Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Для указания параметровсерии экспериментов пользователь использует доступные ему специальные диалоги серииэкспериментов. Посредством этих диалогов пользователь выбирает варьируемые факторыи анализируемые показатели модели в серии экспериментов и задает план экспериментов.Для реализации указаний, заданных в диалогах серии экспериментов, происходитобратный переход в генератор моделей и окончательный текст модели для одногоэксперимента расширяется до окончательного текста модели серии экспериментов.Модель расширяется за счет включения управляющих операторов GPSS World дляорганизации серии экспериментов и специальных PLUS процедур.Графически процесс формирования окончательного текста модели генераторомизображен на рисунке В.9.Подсистема динамического мониторинга.Частичнодекларацияфункций,исполняемыхподсистемойдинамическогомониторинга, была осуществлена при описании генератора моделей.
Рассмотримиспользование подсистемы в данном имитационном приложении более подробно.В GPSS World, при традиционной работе пользователя с системой, результатымоделирования выдаются в целом по всему эксперименту в форме стандартного отчета.Несомненно, данный отчет очень информативен и является визитной карточкой GPSSWorld.
Для анализа динамики изменения тех или иных показателей модели в динамике, входе эксперимента пользователю необходимо каждый раз осуществлять дополнительноепрограммирование (дополнение модели таблицами, графиками и т.д.). Это чрезвычайнонеудобно, да и в процессе экспериментов с моделью могут потребоваться результаты врасширенном виде, что приводит к новым доработкам модели.318S41 Генератор моделейS2База данныхS22Процедуры анализа структуры исходных данныхэкспериментаАвтоматическое формирование промежуточноймодели направления на GPSS WorldТаблицы БД«Исходные данныеэкспериментов, введенных вподсистемах вводаПервый проходгенератораВторой проходгенератораСинтаксический анализ модели для полученияперечня объектовТаблица БДОкончательный текст моделиэксперимента или серииэкспериментовДиалоги задания исходных данных о мониторингемоделейS22S22Третий проходгенератораS3S31ПодсистемадинамическогомониторингаАвтоматическое формирование окончательноймодели направления на GPSS World для текущегоэкспериментаДиалоги задания исходных данных о серииэкспериментовS32ПодсистемапланированияэкспериментовАвтоматическое формирование окончательноймодели направления на GPSS World для серииэкспериментовИсточник: составлено авторомРисунок В.9 – Процесс формирования модели генератором.Поэтому в рамках технологии САИИ и была создана подсистема динамическогомониторинга.
Ее суть – накапливать динамику изменения значений всех СЧА,существующих в модели. Сбор программы осуществляется специальными программамидемонами (вызываются PLUS процедурами), которые вызываются в автоматическиформируемом генератором сегменте GPSS World. Накопление результатов производится вспециальных таблицах эксперимента базы данных результатов моделирования. Общийалгоритм работы подсистемы показан на рисунке В.10.Программы ввода статистики, внедряемые в модель, определяются в специальныхдиалогах подсистемы мониторинга.
Эта часть подсистемы становится доступнойпользователю после исполнения первого прохода генератора моделей. Внешний вид окнадиалогов мониторинга показан на рисунке В.11.319Текст моделиПрограммы сборастатистики,Файлы результатовДемонДемон...Указания аналитикапо сбору статистикиИсточник: составлено авторомРисунок В.10 – Алгоритм работы подсистемы динамического мониторинга.Источник: составлено авторомРисунок В.11 – Пример работы с окном диалогов мониторинга.Пользователь, используя данный диалог, осуществляет указание необходимостисбора динамики изменения тех показателей модели, которые его интересуют в данномэксперименте.
По данным указаниям генератор во время второго прохода автоматическирасширяет текст модели на соответствующее количество PLUS процедур GPSS.После реализации диалогов мониторинга пользователь либо осуществляетпроведение одиночного эксперимента (запускает моделирование), либо задает условияпроведения серии экспериментов (запускает подсистему планирования экспериментов).На рисунке В.12 изображена общая структура подсистемы динамическогомониторинга и ее взаимодействие с другими частями приложения.320S31Подсистема динамического мониторингаS2- БД данныхВыборов параметров модели для мониторингамоделейИсследовательРасширение текста модели для организации мониторингаS41- ПодсистемаЗапустить экспериментгенерацииимитационноймоделиS43МоделирующееS32 - Подсистемаядро (системаGPSS World)планирования экспериментовИсточник: составлено авторомРисунок В.12 – Общая структура подсистемы динамического мониторинга.Подсистема планирования экспериментов.Завершающимэтапомподготовкитекстамоделидляпроведениясерииэкспериментов является использование подсистемы планирования экспериментов смоделью.Пользователючрезвычайноважноопределиться,какиеисходныеданныемоделируемой системы выбрать в качестве варьируемых факторов.
