В статье рассматривается создание имитационной модели железнодорожных бизнес-процессов с применением программы AnyLogic для создания имитационной модели, которая позволяет эффективно моделировать и визуализировать функционирование станций и иных транспортных систем разного масштаба и сложности.
Ключевые слова
РЕИНЖИНИРИНГ, ANYLOGIC, ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
Текст научной работы
Реинжиниринг-фундаментальное переосмысление существующего бизнес-процесса. Но чтобы процесс переосмыслить его необходимо детально исследовать, разобрать, выявить его закономерности и факторы, оказывающие на него влияние. Такое исследование может потребовать создание модели процесса, которая должна максимально учитывать все нюансы рассматриваемого процесса.
Радикальная перестройка бизнес-процесса может сопровождаться проработкой различных вариантов организации процесса, всесторонним его изучением путем составления модели. Всесторонние изучение модели требует больших временных затрат, хранения большого количества генерируемых данных о поведении процесса и значительной сложностью проведения такого исследования. Современное программное обеспечение вкупе с возросшей мощностью компьютерной техники позволяет решать эти задачи [1].
Имитационное моделирование систем массового обслуживания в AnyLogic. Урок 1.
В настоящее время одним из наиболее эффективных инструментов, позволяющих описать бизнес процессы на разных уровнях, является имитационное моделирование, с использованием программы AnyLogic, которая помогает создавать имитационные модели. Имитационная модель дает возможность апробировать влияние многих факторов, оказывающих влияющих на работу системы, изучить как на эффективность функционирования влияют изменения внутренних параметров [2].
При помощи имитационной модели можно накапливать результаты исследований по тем параметрам и характеристикам модели, которые в неё закладываются. После завершения моделирования, накопленные результаты обрабатываются, и используются в виде выборочных распределений исследуемых величин или их выборочных моментов.
Программа AnyLogic имеет ориентированные на конкретную область применения библиотеки функций, которые существенно расширяют её функционал.
Программа AnyLogic имеет различные специализированные библиотеки функций, позволяющие моделировать процессы, происходящие в определенных отраслях. Одной из таких библиотек функций является Железнодорожная. Она дает возможность эффективно моделировать и проверять в реальном времени функционирование бизнес-процессов на железной дороге, например, такие как управление движением поездов, работа станций различного размера, управление инфраструктурой. Станции на которых составляются составы, пути необщего пользования, ведущие к крупным организациям, железнодорожные вокзалы, работа метрополитена, пути на контейнерных терминалах, трамвайное движение и даже транспортировка вагонеток в шахтах легко и точно может быть промоделировано с помощью библиотеки железнодорожных функций.
Кроме того, Железнодорожная библиотека консолидирована с другими библиотеками AnyLogic — Библиотекой моделирования процессов и Пешеходной библиотекой, что дает возможность рассматривать и объединять железнодорожные модели с моделями, созданными с помощью других библиотек [3]. На рисунке 1 представлена анимация созданной модели.
Процессное моделирование. Пример процессной модели в Anylogic
На официальном сайте программы AnyLogic подробно расписаны способы применения объектов любой отраслевой библиотеки функций в качестве примеров можно привести объекты железнодорожная библиотеки:
- Объект TrainSource позволяет создавать модели поездов и вагонов с необходимыми параметрами.
- С помощью объекта TrainMoveTo можно управлять движением поездов. Этот объект поддерживает автоматическое вычисление маршрутов и изменение состояний стрелок по мере прохождения поезда по маршруту [3]. Также данный объект позволяет задавать скорость и торможение поезда перед прибытием к пункту назначения, данная функция помогает получить наиболее верные результаты моделирования, приближенные к реальным условиям работы железнодорожных составов.
- Объекты TrainCouple и TrainDecouple отвечают за моделирование сцепления и расцепления вагонов.
- В функционал объекта TrainDispose заложены следующие возможности: удаление поездов, покинувших железнодорожный узел по незамкнутому пути, удаление поездов, находящихся на путях узла — эта функциональность программы важна пользователям программы при моделировании бизнес процессов на железной дороге.
Гибкость программы AnyLogic позволяет совместно использовать и комбинировать объекты разных библиотек в частности моделирование таких объектов как пути и стрелки с помощью функций Библиотеки моделирования процессов. Например, если часть узла (допустим, путь) должна быть заблокирована для того, чтобы дать проехать поезду, то вы можете связать с этой частью узла ресурс. Тогда появившийся поезд должен будет захватить этот ресурс в свое пользование, а остальные поезда будут ждать в очереди объекта Seize. Для этих же целей вы можете использовать объект Hold и пару объектов RestrictedAreaStart/RestrictedAreaEnd [3].
Объект SelectOutput позволяет реализовать выбор дальнейших действий в зависимости от внешних условий, в свою очередь объект Delay отвечает за моделирование продолжительности остановок или операций, таких, как сцепление/расцепление или погрузка/разгрузка.
