SIMULACION

SIMULACION

Una metodología Abstracta

Estudio informal de la metodología de simulación

jleiner

4/23/2013

Contents

Introducción a la Simulación 1

Ventajas: 1

Desventajas: 2

Filosofía, Desarrollo E Implementación De Un Modelo De Simulación 2

El Proceso De La Simulación. 2

Actividades De Pre simulación 2

Modificación De Un Sistema Existente 3

Actividades De Desarrollo 4

Actividades De Operación 5

Consideraciones Relativas a La Simulación 6

Las características de operación. 8

Variables Exógenas. 9

Variables De Estado. 9

Variables Endógenas. 9

Parámetros 9

Características De Operación 10

Identidades 10

ilustracion 1 .-Actividades de Presimulacion 3

ilustracion 2.- Actividades de Diseño 5

ilustracion 3.- Actividades de Operacion 6

ilustracion 4.-Diagrama de flujo de una empresa con procesos multiples 8

UNIDAD I

Introducción a la Simulación

La simulación consiste básicamente en construir modelos informáticos que describen la parte esencial del comportamiento de un sistema de interés, así como en diseñar y realizar experimentos con el modelo y extraer conclusiones de sus resultados para apoyar la toma de decisiones. Típicamente, se utiliza en el análisis de sistemas tan complejos que no es posible su tratamiento analítico o mediante métodos de análisis numéricos. Sus orígenes están en los trabajos de Student (wikipedia, 2013) para aproximar la distribución que lleva su nombre y los métodos que Von Neumanny Ulam introdujeron para resolver ecuaciones integrales. Desde entonces, la Simulación ha crecido como una metodología de experimentación fundamental en campos tan diversos como la Economía, la estadística, la Informática o la Física y con enormes aplicaciones industriales y comerciales como los simuladores de vuelo los juegos de simulación o la predicción bursátil o meteorológica.

Existen diversas maneras para definir el término simulación. Sin embargo debido a que se considera a la simulación como una extensión lógica y natural de los modelos analíticos y matemáticos inherentes a la Investigación de Operaciones las siguientes definiciones considerada como una de las más completas.

Simulación: “Es una técnica numérica para conducir experimentos en un computador digital la cual incluye ciertos tipos de relaciones lógicas y matemáticas necesarias para describir la estructura y comportamiento de un sistema complejo del mundo real sobre un periodo de tiempo”.

También se considera a la simulación como un proceso para describir la esencia de la realidad, el cual incluye la construcción, experimentación y manipulación de un modelo complejo en un computador.

El uso de la metodología de simulación ofrece ventajas y desventajas, entre las cuales podemos mencionar las siguientes:

Ventajas:

1. La simulación hace posible estudiar y experimentar con las interacciones complejas de un sistema dado (sin importar cuál).

2. A través de la simulación podemos estudiar el efecto de cambios ambientales, organizacionales de cierta información, en la operación del sistema.

3. La observación detallada del sistema simulado nos permite tener una mejor comprensión del mismo.

4. La experiencia al diseñar un modelo de simulación para computadora es más valiosa que la simulación en sí.

5. La simulación nos permite experimentar con situaciones nuevas para los cuales no se tiene o hay poca información.

Desventajas:

1. Los modelos de simulación para computadora son costosos y requiere tiempo para desarrollarse y validarse.

2. Se requiere gran cantidad de corridas para encontrar “soluciones óptimas”.

3. Es difícil aceptar los modelos de simulación.

4. Los modelos de simulación no son de optimización directa (son modelos de análisis).

5. Se pueden tener restricciones o limitaciones en la disponibilidad del software requerido.

Filosofía, Desarrollo E Implementación De Un Modelo De Simulación

La simulación es una de las herramientas más fáciles de usar en la ciencia administrativa, pero posiblemente una de las más difíciles de aplicar apropiadamente.

El Proceso De La Simulación.

