Моделирующий алгоритм. 
Имитационная модель

Имитационный характер исследования предполагает наличие логико, или логико-математических моделей, описываемых изучаемый процесс (систему).

Логико-математическая модель сложной системы может быть как алгоритмической, так и неалгоритмической.

Чтобы быть машинно-реализуемой, на основе логико-математической модели сложной системы строится моделирующий алгоритм, который описывает структуру и логику взаимодействия элементов в системе.

Имитационная модель — это программная реализация моделирующего алгоритма. Она составляется с применением средств автоматизации моделирования. Подробнее технология имитационного моделирования, инструментальные средства моделирования, языки и системы моделирования, с помощью которых реализуются имитационные модели, будут рассмотрены ниже.

Имитационная модель банковской системы

Для того, чтобы привести пример имитационного моделирования можно рассмотреть обслуживание клиентов банка кассиром. Клиенты приходят в банк. Ждут обслуживания, если кассир занят, обслуживаются у кассира, потом уходят из банка. Клиенты, которые приходят в банк в тот момент, когда кассир занят, ждут обслуживания в одной очереди. Для упрощения задачи, можно ввести условие, что время прибытия клиента и время его обслуживания заранее известны для каждого из клиентов (таблица 1). Цель состоит в ручной имитации функционирования данной системы, чтобы определить, какой процент времени кассир свободен и какое среднее время пребывания клиента в банке.

Итоги имитации с учетом исходных данных (таблица 1) приводятся в таблице 2. При этом предполагалось, что в начальный момент времени в банке нет клиентов, кассир свободен. А первый клиент прибывает в момент времени, равный 3,2 минуты.

В таблице № 2 первый и второй столбцы заимствованы из таблицы № 1. Время начала обслуживания, которые мы обозначили в третьем столбце, зависит от того, покинул ли предыдущий клиент банк. Оно принимается как равное наибольшему значению из времен прибытия данного клиента и ухода предыдущего. Время ухода, представленное в четвертом столбце, вычисляется как сумма соответствующего элемента третьего столбца и времени обслуживания данного клиента, которое определяется по таблице №.

Но, при этом, в ней нет данных о кассире. О длине очереди к кассиру. Чтобы получит информацию подобного рода, нужно изучить действия, которые связаны с обстановкой. Логика при обработке событий прихода и ухода зависит от состояния системы в момент наступления события. Когда наступает событие прихода клиента ситуация развивается дальше в зависимости от состояния кассира. Когда кассир свободен, он начинает обслуживать посетителя и становится в статус занят. Здесь же идет планирование такого события как уход этого клиента в момент времени, равный текущему времени плюс время его обслуживания. Когда кассир занят, обслуживание клиента не происходит. Поэтому он встает в ожередь ожидания. Длина этой очереди увеличивается на одного человека. Обработка события уход клиента зависит от того, какой длины очередь. Если в очереди ест клиент, тогда кассир остается в статусе занят. А длина очереди уменьшается на одного. И для первого клиента в очереди планируется событие «уход» Если очередь пуста, кассир переводится в состояние «свободен».

Результаты имитации показывают следующее: в течение первых 40 мин работы в банке в среднем одновременно находилось 1,4525 клиента, а кассир был свободен 20% времени.

Чтобы располагать данные события прихода и ухода клиента в хронологическом порядке, нужно вести записи событий. События для последующей обработки. Это должно осуществляться при помощи занесения моментов наступления следующего события прихода и следующего события ухода. Сравнение этих моментов определяет выбор одного из событий для обработки.