Разработка имитационной модели системы массового обслуживания - Курсовая работа

Система массового обслуживания (СМО) - математическая модель, разработанная для описания класса многочисленных и широко распространенных сложных систем, назначением которых является очень широко понимаемое обслуживание, причем обслуживание массовое. В задачи курсового проекта входит: получение знаний в области прикладной теории систем; развитие навыков программирования, полученных на предыдущих курсах; В проекте производилось моделирование работы "Поликлиники" - многоканальной СМО с ожиданием.По заданию к курсовому проекту необходимо разработать программу реализации алгоритма имитационного моделирования СМО "Поликлиника". В интерфейсе программы предусмотреть возможность ввода параметров: время моделирования; время обслуживания одной заявки (для каждого аппарата определяются min и max значения и время подготовки к обслуживанию). Результаты работы программы должны включать: на каждом шаге отображать модельное время; статистика по поступившим, находящимся в системе на обслуживании и обработанным заявкам;Теория массового обслуживания - область прикладной математики, занимающаяся анализом процессов в системах производства, обслуживания, управления, в которых однородные события повторяются многократно, например, на предприятиях бытового обслуживания; в системах приема, переработки и передачи информации; автоматических линиях производства и др. Задача теории массового обслуживания - установить зависимость результирующих показателей работы системы массового обслуживания (вероятности того, что заявка будет обслужена; математического ожидания числа обслуженных заявок и т.д.) от входных показателей (количества каналов в системе, параметров входящего потока заявок и т.д.). Задачи теории массового обслуживания носят оптимизационный характер и в конечном итоге включают экономический аспект по определению такого варианта системы, при котором будет обеспечен минимум суммарных затрат от ожидания обслуживания, потерь времени и ресурсов на обслуживание и простоев каналов обслуживания.Существует большое количество различных моделей СМО и методов их классификации. На рисунке 2.1 представлены основные классы моделей массового обслуживания. Эти два класса систем массового обслуживания аналогичны соответственно линейным и нелинейным системам автоматического регулирования, динамика которых описывается линейными и нелинейными дифференциальными уравнениями. Различают СМО без потерь и с потерями (как в одноканальном, так и в многоканальном вариантах) в зависимости от того, разрешается входной заявке ждать в очереди или нет, пока все каналы заняты обслуживанием (рисунок 2.1, в).Перечень характеристик систем массового обслуживания можно представить следующим образом: •среднее время обслуживания; •среднее время ожидания в очереди; •среднее время пребывания в СМО; •количество каналов обслуживания; •интенсивность входного потока заявок;Декомпозиция СМО как сложной системы и представление ее в виде иерархии подсистем с позиции концепции имитационного моделирования показана на рисунке 2.2 на схеме показаны основные параметры каждого элемента, которые были учтены при выполнении данного проекта.Актуальной задачей на сегодняшний день является создание моделей систем массового обслуживания (СМО), так как такие системы окружают повсюду. Примерами СМО могут служить телефонные станции, билетные кассы, магазины, парикмахерские, поликлиники и т.п. Каждая из этих систем состоит из определенного числа обслуживающих единиц (аппаратов обслуживания). А затем, можно принять решение о том, при каких установках система будет работать максимально производительно; сколько следует установить аппаратов, чтобы время простоя аппарата было минимально, а время занятости максимальным.Все возможности, которые могут представиться при обслуживании требования (от момента его поступления в систему массового обслуживания до момента прекращения обслуживания) приведены в данном разделе, а также описываются правила, определяющие поведение требования во всех этих случаях. а) Выбор свободного прибора. Часто выбор осуществляется случайным образом (например, с равной вероятностью). б) Если же при поступлении требования свободных приборов нет, возможны два варианта: требование тут же покидает систему, получает "отказ" - система с отказами; требование остается ожидать освобождения прибора - система с ожиданием. в) Очередь. Если же несколько различных систем массового обслуживания (каждую со своим потоком и множеством приборов) объединить в одну систему с параллельными очередями, считая, что входящие потоки образуют общий входящий поток (уже неоднородный), а совокупность множеств приборов - общее множество приборов (естественно, не обладающее свойством полнодоступности), такую систему массового обслуживания принято называть распадающейся. г) Время обслуживания задается своей функцией распределения. 2) На время пребывания (так называют сумму времени ожидания и длительности обслуживания) - требование может находиться в системе время, не превосходящее неко

Содержание

Введение

1. Техническое задание

2. Теоретическая часть

2.1 Предмет и задачи теории массового обслуживания

2.2 Классификация СМО

2.3 Характеристики СМО

2.4 Концептуальная модель СМО

2.5 Актуальность работы

2.6 Существующие алгоритмы решения

2.7 Технические требования

2.7.1 Общие требования

2.7.2 Центральный процессор

2.7.3 Материнская плата

2.7.4 Оперативная память

2.7.5 Видеоадаптер

2.7.6 Монитор

2.7.7 Жесткий диск

2.7.8 Клавиатура

2.7.9 Мышь

3. Практическая часть

3.1 Выбор среды разработки программирования

3.2 Выбор алгоритма решения

3.3 Структура программы

3.4 Результаты экспериментов

3.5 Руководство пользователю

Заключение

Список используемой литературы

Система массового обслуживания (СМО) - математическая модель, разработанная для описания класса многочисленных и широко распространенных сложных систем, назначением которых является очень широко понимаемое обслуживание, причем обслуживание массовое.

В задачи курсового проекта входит: получение знаний в области прикладной теории систем;

выработка способности системного рассмотрения проблем и задач;

развитие навыков программирования, полученных на предыдущих курсах;

написание программы, соответственно варианту задания.

Целью выполнения данного курсового проекта является приобретение практических навыков системного исследования реальной динамической сложной системы на основе построения ее имитационной модели. В проекте производилось моделирование работы "Поликлиники" - многоканальной СМО с ожиданием.

Медицинское учреждение - это такая организация, в которой требуется грамотное управление, так как от эффективности работы этой организации зависит то, насколько квалифицировано и своевременно будут обслужены клиенты. Поэтому была поставлена задача создания наиболее совершенной системы моделирования для получения более точных результатов работы.

Разработанный проект демонстрирует имитационную модель СМО, работа с которой очень удобна для пользователя. Программа является очень актуальной на сегодняшний день, она автоматизирует работу по расчету эффективности системы массового обслуживания и предоставляет пользователю (оператору) понятный и дружественный интерфейс. Программа позволяет пользователю вводить свои параметры, менять настройки, производить анализ работы системы.