Методическое пособие по ВТ (стр. 3 из 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 GРSS 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 GРSS | 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
STORAGE5$MEN,3/5$NOWON,50
*
* MODEL SEGMENT 1
*
1CNTRLGENERATE,,,53
2ENTERNOWON ,
3ADVANCE157,25
4LEAVENOWON
5ENTERMEN
6ADVANCE7,3
7LEAVEMEN
8TRANSFER,BACK
*
* MODEL SEGMENT 2
*
GENERATE6240
TERMINATE1
*
* CONTROL
*
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
STORAGE5$MEN,4
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
STORAGE5$MEN,5
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,53
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,54
CLEAR
START1
1CNTRLGENERATE,,,55
CLEAR
START1
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.