- •Глава 1. Принципы моделирования случайных элементов 6
- •Глава 3. Метод Монте-Карло и его применения 51
- •3.4. Задания 63
- •Глава 4. Система моделирования gpss 64
- •Глава 5. Моделирование сложных систем на основе gpss 127
- •5.2.1. Иммитационная модель системы 136
- •Глава 6. Задания лабораторного практикума по gpss 152
- •Глава 7. Статистическое моделирование в финансовом анализе. 181
- •Введение
- •Глава 1.Принципы моделирования случайных элементов
- •1.1. Моделирование случайных величин
- •1.1.1.Моделирование базовых случайных величин (бсв) Понятие бсв
- •Датчики бсв
- •Метод Макларена-Марсальи
- •Специальные тесты проверки точности моделирования бсв
- •Тест «совпадения моментов»
- •Тест «ковариация»
- •Тест «равномерность двухмерного распределения»
- •1.1.2.Статический анализ точности моделирования
- •1.1.3.Задания
- •1.2. Моделирование дискретных случайных величин (дсв)
- •1.2.1.Понятие дсв. Общая схема алгоритма моделирования
- •1.2.3.Графический анализ точности моделирования
- •1.2.4.Задания
- •Дискретное равномерное распределение
- •1.3. Моделирование непрерывных случайных величин (нсв)
- •1.3.1.Понятие нсв. Универсальные методы моделирования нсв. Понятие нсв.
- •Метод обратной функции.
- •Метод исключения
- •1.3.2.Тесты проверки точности моделирования нсв Критерии согласия
- •- Критерий согласия Пирсона
- •Критерий согласия Колмогорова.
- •Критерий серий
- •Критерий “нисходящих” и ”восходящих” серий
- •1.3.3.Алгоритмы моделирования для основных непрерывных распределений Равномерное распределение
- •Алгоритм моделирования
- •Одномерное нормальное распределение
- •Алгоритм моделирования
- •Экспоненциальное распределение
- •Алгоритм моделирования
- •Распределение Лапласа
- •Алгоритм моделирования
- •Алгоритмы моделирования:
- •Бета-распределение.
- •Связь с другими распределениями
- •Алгоритмы моделирования:
- •Алгоритмы моделирования
- •Алгоритм моделирования
- •Моделирование случайных величин с заданной гистограммой
- •Алгоритм моделирования
- •Моделирование случайных величин с заданным полигоном частот
- •1.3.4.Задания Равномерное распределение
- •Одномерное нормальное распределение
- •Распределение Лапласа
- •Распределение Вейбулла-Гнеденко
- •Гамма распределение
- •Бета-распределение
- •Распределение Коши
- •Логистическое распределение
- •Распределение Стьюдента
- •Распределение Фишера
- •3.2. Вычисление определенного интеграла методом Монте-Карло
- •Пример.
- •Текст программы:
- •3.3. Решение системы алгебраических уравнений методом Монте-Карло
- •3.4. Задания
- •Глава 4.Система моделирования gpss
- •4.1. Краткие сведения из теории
- •4.2. Основные правила и операторы языка gpss
- •4.2.1.Структура операторов gpss
- •4.2.2.Основные операторы языка gpss
- •4.3. Основные блоки gpss/pc и связанные с ними объекты
- •4.3.1.Блоки, связанные с транзактами
- •4.3.2.Блоки, связанные с аппаратными объектами
- •4.3.3.Блоки для сбора статистических данных
- •4.3.4.Блоки, изменяющие маршруты транзактов
- •4.3.5.Блоки, работающие с памятью
- •4.3.6.Блоки для работы со списками пользователя
- •4.4. Управляющие операторы gpss/pc
- •4.5. Некоторые приемы конструирования gpss-моделей
- •4.5.1.Косвенная адресация
- •4.5.2.Обработка одновременных событий
- •4.6. Команды gpss/pc и технология работы с пакетом
- •4.6.1.Загрузка интегрированной среды
- •4.6.2.Ввод новой модели
- •4.6.3.Редактирование текста модели
- •4.6.4.Запись и считывание модели с диска
- •4.6.5.Прогон модели и наблюдение за моделированием
- •4.6.6.Получение и интерпретация стандартного отчета
- •5.1.3.Анализ результатов иммитационного моделирования
- •5.2. Моделирование работы участка цеха
- •5.2.1.Иммитационная модель системы
- •110 Generate 30,5 Первый сегмент модели
- •280 Generate 20,5 Второй сегмент модели
- •450 Generate 480 Третий сегмент модели (таймер)
- •5.2.2.Анализ результатов иммитационного моделирования
- •Обсуждение результатов моделирования
- •105 A2 storage 2 Второй станок моделируется как накопитель
- •5.3. Порядок оформления отчета
- •5.3.1.Содержание отчета
- •Задания для самопроверки
- •5.3.2.Создание выходного файла
- •Задание для домашней подготовки
- •5.3.3.Описание элементов выходного файла
- •Глава 6.Задания лабораторного практикума по gpss
- •Глава 7.Статистическое моделирование в финансовом анализе.
