- •Содержание методических указаний Цели лабораторной работы Разработка имитационных моделей
- •1. Введение
- •2.Разработка имитационных моделей
- •3. Случайные числа
- •4. Использование случайных чисел в моделировании
- •4. Генерирование случайных чисел в Excel.
- •5. Моделирование спроса
- •6. Управление запасами
- •9.6. Возникновение дефицита
- •9.8. Сравнение стратегий управления запасами
- •9.9. Упражнения: модели управления запасами
- •9.10. Задачи массового обслуживания
- •9.11. Интенсивность входящего потока
- •9.12. Модели обслуживания
- •9.13. Время ожидания
- •9.14. Анализ расходов и доходов
- •9.15. Практическое применение
- •9.16. Упражнения: задачи массового обслуживания
- •9.17. Моделирование нормальной переменной
- •9.19. Краткое содержание главы
- •9.18. Оценка методов моделирования
- •9.19. Краткое содержание главы
- •9.20. Дополнительные упражнения
3. Случайные числа
Некоторые переменные можно смоделировать с использованием случайных чисел. Такие числа выдаются компьютером. Ниже представлен набор случайных чисел:
89 34 52 85 68.
Любое двузначное число в диапазоне от 00 до 99 может появиться с одинаковой вероятностью. Вероятность того, что появится 16, такая же, как и для 34, 02, 87 или любого другого двузначного числа. Каждое число имеет 1%-ную вероятность появления. В следующем разделе мы рассмотрим, как эти числа используются при моделировании заданной переменной. Такое случайное число невозможно предсказать.
4. Использование случайных чисел в моделировании
На последующих примерах мы рассмотрим использование случайных чисел при моделировании различных хозяйственных ситуаций.
Пример 1
Рассмотрим объем выпуска на сборочной линии средней компании по производству электроники. В таблице ниже приведены данные по количеству холодильников, выпускаемых в час (наблюдения фиксировались в течение последнего месяца):
Таблица 1. |
||||
Кол-во Количество холодильников, производимых в час: |
3 |
4 |
5 |
6 |
Процентная частота: |
15 |
45 |
30 |
10 |
Объем выпуска на сборочной линии можно смоделировать с помощью случайных чисел исходя из данных таблицы. Объем выпуска за какой-либо конкретный час непредсказуем, хотя мы и знаем, что холодильники производятся в количестве от 3 до 6 штук в час. Мы также знаем вероятность выпуска определенного количества холодильников. Так, имеется 15%-ная вероятность выпуска 3 штук, 45%-ная вероятность выпуска 4 штук и т. д. Чтобы смоделировать это, мы можем произвольно выбрать число и использовать первые 15% этих чисел для отображения выпуска 3 штук. Аналогично, следующие 45% этих чисел будут отображать выпуск 4 штук, а выпуск 5 и 6 штук более представлен соответственно последующими 30 и 10%.
Имеется 100 двузначных случайных чисел (00—99). То есть. первые 15 чисел (00-14) могут представлять выпуск 3 штук. Все это можно свести в таблицу, как это показано ниже:
Таблица 2 |
|||||
Объем выпуска в час: |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Случайные числа: |
00 - 14
|
15 - 59 |
60 - 89 |
90 - 100 |
|
Таким образом, любое случайное число от 00 до 14 укажет на выпуск 3 штук, от 15 до 59 — на выпуск 4 штук и т. д. Так, если получаем случайное число 72, то оно соответствует выпуску 5 штук (так как оно находится в диапазоне от 60 до 89).
Таким способом можно смоделировать объем выпуска в течение нескольких часов. Полученные значения на продолжительном отрезке времени будут соответствовать исходному процентному распределению объемов выпуска. Модель выпуска в течение 10 часов в среде табличного процессора Excel приведена на рис.2
|
А |
В |
С |
1 |
Час |
Случайное число |
Объем выпуска |
2 |
1 |
|
5 |
3 |
2 |
|
ч о |
4 |
3 |
|
4 |
5 |
4 |
|
4 |
6 |
5 |
|
4 |
7 |
6 |
|
3 |
8 |
7 |
|
5 |
9 |
8 |
|
|
10 |
9 |
|
4 |
11 |
10 |
|
5 |
Рис.2.
Случайные числа, использованные при моделировании, взяты из первой строки случайных чисел, приведенных в предыдущем разделе. Для каждого часа берется случайное число, и получаем соответствующее значение объема выпуска. Так, для первого часа берем случайное число 89. Это число лежит в диапазоне 60—89 и, следовательно, соответствует выпуску 5 штук, что и показано в третьем столбце таблицы. Аналогичным образом получены и другие значения объема выпуска в час, представленные в этой таблице.
