Ποσοτική και Ποιοτική Μοντελοποίηση Επιχ/κών Διαδικασιών

Στόχος του βιβλίου είναι να παρουσιάσει με κατανοητό και ολοκληρωμένο τρόπο τις αρχές χρήσης των τεχνικών της προσομοίωσης γεγονότων διακριτού χρόνου (discrete event simulation) και της συστημικής δυναμικής (system dynamics) ως εργαλείων μοντελοποίησης και ανάλυσης επιχειρηματικών διαδικασιών και λήψης αποφάσεων για διοικητικά και οργανωσιακά προβλήματα. Το βιβλίο απευθύνεται σε φοιτητές και στελέχη επιχειρήσεων που θέλουν να μάθουν με ποιους τρόπους η μοντελοποίηση επιχειρηματικών διαδικασιών στον υπολογιστή μπορεί να αποτελέσει σημαντικό όπλο επίλυσης προβλημάτων σε μια σειρά από εφαρμογές.

Η προσομοίωση αποτελεί μια πολύ διαδεδομένη τεχνική μελέτης και ανάλυσης της συμπεριφοράς πολύπλοκων συστημάτων. Η προσομοίωση υιοθετεί ένα έμμεσο τρόπο μελέτης: αντί δηλαδή να μελετήσουμε το σύστημα που μας ενδιαφέρει απευθείας, δημιουργούμε ένα εικονικό μοντέλο του συστήματος αυτού, συνήθως σε ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή, και στη συνέχεια χρησιμοποιούμε το μοντέλο αυτό προκειμένου να μελετήσουμε, να αναλύσουμε ή/και να πειραματιστούμε με το σύστημα. Αν έχουμε δημιουργήσει το μοντέλο προσομοίωσης σωστά, τότε μπορούμε να έχουμε εμπιστοσύνη ότι τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξουμε μέσω της μελέτης και του πειραματισμού με το μοντέλο, θα ισχύουν και για το πραγματικό σύστημα.

Στα πλαίσια αυτού του βιβλίου, μας ενδιαφέρει η εφαρμογή της προσομοίωσης σε προβλήματα Διοικητικής Επιστήμης, δηλαδή σε επιχειρηματικά και οργανωσιακά περιβάλλοντα. Σε τέτοια προβλήματα, η προσομοίωση αποτελεί ισχυρό όπλο για τη μελέτη πληθώρας πολύπλοκων συστημάτων, για παράδειγμα στους χώρους της βιομηχανίας, των υπηρεσιών, της υγείας, της εκπαίδευσης και άλλων.

Το βιβλίο είναι οργανωμένο σε 13 κεφάλαια, κάθε ένα εκ των οποίων αναλύει μια διαφορετική πτυχή των τεχνικών μοντελοποίησης, έτσι ώστε να κατευθύνει τον αναγνώστη στα βασικά θέματα που θα αντιμετωπίσει όταν χρησιμοποιήσει τις τεχνικές αυτές στην πράξη.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ

Εισαγωγή

Τι είναι η προσομοίωση;

Το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον της προσομοίωσης 

Πλεονεκτήματα & Μειονεκτήματα της Προσομοίωσης

Σύγκριση της προσομοίωσης με άλλες μεθόδους

Η προσομοίωση σε προβλήματα διοικητικής επιστήμης

Οι Φάσεις της Προσομοίωσης

Περίληψη

Ερωτήσεις- Ασκήσεις

ΜΕΡΟΣ A: ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ (DISCRETE EVENT SIMULATION)

ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Εισαγωγή

Συστήματα και Μοντέλα

Συστήματα

Είδη συστημάτων

Μοντέλα

Είδη μοντέλων

Ανάλυση Συστήματος

Μοντελοποίηση Συστήματος

Στοιχεία ενός Συστήματος

Οντότητες

Είδη οντοτήτων

Κύκλοι ζωής και πορείες οντοτήτων

Χαρακτηριστικά οντοτήτων

Λειτουργίες ενός Συστήματος

Η κατάσταση του συστήματος

Γεγονότα και δραστηριότητες

Ουρές

Παραδείγματα Μοντελοποίησης

Κομμωτήριο

Στάση λεωφορείου

Βενζινάδικο

Εμπειρικοί Κανόνες Μοντελοποίησης

Περίληψη

Ερωτήσεις-Ασκήσεις

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΚΥΚΛΟΥ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ - Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΦΑΣΕΩΝ

Εισαγωγή

Διαγράμματα Κύκλου Δραστηριοτήτων (ΔΚΔ)

Η δομή των ΔΚΔ

Κανόνες δόμησης των ΔΚΔ

Παράδειγμα κατασκευής ενός ΔΚΔ

Η τεχνητή οντότητα «Πόρτα» και η δραστηριότητα της άφιξης

Παράδειγμα κατασκευής ενός ΔΚΔ (συνέχεια)

Άλλα παραδείγματα κατασκευής ΔΚΔ

Σημειολογία των ΔΚΔ

Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα των ΔΚΔ

Εκτέλεση μοντέλου προσομοίωσης:

Η Μέθοδος των τριών φάσεων

Ο μηχανισμός της μεθόδου

Ένα παράδειγμα

Περίληψη

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΧΡΟΝΟΥ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ

Εισαγωγή

Χειρισμός Χρόνου

Μηχανισμοί ελέγχου του χρόνου

Κατάλογος Επόμενου Γεγονότος

Μεθοδολογίες Προσομοίωσης Διακριτών Συστημάτων

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις

AΝΑΛΥΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΕΞΟΔΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ

Εισαγωγή

Ανάλυση εισόδου προσομοίωσης

Δεδομένα εισόδου

Δειγματοληψία από Συνεχείς Κατανομές

Δειγματοληψία από Διακριτές Κατανομές

Ανάλυση εξόδου προσομοίωσης

Δεδομένα Εξόδου

Στάδια κατά την εκτέλεση του μοντέλου

Πειραματισμός

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις 

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΚΑΙ ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΜΟΝΤΕΛΩΝ

Εισαγωγή

Επικύρωση Μοντέλου

Επαλήθευση Μοντέλου

Κατάταξη Τεχνικών Επικύρωσης

Τύποι Σφαλμάτων

Σφάλμα τύπου I ή Κίνδυνος του κατασκευαστή του μοντέλου 

Σφάλμα τύπου II ή Κίνδυνος του χρήστη του μοντέλου

Σφάλμα τύπου ΙΙΙ/0

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις 

ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΜΙΑΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

Εισαγωγή

Αναδιοργάνωση του χώρου στάθμευσης υπηρεσιακών οχημάτων ενός δήμου

Ορισμός του Συστήματος

Στόχοι της προσομοίωσης

Συνιστώσες του μοντέλου

Μοντέλο Η/Υ

Αποτελέσματα- Σύγκριση Εναλλακτικών Σχεδίων

Πειραματισμός

Μοντελοποίηση και αξιολόγηση της τεχνολογίας RFID στις διαδικασίες αποθήκευσης

Ορισμός του Συστήματος

Στόχοι της προσομοίωσης

Συνιστώσες του μοντέλου

Μοντέλο Η/Υ 

Αποτελέσματα- Σύγκριση AS-IS με TO-BE

Πειραματισμός

Περίληψη

Ερωτήσεις-Ασκήσεις 

ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ SIMUL8

Εισαγωγή

Το Πρόγραμμα Simul8

Το πρώτο παράδειγμα στο SIMUL8

Δημιουργώντας μοντέλα με το SIMUL8

Προσομοιώνοντας το παράδειγμα του κομμωτηρίου

Προσομοιώνοντας το παράδειγμα του μπαρ

Ανάλυση Αποτελεσμάτων με το SIMUL8

Η Χρήση ΔΚΔ στο SIMUL8

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις

ΜΕΡΟΣ Β: ΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ (SYSTEM DYNAMICS)

ΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 

Εισαγωγή

Συστημική Σκέψη στη Διοικητική Επιστήμη

Συστημική Σκέψη για Πολύπλοκα Προβλήματα

Βασικοί Τύποι Συμπεριφοράς Συστήματος

Μοντελοποίηση Δομής Συστήματος και Μηχανισμός

Ανάδρασης (Feedback)

Σχέσεις Δομής Συστήματος και Τύπων Συμπεριφοράς

Μοντελοποίηση με Διαγράμματα Σχέσεων Αιτίας/Αιτιατού (Causal Loop Diagram)

