|
|
Чтение таблицы сверху вниз эквивалентно просмотру цепи текущиж событий с начала и до конца моделирования
Результаты моделирования
Полученная статистика очереди ЭВМ-серверов на ремонт показывает, что на конец 25 дня среднее ожидания составляет 595 вр.ед., или около 19 ч. В среднем 0,221 ЭВМ-сервер ожидают обслуживания, и одновременно самое большее время 4 машины находятся в ожидании. За 25 дней на внеп- лановый ремонт поступило 13 машин.. Табличная информация указывает, что 83 % времени это были ЭВМ-серверы , ожидающие внепланового ремонта, 12% времени в ожидании находилась одна машина, 4% - две машины, и только 0,52% и 0,05% времени одновременно ожидали три и четыре машины. Для удобства результаты сведены в табл.3.3.
Таблица 3.3.
Число ожидающих ЭВМ
Время ожида-ния в %
0 машин
83
1 машина
12
2 машины
4
3 машины
0,52
4 машины
0,05
5. Минимизировать стоимость эксплуатационных расходов ВЦ средней производительности.
Пусть в состав ВЦ входит 50 персональных компьютеров ( в дальнейшем просто ЭВМ). Все ЭВМ работают по 8 ч в день, и по 5 дней в неделю. Любая из ЭВМ может выйти из строя, и в любой момент времени. В этом случае её заменяют резервной ЭВМ либо сразу, либо по мере её появления после восстановления. Неисправную ЭВМ отправляют в ремонтную группу, ремонтируют, и она становится резервной.
Необходимо определить, сколько ремонтников следует иметь, и сколько машин держать в ремонте, оплачивая их аренду. Парк резервных машин служит для подмены вышедших из строя ЭВМ. принадлежащих ВЦ. Оп- лата арендных машин не зависит от того находятся они в эксплуатации , или в резерве.
Цель анализа - минимизировать стоимость эксплуатации ВЦ. оплата рабочих в ремонтной группе составляет 3,75$ в ч. Арендная плата за одну ЭВМ составляет 30$ в день. Почасовой убыток при использовании менее 50 ЭВМ оценивается примерно в 20$ за ЭВМ. этот убыток возникает из за общего снижения промзводительности ВЦ. Считаем, что на ремонт вышедшей из строя ЭВМ уходит примерно 7ч, и распределение этого времении равномерное.
Необходимо определить, сколько ремонтников следует иметь, и сколько машин держать в ремонте, оплачивая их аренду. Парк резервных машин служит для подмены вышедших из строя ЭВМ. принадлежащих ВЦ. Оплата арендных машин не зависит от того находятся они в эксплуатации , или в резерве.
Среднее время наработки на отказ каждой ЭВМ распределено так же равномерно, и составляет 157 ± 25 ч. Это время и распределение оди- наково для всех ЭВМ ВЦ, так и для арендуемых ЭВМ.
Так как плата за аренду не зависит оттого, используют эти ЭВМ или нет, то и не делается попыток увеличить число собственных ЭВМ ВЦ.
Необходимо построить GPSS модель такой системы и исследовать на ней дневные расходы при разном числе арендуемых ЭВМ при при одинаковом числе ремонтников и от числа ремонтников при постоянном числе арендуемых ЭВМ.
Метод построения модели
Определим ограничения, которые существуют в моделируемой системе. Существуют три ограничения.
1. Число ремонтников в ремонтной группе.
2. Минимальное число ЭВМ, одновременно работающих на ВЦ.
3. Общее число ЭВМ циркулирующих в системе.
Для моделирования 1 и 2 ограничений удобно использовать многоканальные ус-ва ( термин взят из теории СМО), а третье ограничение-моделировать при помощи транзактов. При этом ремонтники и работающие ЭВМ, находящиеся в производстве, являются константами. При этом ЭВМ являются динамическими объектами, циркулирующими в системе.
Рассмотрим состояния в которых может находиться ЭВМ. Пусть в настоящий момент она находится в резерве. Тогда многоканальное ус-во NOWON (т.е. в работе) используется для моделирования работающих ЭВМ, будет заполнено, и резервные машины не могут войти в него. И тогда транзакт моделирующий резервную ЭВМ может после многократных попыток войти в NOWON. Проходя через блоки ENTER и ADVANCE транзакт моделирует время работы до тех пор, пока ЭВМ не выйдет из строя.