Рассматриваемая Библиотека функций поддерживает автоматическое создание анимации железнодорожных путей, стрелок, и всех видов подвижного состава. Версия AnyLogic 6.5.1 привнесла в Железнодорожную библиотека возможность демонстрации трехмерной анимации создаваемой модели
Смоделируем средствами AnyLogic следующую задачу. Имеется участок железной дороги, состоящий из однопутного участка пути между станциями А и В, а также разъезда в точке С. На станции А и В прибывают составы. Со станции А и В поезда могут проследовать на однопутный участок до разъезда только при условии, что участок свободен, а на разъезде нет состава.
После остановки на разъезде, составы пропускаются на участок сразу после его освобождения. Состав будет остановлен на разъезде, если по лежащему впереди него участку пути движется встречный состав. Участки пути АС и СВ, а также разъезд можно представить, в виде приборов. В результате схема организации движения поездов примет следующий вид см. рисунок 2.
Разработаем блок-схему алгоритма распределения составов на однопутном участке представленную на рисунке 3.
Источник: novainfo.ru
Модель банковского отделения
Библиотека Моделирования Процессов AnyLogic поддерживает дискретно-событийный, или, если быть более точным, «процессный» подход моделирования. С помощью блоков Библиотеки Моделирования Процессов вы можете моделировать системы реального мира, динамика которых представляется как последовательность операций (прибытие, задержка, захват ресурса, разделение, …) над агентами, представляющими клиентов, документы, звонки, пакеты данных, транспортные средства и т.п. Эти агенты сами не контролируют свою динамику, но могут обладать определёнными атрибутами, влияющими на процесс их обработки (например, тип звонка, сложность работы) или накапливающими статистику (общее время ожидания, стоимость).
Диаграммы процессов AnyLogic иерархичны, масштабируемы, расширяемы и объектно-ориентированы, что позволяет пользователю моделировать сложные системы любого уровня детальности. Другой важной особенностью Библиотеки моделирования процессов является возможность создания достаточно сложных анимаций процессных моделей.
В этом разделе учебного пособия мы создадим модель простой системы обслуживания, а именно модель банковского отделения. В банковском отделении находятся банкомат и стойки банковских кассиров, что позволяет быстро и эффективно обслуживать посетителей банка. Операции с наличностью клиенты банка производят с помощью банкомата, а более сложные операции, такие как оплата счетов — с помощью кассиров.
Обратите внимание, что для каждого шага моделирования имеются контрольные модели. Вы можете использовать их, чтобы сравнить свою модель с контрольной. Далее приведена ссылка на контрольную модель для этого шага. Ссылки на контрольные модели находятся в конце описания некоторых шагов. Просто щелкните ссылку, чтобы открыть модель.
Источник: anylogic.help
Презентация на тему Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес – процесса в среде AnyLogic
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic Объект исследования: Типовое высокотехнологичное предприятие Цель исследования: Повышение функциональной устойчивости бизнес – процессов типового высокотехнологичного предприятия Задачи исследования: Разработка модели оценки
- Главная
- Бизнес и предпринимательство
- Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес – процесса в среде AnyLogic
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес – процесса
в среде AnyLogic
Выполнил:
ст.гр. КЗИ-107 Куличкова О.Э.
к.т.н Монахов Ю.М.
аспирант Сухарев М.С.
Слайд 2Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Объект исследования:
Типовое высокотехнологичное предприятие
Цель исследования:
Повышение
функциональной устойчивости бизнес – процессов типового высокотехнологичного предприятия
Задачи исследования:
Разработка модели оценки функциональной устойчивости бизнес – процессов
Разработка имитационной модели функциональной устойчивости бизнес – процессов
Формулировка и обоснование мероприятий по реинжинирингу БП с точки зрения повышения его устойчивости
Система имитационного моделирования AnyLogic
Слайд 3Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Имитационное моделирование — это метод исследования,
при котором изучаемая система заменяется моделью с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе.
AnyLogic™ – инструмент имитационного моделирования новейшего поколения. Он основан на результатах, полученных в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие.
Уникальность AnyLogic™ состоит в его способности эффективно решать задачи моделирования любого масштаба и уровня абстракции, в том числе для разнородных сиcтем в их взаимосвязи.
Система имитационного моделирования AnyLogic
Слайд 4AnyLogic имеет развитый базовый язык дискретного и
смешанного дискретно/непрерывного моделирования, на основе которого построены
решения для конкретных областей: библиотека Enterprise Library, а также Material Flow Library (потоки материалов) и Healthcare Library (работа медицинских учреждений)
Реализация стандартных объектов открыта для пользователя, их функциональность может быть как угодно расширена, вплоть до создания собственных библиотек.
Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде AnyLogic
Огромная база объектов
Операционный уровень моделирования
Слайд 5Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Слайд 6Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Функциональная устойчивость бизнес – процессов –
способность сохранения и/или восстановления функций (устойчивость) в условиях различного рода неблагоприятных воздействий.
