Instructor: Alexandros Bousdekis
Course Code: ΤΕΣΤΑ31
Semester: 6th (Spring)
Requirements: –
Language of Teaching: Greek
European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS): 5,5
OBJECTIVE
The subject of the course is the introduction to Classical Queueing Theory and Simulation Methods. In Queuing Theory, the basic concepts are presented, with emphasis on the structural characteristics of the systems, the evaluation of their effectiveness and their practical applications. The course presents Poisson processes and systems with one or more service stations, infinite or finite population and infinite or finite waiting positions. For presenting the analytical relationships, emphasis is given on the way these arise from Markov’s general equilibrium relations and Little’s Law.
Simulation introduces the basic concepts, definitions and the central concept of discrete events simulation methods through many examples. The course presents the methods of generating random numbers and the “dimensions” of the simulation (based on a fixed time step, events, entities, etc.). The course includes the demonstration of software use, with the main aim of recognizing the basic concepts and definitions that have been discussed theoretically and in exemplary tables.
Within the course, through many examples and its successful completion, the student becomes familiar with the theory and the basic concepts, so that he/she can:
- Identify in practice the problems that can be addressed by either Queueing Theory methods or Simulation methods, analyze their structure and characteristics, and identify the requirements in data and parameters
- Easily learn any Queueing and Simulation Analysis software, having understood the theoretical and conceptual framework.
- Proceed to deepening stochastic processes in industrial processes
ΣΤΟΧΟΙ & ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Κατά τη διάρκεια του μαθήματος παρουσιάζονται οι ακόλουθες ενότητες:
- Συστήματα αναμονής
- Γενίκευση των σχέσεων ισορροπίας και το σύστημα M/M/S
- Συστήματα με πεπερασμένο πληθυσμό – πηγή αφίξεων
- Συστήματα με περιορισμένη χωρητικότητα
- Προσομοίωση διακριτών συστημάτων
- Προσομοίωση ως μέθοδος ανάλυσης σύνθετων συστημάτων αναμονής
- Λογισμικά προσομοίωσης
Επίσης, παρουσιάζονται επιλεγμένες μελέτες περίπτωσης από τη βιβλιογραφία:
- Hillier, F.S., and Lieberman, G.J. (2009). Introduction to Operations Research, McGraw-Hill, New York.
- Taha, H.A. (2010). Operations Research: An Introduction. Prentice-Hall, India.
Επιπλέον, στο eclass αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις ή/και λογισμικό για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.
ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
- Βιβλίο [21919]: Προσομοίωση και εφαρμογές, Σφακιανάκης Μιχάλης
- Βιβλίο [59393781]: Ειδικά Θέματα Επιχειρησιακής Έρευνας, Ιωάννης Καρκαζής
- Βιβλίο [12518838]: Ποσοτική Ανάλυση για τη λήψη διοικητικών αποφάσεων Τόμος Α’, Οικονόμου Γεώργιος, Γεωργίου Ανδρέας
ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ / ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ
- 100% από τις γραπτές εξετάσεις
Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στο eclass μετά το τελευταίο μάθημα του εξαμήνου. Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 100% από τις γραπτές εξετάσεις, δίωρης διάρκειας, στην εξεταστική περίοδο του εαρινού εξαμήνου και, σε περίπτωση αποτυχίας, στην επαναληπτική εξεταστική περίοδο του Σεπτεμβρίου.
Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων/ασκήσεων και ερωτήσεις σύντομης απάντησης. Η εξέταση αυτή διεξάγεται με κλειστά βιβλία. Ωστόσο επιτρέπεται η χρήση ενός τυπολογίου ενός φύλλου (2 σελίδες) που θα έχουν δημιουργήσει οι φοιτητές κατά το δοκούν.
Οι φοιτητές/τριες με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες στην γραφή και στην ανάγνωση (όπως αυτές πιστοποιούνται και χαρακτηρίζονται από αρμόδιο φορέα) εξετάζονται βάσει της προβλεπόμενης από το Τμήμα διαδικασίας.
ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ & ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ
Διδασκαλία: Διαλέξεις με σύγχρονα οπτικοακουστικά μέσα, υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eclass
Επικοινωνία με τους φοιτητές: email, πλατφόρμα eclass
ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΟ ΠΛΑΝΟ
Το μάθημα καλύπτει τις ακόλουθες ενότητες:
| Εβδομάδα | Περιεχόμενα Μαθήματος |
|---|---|
| 1η | Εισαγωγή στα συστήματα αναμονής – Εφαρμογές, ορισμοί, υποθέσεις και συμβολισμοί. Βασική δομή και χαρακτηριστικά συστημάτων, μέτρα απόδοσης. Διαδικασίες Poisson: κατανομή Poisson και αρνητική εκθετική κατανομή, η σχέση τους και η χρήση τους στη μοντελοποίηση συστημάτων αναμονής. |
| 2η | Συστήματα αναμονής – Οι σχέσεις του Little και οι μέσοι χρόνοι στο σύστημα και στην αναμονή. Διαδικασίες Markov τύπου γεννήσεων-θανάτων (birth-death) και οι εξισώσεις ισορροπίας για το σύστημα M/M/1. Σε βάθος μελέτη του συστήματος, αλλαγές χαρακτηριστικών και η επίδρασή τους στα μέτρα απόδοσης, θέματα κόστους κ.λπ. |
| 3η | Γενίκευση των σχέσεων ισορροπίας και το σύστημα M/M/S – Σύγκριση με το σύστημαM/M/1 και θέματα βελτιστοποίησης κόστους. |
| 4η | Γενίκευση των σχέσεων ισορροπίας και το σύστημα M/M/S – Σύγκριση με το σύστημαM/M/1 και θέματα βελτιστοποίησης κόστους. |
| 5η | Συστήματα με πεπερασμένο πληθυσμό – πηγή αφίξεων – Μ/Μ/1/∞/Ν και Μ/Μ/S/∞/Ν. |
| 6η | Συστήματα με περιορισμένη χωρητικότητα – Μ/Μ/1/K και Μ/Μ/S/K. |
| 7η | Άλλα συστήματα. |
| 8η | Εισαγωγή στην Προσομοίωση– Γενικές έννοιες, στόχοι, πλεονεκτήματα – μειονεκτήματα, εφαρμογές, ταξινόμηση μοντέλων προσομοίωσης. |
| 9η | Προσομοίωση διακριτών συστημάτων – Γενική λογική, στοχαστικά φαινόμενα, ψευδοτυχαίοι αριθμοί και μέθοδοι παραγωγής τους. Προσομοίωση με βάση οντότητες, σταθερό χρονικό βήμα, με βάση τα γεγονότα (event-based) κ.α. Ειδικές υπολογιστικές τεχνικές στην προσομοίωση. |
| 10η | Προσομοίωση ως μέθοδος ανάλυσης σύνθετων συστημάτων αναμονής –Προσομοίωση επιχειρησιακών προβλημάτων: πολιτικές παραγγελιών, αποθεμάτων κ.α. |
| 11η | Προσομοίωση ως μέθοδος ανάλυσης σύνθετων συστημάτων αναμονής –Προσομοίωση επιχειρησιακών προβλημάτων: πολιτικές παραγγελιών, αποθεμάτων κ.α. |
| 12η | Λογισμικά προσομοίωσης – Η χρήση του MS Excel για την επίλυση απλών προβλημάτων προσομοίωσης, εφαρμογές σύνθετων επιχειρησιακών προσομοιώσεων με τη χρήση εξειδικευμένου λογισμικού. |
| 13η | Επαναληπτικά μαθήματα. |
