Количество      —     количество единиц, на которые уменьшается длина очереди при выходе заявки из блока [5].

     Данные  блоки предназначены для сбора  статистики об очереди.

В итоге  была разработана следующая программа: 

Рисунок 3. Код программы 
 
 
 
 
 
 

6. Интерпретация и анализ результатов имитационного моделирования

В результате работы программы были получены следующие  данные:

Распечатка  результатов моделирования содержит следующую информацию:

     Поле  START TIME определяет абсолютное системное время в момент начала моделирования.

     Поле  END TIME определяет абсолютное время, когда счетчик завершений принимает значение 0.

     Поле  BLOCKS содержит количество блоков, использованных в текущей модели к моменту завершения моделирования.

     Поле  FACILITIES содержит количество устройств, использованных в модели к моменту завершения моделирования.

Для приборов:

     Поле  ENTRIES определяет количество входов в устройство за период моделирования.

     Поле  UTIL определяет часть периода моделирования, в течение которого устройство использовалось.

     Поле  AVE.TIME определяет среднее время обслуживания заявки.

     Поле  AVAILABLE определяет номер заявки, занявшей прибор.

     Поле  OWNER определяет номер транзакта, захватившего прибор.

 Для очередей:

     Поле  MAX определяет максимальное содержимое очереди за время моделирования.

     Поле  COUNT определяет текущее содержимое в очереди.

     Поле  ENTRY определяет общее число входов в очередь.

     Поле  ENTRY (0) определяет количество «нулевых» входов в очередь

     Поле  AVE. COUNT. определяет среднее содержимое очереди.

     Поле  AVE. TIME определяет среднее время пребывания транзакта в очереди.

Поле  AVE.(-0) определяет среднее время пребывания без «нулевых» входов.

Таким образом, в результате моделировании были получены следующие данные:

• Время моделирования 100 единиц модельного времени;
• Было сгенерировано 9 заявок;
• В среднем 0,9 времени моделирования устройство было занято;

• среднее время ожидания в очереди за время моделирования составляет 31,861 единиц модельного времени.
• средняя длина очереди за время моделирования составляет 2,868
• среднее время обслуживания заявки в устройстве составляет 30 единиц модельного времени.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Сравнение результатов аналитического и имитационного моделирования

     В результате аналитического моделирования  получилось, что среднее число заявок в очереди rср.=2,13, среднее время пребывания заявок в очереди tср.оч.= 21,3 (мин), среднее число заявок в СМО zср.= 2,93, среднее время пребывания заявок в системе tср.сист.=29,3 (мин). P0=0,2 – вероятность того, что система простаивает или это коэффициент простоя СМО.

     В результате имитационного моделирования  получилось, что средняя длина очереди за время моделирования составляет 2,868, среднее время ожидания в очереди за время моделирования составляет 31,861 единиц модельного времени, среднее время обслуживания заявки в устройстве 30 единиц модельного времени, количество транзакций, прошедших через данное устройство за время моделирования 3. В среднем 0,9 времени моделирования устройство было занято

           Так как аналитическое  моделирование дает более точные расчеты, чем имитационное, то незначительное расхождение в полученных результатах  вполне допустимо. Следовательно, можем считать, что результаты аналитического и имитационного моделирования сошлись. 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Руководство оператора

8.1. Назначение программы:

     Программа написана на языке имитационного  моделирования GPSS, на основе алгоритмического описания исследуемой модели. Программа предназначена для получения результатов о работе одноканальной СМО с неограниченной очередью при простейшем потоке заявок со средним интервалом между заявками tср.=10 мин. Время обслуживания распределено по закону Эрланга 3-го порядка с математическим ожиданием tобсл.=8 мин.  

8.2. Условия выполнения программы:

     Во  время проведения испытаний были использованы следующие технические и программные средства:

1. ОС Windows XP Professional Edition);
2. Среда моделирования GPSS_World_Student_Setup;
3. Частота ЦПУ 2, 20 Ггц;
4. ОЗУ – 2 Гб.

 

8.3. Выполнение программы:

Чтобы запустить программу на выполнения необходимо:

1. Запустить систему моделирования GPSS World Student
2. Открыть с помощью команд File/Open файл курсовая.gps
3. После открытия программы, выполнить команду Command/Create Simulation. Откроется окно журнала симуляции,  в котором отображаются события запуска программы.
4. Выполнить команду Command/START, в открывшемся окне написать START1, нажать OK.
5. Откроется окно отчета, в котором выводятся данные симуляции модели. Для выхода из программы закрыть окно отчета и выйти из системы.