Имеем модель функциональной устойчивости бизнес – процесса:
где S – вектор структурных параметров ФУБП, определяющих информационно-структурную открытость БП по отношению к его внешнему окружению.
O – вектор организационных параметров ФУБП, определяющих функционирование управленческих структур в условиях нечеткого человеческого поведения и неопределенности внешней среды.
L – вектор юридических параметров ФУБП, определяющих стабильность БП с точки зрения законодательства и финансовой отчетности.
Модель оценки функциональной устойчивости
Слайд 7Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Параметры функциональной устойчивости
Каждый параметр ФУ имеем
шкалу соответствия своего значения уровню функциональной устойчивости БП по данному параметру
Меняя значение показателя ФУ, в результате моделирования БП получаем различные значения параметров его выполнения: длина очереди, число необраб.заявок. Выявив зависимости между параметрами выполнения и параметрами ФУБП, получим характер влияния параметров ФУБП на реальное выполение БП.
Слайд 8Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Карта параметров функциональной устойчивости
Слайд 9Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Лепестковая диаграмма результата оценки ФУ
Слайд 10Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Описание параметра «Вероятность банкротства»
“Z-счёт” Э. Альтмана
— пятифакторная модель, построенная по данным успешно действующих и обанкротившихся промышленных предприятий США.
Итоговый коэффициент вероятности банкротства Z рассчитывается с помощью пяти показателей, каждый из которых был наделён определённым весом, установленным статистическими методами:
где К1 — доля чистого оборотного капитала в активах;
К2 — отношение накопленной прибыли к активам;
К3 — рентабельность активов;
К4 — отношение рыночной стоимости
всех обычных и привилегированных акций
предприятия к заёмным средствам;
К5 — оборачиваемость активов.
Слайд 11Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Построение модели
Строим в AnyLogic временную модель
выполнения данного БП
Документы , поступающие на вход БП (первый блок) и передающиеся на последующие блок – заявки на обслуживание.
Заявки, поступающие на первый блок, моделируются как источники заявок
Каждый блок БП – это канал обслуживания с потоком заявок на входе в блок. Моделируется как очередь поступающих на выполнение заданий и некоторая задержка, имитирующая само выполнение задания.
Интенсивность заявок поступающих на последующий блок, определяется обслуживанием заявок в предыдущем блоке.
Слайд 12Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Построение модели
Интенсивность обслуживания заявки в канале
определяется распространенной практикой и стандартами ведения документации в организациях
Период моделирования – год (итоги по результатам работы организации подводят обычно через год)
Шаг моделирования – рабочий день
Длина очереди в канале обслуживания не имеет ограничений, т.к. в реальной организации информация будет накапливаться и храниться, пока не будет обработана. Однако с учетом потери актуальности отдельных работ ряд очередей имеют ограничения по времени
Слайд 13Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Структура модели
Чтобы оценить функциональную устойчивость конкретного
бизнес-процесса необходимо по окончании моделирования проанализировать следующие показатели:
Средняя длина очереди;
Количество отброшенных заявок(вытесненных по таймауту и не успевших обслужиться);
Коэффициент использования блока;
Среднее время заявки в системе.
Слайд 14Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Модель БП в среде AnyLogic «как
Слайд 15Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Характеристика элементов модели
Слайд 16Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Результаты моделирования в среде AnyLogic
Для оценки
средней длины очереди в ходе имитации строится график, отображающий изменение средней длины очереди в элементах «queue».
На рисунке представлен график изменения средней длины очереди на протяжении всего процесса моделирования по результатам эксперимента с параметров ФУБП S1 = 4.
Слайд 17Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Результаты моделирования в среде AnyLogic
Количество вытесненных
по таймауту и не успевших обслужиться заявок можно посмотреть в каждом из блоков после имитации, там же можно увидеть коэффициент использования. Среднее время обработки заявки в определенном блоке вычисляется с помощью отдельного класса
Слайд 18Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Выводы по моделированию БП в среде
Вышеописанная модель принадлежит бизнес-процессу «как есть». После сбора необходимой информации следует выполнить комплекс мероприятий по реинжинирингу данного БП и построить модель заново.
Далее можно сравнивать результаты.
Для выбранного бизнес-процесса актуальны следующие проблемы (исходя из параметров структурной группы):
1.В рамках представленного бизнес — процесса из шести блоков два блока имеют повышенное количество входов
2. При изучении данного бизнес-процесса возникает сомнение о целесообразности блока 5, т.к. целевые сегменты уже выбраны в блоке 1.
Слайд 19Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Модель БП в среде AnyLogic после
реинжиниринга
Слайд 20Имитационное моделирование функциональной устойчивости бизнес-процесса в среде
AnyLogic
Изменение средней длины очереди в течение
ось У — количество заявок.
ось Х — модельное время. Ед.модельного времени –один день реального времени.
Источник: thepresentation.ru