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
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 (Р3) 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 |
(Р 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 (І—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-