Моделирование и принятие решений в организационно-технических системах. В 2-х ч. Ч. 2

Министерство образования и науки Российской Федерации

Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

К. А. Аксенов, Н. В. Гончарова, О. П. Аксенова

Моделирование и принятие решений  
в организационно-технических систеМах

Часть 2

Рекомендовано Региональным отделением УрФО  
учебно-методического объединения вузов  
Российской Федерации по образованию  
в области радиотехники, электроники,  
биомедицинской техники и автоматизации 
в качестве учебного пособия  
для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению подготовки 
220400 — Управление в технических системах в УрФО

Москва
Издательство «ФЛИНТА»
Издательство Уральского университета
2018

2-е издание, стереотипное

УДК 681.5.01:005(075.8)
ББК 32.965я73+65.050.2я73

А42

Рецензенты: 
Институт экономики УрО РАН, Центр экономической безопасности 
д-р физ.-мат. наук, проф. А. Ф. Шориков (Екатеринбург);
канд. техн. наук, доц. В. М. Кормышев (директор ООО «УралСпортСервис»).
Научный редактор — д-р техн. наук, проф. Л. Г. Доросинский

Аксенов, К. А.
А42
Моделирование и принятие решений в организационно- 

технических системах [Электронный ресурс]: учебное пособие. 
В 2 ч. Ч. 2 / К. А. Аксенов, Н. В. Гончарова, О. П. Аксенова. — 
2-е изд., стер. — М. : ФЛИНТА : Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 126 с.

ISBN 978-5-9765-3513-8 (ФЛИНТА, ч.2)
ISBN 978-5-9765-3516-9 (ФЛИНТА, общий)
ISBN 978-5-7996-1322-8 (Изд-во Урал. ун-та, ч. 2)
ISBN 978-5-7996-1320-4 (Изд-во Урал. ун-та, общий)

 
В учебном пособии отражены аспекты моделирования и принятия 
решений в организационно-технических системах. Основное внимание 
уделено моделированию бизнес-процессов с использованием автоматизированных средств поддержки принятия решений. Описаны процессы 
системного анализа, моделирования и принятия решений на промышленных предприятиях. Рассмотрены методы моделирования организационно-технических систем и существующие системы поддержки принятия 
решений. Пособие содержит примеры, иллюстрирующие материал. Предназначено для студентов дневной и дистанционной форм обучения 
направ-лений 230100 – Информатика и вычислительная техника, 220400 
– 
Управ-ление 
в 
технических 
системах, 
080200 
– 
Менеджмент 
специальности 080502 – Экономика и управление на предприятии 
(металлургия). 

Библиогр.: 19 назв. Табл. 17. Рис. 128. УДК 681.5.01:005(075.8)
ББК 32.965я73+65.050.2я73

   © Уральский федеральный 
       университет, 2015

ISBN 978-5-9765-3513-8 (ФЛИНТА, ч.2)
ISBN 978-5-9765-3516-9 (ФЛИНТА, общий)
ISBN 978-5-7996-1322-8 (Изд-во Урал. ун-та, ч. 2)
ISBN 978-5-7996-1320-4 (Изд-во Урал. ун-та, общий)

1. решение задачи Моделирования  
ресурсных процессов производства  
в систеМе BPsim.mAs

1.1. НазНаЧеНие системы

Программный комплекс BPsim.MAS [1–9, 14–15, 17] предназначен для решения задач динамического интеллектуального 
моделирования мультиагентных процессов преобразования ресурсов (МППР), к которым относятся производственные и бизнес-процессы, организационно-технические системы. Комплекс 
в целом предназначен для решения задач системного анализа (обследования), для разработки моделей производственных 
и бизнес-систем, анализа узких мест, реинжиниринга и оптимизации исследуемых процессов. Применение математических 
моделей МППР позволяет на новом уровне генерировать и анализировать возможные прогнозы принятия решений. Удобный 
графический интерфейс позволяет решать задачи бизнес-моделирования непрограммирующему пользователю.

