Разработка модели в среде AnyLogic

AnyLogic — программное обеспечение для имитационного моделирования, разработанное российской компанией The AnyLogic Company (бывшая «Экс Джей Текнолоджис», англ. XJ Technologies).

Среда AnyLogic основана на результатах, которые были получены в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие. По сравнению с традиционными инструментами AnyLogic предоставляет более значимые возможности при меньших трудозатратах, поскольку позволяет:

• 1. Моделировать быстрее при помощи визуальных, гибких, расширяемых, повторно-используемых объектов, а также языка Java.
• 2. Моделировать точнее, применяя разные подходы, комбинируя и модифицируя их для конкретной цели.
• 3. Увеличить жизненный цикл модели, быстро подстраивая её к меняющимся условиям, при решении которых необходимы как высокий, так низкий уровни абстракции.
• 4. Использовать мощный арсенал средств анализа и оптимизации непосредственно из среды разработки модели.
• 5. Просто и эффективно интегрировать модель открытой архитектуры с офисным и корпоративным ПО, включая электронные таблицы, БД, ERP и CRM системы.
• 6. Эффектно представить свои результаты, сопровождая модель интерактивной анимацией любой сложности, а также давая возможность доступа к модели-аплету через Интернет.

Инструмент обладает современным графическим интерфейсом и позволяет использовать язык Java для разработки моделей, который представлен на рисунке 7.4.

Рисунок 7.4 — Графический интерфейс AnyLogic.

Построим модель, используя программное средство AnyLogic, для управления государственных программ, управления макроэкономики и стратегического планирования и управления организационной, правовой, кадровой работы и оценки регулирующего воздействия, опираясь на вышеприведенные данные и правила построения имитационой модели в среде AnyLogic. Полученная модель представлена на рисунке 7.5.

В данном случае:

• 1) объект «source» генерирует запросы и заявки, которые поступают каждому сотруднику управления с определенной периодичностью;
• 2) объект «queue» создает очередь заявок и запросов, ожидающих приема объектами, следующими за данным в процессе обработки;
• 3) объект «selectOutput» разделяет процесс обработки заявок и запросов на подпроцессы;
• 4) объект «delay» задерживает заявки на заданный период времени;
• 5) объект «sink» уничтожает поступившие заявки и запросы.

При запуске модели может возникнуть логическая ошибка, которая отмечает факт переполнения ёмкости объекта «source» заявками, что не позволяет им войти в блок «queue». Обычно такое происходит при увеличении интервала емкости от 6 до 14 — модель будет по-прежнему останавливаться с ошибкой. Покажем это на рисунке 7.6.

Рисунок 7.6 — Запуск модели.

Построим аналогичную модель, но уже для процесса обработки заявок и запросов управлением макроэкономики и стратегического планирования. Представим результат моделирования на рисунке 7.7.

Рисунок 7.7 — Результат моделирования.

В данном случае был изменен период обработки заявок, вместимость заявок (с 5 до 15), время между прибытиями заявок и время моделирования. Также отметим, что с целью уничтожения заявок и запросов необходим лишь один объект «sink», т.к. в момент их входа в объект «queue» затрачивается меньшее время для обработки, которое позволяет организовать работу управления в оперативном режиме и не пропускать необработанные запросы.

Для применения визуализации модели и более детального подхода воспользуемся анимационной составляющей. Представим процесс получения и обработки заявок на рисунке 7.8.

Рисунок 7.8 — Визуализация модели.

Из рисунка видно (сервер окрашен в зеленый цвет), что заявки обрабатываются на всем периоде моделирования без возникновения ошибок и очередей. При увеличении вместимости заявок с 15 до 50 процесс обработки может «затормаживаться» и создавать очереди, а также увеличить время задержки. Представим это на рисунке 7.9., где сервер уже окрашен в красный цвет.

Рисунок 7.9 — Результат работы модели при увеличении вместимости до 50.

В большей степени отмечается влияние количества обработанных заявок каждым объектом в период их поступления на общее время обработки всеми объектами в системе. Полный листинг программного кода модели, построенной в среде имитационного моделирования AnyLogic (язык Java) приведен в Приложении Б.