При работе с даннымприложением пользователь имеет возможность варьировать огромный набор факторов –их несколько сотен. Разработчиком приложения список этих факторов, в целях упрощенияработы с системой, ограничен несколькими основными группами факторов.К группам факторов, которые пользователь может изменять в приложении,относятся следующие факторы:•характеристики и количество курсирующих на направлении поездов (пассажирскихи грузовых);•план формирования поездов;•расписание движения поездов;•структура путевых схем (перегоны и станции);•характеристики и количество локомотивов.В сумме это все равно очень большое количество факторов. Пользовательприложения должен прекрасно владеть предметной областью и обладать большимпрактическим опытом, чтобы грамотно формировать планы серий экспериментов.Подсистема предоставляет ему огромные возможности, но конечный успех исследованиязависит только от самого пользователя.321Подсистема планирования экспериментов позволяет пользователю:•Задать факторы эксперимента;•Определить показатели функционирования направления;•Выбрать метод планирования серии экспериментов;•Запустить генератор моделей для формирования расширения текста модели длязапуска серии экспериментов.Общий вид основного окна подсистемы планирования экспериментов показан нарисунке В.13.Источник: составлено авторомРисунок В.13 – Основное окно подсистемы планирования экспериментов.В начале работы с подсистемой пользователь должен выбрать факторы модели,участвующие в экспериментах.
Это может быть любое, определенное пользователем,количество факторов. В имитационном приложении общий список факторов определензаранее. Их список выводится в нижней левой части главного окна в форме таблицы сосписком факторов и их названиями. Пользователю при подготовке эксперимента нужнотолько выбрать (поставив галочку в третьей строке таблицы), участвует данный фактор всерии экспериментов или нет. В результате выполнения программой таких указаний вверхней левой части окна будет сформирована новая таблица с перечнем факторов,участвующих в эксперименте, для задания диапазонов их изменения.322Далее пользователь работает с таблицей выбранных факторов. Он должен в нейзадать верхние и нижние значения их изменений в серии экспериментов. Набор этихзначений осуществляется с клавиатуры. При этом осуществляется максимальновозможная проверка правильности входа (по диапазонам, число или символ и т.д.).Послевыборафакторовизаданияихдиапазонапользовательдолженсформировать план эксперимента.
Подсистема позволяет сделать выбор методаформирования плана из несколько вариантов – ручной набор плана, полный перебор иполный перебор с использованием алгоритма отсеивающих экспериментов. Для этого вменю метода выбора экспериментов необходимо выбрать нужный способ планированияэкспериментов. Когда пользователь выберет метод и нажмет на кнопку «Сформироватьплан», подсистема сформирует предварительный план эксперимента. Если пользователюне нужно проверять план, он запускает серию экспериментов (кнопка «Запустить сериюэкспериментов»).
В противном случае, нажав на кнопку «Показать план», можнопосмотреть предварительный план эксперимента в отдельном окне. Пример выводапредварительного плана эксперимента в модели железнодорожного направления свариацией длительности ремонта двух ремонтных окон показан на рисунке В.14.Источник: составлено авторомРисунок В.14 – Окно вывода предварительного плана эксперимента.Работая с данным окном, пользователь может отменить (кнопка «Отмена»)сформированный предварительный план серии экспериментов или применить его (кнопка323«Применить»). После отмены пользователь возвращается в основное окно подсистемы ивновь формирует план. В случае применения плана подсистема планированияэкспериментов передает управление генератору моделей, который реализует третийпроход генератора. В результате автоматически расширяется текст модели насоответствующее количество PLUS процедур GPSS, в соответствии с планом поорганизации серий экспериментов – перебору указанных факторов и формированиюопределенных показателей.Представление основных функций, которые выполняет подсистема планированияэкспериментов, а также отражение взаимосвязи подсистемы с другими частямиприложения и этапами процесса ИИСС и их состояниями показано на рисунке В.15.S32 - Подсистема планирования экспериментовВыбор варьируемых в экспериментах факторовS2- БД данныхмоделейВыбор анализируемых в эксперименте показателейВыбрать метод планирования экспериментовИсследовательS41- ПодсистемагенерацииимитационноймоделиПостроить план экспериментаРасширить текст модели для организации серииЗапустить эксперимент или серию экспериментовS43Моделирующееядро (системаGPSS World)S5- БД данныхрезультатовмоделированияИсточник: составлено авторомРисунок В.15 – Общая структура подсистемы планирования экспериментов.Подсистема анализа результатов.Данная подсистема позволяет проанализировать и результаты одиночныхэкспериментов, и результаты серий экспериментов.
Все результаты, формируемыеприложением и используемые подсистемой, уже находятся в базе данных результатовмоделирования.Пользователь приложения может проанализировать все, что получено в результатеработы с данной моделью и сохранено в БД результатов моделирования. А это можетбыть некоторое количество одиночных экспериментов или серий экспериментов. Общий324вид основного окна подсистемы вывода результатов моделирования показан на рисункеС.16.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
