Имитационное моделирование работы электронного научного журнала в среде оболочки GPSS World

GPSS World — это мощная среда для имитационного моделирования, разработанная для моделирования сложных систем и процессов. Она основана на методах дискретного события, которые позволяют исследовать поведение систем во времени, учитывая элементы случайности и неопределенности. GPSS (General Purpose Simulation System) был создан в 1960-х годах и с тех пор прошел значительные усовершенствования. GPSS World предоставляет пользователям интуитивно понятный интерфейс для создания моделей, которые могут быть использованы для анализа производственных процессов, логистики, обслуживания и многих других областей. Основной акцент в GPSS World делается на моделировании потоков информации и ресурсов, что делает его идеальным инструментом для проектирования и анализа работы различных систем, включая электронные научные журналы. В результате, с помощью GPSS World исследователи могут имитировать процессы управления публикациями, рецензирования статей и взаимодействия с авторами и читателями, что позволяет выявить узкие места и оптимизировать работу электронного научного журнала.

Для начала была рассмотрена модель с ручной системой публикации статей в журнале. Для того что бы опубликовать статью в ручную требуется в среднем 2 часа. По мимо только публикации существуют отделы по проверки статей, которые тоже занимают какое-то время на свою деятельность.

Модель системы : Статьи поступают в научный журнал каждые 20 минут. 40% приходят по it направлению, 30% по медицинскому и 30% по педагогическому. Проверка каждой статьи длится 30 +-5 минут. Если статья не проходит, то она отправляется на редактирование, которое занимает 100 +-5 минут. Если статья прошла проверку, то она отправляется в систему публикаций, которая публикует одну статью за 120 +- 5 минут.

Данная модель в программе GPSS World выгляди следующим образом:

* Создание таблицы для мониторинга времени ожидания в очередях Time _ to _ it QTABLE OCHIT,120,120,25 Timetomed QTABLE OCHMED,120,120,25 Time_to_ped QTABLE OCHPED,120,120,25 Time_to_it QTABLE OCHITRED,120,120,25 Time _ to _ med QTABLE OCHMEDRED,120,120,25 Timetoped QTABLE OCHPEDRED,120,120,25

Time_to_publish QTABLE OCHPUBLISH,120,120,25

IT STORAGE 1

MED STORAGE 1

PED STORAGE 1

ITRED STORAGE 1

MEDRED STORAGE 1

PEDRED STORAGE 1 PUBLISH STORAGE 1

* Генерация клиентов каждые 20 минут

GENERATE 20

* Начальное распределение TRANSFER .4,Z _ IT_ Q UEUE; TRANSFER .3,ZMEDQUEUE; направление TRANSFER .3,Z_PED_QUEUE; направление	клиентов	на три типа услуг 40% Статей идут 30% Статей идут 30% Статей идут	на it направление на медицинское
			на	педагогическое
* Очередь статей на ит Z_IT_QUEUE          QUEUE OCHIT; SEIZE IT; DEPART OCHIT; ADVANCE 30,5; RELEASE IT; TRANSFER .8,Z_ITRED_QUEUE отклюняются, 80% принимаются		Статья встает в очередь на проверку Занятие отдел ит Уход из очереди на проверку ит Время проверки: 50 ± 5 минут О свобожд е ние отдела проверки ит ,Z PUBLISH QUEUE ; После проверки 20%
* Оче р едь статей на мед ZMEDQUEUE        QUEUE SEIZE MED ;	OCHMED;	Статья встает в очередь на проверку Занятие отдел мед

DEPART OCHMED;

ADVANCE 30,5;

RELEASE MED ;

TRANSFER .8,Z_MEDRED_QUEUE отклюняются, 80% принимаются

* Очередь статей на пед

Z_PED_QUEUE         QUEUE OCHPED;

SEIZE PED;

DEPART OCHPED;

ADVANCE 30,5;

RELEASE PED;

TRANSFER .8,Z_PEDRED_QU отклюняются, 80% принимаются

Уход из очереди на проверку мед Время проверки: 50 ± 5 минут Освобождение отдела проверки мед Z_PUBLISH_QUEUE ; После проверки 20%

Статья встает в очередь на проверку Занятие отдел пед

Уход из очереди на проверку пед

Время проверки: 50 ± 5 минут О с вобожде н ие отдела проверки пед

,Z PUBLISH QUEUE ; После проверки 20%

* Очередь статей на ит

Z_ITRED_QUEUE       QUEUE OCHITRED; Статья встает в очередь на проверку

SEIZE ITRED ;                      Занятие отдел ит

DEPART OCHITRED;           Уход из очереди на проверку ит

ADVANCE 100,5;             Время проверки: 100 ± 5 минут

RELEASE ITRED;             Освобождение отдела проверки ит

TRANSFER 1.0,Z_PUBLISH_QUEUE ; Все отредактированные статьи идут на публикацию

* Очеред ь статей на ит

ZMEDRED QUEUE QUEUE OCHMEDRED; Статья встает в очередь на проверку SEIZE MEDRED ;                    Занятие отдел ит

