Моделирование услуги Push To Talk на примере компании ОАО "Вымпелком"

Язык GPSS обычно выделяют в отдельную группу. Он представляет собой интерпретирующую языковую систему, которую применяют для описания пространственного движения объектов. Именно этот язык используется для создания имитационной модели в данном проекте.

3.3 Создание моделей в GPSS

Модели систем на GPSS могут быть представлены в виде блок-схем. Разработчик модели обычно начинает свою работу с построения блок-схемы системы, которую он собирается промоделировать. Именно в процессе построения блок-схемы разработчик продумывает основные методы моделирования своей системы.

Блок-схема представляет собой набор фигур с характерным очертанием блоков, соединенных между собой линиями. Разработчику моделей предоставляется выбор из набора более чем 40 блоков. Вид каждого из этих блоков стандартен. Различие между видами блоков необходимо для того, чтобы легко было изучать блок-схемы моделей.

Модель строится таким образом, что из допустимого множества блоков выбирать необходимые и далее выстраивать их в диаграмму, для того чтобы в процессе использования моделей они как бы взаимодействовали друг с другом. Использование блоков при построении моделей зависит от логической схемы работы реальных систем. После того, как модель создана, взаимодействие между блоками моделей аналогично взаимодействию элементов моделируемых реальных систем.

Типичный для моделей на GPSS вид блок-схемы представлен на рисунке (рис.3.1) На этом рисунке показаны различные блоки: блок генерации транзактов, блок занятия очереди, блок освобождения очереди, блок проверки отношения между переменными, блок модификации значений ячейки и т. д. Некоторые из них присутствуют на рисунке более чем один раз.

Это подмножество выбрано таким образом, чтобы можно было создавать законченные, относительно простые модели систем на GPSS. Чем больше видов блоков знает разработчик, тем более сложные системы он может строить. После того, как пользователь будет знать блоки всех видов, он может разрабатывать сложные модели с использованием GPSS относительно легко и просто.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.1. Типичный вид блок-схем на GPS

Блок-схемы в GPSS делятся на три категории:

1) местоположение.

2) операции.

3) операнды.

Операции. Операциями блоков являются глаголы, описывающие основное функциональное назначение блоков. Каждый из блоков характеризуется своим собственным предписанным ему глаголом. В большинстве случаев разрешается задавать сокращенное название операции путем записи первых четырех символов слова, обозначающего операцию. Некоторые из блоков GPSS используют вспомогательные операторы, которые в общем случае обозначают буквой Х.

Местоположение. Каждый блок занимает вполне определенное место в блок-схеме. Это место может быть определено нумерацией. Часто нужно знать, какое место занимает тот или иной блок в модели. Это может оказаться необходимым для реализации ссылки из одного или более блоков на указанный блок. Для этого, казалось бы, необходимо перенумеровать заранее все блоки в модели. Однако вместо того, чтобы нумеровать блоки, разработчику предоставляется возможность присвоить любому блоку символические имена. При использовании символических имен интерпретатор записывает абсолютные значения номеров вместо этих имен. Символические имена составляют из алфавитно-цифровых символов, причем их число не должно превышать пяти, к тому же первые три символа должны быть алфавитными.

Операнды. Блоки могут содержать различные связанные с ними операнды. Операнды блоков задают информацию, специфичную для действия данного блока. Под значениями операндов могут подразумеваться значения аргументов, используемых при обращениях к подпрограммам. Число операндов каждого блока зависит от типа блоков. Ни один из блоков не использует более семи операндов. Операнды, в общем случае, обозначены символами A, B, C, D, E, F и G.

Транзакты.

Транзакты являются динамическими элементами GPSS-модели. Работа GPSS-модели заключается в перемещении транзактов от блоков к блокам.

В самом начале моделирования в GPSS-модели нет ни одного транзакта. В процессе моделирования транзакты входят в модель в определенные моменты времени в соответствии с теми логическими потребностями, которые возникают в моделируемой системе. Подобным же образом транзакты покидают модель в определенные моменты времени в зависимости от специфики моделирования. В общем случае в модели существует большое число транзактов, однако в один момент времени двигается только один транзакт.

Если транзакт начал свое движение, он перемещается от блока к блоку по пути, предписанному блок-схемой. В тот момент, когда транзакт входит в блок, на исполнение вызывается соответствующая подпрограмма, и далее транзакт пытается войти в следующий блок. Такое продвижение транзакта продолжается до тех пор, пока не произойдет одно из следующих возможных событий:

1) транзакт входит в блок, функцией которого является задержка транзакта на некоторое определенное моделью время;

2) транзакт входит в некоторый блок, функцией которого является удаление транзакта из модели;

3) транзакт «пытается» войти в следующий блок в соответствии с предписанной блок-схемой логикой, однако блок «отказывается» принять этот транзакт. Позднее, когда условия в модели изменится, транзакт попытается еще раз войти в следующий блок.

