Сравнение характеристик СМО, полученных аналитически и в среде Matlab + Simulink
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.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (428 отзывов)
4.8 (30 отзывов)
4.5 (80 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
5 (158 отзывов)
5 (49 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
4.8 (211 отзывов)
