Моделирование Финансовых потоков предприятия

МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«СИНЕРГИЯ»

Курсовой проект по курсу

«Компьютерное моделирование»

На тему: «Моделирование Финансовых потоков предприятия»

Выполнил: студ. гр. СЛИ-001 24.06.2013

Горбов Николай Проверил:

преподаватель каф. МаИМЭ Н. Н. Прокимнов Москва 2013

• ВВЕДЕНИЕ
• ОБЗОР
• 1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА
• 2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
• 2.1 ОПИСАНИЕ МОДЕЛИРУЕМОГО ПРОЦЕССА
• 2.2 ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ
• 3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
• 3.1 ГРАФ МОДЕЛИ
• 3.2 ОПИСАНИЕ ЛОГИКИ ПРОТЕКАНИЯ МОДЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
• 3.3 ОПИСАНИЕ СХЕМЫ PILGRIM
• 3.4 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
• 3.5 ПРОГРАММНЫЙ КОД
• 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• Список использованной литературы

Введение

Согласно заданию на курсовой проект, необходимо разработать имитационную процесс перечисления денежных средств фирмой на счет поставщика, а также заказчиком на счет фирмы.

Имеется предприятие производитель, с которым заказчик заключает контракт на производство товара и его последующую продажу. После заключения контракта с заказчиком предприятие закупает у поставщика материалы, необходимые для производства. После производства предприятие продаёт произведенный продукт заказчику.

Исходные данные:

Время моделирования 3600

Интервал заключения контрактов Закон распределения детерминированный Среднее 120

Время производства товаров Закон распределения нормальный Среднее 180

Среднеквадратичное отклонение 20

Количество производственных линий 2

Стоимость продаваемых товаров 2

Закон распределения равномерный Среднее 3000

Максимальное отклонение 100

Стоимость приобретаемых материалов 2

Закон распределения равномерный Среднее 1000

Максимальное отклонение 100

Исходное состояние счета предприятия 5000.00

Исходное состояние счета поставщика 5000.00

Исходное состояние счета заказчика 5000.00

Целью курсового проекта является создание имитационной модели.

Для достижения цели, необходимо решить задачи: разработать граф-схему имитационной модели и реализовать модель средствами Pilgrim; выполнить моделирование на полученной программе. После выполнения моделирования, необходимо определить

— количество заключенных контрактов;

— количество выполненных контрактов;

— остаток средств на счетах (предприятие, поставщик, заказчик);

— дефицит средств на счетах (предприятие, поставщик, заказчик);

— загрузку производственных линий;

для основного набора исходных данных и их возможных вариациях.

Обзор Для решения поставленной задачи целесообразно применить компьютерное моделирование, так как моделирование случайных процессов детерминированными моделями невозможно.

В процессе управления различными процессами постоянно возникает необходимость прогнозирования результатов в тех или иных условиях. Для ускорения принятия решения о выборе оптимального варианта управления и экономии средств на эксперимент используются модели процессов.

Все многообразие моделей можно разделить на следующие группы. По своему назначению модели делятся на статические и динамические. Статические модели демонстрируют структуру объекта. С точки зрения данного определения они отвечают на вопросы типа «Как устроено…». Динамические модели демонстрируют поведение объекта во времени. Они отвечают на вопросы типа «Что будет, если…» .

По принципу работы модели можно разделить на математические и имитационные. Математические модели описывают объект с помощью математических формул, по которым выходные параметры вычисляются на основании значений входных параметров. Имитационные модели имитируют действия, выполняемые объектом, и выходные параметры получаются как результат этих действий. Осуществлять моделирование можно как с помощью физической имитации процессов, так и с помощью программных средств ЭВМ. Второй способ, естественно, является наиболее предпочтительным с точки зрения времени и затрат на построение модели и проведение экспериментов с ней. В настоящее время под термином «имитационная модель», как правило, понимают именно специальный программный продукт, позволяющий имитировать заданный процесс.

Процессы финансовых потоков предприятия можно отнести к классу систем массового обслуживания (СМО).

СМО — это система, в составе которой можно выделить обслуживающие приборы и потоки заявок.