Если возникло одно из описанных условий, транзакт остается на месте, и начинается перемещение в модели другого транзакта.

3.4 Разработка и построение имитационной модели

3.4.1 Основной программный код

Рис.3.2. Схема обслуживания заявок

Основной программный код:

Operator STORAGE 5;

GENERATE (Exponential(1,0,0.5));

TEST g R$Operator,0,met

QUEUE Other;

ENTER Operator;

DEPART Other;

ADVANCE (Exponential(1,0,1));

LEAVE Operator;

TERMINATE ;

MET TERMINATE;

GENERATE 3600;

TERMINATE 1;

START 1;

Рис.3.3. Ввод программного кода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.4. Блок-схема программы

3.4.2 Результаты моделирования

Рис.3.5. Вывод результатов в программе

Таблица 3.1

л	1	1.3	1.68	1.7	1.9	2
p	0,000028	0,00007	0,00019	0,00028	0,00038	0,00056

Таблица 3.2

л	2.1	2.3	2.5	2.7	2.8	2.95
p	0,000595	0,00093	0,0013	0,00192	0,00223	0,00282

Таблица 3.3

л	2.1	2.3	2.5	2.7	2.8	2.95
p	0,028	0,032	0,04	0,047	0,051	0,057

Рис.3.6. График №1 полученный от моделирования (таблица 3.1)

Рис.3.7. График №2 полученный от моделирования (таблица 3.2)



Рис.3.8. График №3 полученный от моделирования (таблица 3.3)

Все графики были получены методом моделирования на GPSS с теми же данными, с которыми были получены графики ручных расчетов. Полученные значения и графики не значительно, но различаются от тех, которые мы получили методом ручных расчетов в предыдущей главе. Далее сравним их, чтобы узнать величину погрешности.

3.4 Сравнение результатов аналитического и имитационного моделирования

Результаты, полученные методом математических расчетов и результаты, полученные методом моделирования на GPSS, почти не отличаются друг от друга.

Рис.3.9. Сравнение графиков №1 ручного (р) и смоделированного (м)

Можно заметить, что смоделированный график почти не отличается от графика полученного методом ручных расчетов, погрешность составила 5-7%. Точно так же и остальные графики полученные методом моделирования в GPSS имеют не значительные отклонения от тех графиков, которые получены методом ручных расчетов.

3.10. Сравнение графиков №2 ручного (р) и смоделированного (м)

Рис.3.11. Сравнение графиков №3 ручного (р) и смоделированного (м)

Принимая во внимания то, что результаты расчетов сделанных при моделировании (Таблица 9) имеют погрешность 5-7% от результатов ручных расчетов (Таблица 6), а это не превышает допустимой нормы в 10%. То можно сделать вывод что, программная модель, сделанная на GPSS, отвечает всем требованиям.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность рассматриваемой темы заключается в том, что услуги Push-to-Talk (PTT) уже завоевали популярность в США и в Европе. Российские операторы сотовой связи пока с осторожностью смотрят в сторону данной новации. Ниша для этого продукта (точнее, продукта с подобными потребительскими свойствами) на рынке есть.

Исследования показывают, что услуги Push-to-Talk (PTT) имеют достаточный спрос у определенного сегмента рынка. Например, такие сервисы актуальны для курьерских служб, компаний, занимающихся перевозками, или строительных компаний.

В данной дипломной работе были изучены бизнес-процессы ОАО «Вымпелком», разработана аналитическая и программная модели услуги реального времени Push-to-Talk. Были сделаны сравнения результатов полученных от программной модели с результатами математических расчетов. Вывод: при использовании построенной модели можно выявить зависимость вероятности отказа в обслуживании заявок от интенсивности их обслуживания и количества обслуживающих устройств. Данные параметры необходимы для моделирования данной услуги. Проведенные работы показали, что программа отвечает предъявляемым к ней требованиям, и она может быть эффективно использована в работе.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. пособие.- СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 368с

2. Вендеров А.В. CASE технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 176с

3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Высшая школа,1999. - 576с

4. Гаскаров Д. В. Интеллектуальные информационные системы. - М.: Высшая школа, 2003. -256с

5. Емельянов А.А. Имитационное моделирование экономических процессов. - М.: Финансы и статистика, 2002 .- 368с

6. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством/ Н.А. Саломатин и др.- М.: Машиностроение, 1984. - 208с

7. Калянов Г.Н. CASE-технологии: консалтинг в автоматизации бизнес-процессов.-М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 320с

8. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. - M.: Машинострое¬ние, 1979.-432c

9. Кораблин М.А. Информатика поиска управленческих решений: Учеб. пособие. - М.: СОЛОН-Пресс,2003,-- 192с

