Файл: Вдовин Суркова Валентинов Теория систем и системный анализ.pdf

460

461

собой запись поведения имитационной модели, приводящей к 
появлению интересующего нас события. Момент начала функ-
ционального действия в теории принято называть инициали-
зацией.

5. Функциональным действием в экономических моде-

лях может быть перемещение компонента во времени и про-
странстве, реализация мероприятия или выполнение работ. 
В результате этой деятельности наступает интересующее 
нас событие.

 Учет времени в имитационных моделях экономического 

процесса

При реализации имитационных моделей экономического 

процесса обычно используют четыре представления времени:

1. Реальное время работы системы, которая имитируется 

на данной модели t

р

.

2. Глобальное модельное время, по которому организуется 

синхронизация событий в системе в целом t

мг

.

3. Локальное модельное время, по нему осуществляется син-

хронизация отдельных функциональных деятельностиt

мл

.

4. Машинное время имитации, отражающее затраты ре-

сурса времени ЭВМ на организацию имитации t.

Существуют два способа имитации модельного времени 

(t

мг 

и t

мл

):

•способ фиксированного шага t = const; 

•способ переменного шага t = varia.
Могут возникнуть неудобства от того, что при постоянном 

шаге можно “проскочить” интересующее нас событие. Пере-
менный шаг зависит от текущего времени. В ходе моделиро-
вания оценивается время до события и выбирается шаг, чтобы 
его не “проскочить”. 

Зависимость функционального действия от времени опре-

деляется поведением системы, которое задается исходными 
данными моделируемого процесса либо формируется в ходе 
моделирования в итоге наступления тех или иных событий. На-
пример, при наступлении события “Цель достигнута”, процесс 
моделирования завершается.

В имитационной модели реализуется как будто бы парал-

лельный процесс (так как однопроцессорная ЭВМ решает задачи 
последовательно).

Существуют следующие основные способы организации 

квазипараллелизма: просмотр активностей; составление рас-
писаний событий; транзактный способ; агрегатный способ; про-
цессный способ; комбинированный способ.

Просмотр активностей.
Условие применимости: 
— все функциональные действия компонент К

i

 реальной 

системы различны;

— для выполнения каждого функциональные действия 

требуется выполнение своих условий;

— условия выполнения каждого функциональные действия 

могут быть представлены алгоритмически;

— связи между функциональными действиями отсутствуют.
Алгоритм реализации способа
1. Осуществляется просмотр всех функциональных дей-

ствия. Параметр цикла равен максимальному числу активно-
стей.

2. Имена активностей, для которых выполняются условия, 

заносятся в список инициализируемых. Далее начинается цикл 
по числу инициализируемых активностей (цикл просмотра 
деятельности).

3. Определяется интересующее нас событие.
Алгоритм организации квазипараллелизма просмотром 

активностей приведен на рис. 3.24. 

Составление расписаний событий.
Условия применимости:
— различные компоненты моделируемой системы выпол-

няют одни и те же функциональные действия;

— начало выполнения функциональные действия опреде-

ляется одними и теми же условиями;

— в результате выполнения одних и тех же функциональ-

ных действий в системе происходят одинаковые события неза-
висимо друг от друга.

460

461

собой запись поведения имитационной модели, приводящей к 
появлению интересующего нас события. Момент начала функ-
ционального действия в теории принято называть инициали-
зацией.

5. Функциональным действием в экономических моде-

лях может быть перемещение компонента во времени и про-
странстве, реализация мероприятия или выполнение работ. 
В результате этой деятельности наступает интересующее 
нас событие.

 Учет времени в имитационных моделях экономического 

процесса

При реализации имитационных моделей экономического 

процесса обычно используют четыре представления времени:

1. Реальное время работы системы, которая имитируется 

на данной модели t

р

.

2. Глобальное модельное время, по которому организуется 

синхронизация событий в системе в целом t

мг

.

3. Локальное модельное время, по нему осуществляется син-

хронизация отдельных функциональных деятельностиt

мл

.

4. Машинное время имитации, отражающее затраты ре-

сурса времени ЭВМ на организацию имитации t.

Существуют два способа имитации модельного времени 

(t

мг 

и t

мл

):

•способ фиксированного шага t = const; 

•способ переменного шага t = varia.
Могут возникнуть неудобства от того, что при постоянном 

шаге можно “проскочить” интересующее нас событие. Пере-
менный шаг зависит от текущего времени. В ходе моделиро-
вания оценивается время до события и выбирается шаг, чтобы 
его не “проскочить”. 

Зависимость функционального действия от времени опре-

деляется поведением системы, которое задается исходными 
данными моделируемого процесса либо формируется в ходе 
моделирования в итоге наступления тех или иных событий. На-
пример, при наступлении события “Цель достигнута”, процесс 
моделирования завершается.

В имитационной модели реализуется как будто бы парал-

лельный процесс (так как однопроцессорная ЭВМ решает задачи 
последовательно).

Существуют следующие основные способы организации 

квазипараллелизма: просмотр активностей; составление рас-
писаний событий; транзактный способ; агрегатный способ; про-
цессный способ; комбинированный способ.

Просмотр активностей.
Условие применимости: 
— все функциональные действия компонент К

i

 реальной 

системы различны;

— для выполнения каждого функциональные действия 

требуется выполнение своих условий;

— условия выполнения каждого функциональные действия 

могут быть представлены алгоритмически;

— связи между функциональными действиями отсутствуют.
Алгоритм реализации способа
1. Осуществляется просмотр всех функциональных дей-

ствия. Параметр цикла равен максимальному числу активно-
стей.