Заявка — это требование какого-либо обслуживания, выполняемого в течение некоторого промежутка времени (возможно, нулевого).

Обслуживающий прибор (ОП) — это устройство (подразделение, исполнитель и т. д.), которое реализует процесс обслуживания заявки.

Поток заявок — это перемещение заявок от одного ОП к другому.

На рисунке (Рис. 1.1) представлена общая схема структуры систем массового обслуживания. Заявки поступают на вход всей СМО и далее каждого ОП с заданным интервалом времени. При определенных сочетаниях интервала поступления и интервала обслуживания заявок в СМО могут возникать очереди на входе обслуживающих приборов.

Рис. 1.1 Общая схема структуры СМО

Многие экономические системы относятся к системам массового обслуживания. На входе экономической системы имеются заявки на производство товаров или оказание услуг. Целью функционирования экономических систем является получение прибыли. Обслуживание заявки состоит в ее выполнении, то есть в преобразовании в выходную продукцию предприятия, которая далее преобразуется в прибыль.

Имитационные модели СМО имитируют обслуживание потока заявок. Для создания таких моделей предназначена система PILGRIM. Основные вопросы, на которые отвечает имитационная модель, это:

· время обслуживания заявки в моделируемой системе с учетом ожидания в очередях;

· загрузка ресурсов системы.

1. Обоснование выбора

Для построения имитационной модели конкретной системы необходимо провести анализ структуры процессов, происходящих в ней (этап структурного анализа). В ходе структурного анализа необходимо выделить:

· динамические объекты системы (ДО);

· элементарные процессы (ЭП);

· связи между процессами.

В системах массового обслуживания динамическим объектом является заявка. Элементарным называется процесс, рассматривающийся как обслуживающий прибор типа «черного ящика» с известными входными и выходными потоками заявок и интервалом обслуживания. Внутренняя структура элементарного процесса рассмотрению не подлежит.

Связи между процессами бывают двух типов:

· поток ДО;

· управление.

Наличие между двумя ЭП связи первого типа означает переход ДО из одного ЭП в другой. Связь второго типа подразумевает воздействие одного ЭП на другой (изменение состояния).

В процессе структурного анализа системы строится структурная схема процессов. Схема состоит из связанных блоков, представляющих процессы. Схема строится по принципу иерархической декомпозиции. Блоком верхнего уровня является сама система в целом. Далее каждый блок подвергается декомпозиции, то есть разделяется как целое на составляющие части на более детальной диаграмме. Блоки, не подлежащие дальнейшей детализации, соответствуют элементарным процессам.

Связи между блоками представляются на диаграммах с помощью стрелок. Для каждого типа связи используется свой тип стрелок, например, переход ДО обозначается сплошной линией, а управлениепунктирной.

При построении структурной схемы процессов должно соблюдаться правило наследования связей. Оно состоит в том, что на диаграмме, детализирующей каждый процесс, должны сохраняться все входные и выходные стрелки, входы и выходы связей «родительского» процесса.

Важным принципом структурного анализа является также принцип абстрагирования. Он состоит в том, что структурная схема не должна учитывать качественную сущность процессов. Системы, относящиеся к различным предметным областям, могут иметь одну и ту же структуру процессов.

По структурной схеме процессов строится схема имитационной модели системы. Средством построения моделей в системах типа PILGRIM является специфический конструктор, представляющий собой набор узлов различного назначения. На схеме имитационной модели узел есть графическое изображение некоторого типового процесса, или можно сказать, что внутри узла работает процесс. При этом элементарный процесс может быть, вообще говоря, представлен несколькими узлами имитационной модели, если этого требует логика его работы. Работа имитационной модели осуществляется по алгоритму (Рис. 1.1).

Таким образом, схема имитационной модели представляет собой направленный граф, вершины которого представляют собой компоненты элементарных процессов, а дуги определяют направление потоков динамических объектов и управляющих воздействий.

Рис. 1.1 Алгоритм моделирования с постоянным шагом

2. Аналитическая модель

2.1 Описание моделируемого процесса

Согласно заданию на курсовой проект, необходимо разработать имитационную модель перечисления денежных средств фирмой на счет поставщика, а также заказчиком на счет фирмы.