- •7.1. Моделирование наращенных сумм и современных величин платежа.
- •Задание 4.
- •7.2. Моделирование величины реальной наращенной суммы платежей с учетом инфляции.
- •7.3. Моделирование обменного курса валют при двойной конверсии валют.
- •Приложение
- •Примечание к таблице п.3
- •Литература
4.3.4.Блоки, изменяющие маршруты транзактов
В приведенных выше примерах транзакты, выходящие из любого блока, всегда поступали в следующий блок. В более сложных моделях возникает необходимость направления транзактов к другим блокам в зависимости от некоторых условий. Эту возможность обеспечивают блоки изменения маршрутов транзактов.
Блок TRANSFER (передать) служит для передачи входящих в него транзактов в блоки, отличные от следующего. Блок имеет девять режимов работы, из которых рассмотрим здесь лишь три наиболее часто используемых. В этих трех режимах блок имеет следующий формат:
имя TRANSFER A,B,C
Смысл операндов в полях A, B и C зависит от режима работы блока.
В режиме безусловной передачи поля A и C пусты, а в поле B указывается имя блока, к которому безусловным образом направляется транзакт, вошедший в блок TRANSFER. Например:
TRANSFER ,FINAL
В режиме статистической передачи операнд A определяет вероятность, с которой транзакт направляется в блок, указанный в поле C. С вероятностью 1-A транзакт направляется в блок, указанный в поле B (в следующий, если поле B пусто).
Вероятность в поле A может быть задана непосредственно десятичной дробью, начинающейся с точки. Например, блок
TRANSFER .75,THIS,THAT
с вероятностью 0,75 направляет транзакты в блок с именем THAT, а с вероятностью 0,25 — в блок с именем THIS.
Если же поле A начинается не с десятичной точки и не содержит одного из ключевых слов —признаков других режимов работы блока, то его значение рассматривается как количество тысячных долей в вер оятности передачи. Например, предыдущий блок TRANSFER можно записать также в следующем виде:
TRANSFER 750,THIS,THAT
В режиме логической передачи в поле A записывается ключевое слово BOTH (оба). Транзакт, поступающий в блок TRANSFER, сначала пытается войти в блок, указанный в поле B (или в следующий блок, если поле B пусто), а если это не удается, т.е. блок B отказывает транзакту во входе, то в блок, указанный в поле C. Если и эта попытка неудачна, то транзакт задерживается в блоке TRANSFER до изменения условий в модели, делающего возможным вход в один из блоков B или C, причем при одновременно возникшей возможности предпочтение отдается блоку B. Например:
TRANSFER BOTH,MET1,MET2
Блок TEST (проверить) служит для задержки или изменения маршрутов транзактов в зависимости от соотношения двух СЧА. Он имеет следующий формат:
имя TEST X A,B,C
Вспомогательный операнд X содержит условие проверки соотношения между СЧА и может принимать следующие значения: L (меньше); LE (меньше или равно); E (равно); NE (не равно); GE (больше или равно); G (больше). Поле A содержит первый, а поле B —второй из сравниваемых СЧА. Если проверяемое условие A X B выполняется, то блок TEST пропускает транзакт в следующий блок. Если же это условие не выполняется, то транзакт переходит к блоку, указанному в поле C, а если оно пусто, то задерживается перед блоком TEST.
Например, блок
TEST LE P$TIME,C1
не впускает транзакты, у которых значение параметра с именем TIME больше текущего модельного времени. Блок
TEST L Q$LINE,5,OUT
направляет транзакты в блок с именем OUT, если текущая длина очереди LINE больше либо равна 5.