10. Литвинов В.В. Методы построения имитационных систем. - K.: Академия, 1991. - 120c

11. Лоу А., Кельтон В. Имитационное моделирование. - СПб.: Питер, 2004. -848с

12. Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. -254с

13. Новиков O.A., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. - M.: Сов. радио, 1969. - 400c

14. Павловский Ю.Н. Имитационное моделирование: Учеб.пособие. - М.: Академия, 2008. - 240с

15. Палей М.М. Технология производства металлорежущего инструмента. - М.: Машиностроение , 1982. -210с

16. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник. - М.: Высшая школа, 2001. - 343с

17. Томашевский В., Жданова E. Имитационное моделирование в среде GPSS. - М.: Бестселлер, 2003. - 416c

18. Томашевский B.H., Жданова Е.Г., Жолдаков А.А. Решение практи¬ческих задач методами компьютерного моделирования: Учеб. Пособие. - K.: "НАУ", 2001. - 268c

19. Хахулин Г.Ф. Основы конструирования имитационных моделей: Учеб. пособие. - М.: НТК Поток, 2002. - 222с

20. Четвертиков С.С. Металлорежущие инструменты:Учебник. - М.: Высшая школа, 1985. - 512с

21. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - наука и искусство. - М.: Мир, 1978. - 418c

22. Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS. - M.: Машинострое¬ние, 1980.-593c

23. http://www.intuit.ru Введение в имитационное моделирование

24. http://www.mista.ru Сравнительная характеристика систем имитационного моделирования

25. http://www.mstu.edu.ru Система автоматизированного моделирования сложных производственных процессов

26. http://www.interface.ru Имитационное моделирование бизнес-процессов

27. http://www.olap.ru Характеристики производственных процессов при моделировании

28. http://www.gpss.ru Применение имитационного моделирования для анализа производственных систем

29. http://www.swsys.ru Моделирование производственных систем на основе интеграции case-средств и имитационных процедур

30. http://gpssmodelling.narod.ru Язык имитационного моделирования GPSS

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Основные элементы стандартного отчета GPSS

1. Строка заголовка отчёта содержит имя файла модели, по которой создан отчёт и дату, время прогона модели.

Tuesday, August 03, 2010 19:11:31

2. Общая информация о времени начала и конца моделирования, количества используемых в модели блоков, одноканальных и многоканальных устройств.

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

720.000 19 1 1

3. Информация об именах, которые присвоены пользователем различным объектам модели. Система назначает каждому имени его числовое значение, причём отсчёт начинается с 10 000, меньшие числа нумеруют метки.

NAME VALUE

MAN 10003.000

NEOBS 17.000

OCHMAN 10002.000

OCHPRICH 10001.000

PRICH 10000.000

VYIHOD 16.000

Z_MAN 10.000

Z_PRICH 3.000

4. Информация о блоках, включающая:

LABEL - метка блока;

LOC - номер позиции данного блока в модели;

BLOK TYPE - тип блока;

ENTRY COUNT - количество входов в блок;

CURRENT COUNT - число транзактов, находящихся в блоке на момент конца процесса моделирования;

RETRY - число транзактов, ожидающих специального условия для входа в блок.

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

1 GENERATE 69 0 0

2 TRANSFER 69 0 0

Z_PRICH 3 TEST 42 0 0

4 QUEUE 26 2 0

5 ENTER 24 0 0

6 DEPART 24 0 0

7 ADVANCE 24 2 0

8 LEAVE 22 0 0

9 TRANSFER 22 0 0

Z_MAN 10 TEST 29 0 0

11 QUEUE 18 0 0

12 SEIZE 18 0 0

13 DEPART 18 0 0

14 ADVANCE 18 0 0

15 RELEASE 18 0 0

VYIHOD 16 TERMINATE 38 0 0

NEOBS 17 TERMINATE 27 0 0

18 GENERATE 1 0 0

19 TERMINATE 1 0 0

5. Информация об одноканальных устройствах, включающая:

FACILITY - имя или номер устройства;

ENTIES - количество входов в устройство;

UTIL - коэффициент использования устройства, доля времени, в течение которого устройство было занято в процессе моделирования;

AVE.TIME - среднее время занятия устройства одним транзактом;

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 1

AVAIL - определяет состояние устройства в конце периода моделирования: 1 - занято, 0 - свободно.

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

MAN 18 0.801 32.035 1 0 0 0 0 0

6. Информация о многоканальных устройствах (памяти):

STORAGE определяет имя или номер МКУ;

САР определяет ёмкость МКУ, заданную оператором STORAGE;

REMAIN определяет количество единиц свободной ёмкости МКУ в конце периода моделирования;

MIN определяет минимальное количество используемой ёмкости (каналов) МКУ за период моделирования;

МАХ определяет максимальное количество используемой ёмкости МКУ (каналов) за период моделирования;

ENTRIES определяет количество входов в МКУ за период моделирования;

AVL определяет состояние готовности МКУ в конце периода моделирования: 1 - МКУ готов, 0 - не готов;

AVE.C определяет среднее значение занятой ёмкости за период моделирования;

UTIL определяет средний коэффициент использования всех устройств МКУ;

RETRY определяет количество транзактов, ожидающих специальных условий, зависящих от состояния МКУ;

DELAY определяет количество транзактов, ожидающих возможности входа в блок ENTER.