Es apropiado examinar el proceso completo para el cuál el análisis de simulación es planeado y ejecutado. El diseño del modelo de simulación es en sí mismo una parte crítica de cualquier estudio.

El proceso comprende tres tipos de actividades:

1. Actividades de pre simulación.

2. Actividades de desarrollo.

3. Actividades de operación.

Actividades De Pre simulación

Las primeras actividades son el reconocimiento del problema, este nos lleva al estudio y análisis del sistema y culmina en el establecimiento de un objetivo dirigido a la solución del problema.

Estos objetivos se pueden categorizar en:

1. Selección de los parámetros de operación del sistema ya existente.

2. Selección de los parámetros de operación de un sistema propuesto.

3. Exploración del comportamiento del sistema.

Modificación De Un Sistema Existente

Diseño de un nuevo sistema.

En esta etapa del proceso el usuario debe evaluar las diferentes herramientas disponibles relacionadas con su objetivo.

Ejemplos:

EOQ: Modelo Tamaño de lote (control de inventarios) método de solución deductivo.

SIMPLEX: Es una solución algorítmica.

La simulación es una técnica apropiada donde no es factible experimentar con el sistema mismo o donde las técnicas analíticas directas no son disponibles.

Actividades De Desarrollo

Las primeras actividades de desarrollo son el diseño y la implementación del modelo de simulación. Después que estas tareas son completadas la siguiente actividades la “verificación del modelo”.

En el estudio del diseño de sistemas el propósito es producir un sistema que satisfaga algunas especificaciones. El diseñador puede elegir o planear determinados sistemas de componentes y conceptualmente elige una combinación determinada de componentes para construir un sistema.

El sistema propuesto se modela y se predice su comportamiento. Un modelo validado es aquel que ha probado comportarse tal como el diseñador lo intento. Fishman y Kiviat sugieren técnicas para verificación incluyendo métodos estadísticos que nos llevan más allá de las prácticas usuales de simples análisis comparativos.

La validación y verificación de un modelo parecieran ser lo mismo pero difieren conceptualmente de manera sutil.

Un modelo validado, es aquel que ha probado ser una “abstracción” razonable del sistema del mundo real que intenta representar.

La aproximación usual de “validación” es la corrida del modelo con datos históricos y comparar los resultados del modelo con los resultados del sistema para los mismos datos. Tal comparación usualmente no es válida debido a que el modelo puede ser de naturaleza experimental o predictivo.

El diseño estratégico se refiere a la actividad de planeación y diseño de la experimentación, incluye la especificación de la información que va a ser determinada y la exactitud de esta información. Existen técnicas apropiadas de diseño experimental, tales como factorial completo, fracción factorial, etc.

La experimentación al establecer un objetivo sirve para:

Exploración del comportamiento del sistema

Optimización de los parámetros del sistema

La exploración del comportamiento del sistema intenta explicar la relación entre los resultados de la Simulación yl os parámetros controlables.

La optimización es ejecutada para encontrar la combinación de los niveles de los parámetrosloscualesminimizanomaximizanlosresultadosdelasimulación.

Actividades De Operación

En esta etapa el proceso de simulación, el modelo ha sido diseñado, implementado y ha sido planeado.

Las actividades posteriores son las de llevar a cabo la experimentación. Esta debe iniciar con el diseño táctico de los experimentos que van a ser ejecutados. Estas actividades son: la determinación de número de corrida, y la cantidad de datos a utilizar en cada corrida.

También incluye el establecimiento de las condiciones iníciales de las variables del modelo, la estimación de los parámetros que alcanzan el estado de equilibrio del sistema. El usuario debe determinar como debe reconocer el equilibrio.

Otras consideraciones son: el tamaño de la muestra requerido para los datos, las técnicas a utilizar en la comparación del sistema alternativo, sí éste es el objeto de estudio.

Si el objetivo ha sido alcanzado, el estudio

...