1.2. ФуНкции системы

Система обеспечивает выполнение следующих функций:
· 
описание предметной области исследуемых процессов;
· 
описание ресурсов;
· 
описание средств;
· 
описание агентов;
· 
описание целей агентов;
· 
описание иерархической модели МППР на ресурсах;

· 
описание заявок (транзактов);
· 
описание иерархической модели МППР на заявках;
· 
проведение функционально-стоимостного анализа системы;
· 
проведение имитационных экспериментов;
· 
экспорт результатов экспериментов в MS Excel.

1.3. ПоНятие ПредметНой области (По). 
главНое окНо Программы, вкладка «По»

Предметная область (ПО) необходима для объединения 
моделей в группы (области) по признаку использования одинакового набора элементов для описания модели. Элементами ПО 
являются: модели, ресурсы, средства, заявки. Модели, принадлежащие одной предметной области, строятся на общем множестве 
ресурсов, средств и заявок.
При запуске программы открывается главное окно «Simulation (Имитация)», вкладка «ПО» (рис. 1.1).

Вкладка «ПО »

Панель работы с ПО
Панель конструктора модели

Панель управления 
экспериментом

Панель проигрывания модели

Удаление объекта

Верхний  уровень 
декомпозиции

Панель масштабирования 
элементов рабочего пространста

Закрытие окна

Письмо 
разработчикам

Рис. 1.1. Главное окно, вкладка «ПО»
Для работы с предметной областью предназначена панель 
работы с ПО (рис. 1.2) и пункты меню главного окна «Общие» 
и «Справочники».

Новая ПО
Открыть ПО

Рис. 1.2. Панель работы с ПО

Панель инструментов окна содержит:
1) панель конструктора модели,
2) панель управления экспериментом,
3) панель масштабирования элементов рабочего пространства,
4) панель проигрывания модели.
Пункт меню «Общие» предназначен для:
- создания новой предметной области,
- открытия уже существующей,
- закрытия текущей предметной области,
- выбора пользовательского интерфейса,
- выхода из программы.
Пункт меню «Справочники» предназначен для работы 
с элементами ПО и их типами, а также для назначения иконок 
элементам ПО.
Пункт меню «Модель» предназначен для построения модели на вкладке «Модель» главного окна.
Пункт меню «Вид» предназначен для отображения различной информации на вкладке главного окна «Модель».
Пункт меню «Проигрывание» предназначен для проведения и наблюдения за экспериментом с моделью на вкладке главного окна «Модель».
Пункт меню «О программе» содержит информационное 
окно с данными о фирме-разработчике и реализует функцию обратной связи с разработчиками программы.
Добавление/открытие ПО можно осуществить в главном окне на вкладке «ПО» двумя способами:
1) путем выбора пункта меню «Общие  Новая ПО», 
«Общие Открыть…»;
2) путем активации соответствующей кнопки панели инструментов (см. рис. 1.2).
При создании ПО появится окно «Добавить предметную 
область» (рис. 1.3, а), при открытии — окно «Предметная область» (рис. 1.3, б).

а                                                            б

Рис. 1 .3. Работа с ПО: а — создание ПО; б — открытие ПО

Редактирование ПО осуществляется в окне открытия 
ПО «Предметная область» при помощи панели инструментов 
(рис. 1.4).

Закрыть окно

Импортировать ПО

Выбрать ПО

Новая ПО

Редактировать ПО

Удалить ПО

Рис. 1.4. Панель работы с ПО
При работе с элементами ПО реализованы следующие 
горячие клавиши:
1) находясь в дереве элементов ПО с помощью клавиши 
«Insert», можно добавить новый элемент ПО;
2) находясь на элементе, его можно удалить с помощью 
клавиши «Ctrl+Del»;
3) находясь на элементе, его можно переименовать с помощью клавиши «F2».

1.4. ФуНкции, методы создаНия Формул. 
окНо редактироваНия Формул

Формулы в BPsim.MAS служат для описания следующих 
элементов:
1) операции — захвата и освобождения ресурсов, средств, 
заявок; длительности преобразования, приоритета операции.
2) агента — базы знаний и приоритета а гента;
3) цели и параметра цели — количественного выражения 
цели.

