Replikation (Replication)

En replikation motsvaras av en genomförd simulering. Eftersom simuleringen är ett utfall av det slumptalsfrö som startade simuleringen behöver flera upprepade simuleringar med olika slumptalsfrön genomföras. Det är först när en rad replika- tioner har genomförts som ett medelvärdesresultat kan erhållas som dessutom är tillförlitligt om modellen är valid. En ensam replikation kan i extremfall ge ett totalt missvisande resultat.

5.3

Flödesmoduler

Flödesmodulerna utgör sammankopplingspunkter, ställen där någon form av hän- delse eller vägval inträffar i modellen. Entiteterna strömmar genom modulerna, som är sammankopplade till ett nätverk. Nedan följer en kortare beskrivning av de flödesmoduler som använts i den aktuella simuleringsmodellen samt en re- dogörelse för hur modulen har implementerats. Alla flödesmoduler illustreras med två figurer, där (a) visar modulens utseende och (b) visar vilka inställningar som går att göra i modulen.

5.3.1 Create

Create är systemets startpunkter och modulen finns i Basic Process Panel. Här

skapas varje entitet, antingen enligt ett schema eller baserat på ett uttryck för tids- luckor mellan ankomsterna, innan den sedan slussas vidare in i modellen. I figur

5.1 (b) visas egenskaper för Create, där inställningar för entiteternas ankomst- mönster görs. Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 True False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.1: Createmodulen.

I den aktuella simuleringsmodellen används ett antal Create-moduler. Inlednings- vis används en modul där endast en entitet skapas. Denna entitet strömmar genom en mängd ReadWrite-moduler som initierar inläsning av data från Excel.

För skapande av klienter till modellen används en Create-modul. Denna modul använder ett schema för att läsa in ankomsterna till modellen. Likaså skapas en- titeter för utskrift till Excel vid givna tidpunkter.

5.3.2 Assign

Assign används för att tilldela värden till variabler, attribut eller andra entitets-

egenskaper. Flera tilldelningar kan göras i varje enskild Assign-modul. I figur5.2

(b) visas egenskaper för modulen. Till exempel tilldelas attributet Attribute 1 värdet ett och variabelnVariable 2värdet ett. Assign finns i Basic Process Panel. Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 True False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.2: Assignmodulen.

Assign används i simuleringsmodellen för att tilldela egenskaper (attribut) till

klienterna (entiteterna). Exempel på tilldelade attribut är kön, initialplacering och strafftid. Vidare används attribut för att hålla reda på hur länge en klient köat till en viss plats.

5.3.3 Decide

Decide används som beslutsvägskäl i modellen. Antingen fattas besluten efter ett

eller flera villkor, eller baserat på ett eller flera sannolikhetsvärden. Villkorssatsen kan exempelvis grundas på attribut, variabler eller ett uttryck. 2-vägsmodulen har två utgångar medan N-vägsmodulen har N utgångar. För beslutstyperna 2-way by Chance och 2-way by Condition finns en utgång för vardera True

eller False. I de fall fler utgångar är definierade återfinns en utgång för var- je villkor eller sannolikhetsvärde samt en utgång som är namngiven Else som hanterar entiteter som inte faller in på någon av de övriga utgångarna. I figur 5.3

(b) åskådliggörs egenskaperna för Decide-modulen då beslutstypen N-way by Condition är vald. Här exemplifieras detta med beslut genom två uttryck. För entiteter med attributetAttribute 1 mindre eller lika med ett väljs den första utgången, medan den andra utgången väljs dåAttribute 1 är större eller lika med två. I övriga fall, det vill säga dåAttribute 1är större än ett, men mindre än två, väljs utgången Else. Modulen finns i Basic Process Panel.

Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 Attribute 1<=1 Attribute 1>=2 Else Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 (a) Modul. (b) Egenskaper för modulen. Figur 5.3: Decidemodulen. 53

I simuleringsmodellen används Decide-modulen för att leda klienterna rätt baserat på de villkor som ställs i modulen. Ett exempel på hur den procentuella fördelnin- gen fungerar är den fördelning som ger antalet frifotingar. Andra tillämpningar är beroende av villkor som finns tilldelat i attribut. Ett sådant exempel är gällande initialplacering, där ett attribut läses av för att se till vilken plats entiteten ska gå.

5.3.4 ReadWrite

Modulen ReadWrite används för att läsa in data från tangentbordet eller från en fil och sedan använda inlästa data vid tilldelning av attribut, variabler eller uttryck. Likaså hanterar modulen utskrift till skärm eller fil. Modulen återfinns i Advanced Process Panel. I figur 5.4 (b) visas egenskaper för modulen. Varje inläst område tilldelas ett Recordset ID som sedan används för att identifiera den inlästa datan. I Arena finns det ett antal fördefinierade filformat som programmet kan hantera, bland annat Microsoft R _{Access (.mdb) och Excel (.xls). ReadWrite-modulen ak-}

tiveras då en entitet strömmar igenom den. I figur 5.4 (b) görs två tilldelningar under Assignments.

I modellen används modulen både för inläsning av indata och för utskrift av ut- data. En mängd ReadWrite-moduler på rad läser in olika data som sedan tilldelar variabler värden som angivits i användargränssnittet i Excel. Utskriften av all in- samlad statistik sker även den till Excel, då med write-funktionen.

5.3.5 Hold

Modulen Hold används för att fördröja en entitet i en kö till dess att den tillåts fortsätta. Fördröjningen kan avbrytas antingen genom att en signal skickas eller att ett visst villkor är uppfyllt. Modulen tillhör Advanced Process Panel. I figur5.5

(b) visas egenskaper för modulen. Modulen är här inställd på att frigöra entiteten då antalet entiteter allokerade i resursenResource 1är mindre än ett.

