Προσομοίωση Βιομηχανικής Παραγωγής & Επιχειρήσεων

Transcript

1 Προσομοίωση Βιομηχανικής Παραγωγής & Επιχειρήσεων Ζ Εξάμηνο 2Θ+2Ε ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 1

2 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ: ΟΡΙΣΜΟΣ Wikipedia: Simulation is the imitation of the operation of a real-world process or system over time. Η προσομοίωση (απομίμηση, simulation) είναι μια τεχνική μοντελοποίησης στην οποία η Επιχειρησιακή Έρευνα, η Πληροφορική και η Στατιστική «συναντώνται» και συνεργάζονται αρμονικά για την επίτευξη του τελικού στόχου. Βασικό χαρακτηριστικό της μεθοδολογίας είναι η αποτύπωση ενός συστήματος με τη βοήθεια λογικών σχέσεων, διαγραμμάτων και προγραμμάτων στον υπολογιστή. Στόχος η λήψη βέλτιστων αποφάσεων με την εκτέλεση πειραμάτων (στον υπολογιστή μας), τη δειγματοληψία και την ανάλυση δεδομένων. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 2

3 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΣΕ ΤΡΑΠΕΖΑ ΠΕΛΑΤΕΣ ΤΑΜΙΕΣ ΑΦΙΞΕΙΣ ΠΕΛΑΤΩΝ ΟΥΡΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΥΠΑΡΧΕΙ ΤΥΧΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΟ «ΣΥΣΤΗΜΑ»: Χρόνος άφιξης Πελάτη? Χρόνος Εξυπηρέτησης Πελάτη? ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 3

4 ΘΕΩΡΙΑ: ΟΥΡΕΣ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΣΕ ΤΡΑΠΕΖΑ ΠΕΛΑΤΕΣ ΤΑΜΙΕΣ ΑΦΙΞΕΙΣ ΠΕΛΑΤΩΝ ΟΥΡΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΥΠΑΡΧΕΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΣΤΟ «ΣΥΣΤΗΜΑ»: Μπορούμε να «Αλλάξουμε» τις μεταβλητέςπαραμέτρους του συστήματος! Αριθμός ταμείων, Χρήση ATM, «κοινή» ουρά ΣΤΟΧΟΣ: ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ: Μείωση χρόνου αναμονής Πελατών Έλεγχος-Αξιολόγηση εναλλακτικών ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 4

5 ΘΕΩΡΙΑ: ΟΥΡΕΣ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΣΕ ΤΡΑΠΕΖΑ Με τη θεωρία των Ουρών Αναμονής μπορούμε να υπολογίσουμε (ΕΚΤΙΜΗΣΟΥΜΕ) χρήσιμες πληροφορίες, π.χ. Το χρόνο αναμονής του πελάτη (Mean Waiting Time) ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 5

6 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ KAI ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ Υπάρχει τυχαιότητα στα συστήματα που προσομοιώνουμε, π.χ. Ο χρόνος άφιξης κάθε πελάτη σε μια ουρά αναμονής Ο χρόνος εξυπηρέτησης ενός πελάτη Τυχαιότητα Στατιστικά Τυχαία Μεταβλητή Ο χρόνος εξυπηρέτησης κάθε πελάτη είναι άγνωστος, ΑΛΛΑ μπορεί να «εκτιμηθεί» και να προσεγγιστεί με μια Στατιστική Κατανομή Πιθανότητας (δηλ. με τις τιμές που μπορεί να έχει και τις αντίστοιχες πιθανότητες) Επίσης χρειαζόμαστε πιθανότητες π.χ. για να εκτιμήσουμε ποια είναι η πιθανότητα να υπάρχει ουρά στο σύστημα, να περιμένουμε τουλάχιστο x λεπτά, κλπ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 6

7 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΒΙΒΛΙΟ Τεχνικές Προσομοίωσης στη Διοικητική Επιστήμη Γεωργίου, Ανδρέας (ΤΜΗΜΑ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ) Κωνσταντάρας, Ιωάννης Καπάρης, Κωνσταντίνος ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή στα Μοντέλα Προσομοίωσης 2. Ανάπτυξη μοντέλων στη Διοίκηση Επιχειρήσεων 3. Δημιουργώντας τυχαίους αριθμούς - Δειγματοληψία 4. Διαγράμματα και Εργαλεία Προγραμματισμού 5. Επαλήθευση, Επικύρωση και Αξιοπιστία 6. Ανάλυση Αποτελεσμάτων και Στατιστική Συμπερασματολογία 7. Ανάπτυξη εφαρμογών σε περιβάλλον προσομοίωσης (ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ) ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 7

8 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ EXCEL: Τυχαίοι αριθμοί, Κατανομές, προσομοίωση MONTE-CARLO ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ (SOFTWARE) AnyLogic: Multimethod Simulation Software The only simulation tool that supports: Discrete Event (ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ-ΣΥΜΒΑΝΤΩΝ), Agent Based («ΠΡΑΚΤΟΡΩΝ»), System Dynamics Simulation (ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ) ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 8

9 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ (SOFTWARE) AnyLogic: Multimethod Simulation Software Χρησιμοποιει τη γλώσσα προγραμματισμού Java ΑΛΛΑ δεν απαιτεί γνώση της γλώσσας Κάθε μοντέλο προσομοίωσης είναι ένα πρόγραμμα Java ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ: «τρέχει» σε διάφορα περιβάλλοντα λογισμικού γιατί η java είναι «συμβατή» σε πολλά λειτουργικά συστήματα. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 9

10 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ AnyLogic: Multimethod Simulation Software Discrete Event (ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ- ΣΥΜΒΑΝΤΩΝ) System Dynamics Simulation (ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ) Agent Based («ΠΡΑΚΤΟΡΩΝ») ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 10

11 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: Discrete Event (ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ-ΣΥΜΒΑΝΤΩΝ) ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 11

12 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: System Dynamics Simulation (ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ) ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 12

13 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Agent Based («ΠΡΑΚΤΟΡΩΝ») ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 13

14 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ (SOFTWARE) AnyLogic Free Personal Learning Edition Download AnyLogic PLE: Διαθέσιμο σε Windows, Mac, Linux ~500 Mb Έχει περιορισμούς στο μέγεθος του προβλήματος ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ 14