данным в диаграмме процесса.
Рис. 11. Параметры объекта Queue
Service - моделирует занятие заявкой ресурса на
определенное время. С помощью этого объекта промоделируется обслуживание
клиента. Свойства объекта (рис.12): название объекта Проверка_заявки (свойство
Имя); в очереди на проверку может находиться до 30 человек (свойство Вместимость
очереди); время обслуживания (свойство Время задержки). Будем
полагать, что время обслуживания имеет треугольное распределение с минимальным
средним значением 0,5, средним - 1 и максимальным - 1,5 минут. Подобным образом
заданы свойства остальных объектов Service.
Рис. 12. Параметры объекта Service (Проверка_заявки)
l - задает ресурсы определенного типа. Он
должен быть подсоединен к объектам, моделирующим занятие и освобождение
ресурсов (объект Service). В данном случае он равен разным значениям в
объектах:
Кассир-оператор (capacity 1);
Бухгалтерия (capacity 1);
Техническая служба (capacity 1);
Рис. 13. Параметры объекта ResourcePool
(Кассир-оператор)
3.3
Эксперимент 1
С указанными выше стартовыми параметрами
был проведен эксперимент, результаты которого представлены на рис. 14.
Рис. 14. Эксперимент 1
По результатам эксперимента видно, что
примерно половина заявок не выполняется (из 150 заявок выполнено 21, не
выполнено 77 и 52 находятся в процессе).
Вывод: необходимо предпринять меры для увеличения успешности
доставки продукции и проверок счетов.
3.4
Эксперимент 2
В действительности проверки счетов и доставки продукции
проходят успешно в более чем 50%, поэтому зададим вероятность получения
кассового чека блока Результат_проверки (SelectOutput) и Результат_работы
(SelectOutput) равную 0,9.
Результаты представлены на рис. 15.
Рис. 15. Эксперимент 2
На рис. 15 видно, что за время
эксперимента из 38 заявок было выполнено 16, а 5 остались не выполненными
(остальные находились в процессе выполнения). Таким образом, увеличилось
количество успешно доставленной продукции. Но из-за недостаточного количества
кассиров-операторов возникают нежелательные задержки в обработке заявок.
Вывод: необходимо предпринять меры для уменьшения времени
ожиданий, для этого увеличим количество персонала.
3.5 Эксперимент
3
Для уменьшения времени ожидания и задержек
увеличим свойство capacity всех объектов с 1 на 15. Результаты представлены на
рис. 16
Рис. 16. Эксперимент 3
На рис. 16 видно, что число задержек
уменьшилось.
Вывод: после проведения нескольких
экспериментов качество обслуживания повысилось, и количество очередей
существенно снизилось. Этого мы добились, увеличив вероятность успешности
проверок оплаты и качества обслуживания и увеличив число персонала.
Глава 4.
Описание полученных результатов
В результате проведенных экспериментов и анализа процесса
работы компьютерного зала, получены следующие результаты:
· Для достижения оптимальных результатов
работы компьютерного зала необходимо, чтобы все процессы в нем выполнялись за
минимальное и желательно одинаковое время.
· Необходимо увеличение количества персонала
для уменьшения времени ожиданий.
Наиболее эффективным вариантом деятельности компьютерного
зала является тот, в котором очереди минимальны. В таком варианте процесса
сокращено время для оформления заявок и финансовых расчетов и увеличено
качество обслуживания.
Заключение
В современном обществе каждый человек умеет обращаться и
работать с компьютером. Почти в каждом университете, в каждой библиотеке есть
специально оборудованный компьютерный зал для пользователей. Не смотря на то,
что почти у каждого клиента есть собственный персональный компьютер, число
пользователей не уменьшается, а только растет, а значит, увеличивается и
нагрузка. Возникает такая важная проблема, как длительность оформления заявок и
качество обслуживания клиентов. Для устранения этой проблемы в компьютерном
зале нужно использовать интегрированные системы.
Список
источников
1. Боев
В.Д., Кирик Д.И., Сыпченко Р.П. Компьютерное моделирование: Пособие для
курсового и дипломного проектирования. - СПб.: ВАС, 2011. - 348 с.
2. Емельянов
А.А., Власова Е.А. Имитационное моделирование в экономических информационных
системах. М.: МЭСИ, 1996. - 108 с.
. Грекул В.И. Интернет
университет информационных технологий // Курс: Проектирование информационных
систем. Лекция: Моделирование бизнес-процессов средствами BPwin (часть 2). URL:
<http://www.intuit.ru/department/se/devis/8/3.html> (дата обращения:
15.05.2011).
. Учебное пособие по
AnyLogic - URL: http://www.xjtek.ru/anylogic/resources/documentation/.