После выхода из строя ЭВМ транзакт покидает NOWON . При этом возникает возможность у другой резервной ЭВМ войти в него,и если транзакт ожидает возможность войти в многоканальное ус-во MEN (ремонтная группа. которая м.б. представлена даже одним ремонтником). Выйдя из MEN транзакт становится восстановленной ЭВМ. После ремонта он покидает MEN , освобождая ремонтника, который может начать немедленно ремонт другой ЭВМ. Сам транзакт поступает в ту часть модели, из которой он начинает попытки войти в NOWON.
Общее число ЭВМ циркулирующих в системе равно 50 плюс три ЭВМ резервных, и это число надо задать до начала прогона, используя ограничительные поля блока GENERITE. Для определения времени прогона будет использовать программный таймер, рассчитанный на время в 62440 ед.вр., что составляет 3 года, по 40 недель в году.
Рассмотрим таблицу определений (Табл.4.1).
Таблица 4.1
Операторы GPSS
Назначение
Транзакты:
1-вый сегмент
ЭВМ
2-рой сегмент
Таймер
Многоканальные ус-ва
MEN
Ремонтник
NOWON
Накопитель на 50 ЭВМ наход. в раб.
Рассмотрим блок-схему программы.
Программа
STORAGE 5$MEN,3/5$NOWON,50
*
* MODEL SEGMENT 1
*
1 CNTRL GENERATE ,,,53
2 ENTER NOWON ,
3 ADVANCE 157,25
4 LEAVE NOWON
5 ENTER MEN
6 ADVANCE 7,3
7 LEAVE MEN
8 TRANSFER ,BACK
*
* MODEL SEGMENT 2
*
GENERATE 6240
TERMINATE 1
*
* CONTROL
*
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,54
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,55
CLEAR
START 1
STORAGE 5$MEN,4
1 CNTRL GENERATE ,,,53
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,54
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,55
CLEAR
START 1
STORAGE 5$MEN,5
1 CNTRL GENERATE ,,,53
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,53
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,54
CLEAR
START 1
1 CNTRL GENERATE ,,,55
CLEAR
START 1
END
Оценка результатов
При фиксированном числе ремонтников и при достаточно малом числе -арендуемых машин, расходы велики из-за снижения производительности ВЦ. При большом числе Дарендуемых машин, расходы велики из-за их избыточного числа. Очевидно, необходимо найти минимум между этими значениями (Рис.4.2).
При заданном числе арендуемых машин, число ремонтников так, как это представлено на Рис.4.3.
При малом числе ремонтников, расходы велики из-за оплаты простаивающих ремонтников.
В табл.4.2. показана величина нагрузки, проходящей через MOWON , как функция "ремонтник-арендуемые машины". При заданном числе ремонтников нагрузка растёт при увеличении числа арендуемых машины. Аналогично этому при заданном числе арендуемых машины нагрузка растёт при увеличении числа ремонтников.
Таблица 4.2
Число занятых ремонтников
Число арендуемых машины
3
4
5
3
0,983
0,989
0,992
4
0,989
0,993
0,995
5
0,991
0,993
0,997
В табл.4.3 - 4.5 собраны значения расходов для соотношения "ре- монтник-Дарендуемые машины" В табл. 4.3 показаны фиксированные значе- ния оплаты труда ремонтников и арендуемой платы за машины..
Таблица 4.3
Число занятых ремонтников
Число -арендуемых машин
3
4
5
3
180
210
240
4
210
240
270
5
240
270
300
В табл 4.4 указана стоимость уменьшения производительности,ВЦ.
Таблица 4.4
Число занятых ремонтников
Число -арендуемых машин
3
4
5
3
136
88
64
4
88
56
40
5
73
56
24
В табл.4. показана сумма этих расходов.
Таблица 4.5
Число занятых ремонтников
Число -арендуемых машин
3
4
5
3
316
298
304
4
298
296
310
5
312
326
324
Из последней таблицы можно сделать вывод о том, что наиболее выгодным соотношением является 4 ремонтника и 4 арендуемые машины.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.