Сравнение характеристик СМО, полученных аналитически и в среде Matlab + Simulink

Парфентьев, Юрий Викторович Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Актуальность работы обусловлена приоритетным развитием анализа СМО аналитически и методами имитационного моделирования.

Введение ……………………………………………………………………………………….. ……… ……16
1 Обзор литературы ……………………………………………………………………… ………. ……17
2 Объект и методы исследования ……………………………………………………………….. ……18
2.1 Система массового обслуживания …………………………………………………… ….. ……18
2.2 Методы моделирования …………………………………………………………………. ….. ……19
2.3 Элементы СМО …………………………………………………………… ………………… ……21
2.4 Характеристики СМО ……………………………………………………………… 22
2.5 MatLab + Simulink для решения задач моделирования СМО ……………. …… ……22
3 Расчеты и аналитика …………………………………………………………………… ………. ……25
3.1 Марковские случайные процессы …………………………………………. ………25
3.2 Уравнения Колмогорова…………………………………………………………….25
3.3 Исследование систем массового обслуживания с простейшими потоками
событий …………………………………………………………………………………..26
4 Анализ результатов исследования…………………………………………………….31
4.1 Пример моделирования СМО ………………………………………………………31
5 Финансовый менеджмент и ресурсоэффективность…………………………………40
5.1 Организация и планирование работ…………………………………………………41
5.1.1 Продолжительность этапов работ…………………………………………………41
5.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта……………………………………….44
5.2.1 Расчет затрат на материалы ……………………………………………………….44
5.2.2 Расчет заработной платы ………………………………………………………….45
5.2.3 Расчет затрат на социальный налог……………………………………………….48
5.2.4 Расчет затрат на электроэнергию………………………………………………….48
5.2.5 Расчет амортизационных расходов……………………………………………….49
5.2.6 Расчет прочих расходов……………………………………………………………50
5.2.7 Расчет общей себестоимости разработки…………………………………………50
5.2.8 Расчет прибыли ……………………………………………………………………51
5.2.9 Расчет НДС…………………………………………………………………………51
5.2.10 Цена разработки научно-исследовательской работы…………………………..51
5.3 Оценка экономической эффективности проекта…………………………………..51
5.3.1 Определение срока окупаемости инвестиций (PP – payback period)……………52
5.4 Выводы по разделу…………………………………………………………………..55
6 Социальная ответственность…………………………………………………………..56
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности………………57
6.2 Производственная безопасность…………………………………………………….58
6.2.1 Анализ опасных и вредных факторов…………………………………………….60
6.2.1.1 Отклонение показателей микроклимата………………………………………..60
6.2.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны……………………………………62
6.2.1.3 Превышение уровня шума………………………………………………………64
6.2.1.4 Психофизиологические факторы……………………………………………….65
6.2.1.5 Опасность поражения током…………………………………………………….66
6.2.1.6 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на работника…………………………………………….68
6.3 Экологическая безопасность……………………………………………………….. 69
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 69
6.5 Выводы по разделу………………………………..………………………………… 71
Заключение……………………………………………………………………………….72
Список использованных источников……………………………………………………73
Приложение А…………………………………………………………………………… 76

В сфере производства, бытового обслуживания, информационных технологий,
экономики, а также финансов важное место занимают системы специального вида,
которые реализуют многократное выполнение однотипных задач. Данные системы
называются системами массового обслуживания (СМО).
Использование СМО позволяет решать задачи, связанные с многоразовым
использованием одного набора значений.
Моделирование является одним из современных методов синтеза и анализа
сложных систем, так как реальные эксперименты во многих случаях небезопасны,
кроме того требуют существенных временных или финансовых затрат.
Создание имитационной модели выполняется в специальном программном
обеспечении, называемом системой моделирования. В настоящей работе в роли
системы моделирования выступает подсистема Simulink приложения MatLab.
Основная задача при исследовании систем массового обслуживания состоит в
определении их характеристик. Моделирование систем массового обслуживания в
среде Matlab + Simulink позволяет получить необходимые результаты.
Объектом исследования являются характеристики системы массового
обслуживания, полученные аналитически и в среде Matlab + Simulink.
Целью работы является исследование и сравнение характеристик системы
массового обслуживания, полученные аналитически и в среде Matlab + Simulink.
Таким образом, разработка и исследование СМО актуальна в настоящее время.
1 Обзор литературы