Имеется предприятие производитель, с которым заказчик заключает контракт на производство товара и его последующую продажу. После заключения контракта с заказчиком предприятие закупает у поставщика материалы, необходимые для производства. После производства предприятие продаёт произведенный продукт заказчику.

2.2 Описание модели

имитационный модель программа код

Граф схема имитационной модели финансовых потоков предприятия на рисунке (Рис. 2.1).

Поясним работу схемы. Интервал генерации транзактов, имитирующих заключение договора с заказчиком, имеет детерминированное значение.

Транзакты заключения договора генерируется в узле AG101. Интервал генерации транзактов, имитирующих заключение договора с заказчиком, имеет детерминированное значение по условию задания.

Затем транзакт переходит в узел SND 102, имитирующий счёт фирмы, отправляющий финансы на счёт поставщика — узел SND 103.

Из узла S103 транзакт переходит в узел S104, имитирующий производство в 2 потока. Транзакты обслуживаются в данном узле столько времени, сколько необходимо для производства товара.

Затем транзакт переходит в узел SND 105, который имитирует перечисление средств со счёта заказчика на счёт фирмы производителя.

Рис. 2.1 Граф модели

3. Имитационная модель

3.1 Граф модели

Строим граф модели (Рис. 3.1)

Рис. 3.1

В графе используются следующие узлы (Таблица 3.1). Также при моделировании используюется переменная x (double), для подcчёта стоимости материалов и товара.

Узел 101 имитирует заключение контракта.

В узле 102 происходит перечисление средств со счёта фирмы на счёт заказчика.

Узел 103 имитирует получение денежных средств поставщиком и получение материалов производителем.

Узел 104 имитирует производство товара в 2 потока.

Узел 105 имитирует перечисление денежных средств со счёта покупателя на счёт фирмы-производителя.

Узел 106 имитирует получение заказчиком товара.

Таблица 3.1

3.2 Описание логики протекания модельных процессов

С интервалом в 120 дней предприятие заключает с заказчиком контракт на производство товара. (AG101 генерирует транзакты заключения контракта).

После заключения контракта, предприятие закупает у поставщика сырьё для производства товара (Перечисление средств с узла SND102(счёт фирмы) на узел SND103(счёт поставщика)).

После получения сырья начинается этап производства товара. Время производства товара — от 160 до 200 дней на каждой из двух производственных линий.

После производства товара заказчик перечисляет (SND105) средства на счёт фирмы (SND102).

Далее заказчик получает товар (T106).

3.3 Описание схемы Pilgrim

Подробное описание узлов представлено на рисунках (Рис. 3.2-Рис. 3.9).

Начальное состояние счётов предприятия, поставщика и заказчика определяется при инициализации ресурсов:

assign (102, none, 5000);

assign (103, none, 5000);

assign (105, none, 5000);

Стоимость материала (сырья) устанавливается при поступлении транзакта в узел SND102 с помощью функции unifrm (равномерный закон на отрезке [m-r, m+r])

x=unifrm (900,1100);

А затем эта сумма списывается со счёта производителя и поступает на счёт поставщика:

assign (103, add, x);

Стоимость товара устанавливается при поступлении транзакта в узел SND105 с помощью функции unifrm (равномерный закон на отрезке [m-r, m+r])

x=unifrm (2900,3100);

А затем эта сумма списывается со счёта производителя и поступает на счёт поставщика:

assign (102, add, x);

Рис. 3.2 Окно ModBeg

Рис. 3.3 Список переменных

Рис. 3.4 Генератор заключения контрактов AG 101

Рис. 3.5 Узел счёта фирмы SND102

Рис. 3.6 Счёт поставщика SND103

Рис. 3.7 производство товара Q104

Рис. 3.8 Счёт заказчика SND105

Рис. 3.9 Фиксируем продажу товара заказчику

3.4 Результаты моделирования

Для моделирования выполним файл budget.exe. На экране отобразится окно моделирования. Чтобы отобразить график очереди покупок из меню «Результаты» выберем команду «Динамика задержек в очереди» (Рис. 3.10).

