Chương 4: Phân tích thống kê đầu ra từ kết quả Mô phỏng

1. Simulation with Arena, 5th ed.
PHÂN TÍCH THỐNG KÊ
KẾT QUẢ ĐẦU RA
Chương 4
Biên soạn. Nguyễn Văn Cần
S I M U L A T I O M

2. Khung thời gian của mô phỏng
• Hệ thống giới hạn (Terminating)- Xác định điều kiện bắt đầu
và ngừng, và thời gian chạy mô phỏng.
• Trạng thái ổn định (Steady state)- Mô phỏng được sử dụng
để ước tính hiệu suất hệ thống trong một khoảng thời gian
rất dài (ước tính về hiệu suất trạng thái ổn định).
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

3. Phạm vi khoảng tin cậy (Half widths)
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

4. Phạm vi khoảng tin cậy (Half widths)
• Trong phần báo cáo của Arena, một cột gọi là "Half
Width". Thống kê này để giúp bạn xác định độ tin cậy của
kết quả từ lần lặp của bạn. Ba kết quả là có thể của "Half
Width“
- Không đủ (Insufficient): Công thức dùng để tính half
width đòi hỏi các mẫu là phân phối chuẩn. giả định đó có
thể vi phạm nếu có một số lượng nhỏ (ít hơn 320). Nếu
trường hợp này xãy ra, Arena sẽ trả về thông báo
"Insufficient" cho half width, chứng tỏ dữ liệu không đủ
để tính toán chính xác half width. Chạy mô phỏng trong
một thời gian dài hơn thời gian này.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

5. Phạm vi khoảng tin cậy (Half widths)
- Tương quan (Correllated): Công thức dùng để tính
half width đòi hỏi các mẫu là phân phối độc lập. Dữ liệu
này là tương quan (giá trị của một quan sát ảnh hưởng
mạnh đến giá trị của các quan sát tiếp theo) kết quả tính
toán không hợp lệ trong một khoảng tin cậy. Nếu dữ liệu
được xác định là tương quan, thông báo "Correllated"
được trả về half width. Chạy mô phỏng trong một thời
gian dài hơn thời gian này.
- Một giá trị (A value): Nếu một giá trị được trả về trong
cột Half Width, giá trị này có thể được giải thích bằng
cách nói rằng "trong 95% các thử nghiệm lặp lại, trung
bình mẫu sẽ được báo cáo nằm trong khoảng trung bình
mẫu ± half width".
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

6. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Phân tích đầu ra để có được dữ liệu thống kê đặc
trưng và so sánh kết quả đầu ra. Quá trình bao
gồm các công việc là:
 Ghi dữ liệu đầu ra từ một tập tin trong Arena
 Khởi động phân tích đầu ra
 Chọn loại phân tích
 Thực hiện phân tích.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

7. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Ghi dữ liệu đầu ra từ một tập tin trong Arena
Bước đầu tiên trong quá trình phân tích đầu ra là đảm
bảo rằng dữ liệu đầu ra đã được ghi đúng đến một tập tin.
Để được hướng dẫn chi tiết về quá trình này, quá trình này
được tóm tắt ngắn gọn trong phần này. Tập tin dữ liệu đầu
ra có thể dựa vào một trong hai:
Dữ liệu cá nhân
Dữ liệu lặp
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

8. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Dữ liệu cá nhân
Nếu dữ liệu được sử dụng cho mục đích hợp thức hóa hay để
phân tích không ngừng hệ thống, dữ liệu có thể sẽ là cá nhân.
Điều này có nghĩa rằng các dữ liệu được ghi vào tập tin bằng
cách sử dụng tally. Khi ghi những dữ liệu này đến tập tin, đảm
bảo rằng phần mở rộng “.dat” được sử dụng để phân tích đầu
ra có thể dễ dàng nhập dữ liệu.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

9. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Dữ liệu lặp
Nếu dữ liệu là để phân tích ngừng hệ thống hoặc so sánh
ngừng hệ thống, dữ liệu sẽ được dựa trên replication. Điều
này có nghĩa rằng chỉ có một giá trị dữ liệu tóm tắt sẽ được
ghi vào tập tin đầu ra cho mỗi replication. Để ghi loại dữ liệu
này vào tập tin, output có thể được sử dụng. Khi sử dụng
output, đảm bảo rằng phần mở rộng “.dat” được sử dụng.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

10. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Khởi động Output Analyzer
Một khi tập tin đầu ra đã được tạo ra, phân tích đầu ra có
thể được khởi động. Điều này được thực hiện bằng cách sử
dụng trình đơn menu >> tools >> Output Analyzer từ trong
ARENA hoặc bằng cách sử dụng từ Rockwell
Software/ARENA. Khi phân tích đầu ra được khởi động,
màn hình hiển thị cửa sổ sau.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

11. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Khởi động Output Analyzer
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

12. Phân tích dữ liệu đầu ra
• Chọn loại phân tích
Phân tích đầu ra có một số lượng lớn các tính năng
phân tích thống kê. Hữu ích nhất trong số này là:
 Khoảng tin cậy của trung bình
 So sánh các trung bình
 So sánh các phương sai
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

13. Phân tích dữ liệu đầu ra
Xét Mô hình Mô phỏng quá trình thanh toán tại Quầy
tính tiền của cửa hàng, siêu thị.
Model 4_1 giống như Model 3_1 ở Chương 3, nhưng
thêm vào các chi phí sau:
 Chi phí thuê một nhân viên là 7 USD/giờ
 Chi phí chờ đợi của khách hàng là 10 USD/giờ
Mô phỏng 1 ngày (ngày 8 giờ), 100 lần lặp.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

14. Khoảng tin cậy của trung bình (Confidence
interval)
• Kết quả:
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

15. Khoảng tin cậy của trung bình(Confidence
interval)
 Từ 100 lần lặp, 95% khoảng tin cậy, half-width của tổng
chi phí là ± 70.6 (5.07% của giá trị trung bình là 1390).
 95% half-width, khoảng tin cậy trung bình tổng chi phí là:
1390 ± 70.6, hoặc [1320,1460]
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

16. Đánh giá nhiều phương án với Process
Analyzer (PAN)
Simulation with Arena, 5th ed.
• Nhiều hơn hai phương án để so sánh, hai vấn đề
là
 Thay đổi thông số tài nguyên, chạy nhiều, theo dõi nhiều
tập tin đầu ra.
 Phương pháp thống kê để rút ra kết luận đáng tin cậy và
hữu ích.
• PAN vận hành trên các tập tin chương trình (.p) –
Tập tin này có được khi tập tin .doe chạy xong (hoặc kiểm tra
mô hình)
• Bắt đầu PAN từ Arena (Tools > Process
Analyzer) hoặc thông qua Windows
• PAN chạy trên chính nó, riêng lẻ từ Arena
Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

17. Các kịch bản PAN
• Một kịch bản (scenario) trong PAN là sự kết hợp của:
 Một tập tin chương trình (.p)
 Bộ controls đầu vào mà bạn chọn
– Chọn từ biến (Variables) và khả năng tài nguyên
(Resource capacities).
– Bạn điền vào các giá trị bằng số cụ thể
 Bộ responses đầu ra mà bạn chọn
– Chọn từ kết quả đầu ra tự động của Arena hay biến riêng
của bạn
– Các giá trị ban đầu này để trống để được điền vào sau khi
chạy.
 Để tạo một kịch bản mới trong PAN, Chọn New, trong hộp
thoại Scenario Properties D-click vào hàng Double-click here
to add a new scenario.
– Chỉ định tên, Tool Tip Text, tập tin (.p), controls, responses
Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu raSimulation with Arena, 5th ed.

18. Chạy Model 4_1 với PAN
• Các kịch bản
 Chọn chạy tất cả (click chuột lên hàng, Ctrl-Click hoặc Shift-Click để
chọn nhiều hàng)
 Để thực thi nhấn nút hoặc Run > Go hoặc F5
Kịch bản 2 là tốt nhất.
Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu raSimulation with Arena, 5th ed.

19. Vẽ biểu đồ với PAN
• Chọn cột Tong chi phi, Insert > Chart (hoặc nhấn
nút )
 Chart Type: Box and Whisker
 Next, Tong chi phi; Next mặc định
 Next, xác định kịch bản tốt nhất (Identify Best Scenarios)
– Chọn Bigger is Better, hoặc Smaller is Better
– Error Tolerance (lỗi dung sai) = 0 (nếu không để mặc định)
– Show Best Scenarios > Finish
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra

20. Vẽ biểu đồ với PAN
• Biểu đồ: Khoảng
tin cậy 95%
• Kịch bản đỏ có ý
nghĩa thống kê tốt
hơn so với xanh.
 Cụ thể hơn, kịch
bản đỏ là 95% chắc
chắn để cho là tốt
nhất.
Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Phân tích thống kê kết quả đầu ra