Программный продукт. 
Имитационное моделирование

Имитационный модуль был разработан в среде AnyLogic Professional 6.9.0 на языке Java. Язык и платформа имеют большие возможности по имитации модулей производства и обработка производственной информации.

AnyLogic — программное обеспечение для имитационного моделирования, разработанное российской компанией The AnyLogic Company. [2].

AnyLogic — единственный инструмент имитационного моделирования (ИМ), который поддерживает все подходы к созданию имитационных моделей: процессно-ориентированный (дискретно-событийный), системно динамический и агентный, а также любую их комбинацию. [2].

На рис. 13 изображен интерфейс программы.

Рисунок 13. Интерфейс AnyLogic.

AnyLogic работает на следующих платформах: Microsoft Windows, Apple Mac, Linux. Для работы AnyLogic требуется Java 2 Standard Edition 6.0 или выше.

Также java-аплеты (прикладная программа) AnyLogic могут быть запущены в браузере.

Возможности AnyLogic:

Метаданные.

Метаданными в среде AnyLogic являются конструкции ввода данных, их обработка и статистика, средства классификации, ведение аналитики и др. Панель Палитра содержит элементы, которые могут быть добавлены на диаграмму класса активного объекта или эксперимента.

Элементы использовавшиеся в разработке модели:

Диаграмма состояний — если у активного объекта можно выделить несколько состояний, выполняющих различные действия при происхождении каких-то событий, или если у активного объекта есть несколько качественно различных поведений, последовательно сменяющих друг друга при происхождении определенных событий, то поведение такого объекта может быть описано в терминах диаграммы состояний. Диаграмма состояний позволяет графически задать пространство состояний алгоритма поведения объекта, а также события, которые являются причинами срабатывания переходов из одних состояний в другие, и действия, происходящие при смене состояний. С помощью диаграмм состояний можно графически задать дискретные поведения объектов любой сложности, куда более разнообразные, чем элементарные состояния свободен/занят (idle/busy), открыт/закрыт (open/closed), исправен/неисправен (up/down) и т. п., предлагаемые большинством блочных инструментов моделирования.

Диаграммы состояний AnyLogic соответствуют стандарту UML. Они сохраняют графический вид, атрибуты и семантику выполнения, определенную в UML.

Диаграмма состояний представляет собой состояния, соединенные переходами. Переходы могут сработать в результате заданного в качестве условия перехода события — это может быть истечение заданного таймаута, получение диаграммой состояний сообщения, выполнение заданного логического условия и т. д. Срабатывание перехода приводит к переходу управления диаграммы состояний в то состояние, в которое ведет этот переход. Состояния могут быть иерархическими, т.e. содержать другие состояния и переходы.

С помощью диаграмм состояний можно графически задать дискретные поведения объектов любой сложности, куда более разнообразные, чем элементарные состояния свободен/занят (idle/busy), открыт/закрыт (open/closed), исправен/неисправен (up/down) и т. п., предлагаемые большинством блочных инструментов моделирования.

Диаграммы состояний AnyLogic соответствуют стандарту UML. Они сохраняют графический вид, атрибуты и семантику выполнения, определенную в UML. Диаграмма состояний представляет собой состояния, соединенные переходами. Переходы могут сработать в результате заданного в качестве условия перехода события — это может быть истечение заданного таймаута, получение диаграммой состояний сообщения, выполнение заданного логического условия и т. д. Срабатывание перехода приводит к переходу управления диаграммы состояний в то состояние, в которое ведет этот переход. Состояния могут быть иерархическими, т.e. содержать другие состояния и переходы. На рис. 14 изображена диаграмма состояний.

Рисунок 14. Диаграмма состояний Модели AnyLogic могут быть основаны на любой из основных парадигм имитационного моделирования: дискретно-событийное моделирование, системная динамика, и агентное моделировании (рис. 15).

Рисунок 15. Три подхода имитационного моделирования Главное преимущество работы в AnyLogic состоит в том, что при разработке модели можно использовать концепции и средства из нескольких областей моделирования. Также в преимущество можно включить простоту освоения программный продуктом.