2. Имена активностей, для которых выполняются условия, 

заносятся в список инициализируемых. Далее начинается цикл 
по числу инициализируемых активностей (цикл просмотра 
деятельности).

3. Определяется интересующее нас событие.
Алгоритм организации квазипараллелизма просмотром 

активностей приведен на рис. 3.24. 

Составление расписаний событий.
Условия применимости:
— различные компоненты моделируемой системы выпол-

няют одни и те же функциональные действия;

— начало выполнения функциональные действия опреде-

ляется одними и теми же условиями;

— в результате выполнения одних и тех же функциональ-

ных действий в системе происходят одинаковые события неза-
висимо друг от друга.

462

463

Да

Нет

I=0 

I=I+1 

T=T+∆T 

J=0 

J=J+1 

Просмотр активности

ФД (I, J) 

ФД(I,J) -

t +  ∆t 

Работа с ФД 

принадлежит

данному 

интервалу

N=N акт  

КОНЕЦ 

НАЧАЛО 

Нет

Да

Счетчик запомин.

инд. I и J

N - кол-во

активностей

Рис. 3.24. Блок-схема просмотра активностей

Алгоритм реализации способа
1. По первому циклу (параметр цикла равен максимальному 

числу событий) проводится проверка условий выполнимости 
событий.

2. Имена тех событий, для которых эти условия выполнимы, 

заносятся в список инициализированных событий.

3. Второй цикл (параметр цикла = числу свершившихся - 

инициализированных событий) осуществляет процесс выпол-
нения деятельности, приводящих к событиям.

Алгоритм организации квазипараллелизма составлением 

расписания событий приведен на рис. 3.25.

Да

Нет

НАЧАЛО 

I=0 

I=I+1 

T =T +∆T 

J=0 

J=J+1 

Реализация ФД 

T=T

max

J=j

max

Выборка

ФД

J=J+1 

J=0 

Формирование 

списка событий 

C

1

=M (J) 

КОНЕЦ 

Нет

Нет

Да

Да

T = Tо

Рис. 3.25. Блок-схема составления расписания событий

462

463

Да

Нет

I=0 

I=I+1 

T=T+∆T 

J=0 

J=J+1 

Просмотр активности

ФД (I, J) 

ФД(I,J) -

t +  ∆t 

Работа с ФД 

принадлежит

данному 

интервалу

N=N акт  

КОНЕЦ 

НАЧАЛО 

Нет

Да

Счетчик запомин.

инд. I и J

N - кол-во

активностей

Рис. 3.24. Блок-схема просмотра активностей

Алгоритм реализации способа
1. По первому циклу (параметр цикла равен максимальному 

числу событий) проводится проверка условий выполнимости 
событий.

2. Имена тех событий, для которых эти условия выполнимы, 

заносятся в список инициализированных событий.

3. Второй цикл (параметр цикла = числу свершившихся - 

инициализированных событий) осуществляет процесс выпол-
нения деятельности, приводящих к событиям.

Алгоритм организации квазипараллелизма составлением 

расписания событий приведен на рис. 3.25.

Да

Нет

НАЧАЛО 

I=0 

I=I+1 

T =T +∆T 

J=0 

J=J+1 

Реализация ФД 

T=T

max

J=j

max

Выборка

ФД

J=J+1 

J=0 

Формирование 

списка событий 

C

1

=M (J) 

КОНЕЦ 

Нет

Нет

Да

Да

T = Tо

Рис. 3.25. Блок-схема составления расписания событий

464

465

Транзактный способ
Условия приментимости способа:
— функциональные действия компонент реальной системы 

одинаковы;

— общее число функциональные действия ограничено;
— каждое функциональные действия — набор простейших 

операций и его можно аппроксимировать активностями;

— существует зависимость выполнения функциональных 

действий друг от друга (обычно в системах массового обслужи-
вания).

Сущность: на вход системы поступают заявки, система име-

ет определенное количество каналов обслуживания.

Алгоритм организации квазипараллелизма.
1. Организуется цикл по модельному времени.
2. Организуется цикл по источникам транзактов (заявок).
3. Определяется последовательность транзактов от каждого 

источника и время генерации каждого транзакта.

4. Осуществляется формирование общей очереди транзак-

тов, поступающих от всех источников.

5. Организуется порядок обслуживания транзактов.
6. Организуется цикл по каналам обслуживания транзактов.
7. Организуется цикл в соответствии с порядком обслужи-

вания по транзактам.

8. Фиксируются моменты времени поступления транзактов 

на обслуживание в каждом канале и моменты времени, когда эта 
заявка будет обслужена.

9. Определяется условие занятости каналов и количество 

заявок, покинувших систему.

Алгоритм организации квазипараллелизма транзактным 

способом приведен на рис. 3.26.

Агрегатный способ
Условия применимости агрегатного способа:
— моделируемая система состоит из нескольких агре-

гатов;

— имеет место тесное взаимодействие между этими агре-

гатами;

Начало 

I=0 

I=I+1 

T = T + Δ T

Источник T/A  
K=0 
K=K+1 

Выбор источников 
поступления заявок 

Формирование последова-
тельности и времени 
поступления заявок

K=K

Формирование 
общей очереди 

Цикл по канал. 
обслуж. К = 0 

К  = К +1 

Определение заявок, 
поступивших в канал 

Оценка времени 
поступления и обслуживания

Определение условия 
занятости канала 

Определение обслуж. и 
необслуж. заявок 

Конец 

max

Да

1

1

1

Нет

Рис. 3.26. Организация квазипараллелизма транзактным способом

— агрегаты обмениваются между собой сигналами;
— каждый выходной сигнал от одного агрегата является 

входным сигналом для другого агрегата.