Для задержки или изменения маршрута транзактов в зависимости от состояния аппаратных объектов модели служит блок GATE (впустить), имеющий следующий формат:
имя GATE X A,B
Вспомогательный операнд X содержит код состояния проверяемого аппаратного объекта, а в поле A указывается имя или номер этого объекта. Если проверяемый объект находится в заданном состоянии, то блок GATE пропускает транзакт к следующем у блоку. Если же заданное в блоке условие не выполняется, то транзакт переходит к блоку, указанному в поле B, а если это поле пусто, то задерживается перед блоком GATE.
Операнд X может принимать следующие значения: U (устройство занято); NU (устройство свободно); I (устройство захвачено); NI (устройство не захвачено); SE (МКУ пусто); SNE (МКУ не пусто); SF (МКУ заполнено); SNF (МКУ не заполнено); LS ( ЛП включен), LR (ЛП выключен).
Например, блок
GATE SNE BUF3
отказывает во входе транзактам, поступающим в моменты, когда в МКУ с именем BUF3 все каналы обслуживания свободны. Блок
GATE LR 4,BLOK2
направляет транзакты в блок с именем BLOK2, если в момент их поступления ЛП с номером 4 включен.
Блоки рассматриваемой группы используются при моделировании различных СМО с потерями заявок. Воспользуемся, например, блоками TRANSFER для моделирования двухканальной СМО с отказами и повторными попытками (рис. 12).
STO2 STORAGE 2
EXP FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915
.7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3
.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9
.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8
GENERATE 100,FN$EXP
ENT1 TRANSFER BOTH,,REFUS
ENTER STO2
ADVANCE 160,FN$EXP
LEAVE STO2
TERMINATE 1
REFUS TRANSFER .1,,OUT
ADVANCE 250,FN$EXP
TRANSFER ,ENT1
OUT TERMINATE 1
Рис. 12
Транзакты, поступающие в модель, попадают в блок TRANSFER с именем ENT1, работающий в логическом режиме. Если в момент поступления транзакта в МКУ STO2 хотя бы один канал свободен, то блок TRANSFER направит транзакт в следующий блок, т.е. в блок ENTER. Если же в момент поступления оба канала МКУ заняты, и поэтому блок ENTER отказывает во входе, то транзакт будет направлен в блок TRANSFER с именем REFUS, работающий в статистическом режиме. С вероятностью 0,9 транзакты из этого блока передаются в следующий блок, задерживаются в нем на случайное время и с помощью блока TRANSFER, работающего в безусловном режиме, передаются вновь на вход модели в блок с именем ENT1. С вероятностью 0,1 транзакты из блока с именем REFUS передаются в блок TERMINATE с именем OUT для уничтожения.
Следует заметить, что для уничтожения транзактов, получивших отказ в обслуживании, понадобился отдельный блок TERMINATE для фиксации в стандартном отчете количества потерянных транзактов с помощью счетчика блока с именем OUT (СЧА N$OUT ).
Для моделирования той же СМО может быть использован также блок TEST (рис. 13). В этом варианте модели транзакт проходит в блок ENTER, если текущее число занятых каналов (СЧА S$STO2) меньше 2.
STO2 STORAGE 2
EXP FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915
.7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3
.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9
.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8
GENERATE 100,FN$EXP
ENT1 TEST L S$STO2,2,REFUS
ENTER STO2
ADVANCE 160,FN$EXP
LEAVE STO2
TERMINATE 1
REFUS TRANSFER .1,,OUT
ADVANCE 250,FN$EXP
TRANSFER ,ENT1
OUT TERMINATE 1
Рис. 13
При использовании блока GATE модель принимает вид, показанный на рис. 14. В этом варианте транзакт проходит в блок ENTER, если условие “МКУ STO2 не заполнено” истинно.
STO2 STORAGE 2
EXP FUNCTION RN1,C24
0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915
.7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3
.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9
.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8
GENERATE 100,FN$EXP
ENT1 GATE SNF STO2,REFUS
ENTER STO2
ADVANCE 160,FN$EXP
LEAVE STO2
TERMINATE 1
REFUS TRANSFER .1,,OUT
ADVANCE 250,FN$EXP
TRANSFER ,ENT1
OUT TERMINATE 1
Рис. 14