DEPART OCHMEDRED;          Уход из очереди на проверку ит

ADVANCE 100,5;             Время проверки: 100 ± 5 минут

RELEASE MEDRED ;           Освобождение отдела проверки ит

TRANSFER 1.0,Z_PUBLISH_QUEUE ; Все отредактированные статьи идут на публикацию

* Очередь статей на ит

Z_PEDRED_QUEUE QUEUE OCHPEDRED; Статья встает в очередь на проверку SEIZE PEDRED ;                     Занятие отдел ит

DEPART OCHPEDRED;          Уход из очереди на проверку ит

ADVANCE 100,5;             Время проверки: 100 ± 5 минут

RELEASE PEDRED ;           Освобождение отдела проверки ит

TRANSFER 1.0,Z PUBLISH_QUEUE ; Все отредактированные статьи идут на публикацию

Z_PUBLISH_QUEUE QUEUE OCHPUBLISH;

очередь на публикацию

Занятие системы публикации

Уход из очереди на публикацию

Время публикации в систему: 30 ± 10

Освобождение системы статья завершает обслуживание

SEIZE PUBLISH;

DEPART OCHPUBLISH;

ADVANCE 120,5;

минуты

RELEASE PUBLISH;

VYHOD TERMINATE;

* Генерация клиентов в течение 10-часового рабочего дня (600 минут) GENERATE 600

TERMINATE 1;        Завершение всех процессов после 600 минут

После моделирования работа научного журнала за 10 часов, были получены следующие показатели (Рисунок 1):

FACILITY	ENTRIES	UTIL.	AVE. TIME AVAIL.	OWNER PEND INTER	RETRY DELAY
IT	2 0	0.967	29.000 1	29    0    0	0        1
MED	-1	0.293	29.314 1	0     0     0	0        0
PED	2	0.114	34.114  1	0     0     0	:■              о
ITRED	3	0.501	100.114  1	0     0     0	:■              о
MEDRED	3	0.355	71.093  1	15     0     0	0        1
PEDRED	2	0.277	83.224 1	12     0     0	0        1
PUBLISH	18	0.906	30.212  1	23    0    0	0        5

Рисунок 1 – Занятость отделов

Занятость отдела it направления:

ENTRIES: 20 статей.

UTIL.: загруженность оборудования для печати составляет 0.96 (96%), отдел сильно загружен.

AVE. TIME: среднее время обслуживания равно 29 минут, что соответствует ожидаемому.

DELAY: 1 задержка.

Занятость отдела медицинского направления:

ENTRIES: 6 статей.

UTIL.: загруженность оборудования для печати составляет 0.29 (29%), отдел сильно загружен.

AVE. TIME: среднее время обслуживания равно 29 минут, что соответствует ожидаемому.

DELAY: Задержек не было.

Занятость отдела педагогического направления:

ENTRIES: 2 статей.

UTIL.: загруженность оборудования для печати составляет 0.11 (11%), отдел сильно загружен.

AVE. TIME: среднее время обслуживания равно 34 минут, что соответствует ожидаемому.

DELAY: Задержек не было.

Занятость системы публикации:

ENTRIES: 18 статей.

UTIL.: загруженность оборудования для печати составляет 0.90 (90%), отдел сильно загружен.

AVE. TIME: среднее время обслуживания равно 30 минут, что соответствует ожидаемому.

DELAY: Была одна задержка.

Из этого можно сделать вывод, что направлению it требуется ещё рабочие силы. А систему публикации нужно усовершенствовать, что бы она могла публиковать статьи за меньшее время.

После модернизации модель, система публикаций стала автоматической, и публикация одной статьи занимает в районе 2 минут. Можно смоделировать работу научного журнала на протяжении 10 часов и посмотреть результат:

FACILITY	ENTRIES	UTIL.	AVE. TIME AVAIL.		OWNER PEND INTER RETRY				DELAY
II	20	0.967	29.000	1	29	0	0	0	1
MED	6	0.299	29.919	1	0	0	0	0	0
FED	2	0.100	29.924	1	0	0	0	0	0
IIRED	1	0.164	93.605	1	0	0	0	0	0
MEDRED	2	0.331	99.393	1	0	0	0	0	0
FEDRED	2	0.165	49.641	1	23	0	0	0	0
PUBLISH	26	0.033	1.903	1	0	0	0	0	0

Рисунок 2 – Модель с автоматической публикацией статей

Из рисунка загруженности может сделать вывод, что автоматическая система публикации значительно эффективнее справляется с поставленными задачами, из чего следует сделать вывод, что научный журнал нуждается в такой системе.