Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 6 4.1. Моделирующий алгоритм с детерминированным шагом.

обслуживание

в A 3 ,i (программа

Поб3 ,і), фиксируется

s 3 , i A = l

и

освобождение

выбранного

А 2 , Д

 

Далее оператор P22,j

определяет,

остались ли

в аппа­

ратах A2,j требования,

обслуживание

которых

закончи­

лось в

tn,

(т. е. s 2 j A = l

и t2,jA^tn).

 

Если такие

требова­

ния имеются

(выход 1), то

для соответствующих аппа­

ратов

фиксируется s2)J-A = 2.

Затем,

 

если накопитель Н 2

не пуст 3) и есть свободные A2 ,j (Pi),

выбирается один

из свободных

аппаратов—

А 2 , Д

моделируется

обслу­

живание требования в этом аппарате и освобождение одного места в накопителе,- Далее для 1-й фазы выпол­

няется оператор P\,jl,

аналогичный

Р2/.

Если нет

сво­

бодных

аппаратов

2-й

фазы

5 ),

но

в

Н 2 имеется

сво­

бодное

место (Ре),

то

моделируется

запись требования

в Н2 . Оператор

выполняется

затем

вторично,

так

как одновременно

с 1-й на

2-ю фазу

могут перейти

два

требования. При третьем выполнении Р \ , - управление будет передано через его выход 2. Программа Поб2,7- вы­ бирает аппарат А2 і 7 ** для обслуживания в нем требова­ ния из А],/*. Оператор Р 2 и аналогичен P 2 2 j .

С помощью операторов Pj и Р& определяется возмож­ ность передачи требования из Ні в Aj,j. Если поступило требование входящего потока Рд, то оно может быть об­ служено в Аі,, (Ло), может быть записано в Hi (Ри) либо может быть потеряно (потеря фиксируется про­ граммой Ппот, которая добавляет единицу к содержи­ мому ячейки Ri). Затем определяется время поступле­ ния следующего требования входящего потока Пвхі и производится возврат к У для перехода к следующему шагу.

Если в системе имеется цикл (рис. 6.3.3,а), то одно- . го просмотра всех элементов на данном шаге недоста­

точно. Действительно, пусть в момент

tn-i

система

на­

ходилась

в

следующем

состоянии:

s 3 , i A = s 2 , i A = s2 i 2

A = 2;

s2H<N2*;

s u A

= S ) i 2 A =

1 и в момент

tn

закончилось

об­

служивание в Ai,i. Это событие должно

вызвать

в

мо­

мент tn переходы требований

из А ^

в Н2 ,

из А з л

в Ai,i,

из одного

из A2 j - в А3

,1

и из Н 2 в этот А2>3-. Однако

про­

сматривая

в момент tn

элементы системы в том порядке,

как указывалось выше,

мы в

момент tn

промоделируем

только переход требования из Ді,і в Н2 , а остальные пе­ реходы только в tn+i, т. е. допустим ошибку. Чтобы из­ бежать этой ошибки, при наличии цикла на каждом ша-


ге производится двойной просмотр элементов, входящих

вэтот цикл.

Вмоделирующем алгоритме (рис. 6.4.2) части I и I I совпадают с соответствующими частями, указанными на рис. 6.4.1. С помощью счетчика <р организуется двойной просмотр элементов А3 і і, A 2 ,j, Нг, A\,j. Если в А3 д закон­

чилось обслуживание требования с параметрами

Р і = 0

(Р12) или же хранится такое

требование (Р\з),

то

рас­

сматривается

возможность его обслуживания

в Ai,i.

При наличии

клапана (рис. 6.3.4,а) можно

использо­

вать алгоритм,

изображенный

на рис. 6.4.2. При этом в

оператор Pl\,j

вводится добавочное условие: требование

может поступить из Ai,i во 2-ю фазу, если s3>1 = 0.

 

К моделирующим алгоритмам с детерминированным

шагом следует отнести и алгоритм Яровицкого [6.5]. От­

личие его алгоритма

от изложенного

состоит фактически

в другом способе

задания структуры

системы.

§ 6. 5.

Моделирующие алгоритмы

 

со случайным шагом.

Синхронный

моделирующий

алгоритм

В моделирующих

алгоритмах со случайным шагом

в отличие от моделирующего алгоритма с детерминиро­ ванным шагом элементы системы просматриваются толь­ ко в моменты изменения состояния системы. Тогда дли­

тельность шага

представляет

собой случайную ве­

личину.

 

 

 

 

При построении синхронного моделирующего алго­

ритма

[6.6, 6.7] выбирается один

из элементов

системы

или один из входящих

потоков

в качестве

ведущего.

Шаги

моделирования

будут соответствовать

моментам

изменения состояния ведущего элемента или моментам поступления требований ведущего входящего потока. Процесс моделирования при этом как бы «синхронизи­ руется» этими моментами, поэтому алгоритм назван синхронным.

