Дискретно-событийное моделирование. 
Имитационное моделирование

Дискретно-событийное моделирование — подход, соответствующий низкому и среднему уровням абстракции. Родоначальником этого подхода, основанного на концепции заявок (требований), ресурсов и потоковых диаграмм, считается Джефри Гордон, разработавший в 1960;х гг. систему моделирования GPSS. Термин «дискретно-событийное моделирование» исторически закрепился за моделированием систем обслуживания потоков объектов некоторой природы: клиентов банка, автомобилей па заправочной станции, телефонных вызовов, пациентов в поликлиниках и т. п. Обслуживание при этом может быть достаточно сложным. Например, рассматривая конвейерные системы для поточной сборки изделий как системы массового обслуживания, разработчик модели должен учитывать характеристики самих конвейеров, алгоритмы сборки изделий и разного рода дополнительные условия (например, наличие ресурсов конкретного типа). Дискретно-событийный подход широко используется в моделировании бизнес-процессов, производства, логистики, здравоохранения и т. д.

В основе дискретно-событийной модели лежит схема обработки заявок, содержащая, как правило, стохастические элементы. Значения переменной «время» генерируются системным таймером по механизму At, т. е. по существенным моментам времени. Назначение такой модели — сбор количественных характеристик, позволяющих анализировать эффективность функционирования схемы.

Довольно часто термин «дискретно-событийное моделирование» используется в более узком смысле — «процессное моделирование», для которого характерно представление динамики моделируемой системы как последовательности операций над некими пассивными заявками (трансактами, требованиями). Заявками могут быть документы, клиенты, транспортные средства, пакеты данных и т. п., а операциями над заявками — задержка, захват ресурса, разделение и т. п. Заявки в дискретно-событийном моделировании не контролируют свою динамику, но обладают определенными атрибутами, которые могут влиять на процесс их обработки (например, тип звонка, сложность работы) или накапливать статистику. Процессное моделирование используется на среднем или низком уровне абстракции — каждый объект моделируется индивидуально, но обезличенно, т. е. многие характеристики объекта не учитываются.

Большинство систем имитационного моделирования, поддерживающих дискретно-событийный подход, предлагают пользователю формализацию модели в терминах заявок, ресурсов и потоковых диаграмм. Типичная потоковая диаграмма для дискретно-событийной модели работы отделения банка в терминах системы имитационного моделирования Arena^[1] показана на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Типичная потоковая диаграмма в терминах системы Arena.

Сегодня существует более сотни коммерческих и свободно распространяемых программных продуктов, поддерживающих дискретно-событийное моделирование. Среди них есть системы общего назначения и специализированные инструменты, предназначенные для моделирования в определенной области: обслуживание, бизнес-процессы, производство, логистика и т. д. Пользовательские интерфейсы таких систем могут существенно различаться, но за ними обязательно стоит так называемый дискретнособытийный движок (engine), обеспечивающий перемещение заявки через блоки системы в соответствии с логикой дискретно-событийного подхода.

Примеры инструментов, поддерживающих такой подход в имитационном моделировании, — Any Logic, Arena, Actor Pilgrim, GPSS/PC, GPSS/H, GPSS World, Object GPSS, SimProcess, Enterprise Dynamics, Auto-Mod и др.

• [1] Sternum J. Business dynamics: systems thinking and modeling for a complex world. McGrawHill, 2000.