Сбор статистики в GPSS-моделях.

 

Рассматриваемые средства в GPSS ориентированы на оценку статистических характеристик дискретных процессов в предположении их стационарности и эргодичности. Оцениваются лишь вероятностно‑временные характеристики моделируемой системы.

 По многим показателям сбор статистики осуществляется автоматически без участия разработчика ИМ. Таким образом осуществляется сбор статистики по приборам, многоканальным устройствам, объявленным очередям (для этого используются специальные блоки QUEUE — вход в очередь, DEPART — выход из очереди). Набор собираемой статистики соответствует СЧА блоков.

Так, например, по приборам оцениваются:

— загрузка прибора в тысячных долях,

— средняя задержка транзакта на приборе;

по многоканальным устройствам:

— среднее число занятых устройств,

— максимальное число занятых устройств,

— вероятность занятости отдельного канала многоканального устройства,

— среднее время пребывания транзакта в многоканальном устройстве;

по объявленным очередям:

— средняя длина очереди,

— максимальная длина очереди,

— среднее время пребывания транзактов в очереди с учетом нулевых входов в очередь (заявки не стоят в очереди, а идут сразу в канал обслуживания);

— среднее время пребывания транзактов в очереди без учета нулевых входов в очередь.

Собирается также статистика по прохождению транзактами отдельных блоков блок-схемы GPSS-модели: количество транзактов, прошедших блок и находящихся в определенном блоке на момент вывода статистки.

Дополнительные усилия от пользователя требуются при оценке законов распределения случайных величин.

В качестве случайных величин в GPSS –моделях фигурируют временные характеристики прохождения транзакта по модели (транзитное и резидентное время).

Резидентное время – это интервал модельного времени от момента входа транзакта в модель до прохождения им определенной точки модели.

Транзитное время – это время прохождения транзакта от одной определенной точки модели до другой.  Для определения этих величин используются специальные СЧА (см. далее).

Временные характеристики являются по своей сущности непрерывными случайными величинами. Оценка их законов распределения осуществляется с использованием гистограмм, которые в GPSS‑моделях реализуются с помощью аппарата таблиц, включающего карты описания таблиц (параметров гистограмм) и правила использования блоков сбора статистики (блоков TABULATE).

Карта описания таблицы имеет вид:

 

Имя или номер таблицы| TA В LE | A, B, C, D, E

Операнды:

А – аргумент таблицы - СЧА, определяющей тип временной переменной, по которой рассматриваемая таблица собирает статистику или указывается идентификатор специального режима использования таблицы.

При сборе статистики по резидентному времени транзактов используется СЧА M$1.

Для сбора статистики по транзитному времени прохождения транзакта от точки «а» до точки «б» ИМ используется СЧА МРj. При этом в точку «а» ИМ помещается блок MARK. Единственный операнд А этого блока определяет номер параметра транзакта Рj, в котором запоминается модельное время прохождении точки «а», тогда в точке «б»  использование СЧА МРj  в качестве операнда А таблицы будет определять искомое транзитное время (в эту точку ставится блок TA BULATE, осуществляющий сбор статистики).

Таблицы могут использоваться в нескольких специальных режимах, реализация которых определяетзначение операнда А:

- оценки распределения интервалов времени поступления соседних транзактов в точку «а» модели . В этом режиме блок TABULATE ставится в точку«а» модели. Операнд А определяется идентификатором этого режима IA;

- оценки распределения интенсивности поступления транзакта в определенную точку модели относительно некоторого заданного интервала времени, определяемого операндом Е блока. В этом режиме операнд А определяется идентификатором этого режима RT;  

-  оценки распределения времени нахождения транзакта в объявленных очередях. Этот режим определяется использованием слова QTABLE в поле описания таблицы, операнд А таблицы в этом случае определяет имя (или номер) очереди, по которой собирается статистика. Сам же блок TA BULATE в этом режиме не используется.

 

В - правая граница самого левого разряда гистограммы;

С – ширина разряда гистограммы (ширина крайнего левого и крайнего правого разряда гистограммы определены как бесконечность);

D – число разрядов гистограммы, включая крайние левый и правый интервалы;

Е – интервал времени, относительно которого осуществляется сбор статистики (используется только для режима RT применения таблицы).

 

Блок TA BULATE

Осуществляет сбор статистики в таблицу, номер или имя которой определяется операндом А этого блока.

В GPSS‑модели предусмотрен механизм сброса накопленной статистики после истечения некоторого интервала модельного времени (см управляющую карту RESET). Это необходимо для исключения влияния переходного процесса в ИМ на оценку статистических характеристик стационарного режима (см. раздел управляющие карты GPSS‑модели).

Вывод результатов моделирования в GPSS‑модели

По окончанию прогона модели или в случае аварийного завершения моделирования выдается стандартная распечатка, в которой выводится накопленная статистика по многоканальным устройствам, приборам, объявленным очередям, таблицам. Выводятся счетчики входов транзактов в блоки модели, распечатываются ненулевые сохраняемые величины и статистическая информация по каждой таблице.

При аварийном завершении моделирования обязательно распечатываются ЦТС и ЦБС. При обычном завершении моделирования эти цепи распечатываются лишь по указанию пользователя: операнд D в управляющей карте START устанавливается равным 1; если операнд В этой карты определен как NP, то стандартная распечатка в конце моделирования не осуществляется.

Вывод промежуточных результатов моделирования осуществляется двумя способами:

 - с использованием механизма счетчика снимков, определяемым управляющей картой START;

 - с использованием блока PRINT.

Работа счетчика снимков во многом аналогична счетчику завершений. Начальное значение счетчика снимков задается операндом С карты START. Это значение уменьшается каждый раз при прохождении транзактом блока TERMINATE  с ненулевым значение операнда А на величину, определяемую этим операндом.  Отличия следующие: после перехода счетчиком снимков нулевой границы не происходит завершение моделирования, а выдается стандартная распечатка; затем счетчик снимков восстанавливает свое начальное значение.

 

 

START 60,,30

 

 

Выборочная печать результатов моделирования возможна с использованием блока PRINT.

Блок PRINT

Операнды:

С – задает тип элементов GPSS‑модели, по которым выводится статистика:

    F - приборы,

    S - МКУ,

    Q - объявленные очереди,

    N - счетчики входов,

    C - таймеры абсолютного и относительного времени,

    T - таблицы,

    MOV - ЦТС,

    FUT – ЦБС;

А,В – минимальный и максимальный номера элементов определенного операндом С типа, по которым выводится статистика;

D – операнд, управляющий способом печати: если он определен как любой алфавитный символ, то печать каждой новой информации осуществляется без перехода на новую страницу.

Для циклического задействования блока PRINT могут формироваться специальные сегменты GPSS‑модели.

В GPSS очень развиты средства сообщения об ошибках. Таких сообщений более пятисот. Они делятся на пять групп: по ассемблер‑программе, по вводу, по выполнению, по выводу, предупредительные сообщения. Информацию по этим сообщениям можно найти в книге Шрайбера.