I modellen används modulen för att hantera köer. Då en ledig plats inte finns att tillgå väntar den intagne i en kö. När den erforderliga platstypen får en ledig plats uppfylls villkoret för den entitet som står först i kön varför denne släpps från

Create 1 Dispose 1

Process 1

Decide 1

True

False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.4: ReadWritemodulen.

5.3.6 Seize

Modulen Seize nyttjas för att allokera en eller flera resurser. I de fall som inte alla önskade resurser finns tillgängliga väntar entiteten i en kö tills dess att samtliga begärda resurser finns tillgängliga. I figur 5.6 (b) är modulen inställd på att al- lokera kapaciteten 1 hos resursen Resource 1för varje ankommande entitet. I definitionen av respektive resurs anges kapaciteten, exempelvis kan en viss resurs hantera tio entiteter samtidigt. Modulen finns i Basic Process Panel.

Ofta används modulen Process för att allokera, bearbeta och frigöra entiteter. Eftersom vi måste vara säkra på att klienterna får nästa plats i vårdkedjan innan innevarande plats släpps har funktionerna Seize och Release lyfts bort från Pro-

cess som endast utgör bearbetningstiden. Detta beror på att nästkommande resurs

måste allokeras innan innevarande resurs frigörs, vilket inte går att hantera enbart med Process.

Process 1

Decide 1

Attribute 1<=1 Attribute 1>=2

Else Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWri

Station 1

Route 1 Hold 1

0 0

0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.5: Holdmodulen. Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 True False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

5.3.7 Process

Modulen Process är mycket central i de flesta simuleringsmodeller. Modulen an- vänds för att kontrollera bearbetningsprocesser. I exemplet i figur 5.7(b) används egenskapen Seize Delay Release. Seize allokerar resursen Resource 1och tidsfördröjningen utgörs av en triangulärt fördelad funktion med minimivär- det 0,5 timmar, maximivärdet 1,5 timmar och det mest troliga värdet 1 timme. När tiden är slut frigörs resursen. Tidsfördröjningen kan även anges som en konstant tidsfördröjning eller med ett matematiskt uttryck. Modulen finns i Basic Process Panel. Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 True False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.7: Processmodulen.

I simuleringsmodellen används oftast egenskapenDelayi Process-modulen, även egenskapen Delay Release förekommer. Det finns även en särskild Delay- modul i Arena, men det är då svårare att samla in vissa typer av statistik. Alla vårdplatser i modellen utgörs av Process-moduler. Under tiden som klienten sitter

på en viss plats är även en resurs allokerad, vars kapacitet motsvarar det totala antalet befintliga platser av den typen.

5.3.8 Release

Modulen Release används för att frigöra en eller flera resurser som tidigare al- lokerats med hjälp av Seize. När entiteten kommer till modulen frigörs angivna resurser och eventuella väntande entiteter kan omedelbart allokera dessa. I figur

5.8 (b) visas att modulen frigör resursen Resource 1och att varje entitet som passerar återlämnar en kapacitetsenhet. Modulen finns i Advanced Process Panel.

Create 1 Dispose 1

Process 1

Decide 1

True

False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.8: Releasemodulen.

I modellen används modulen för att frigöra tidigare allokerad plats då klienten antingen friges eller flyttas till nästa önskade plats i vårdkedjan.

5.3.9 Record

Record används för att samla in statistisk data från modellen. Mycket data samlas

in automatiskt i Arena, men det kan finnas situationer som kräver en Record- modul för att samla in egendefinierad statistik. I figur 5.9 (b) adderas ett till räknaren Record 1 för varje entitet som passerar. Modulen återfinns i Basic Process Panel. Create 1 Dispose 1 Process 1 Decide 1 True False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.9: Recordmodulen.

I modellen används Record-modulen för att identifiera tidsintervall över hur länge klienterna fått vänta på en plats. Genom att låta entiteterna strömma genom en rad av Recordmoduler som läser av ett visst attribut, räknas varje entitet endast i en av modulerna, den där attributet överensstämmer med villkoret.

5.3.10 Station

Modulen Station, som finns i Advanced Transfer Panel, utgör en hållplats där en förflyttning startar eller slutar. I figur 5.10 (b) visas en Station som tilldelats namnetStation 1. Tack vare den identiteten kan entiteter förflyttas till önskad

Station med hjälp av modulen Route.

I modellen används Station-modulen i de fall där det finns flera alternativa plats- typer vid omplacering/förflyttning. Då tilldelas klienterna ett attribut enligt en given fördelning om vilken nästa platstyp ska vara, vilket Route-modulen häm-

Create 1 Dispose 1

Process 1

Decide 1

True

False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.10: Stationmodulen.

tar information om. Därefter förflyttas entiteten till rätt Station och därmed till rätt platstyp.

5.3.11 Route

Modulen Route finns i Advanced Transfer Panel och används för att förflytta en- titeter till en given Station. En tidsfördröjning, som motsvarar tiden för överförin- gen mellan de två punkterna, kan tilldelas. I figur5.11(b) visas inställningarna för en överföring av entiteter tillStation 1 utan tidsfördröjning.

I modellen används Route för att förflytta klienter till rätt plats då flera alternativ finns vid omplacering. Det används ingen tidsfördröjning i denna modell.

KAPITEL 5. MODELLBYGGE I ARENA

Process 1

Decide 1

True

False Assign 1

Record 1 Seize 1 Release 1 ReadWrite 1

Station 1 Route 1 0 0 0 0

(a) Modul. (b) Egenskaper för modulen.

Figur 5.11: Routemodulen