Реферат: Имитационное моделирование группового обслуживания с несколькими этапами и двойной очередью раб

--PAGE_BREAK--2.1 Модельное время


Так как время в задаче размерное, за единицу модельного времени примем секунд. Равномерное распределение будем генерировать непосредственно в секундах, а нормальное и экспоненциальное — в минутах, с последующим умножением на 60 и округлением до ближайшего целого.


2.2 Классы иобъекты


В задаче описана открытая многоканальная система с неограниченным буфером, имеющая, однако, ряд довольно интересных особенностей. Обслуживание заявки в канале (клерком) представляет собой многоэтапный процесс с параметром — количеством единовременно обслуживаемых клиентов. Эта дисциплина носит название групповое обслуживание. Таким образом, текущее состояние процесса обслуживания характеризуется не одним значением — временем, оставшимся до завершения, а несколькими — номером этапа, временем, оставшимся до завершения этапа, и числом клиентов. Таких этапов четыре — путь на склад, поиск товара, путь обратно, расчет. На первых трех этапах число клиентов остается постоянным, на четвертом оно постепенно уменьшается до нуля, так как расплатившийся клиент покидает систему.

Интересна здесь также система очередей. Время пребывания клиента в магазине состоит из двух стадии. Сначала он стоит в общей очереди (назовем ее первичной) и ждет, когда один из клерков обратит на него внимание и примет заказ. Клиенты, находящиеся в первичной очереди, не связаны пока ни с каким клерком, а относятся как бы ко всему магазину в целом. После приема заказа клиент переходит в очередь, состоящую из людей, которые сделали заказ и ждут возвращения «своего» клерка со склада с товаром (назовем ее вторичной). Вторичная очередь соотносится с конкретным клерком, ее длина, согласно условию задачи, не может превышать шест, а количество вторичных очередей равно трем — общему количеству клерков. В противоположность этому первичная очередь может быть только одна и ограничений на длину не имеет. Разумеется, как первичная, так и любая из вторичных очередей может в течение некоторого времени быть пустой.

Заметим, что именно такая система обслуживания принята сейчас в большинстве магазинов, торгующих компьютерной и оргтехникой, в том числе и в том, услугами которого при необходимости пользуется автор. Некоторую аналогию можно провести и с обслуживанием в ресторане, гае клиент тоже сначала ждет прихода официанта, а затем — исполнения заказа, но понятие очереди в этом случае не столь акцентированное, да и система взаимоотношений официанта с клиентом ресторана все-таки несколько сложнее.

Все сказанное свидетельствует в пользу того, что логику работы клерка и всего магазина в целом надо отделить друг от друга и определить в разных классах, иначе сам принцип объектного моделирования будет выхолощен. Введем классы Клерк (Clerk) и Магазин (Shop)- Прежде чем перечислять их поля данных, подчеркнем следующее обстоятельство. В условии задачи дано максимальное значение объема группы — шесть. В общем случае можно ограничить и минимальное значение, которое назовем минимальным индексом группы (МИГ)- Смысл новою понятия заключается в то, что свободный клерк не начнет обслуживание клиентов до тех пор, пока длина первичной очереди не станет равна значению МИГ. Если к моменту накопления нужного количества клиентов свободных клерков несколько, выбор клерка, начинающего обслуживать эту группу, осуществляется случайным образом. Понятно, что стандартное значение МИГ — единица.

Еще один вопрос — взаимные ссылки между классами. В рассматриваемой системе объекты классов Clerkи Shopне являются равноправными, так как каждыйиз объектов класса Clerkвходит в зону ответственности единственного объекта класса Shop, но не наоборот. Поскольку объект Shopуправляет системой в целом, ему необходим доступ к любому объекту Clerkдля передачи ему различных сообщений (например, указание принять заказ). Каждый из клерков отвечает только за себя, и ему ссылка на Shopне нужна, так как всем информационным обменом руководит Shop. Поскольку перекрестных ссылок пет, тип указателя при объявлении поля класса Shopможно указывал, в явном виде (Clerk**), если, конечно, класс Clerkописан в header-файле раньше, чем класс Shop.

Перечислим поля данных класса Clerk.

Неизменяемые поля:

·                   среднее время нахождения клерка в пути (60 с);

·                   максимальное отклонение от среднего для времени нахождения клерка в пути (30 с);

·                   среднее время расчета одного клиента (120 с);

·                   максимальное отклонение от среднего для времени расчета одного клиента (60 с);

·                   уникальный номер клерка.
Изменяемые поля:

·                   вторичная очередь. Моделируется массивом указателей на объекты класса Client. Если клерк свободен, очередь пуста;

·                   клиент, с которым в данный момент производится расчет. Поле данных имеет смысл только при нахождении клерка в состоянии Расчет;

·                   текущее число клиентов, у которых принят заказ и которые ожидают возвращения клерка. Не то же самое, что длина вторичной очереди, поскольку в процессе расчета клиентов длина очереди меняется. Эго поле данных характеризует именно размер пакета заказов. Равен -1, если клерк свободен;

·                   время, оставшееся до прибытия клерка на склад. Значение поля данных активно только в состоянии движения на склад за товаром. В любом другом состоянии равно -1;

·                   время, оставшееся до возвращения клерка со склада Значение поля данных активно только в состоянии движения со склада с товаром. В любом другом состоянии равно -1;

·                   время, оставшееся до окончания расчета текущего клиента. Значение поля данных активно только в состоянии расчета клиентов. В любом другом состоянии рано -1;

·                   время, оставшееся до завершения поиска товаров. Значение поля данных активно только в состоянии поиска товаров при нахождении клерка на складе. В любом другом состоянии равно -1;

·                   время, прошедшее с момента принятия заказа Поле данных необходимо для сбора статистики о длительности цикла клерка — от принятия заказа до расчета последнего клиента. Если клерк свободен, значение равно -1.

Поля данных класса Shop. Неизменяемые поля:

·                   количество клерков (3). Для удобства реализации сделано глобальной переменной;

·                   максимальный объём одного заказа (6). Для удобства реализации сделано глобальной переменной;

·                   минимальный индекс группы (1);

·                   средняя интенсивность входного потока (0,5 заявок в минуту);

·                   массив указателей на объекты класса Clerk.

Изменяемые поля:

·                   первичная очередь клиентов. Из-за отсутствия ограничений на максимальную длину моделируется связным списком;

·                   время, оставшееся до прибытия следующей заявки из входного потока;

·                   текущая длина первичной очереди (вычисляемое поле).

Отношения дружественности между классами построены следующим образом: друзьями класса Clientявляются Clerkи Shop, другом класса Clerk— класс Shop.


    продолжение
--PAGE_BREAK--