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

PRICH 2 0 0 2 24 1 1.871 0.936 0 2

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 1

7. Статистика об очередях:

QUEUE - имя очереди;

MAX - максимальная длина очереди;

CONT. - текущая длина очереди;

ENTRY - общее количество входов;

ENTRY(0) - количество «нулевых» входов;

AVE.CONT. - средняя длина очереди;

AVE.TIME - среднее время пребывания транзактов в очереди;

AVE.( - 0) - среднее время пребывания в очереди без учёта «нулевых» входов;

RETRY - количество транзактов, ожидающих специальных условий;

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

OCHPRICH 2 2 26 4 0.964 26.686 31.538 0

OCHMAN 2 0 18 2 0.935 37.417 42.095 0

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Назначение блоков на блок-схеме GPSS

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Описание команд GPSS

GENERATE [A],[B],[C],[D],[E]

Скобки [ ] означают, что данный операнд является необязательным.

Операнд A задаёт средний интервал времени между моментами поступления последовательных транзактов в модель. Если этот интервал постоянен, то операнд B не используется. Если же интервал поступления является случайной величиной, то в операнде B указывается модификатор среднего значения.

В операнде C задаётся момент поступления в модель первого транзакта. Если это поле пусто или равно 0, то момент появления первого транзакта определяется операндами A и B.

Операнд D задаёт общее число транзактов, которое должно быть создано блоком GENERATE. Если это поле пусто, то блок генерирует неограниченное число транзактов до завершения моделирования.

Операнд E задаёт приоритет, присваиваемый генерируемым транзактам. Число уровней приоритетов не ограничено, причём самый низкий приоритет - нулевой. Если поле E пусто, то генерируемые транзакты имеют нулевой приоритет.

Операнд F задает число параметров транзакта, по умолчанию 12.

TERMINATE [A]

Транзакты, попадающие в этот блок, уничтожаются и больше не участвуют в процессе моделирования. Если операнд A задан, то его значение указывает, на сколько единиц уменьшается содержимое так называемого счётчика завершений при входе транзакта в данный блок TERMINATE. Если A не определено, то оно по умолчанию равно 0, и транзакты, проходящие через такой блок, не уменьшают содержимого счётчика завершений.

ADVANCE A,B

Операнды A и B имеют тот же смысл, что и в соответствующих полях блока GENERATE. Операнд А обязателен. Любой транзакт входит в блок ADVANCE беспрепятственно.

QUEUE A,[B]

Операнд А задаёт номер или имя очереди. Может быть именем, положительным целым числом, СЧА. Поле В определяет число единиц, на которое увеличивается текущая длина очереди. Если поле В пусто, то по умолчанию прибавляется единица.

DEPART A,[B]

Блок DEPART служит для уменьшения счётчика длины очереди. В поле В задаётся число единиц, на которое уменьшается длина очереди. Это число не должно превышать текущую длину очереди, иначе возникает ошибка «длина очереди отрицательна». Если поле В пусто, длина очереди по умолчанию уменьшается на единицу.

имя STORAGE А

Определяется имя МКУ (многоканальное устройство), А - ёмкость МКУ (количество каналов).

ENTER A,[B]

Операнд А указывается номер или имя МКУ, определённое блоком STORAGE. В необязательном поле В содержится число занимаемых каналов. Если поле В пусто, то по умолчанию занимается один канал.

LEAVE A,[B]

Блок LEAVE освобождает определённое число единиц многоканального устройства, указанных в поле В. Если это поле пусто, по умолчанию предполагается равным 1. Число освобождаемых единиц не должно превышать текущее содержимое многоканального устройства. Транзакт не обязан

освобождать столько же единиц каналов, сколько занимал. Поле А блока LEAVE определяет номер или имя многоканального устройства.

TEST X A,B,[C]

Операнд X задаёт условие проверки: {g (больше), ge (больше или равно), l (меньше), le (меньше или равно), e (равно), ne (не равно)}. Операнды А и В - это сравниваемые величины, могут быть числом, СЧА, выражением в скобках, именем. Если условие сравнения, определяемое отношением А х В, выполнено, то транзакт

переходит к следующему блоку. Если нет, то либо остаётся ждать в этом блоке до момента выполнения условия, либо, если операнд С задан, переходит в блок метка которого указана в С.

Размещено на Allbest.ru