В настоящее время имитационное моделирование применяется в самых
разных сферах человеческой деятельности, что позволяет существенно
снизить временные и материальные затраты.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы рассмотрены
методы имитационного моделирования в среде MatLab. Проведен обзор
библиотеки Simulink, изучены различные блоки и инструменты Simulink.
В результате работы была разработана модель СМО с источником
внешних воздействий. В качестве тестирования модели были проведены серии
экспериментов с целью наблюдения за поведением системы.
1. Для простейших потоков:
 в режиме недогрузки характеристики загруженности сервера при
моделировании на 17% выше, чем теоретические;
 в сбалансированном режиме и режиме перегрузки отличия
составляют ~ 1 %.
2. Для потоков, распределенных по равномерному закону:
 в режиме недогрузки и перегрузки характеристики загруженности
сервера при моделировании на 10 – 17 % выше теоретических;
 в режиме баланса загруженность сервера на 17% ниже
теоретической.
3. Для потоков, распределенных по Гауссовому закону:
 в режиме недогрузки и перегрузки характеристики загруженности
сервера при моделировании на 14 % выше теоретических;
 в сбалансированном режиме загруженность сервера на ~ 18 % ниже
теоретической.

1. Ослин Б.Г. Моделирование. Имитационное моделирование СМО:
учебное пособие. / Томский политехнический университет. – Томск:
Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 128с.
2. Кацман Ю. Я. Моделирование: Учеб. пособие / Том. политехн. унт. –
Томск, 2003. – 91 с.
3. Боев В. Д. Моделирование систем: учебное пособие для прикладного
бакалавриата / В. Д. Боев. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. — 253
с.
4. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. Теория массового
обслуживания. – Учебное пособие для вузов.: – М. Высшая школа, 1982.
– 256 с.
5. Simulink[Электронныйресурс]–Режимдоступа:URL
https://matlab.ru/products/simulink. Дата обращения: 05.03.2021.
6. Системы имитационного моделирования [Электронный ресурс] – Режим
доступа:URLhttp://it-claim.ru/wiki/index.php?n.Датаобращения:
05.03.2021.
7. Барабанов Н.Н., Земскова В.Т.Расчеты химико-технологических
процессов в системе MATLAB: учеб. пособие / Н.Н.Барабанов, В.Т.
Земскова; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та,
2011. – 115 с.
8. Дьяконов В.П. Matlab 6.5/7.0 + Simulink 5/6 в математике и
моделировании. Библиотека профессионала. – М.: «СОЛОН-Пресс»,
2005. –576 с.
9. Голохвастова M.В., Затонский А.В. Проверка применимости теоремы
Колмогорова на схемах гибели и размножения в GPSS WORLD И
ANYLOGIC // Новый университет. 2014. № 03-04.
10. АгальцовВ.П.,ВолдайскаяИ.В.Математическиеметодыв
программировании. М.: ИД «ФО РУМ», 2006. – 224 с.
11. Боев В., Сыпченко Р. Компьютерное моделирование [Электронный
ресурс]–Режимдоступа:URL
https://intuit.ru/studies/courses/643/499/info. Дата обращения: 25.04.2021.
12. Вентцель Е.С. Исследование операций. – М.: Дрофа, 2004. – 208 с.
13. Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций. – М.: Изд.-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 435 с.
14. Волков И.К., Зуев С.М., Цветкова Г.М. Случайные процессы. – М.: Изд.-
во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 447 с.
15. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и
математической статистике. – М.: Высшая школа, 1979. – 400 с.
16. Ивницкий В.Л. Теориясетеймассовогообслуживания.–М.:
Физматлит, 2004. – 772 с.
17. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 № 197-ФЗ.
18. ГОСТ 12.2.032-78 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические
требования.
19. ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие
эргономические требования и требования к производственной среде.
Методы измерения.
20. ТОИ Р-45-084-01 Типовая инструкция по охране труда при работе на
персональном компьютере.
21. ГОСТ12.0.003-2015.Межгосударственныйстандарт.Система
стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
22. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
23. СП52.13330.2016Естественноеиискусственноеосвещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95.
24. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории жилой застройки.
25. ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
26. ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Шум. Общие требования безопасности.
27. ГОСТ Р 12.1.019-2017 ССБТ Электробезопасность. Общие требования
и номенклатура видов защиты.
28. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений
прикосновения и токов.
29. СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к
обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов
среды обитания.
30. ГОСТ 26522-85 Короткие замыкания в электроустановках. Термины и
определения.
31. ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.
32. ГОСТ 17.4.3.04-85 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования
к контролю и охране от загрязнения.
33. ГОСТ Р 53692-2009 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы
технологического цикла отходов.
34. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Пожарная безопасность. Общие требования.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модернизация системы автоматизации АСУ ТП АО «Farg’onaazot»
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Методы сегментации новообразований головного мозга
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)