Примем для определенности при построении синхрон­ ного моделирующего алгоритма для системы (рис. 6.3.2), что длительность шага равна интервалу между момен­

тами

поступления требований входящего потока Лвхь

Т. Є . tn

= t\.

Пусть производится п-й шаг моделирования, т. е. в



момент

tn на вход 1-й фазы системы

поступает

очеред­

ное требование входящего потока. С момента tn-\

до мо­

мента tn

могли произойти изменения

состояния

элемен­

тов 1-й

фазы, если в интервале (tn-i,

tn) могло

закон­

читься обслуживание в аппаратах этой фазы либо мог­ ли освободиться аппараты 2-й фазы. Очевидно, что для выполнения правила, указанного в § 6.4, необходимо промоделировать эти изменения прежде, чем моделиро­

вать поступление требования на эту фазу в момент

tn.

Тот же принцип должен соблюдаться для всех

ос­

тальных фаз: прежде чем моделировать поступление в момент t на і-ю фазу требования из (І—1)-й фазы, необ­

ходимо промоделировать

все

изменения

состояния

і-й

фазы до момента t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим

на п-м

 

шаге

для і-й

фазы

величину

 

 

 

 

і А*

•"'

.

,

А

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

tj,j

= m i n r,-,j .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t£j,

 

ЄСЛИ

S j j =

1

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

О,

если

 

si A j(/„_1 )

= 2

 

 

 

(2)

 

 

 

Т,

если

sij

= 0

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

Т,

если

 

 

s^{tn)=2

 

 

 

 

(4)

Т — время конца моделирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратом

A j j * является

тот, для которого

величина

tijA

достигает

минимума по всем

/.

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

функционирование

моделирующего

ал­

горитма (рис. 6.5.1). Программа

Пвхі

определяет

время

поступления очередного требования

входящего

потока

t * , которое принимается

за

tn.

При

этом

возможны

два

случая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С л у ч а й

1. Условие, указанное

в

операторе

Я ь

вы­

полняется. Это

означает,

что в tn-\

аппараты

1-й фазы

или обслуживали требования, причем время

окончания

обслуживания

 

больше

tn

(1),

или они

были

свободны

(3)

(условие

4

будет

 

рассмотрено

ниже). Оператор

Р2

проверяет, какое из этих

условий

выполняется. Если в

числе аппаратов 1-й

фазы есть свободные, то програм­

ма Побі,* выбирает

один

из них

и определяет время


Окончания обслуживания в этом аппарате, затем фик­ сируется его новое состояние и производится переход к

следующему

шагу. Если

же

оба

аппарата

заняты,

то

оператор Я 3

проверяет,

есть ли свободные места в

Hi .

В зависимости от результата этой проверки

или моде­

лируется запись

требования

в Н ь

или фиксируется

по­

теря требования,

после

чего выполняется

следующий

шаг.

 

 

 

 

 

Р\,

 

 

 

С л у ч а й

2. Условие,

указанное в

не

выполняет­

ся. Это означает,

что в

tn-\

аппараты

1-й

фазы или

об­

служивали требования, причем время окончания обслу­ живания меньше /„ (1), или они были заняты требова­

ниями,

которые

до

tn-\

 

не

могли

перейти

на 2-ю

фазу

(2). Тогда

оператор

Р4

 

проверяет

для

 

2-й фазы

те

же

условия, что и Р\ для

1-й фазы. Если

для

2-й фазы вы­

полняется случай 1, то требование

из

A*j

либо

обслу­

живается

в А2 > j либо

поступает

в

Н2 , ли.бо фиксирует­

ся,

что требование

до

момента

tn

не

может покинуть

A*ii 3 -, т. е.

sAJ- (tn)

=2.

Если А*у

освободился и в

Hi

есть

требование

(Рі),

то

моделируется

 

обслуживание

одного

из

них в A * j

, в противном

случае А*у остается

свободным. После

этого

производится

возврат

к

Р\.

Теперь

уже

случай

1 может

иметь

место

также

и

при

условии (4). Если для

 

2-й

фазы

при

выполнении

Р4

имеет

место

случай

2,

то

 

выполняется

оператор Р%,

аналогичный

Р4

и Р\,

и т.

д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

прежде

 

чем

 

промоделировать

по­

ступление требования на і-ю фазу в момент t, делается

попытка продвижения на (7+1)

-ю фазу требований из

тех аппаратов і-й фазы, которые закончили

обслужива­

ние до момента t. Определяется,

останутся

ли в момент

t эти требования в аппаратах или покинут их до момен­

та t. Только после этого рассматривается

вопрос о по­

ступлении нового требования на і-ю фазу

в момент

t.

Следует иметь в виду, что момент начала

обслужива­

ния

требования на і-й фазе определяется

либо

време­

нем

конца его обслуживания на 1)-й

фазе,

если

в

этот момент на t'-й фазе был свободный аппарат, либо временем освобождения аппарата і-й фазы, если в это время аппарат (І—1)-й фазы хранил уже обработанное требование.

При использовании синхронного алгоритма для мо­ делирования системы с циклом (рис. 6.3.3, а) возника-