Рис. 3.10

Затем из меню «Моделирование» выберем команду «Запуск модели» (Рис. 3.11).

Рис. 3.11

Результат моделирования представляется в табличной форме (Рис. 3.12) в файле potoki. txt и в виде графика (Рис. 3.13) на котором отображается динамика очереди покупок.

Рис. 3.12

Рис. 3.13

Из расчетов видно, что за 3600 суток удалось выполнить условия 28-ми контрактов, из 30ти заключенных.

Так же мы можем увидеть все полученные и снятые со счетов средства.

Таким образом:

Остаток средств на счету фирмы составил:

96 744.65- 26 635.75=70 108.9

Остаток средств на счету поставщика:

31 635.75

Дефицит средств на счету заказчика:

91 744.65−5000=86 744.65

3.5 Программный код

#include

forward

{

int fw;

float x=0;

modbeg («Потоки», 113, 3600, (long)time (NULL), none, 105, none, none, 2);

ag («Заключение контракта», 101, none, none, 120, none, none, 102);

assign (102, none, 5000);

assign (103, none, 5000);

assign (105, none, 5000);

network (dummy, dummy)

{

top (102):

x=unifrm (900,1100);

assign (103, add, x);

send («покупка материалов (с ф)», 103, x, prty, 103);

place;

top (103):

send («получение материалов (сп)», 103, 0, none, 104);

place;

top (104):

serv («Производство», 2, none, norm, 180, 20, none, 105);

place;

top (105):

x=unifrm (2900,3100);

assign (102, add, x);

send («Оплата товара (сз)», 102, x, none, 106);

place;

top (106):

term («Контракт выполнен»);

place;

fault (123);

}

modend («potoki.txt», 1, 8, page);

return 0;

}

4. Анализ результатов

Проведем анализ влияния времени заключения контрактов на загрузку производственных линий. Будем изменять время от 120 до 80 с шагом 10 и определим загруженность линий и количеством выполненных заказов. Результаты моделирования представлены на рисунках (рис. 4.1−4.5)

Рис. 4.1 Результаты моделирования при времени 110

Рис. 4.2 Результаты моделирования при времени 100

Рис. 4.3 Результаты моделирования при времени 90

Рис. 4.4 Результаты моделирования при времени 80

Рис. 4.5 Результаты моделирования при времени 70

Сведем результаты в таблицу (Таблица 4.1).

Таблица 4.1

Заключение

Таким образом, в работе выполнено построение имитационной модели финансовых потоков предприятия. В ходе работы разработана граф-схема имитационной модели и выполнен детальный анализ схемы, реализована имитационная модель средствами Pilgrim, получена программная модель и выполнено моделирование системы с заданными параметрами.

В ходе проведенных исследований на имитационной модели установлено, что при значении времени заключения контрактов до 90 наблюдается наибольший процент загруженности производственных линий. При повышении загруженности линий падает себестоимость товара. Следовательно, мы можем понять, что для предприятия будет выгодно увеличить число выполняемых заказов на 7−12 единиц, например, найдя дополнительного заказчика.

При превышении значения времени заключения контракта в 90 предприятие не будет успевать все заказы в срок.

1. Алиев Т. И. Основы моделирования дискретных систем. — СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. — 363 с.

2. Емельянов А. А., Власова Е. А. Имитационное моделирование экономических процессов" - М. Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права. 2002. — 92 с.

3. Имитационное моделирование экономических процессов: Учеб. пособие / А. А. Емельянов, Е. А. Власова, Р. В. Дума; Под ред. А. А. Емельянова. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 368 с

4. Карпов Ю. Имитационное моделирование систем.

Введение

в моделирование с AnyLogic 5. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 400 с.

5. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания // М.: Машиностроение. 1979. — 432 с.

6. Лоу AM, Кельтон В. Д. Имитационное моделирование. 3-е издание// СПб.: Питер, Киев: BHV, 2004. — 847 с.

7. Рыжиков Ю. И. Имитационное моделирование. Теория и технология // СПб.: КОРОНА принт, 2004. — 384 с.

8. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука// М.: Мир, 1971. — 418 с.