Области применения AnyLogic:

• 1) логистика и цепочки поставок (стратегического планирования, основанного на целях компании, тенденциях рынка и стратегиях конкурентов, разработки адаптивных и оперативных стратегий управления, которые реагируют на внутренние и внешние изменения, такие как колебание спроса, смена поставщиков, деятельность конкурентов и др., выработки организационных стратегий с учетом стратегического планирования, маркетинга и вопросов, касающихся HR)
• 2) здравоохранение (при помощи моделирования можно легко и быстро разыгрывать различные ситуации на экране компьютера. Что самое главное, во время имитационного эксперимента ни один пациент не пострадает, пример — расположить кабинеты в больнице таким образом, чтобы свести к минимуму время перемещения между ними)
• 3) рынок и конкуренция (типичные задачи из области анализа и прогноза рынков: поведение потребителей, лояльность к бренду, возможность перехода с одного продукта на другой, реакция на продвижение продукта, поведение компаний-конкурентов, имитационные модели рынка в сочетании с цепочками поставок, логистикой и моделью производства, внедрение нового продукта, о котором нет сопоставимых статистических данных)
• 4) производство (имитационное моделирование широко используется в производстве для решения различных проблем от оптимизации промежуточных процессов до стратегического управления. Моделирование позволяет анализировать не только конкретный процесс, но и систему производства в целом, что дает возможность проверить капиталоемкость той или иной стратегии управления. Проведение экспериментов с использованием модели, избавляет от необходимости проведения экспериментов в реальной жизни и не мешает работе производства.)
• 5) аэропорты, вокзалы, торговые центры (оценка пропускной способности зданий и отдельных объектов внутри них, нахождение «узких мест» для пешеходных потоков, оптимизация бизнес-процессов в пунктах обслуживания, создание и обоснование планов эвакуации при ЧС, оценка плотности потока посетителей торговых зон, оценка доступности парковок, дорожной сети и общественного транспорта.)
• 6) склад и перевозки (долгосрочное планирование складской инфраструктуры на основе динамики бизнеса, ежедневное управление ресурсами склада, детальное моделирование складов на основе физических размеров зданий, конфигурации стеллажей, специфики продукции, перемещения погрузчиков, направленное на поиск оптимальной политики управления, стратегическое и оперативное управление транспортировками и автопарком на основе накопленных статистических данных, а так же мониторинга данных в режиме реального времени, оптимизация управления автопарком — планирование технического обслуживания, закупки, аренды или лизинга грузовых автомобилей, вагонов, судов, самолетов, оценка риска и управление рисками в транспортной логистике)
• 7) финансы и управления активами (анализ и оценка финансовых и инвестиционных рисков, управление портфелем проектов и инвестиций, оценка и прогнозирование финансовых результатов)
• 8) бизнес-процессы и системное обслуживание (анализировать и оценивать эффективность бизнес-процессов компании, улучшать их, разрабатывать совершенно новые бизнес-процессы, основываясь на имитационных экспериментах)
• 9) железные дороги
• 10) оборона
• 11) IT-инфраструктура (анализ необходимости и эффективности инвестиций в развитие информационной инфраструктуры, оценка влияния модернизации ИТ на бизнес-процессы и финансовые показатели компании, прогнозирование воздействия ИТ инфраструктуры компании на уровень обслуживание клиентов, разработка структуры и характеристик локальных сетей и сетей сотовой связи
• 12) стратегическое планирование и менеджмент
• 13) социальная динамика (моделирование и изучение миграции населения, моделирование и оценка перспектив развития городов, оценка и расчет эффективности рекламных кампаний).

Клиентами AnyLogic являются многие известные фирмы, такие как: Vimpelcom, Gazprom, Sberbank, Toyota, NEC, Xerox, NASA, Rolls-Royce, Intel и другие. Применение имитационных моделирование дает большое преимущество по сравнению с выполнением экспериментов над реальной системой и использованием других методов. Основные преимущества использование AnyLogic:

Уменьшение стоимости издержек (допустим, нужно принять какого-либо решения, неизвестно какие последствия будут из-за этого, при использованием имитационного моделирования в AnyLogic можно найти оптимальный вариант, при котором издержки будут минимальны) Уменьшение потраченного времени (при использование имитационного моделирования в AnyLogic можно сэкономить большое количество времени при исследования какого-либо объекта, например, узнать как будет продаваться новый товар на рынке) Повторяемость (при использовании имитационного моделирования в AnyLogic можно проводить исследования с разными параметрами, например, прогнозировать продажу различных товаров на одном рынке или продажу товара на разных рынках) Точность (при использовании имитационного моделирования в AnyLogic можно описать структуру какой-либо системы без помощи различных сложных математических формул) Наглядность (при использовании имитационного моделирования в AnyLogic модель можно будет рассмотреть визуально, это помогает наглядно показать полученное решение) Универсальность (использования имитационного моделирования в AnyLogic позволяет решать задачи из разных областей, таких как производство, логистика, здравоохранение, оборона, железные дороги и прочее).