Принципы построения и применения имитационных моделей В любом исследовании, связанном с применением имитационного моделирования в логистике, можно выделить три этапа:
1. Разработка концептуальной модели.
2. Реализация модели с использованием программного пакета имитационного моделирования (ПИМ).
3. Планирование и проведение экспериментов с работающей моделью.
Как правило, уже на этапе разработки концептуальной модели исследователь точно знает, с помощью какого ПИМ модель будет реализована в виде компьютерной программы. Поэтому многие элементы концептуальной модели (например, типы отображаемых логистических объектов и ресурсов системы) бывают непосредственно сориентированы на возможности соответствующего ПИМ. Всегда учитывается тот факт, что в большинстве современных ПИМ готовая модель представляется как сетевая структура, узлы которой являются представителями (объектами) соответствующих библиотечных компонентов (классов). Если разработчик модели знаком с конкретным ПИМ, для него не составит большого труда выбрать в библиотеке ПИМ компоненты, наилучшим образом соответствующие компонентам концептуальной сетевой модели. Но именно построение концептуальной сетевой модели является наиболее сложным этапом исследования, связанного с применением имитационного моделирования при анализе логистических систем.
Полная методология создания концептуальных моделей, ориентированных на изучение материальных потоков в логистических сетях, включает в себя принципы построения следующих частичных моделей:
- моделей структуры системы обработки материальных потоков;
- моделей ассортимента и количества грузов в потоках;
- моделей пространственной вложенности грузов, носителей груза, транспортных средств и стационарных хранилищ груза;
- временных моделей входных потоков системы;
- моделей для определения длительности технологических операций;
- моделей маршрутизации динамических объектов (транспортных средств, носителей груза и самих грузов);
- моделей объединения и разделения динамических объектов;
- моделей стратегий обработки очередей ожидания;
- моделей стратегий управления запасами;
- моделей процессов распределения ресурсов и диспетчеризации.
Первая из отмеченных частичных моделей является моделью физической (пространственной) структуры системы. Модели
второго и
третьего типа служат для отображения структуры логистических объектов, перемещаемых и хранимых в системе. Все остальные модели составляют в совокупности модель процесса, развивающегося в логистической системе.
Основные преимущества имитационного моделирования связаны с большой «свободой творчества», которую, однако, может эффективно использовать только эксперт в области имитационного моделирования.
Преимущества применения имитационного моделирования для логистических систем: - Свободный выбор уровня детализации отображения процессов в модели (действует принцип: могу отобразить в модели всё то, что доступно моему пониманию и что соответствует целям моделирования);
- Отсутствие ограничений на сложность логики моделируемых процессов и воспроизводимых в модели алгоритмов управления;
- Отсутствие ограничений на структуру и объём исходных данных моделирования;
- Комплексное понимание процессов и характеристик логистической системы с помощью графиков и развитой анимации;
- Системность, анализ влияния локальных изменений на всю систему;
- Задачи управления в логистической системе являются достаточно объемными и сложными для формализации, модель имеет значительное число внутренних связей и обладает размерностью;
- Применение многошаговой процедуры проектирования позволяет учитывать сложность принятия решений, большое количество решающих правил и критериев оптимизации;
- Возможность учитывать стохастическую природу и динамику многих факторов внешней и внутренней среды; пользователь получает возможность моделировать случайные события в конкретных областях и выявлять их влияния на логическую цепь, используя распределения вероятностей;
- Возможность воспроизводить динамику системы, анализ узких мест, отражать динамический характер логистических процессов, обилие временных и причинно-следственных связей ( требования потребителей, как правило, имеют вероятностный и динамический характер, текущий уровень запаса на складе является динамическим параметром и т.п.);
- В большинстве случаев в распоряжении лица, принимающего решения, в логистической системе имеется несколько альтернатив (допустимых решений), имитационная модель позволяет их оценивать и сравнивать;
- Обеспечение минимизации риска изменения плана путем предварительного анализа и моделирования возможных сценариев развития событий в цепи поставок.