8.4. Сообщения оператору

     В программе, в случае ее некорректной работы, сообщения оператору не предусмотрены. Однако, система моделирования GPSS_World_Student_Setup, в случае обнаружения ошибки в программе выведет сообщение оператору об ошибке, содержащее тип ошибки и номер строки, в которой ошибка допущена. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Порядок и методика испытаний

9.1. Объект испытаний

     Объектом  испытаний является программа, написанная на языке имитационного моделирования  GPSS. Программа предназначена для получения результатов о работе одноканальной СМО с неограниченной очередью при простейшем потоке заявок со средним интервалом между заявками tср.=10 мин. Время обслуживания распределено по закону Эрланга 3-го порядка с математическим ожиданием tобсл.=8 мин.

     9.2.  Цель испытаний

     Целью испытаний разработанной программы  является выявление и исправление ошибок в функционировании программы.

     9.3. Состав предъявляемой  документации 

Состав  программной документации должен включать в себя:

1. Текст программы - запись программы с необходимыми комментариями.

2.Описание программы - сведения о логической структуре и функционировании программы.

3.Программа и методика испытаний - требования, подлежащие проверке при испытании программы, а также порядок и методы их контроля.

4.Техническое задание -  назначение и область применения программы,  виды испытаний.

5.Пояснительная записка - схема алгоритма, общее описание алгоритма и (или) функционирования программы.

6.Эксплуатационные документы - сведения для обеспечения функционирования и эксплуатации программы:

- руководство оператора-сведения для обеспечения процедуры общения оператора с вычислительной системой в процессе выполнения программы 
 

     9.4. Технические требования

1. ОС семейства Windows
2. Среда моделирования GPSS_World_Student_Setup
3. Частота ЦПУ от 500 Мгц и более
4. Наличие свободного места на диске от 2 Мб
5. ОЗУ от 64 Мб

9.5. Порядок проведения  испытаний

1. Проверка правильности работы программы для соответствующего варианта задания;
2. Разработка контрольных примеров для заданного варианта задания, при которых программа должна выводить сообщения об ошибках.

9.6. Методы испытаний

     Первым  испытанием программы станет проверка правильности ее работы, на примере программы, заданной по варианту (вариант 14).

     Результат данного испытания приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Результат первого испытания  программы

     Таким образом, данное испытание показало, что программа работает безошибочно, полученные статистические данные соответствуют  результатам аналитического моделирования.

     Вторым  испытанием программы станет изменение  входных данных, а точнее замена функции распределения Эрланга 3-го порядка на экспоненциальную функцию. Полученные изменения представлены на рисунке 5.

     Рисунок 5. Изменения программы для второго  испытания

Результат этого испытания приведен на рисунке 6.

Рисунок 6. Результат второго испытания  программы

    Таким образом, результаты второго испытания  показали, что при изменении входных  данных, программа выдает неверный результат, который не соответствует  результатам аналитического моделирования. Это доказывает, правильность работы программы по заданному варианту, так как в программе были учтены все необходимые условия для корректной работы системы.  
 
 
 

Заключение

     В результате выполнения курсовой работы была разработана модель системы массового обслуживания (ЭВМ), на которую поступает простейший поток заявок, а время обслуживания распределено по закону Эрланга 3-го порядка.

     Было  найдено:

1. Среднее число заявок в СМО;
2. Среднее число заявок в очереди;
3. Среднее время пребывания заявок в системе;
4. Среднее время пребывания заявок в очереди.

Была  разработана аналитическая и  имитационная модель системы, полученные результаты которых сходятся. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Библиографический список

1. Гурьянов Л.В., Дорофеева О.С., Князев В.Н. компьютерное моделирование. Методические указания к выполнения лабораторных работ.-Пенза,1996.
2. Евсеева О.Н., Шишкин В.В. Имитационное моделирование на языке GPSS. Методические указания.-Ульяновск: УлГТУ, 1995.-40с.
3. Оборина Т.А., Калинкина Т.И. Моделирование. Методические указания к курсовой работе. Рязань: РГРТА,2004.
4. Самаров К.Л. Элементы теории массового обслуживания. ООО «Резольвента», 2009.
5. Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS: пер. с англ. В.И. Гарнера. М.:Машиностроение, 1980.
6. Имитационное моделирование в среде GPSS.