В системе предусмотрены вспомогательные математические функции и методы, которые облегчают создание формул; 
перечень их приведен в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Математические функции и методы системы

Функция, метод
Описание

1
2

ArcTan (X: дробное): 
дробное
Возвращает арктангенс угла X (X – угол 
в радианах)

Cos (X: дробное): 
дробное
Возвращает косинус угла X (X – угол 
в радианах)

Exp (X: дробное): 
дробное
Возвращает экспоненту числа X

Exponent (X: дробное): 
дробное
Функция экспоненциального 
распределения

Ln (X: дробное): 
дробное
Возвращает натуральный логарифм 
числа X

Max (f1: дробное;..fn: 
дробное;): дробное
Возвращает максимальное число из 
множества f1… fn

Min (f1;..fn;): дробное
Возвращает минимальное число из 
множества f1… fn

Функция, метод
Описание

1
2

RandG (M: дробное, G: 
дробное): дробное

Функция нормального распределения
(M – математическое ожидание,  
G — среднеквадратическое отклонение 
(корень квадратный из дисперсии))

Random (X: целое): 
дробное
Возвращает случайное значение, 
в диапазоне [0, x)

Round (X: дробное): 
целое
Округление дробного числа X

Sin (X: дробное): 
дробное
Возвращает синус угла X  
(X – угол в радианах)

Sqr (X: дробное): 
дробное
Возведение числа X  
в квадратную степень

Sqrt (X: дробное): 
дробное
Возвращает квадратный корень  
из числа X

Tan (X: дробное): 
дробное
Возвращает тангенс угла X  
(X – угол в радианах)

Все функции, методы и операторы нашли свое отражение 
в окне редактирования формул. Окно редактирования формул
(см. рис. 1.5) состоит из окна редактирования, панели стандартных операций, панели управления окном и табличного списка 
переменных, функций (методов) системы и операторов работы 
с заявками, разнесенных по вкладкам.

Окончание табл. 1.1

Окно 
редактирования

Панель стандартных 
операций

Быстрый отбор по 
системному имени

Табличный список

Вкладки переменных , 
функций и операторов

Быстрый отбор по 
наименованию

Панель 
управления окном

Рис. 1.5. Окно редактирования формул

Окно редактирования используется для отражения созданной формулы.
Панель стандартных операций содержит наиболее часто 
используемые операции, доступные при построении формул 
(табл. 1.2).
Панель управления окном описана на рис. 1.6.

Изменение размера 
шрифта поля формулы

Отмена 
Применить формулу

Рис. 1.6. Панель управления  окном редактирования формул

Вкладка «Переменные РП» содержит табличный перечень 
переменных рабочей памяти (РП): ресурсов (префикс системного имени Res), средств (префикс Mech), заявок (префикс Z), операций (префикс w), агентов (префикс a).
Вкладка «Функции, методы» содержит табличный перечень 
функций и методов построения формул, приведенных в табл. 1.2.

Вкладка «Операторы заявок» содержит табличный перечень операторов работы с заявками.
Таблица 1.2
Операции, используемые при построении формул

Тип операции
Знак
Описание

арифметическая 
операция

–
вычитание
+
сложение

*
умножение

/
деление
^
возведение в степень

~
изменение знака числа

!
целая часть от деления (div)
$
дробная часть от деления (mod)

логическая операция

?
XOR двух целых чисел

&
AND двух целых чисел 
(конъюнкция)

|
OR двух целых чисел 
(дизъюнкция)

операция отношения

=
равно
<>
не равно

>
больше

>=
больше или равно
<
меньше

<=
меньше или равно

операция присваивания
:=
присваивание

кванторы

-]
квантор существования

\/
квантор всеобщности

[квантор принадлежности

~ [квантор непринадлежности

управление порядком 
операций
(
скобка выражения открывающая

) 
скобка выражения закрывающая