Συστημική Δυναμική

Βασικά Στοιχεία της Δυναμικής Συστημάτων

Γενίκευση της προσέγγισης

Αποθέματα (Stocks) και Ροές (Flows)

Τύποι Αποθεμάτων (Stocks) και Ροών (Flows)

Πληροφορία

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις 

ΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΩΝ

Εισαγωγή

Προσομοίωση Επιχειρηματικών Διαδικασιών

Εξισώσεις για τα Αποθέματα (Stocks)

Εξισώσεις για τις Ροές (Flows)

Λύνοντας τις Εξισώσεις

Λύνοντας το Μοντέλο

Μερικές επιπλέον παρατηρήσεις σε σχέση με τη σημειογραφία

Βασικές Δομές Ανάδρασης

Εκθετική Ανάπτυξη (exponential growth)

Αναζήτηση στόχου (goal seeking)

Σιγμοειδής Ανάπτυξη (S-shaped growth)

Σιγμοειδής Ανάπτυξη με Πτώση (S-shaped Growth Followed by Decline)

Διαδικασία Ταλάντωσης (Oscillating Process)

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΥΣΤΕΡΗΣΕΙΣ & ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΕΞΟΜΑΛΥΝΣΗ

Εισαγωγή

Χρονικές Υστερήσεις

Παραδείγματα Μοντέλων Χρονικών Υστερήσεων

Γενική Δομή Χρονικών Υστερήσεων

Τύποι Συμπεριφοράς που παράγονται από τη Γενική Δομή Χρονικών Υστερήσεων

Χρησιμοποιώντας τις Χρονικές Υστερήσεις στη Μοντελοποίηση

Εκθετική Εξομάλυνση

Παραδείγματα Μοντέλων Εκθετικής Εξομάλυνσης

Γενική Δομή Εκθετικής Εξομάλυνσης

Τύποι Συμπεριφοράς που παράγονται από τη

Γενική Δομή Εκθετικής Εξομάλυνσης

Χρησιμοποιώντας την Εκθετική Εξομάλυνση στη Μοντελοποίηση

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις

ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΜΙΑΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΥΣΤΗΜΙΚΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ:ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ TOY «ΕΘΝΙΚΟΥ ΧΡΕΟΥΣ»

Εισαγωγή

Ορισμός του Συστήματος & Στόχος του Μοντέλου

Ανάπτυξη Μοντέλου Συστημικής Δυναμικής

Διάγραμμα Σχέσεων Αιτίας-Αιτιατού για το Σύστημα Χρέους

Διάγραμμα Αποθεμάτων-Ροών για το Σύστημα Χρέους

Προσομοίωση του Μοντέλου (με το λογισμικό Vensim)

Στοιχεία Προσομοίωσης 

Εξισώσεις

Βασική Προσομοίωση (Base Run) & Αρχικά Αποτελέσματα

Πειραματισμός

Συμπεράσματα

Περίληψη

Ερωτήσεις - Ασκήσεις 

ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ VENSIM

Εισαγωγή

Το πρόγραμμα Vensim

Δημιουργώντας μοντέλα με το Vensim

Προσθέτοντας μεταβλητές τύπου «απόθεμα» (stock)

Προσθέτοντας μεταβλητές τύπου «ροή» (flow)

Προσθέτοντας βοηθητικές μεταβλητές (auxiliary)

Προσθέτοντας τις συνδέσεις-βέλη (connector)

Εισαγωγή εξισώσεων και δεδομένων εισόδου

Εισαγωγή εξισώσεων σε μεταβλητές τύπου «απόθεμα» (stock)

Εισαγωγή εξισώσεων σε μεταβλητές τύπου «ροή» (flow) 

Εισαγωγή εξισώσεων για τις βοηθητικές μεταβλητές (auxiliary)

Προσομοιώνοντας το μοντέλο στο Vensim

Ρυθμίσεις προσομοίωσης

Έλεγχος συνέπειας των μονάδων

Εξαγωγή αποτελεσμάτων με το Vensim

Γραφήματα και Πίνακες

SyntheSim

Ερμηνεύοντας και αναλύοντας τα αποτελέσματα

Μερικά επιπλέον στοιχεία για το Vensim&