capitulo 5 simulación de los centros de operaciones (1)

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  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    1/51

    Kleber Barcia V.

    Diseo del Centro

    de Operaciones

    Captulo 5

    Simulacin de los Centros de

    Operaciones

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    2/51

    Kleber Barcia V.2

    CONTENIDO

    5.1 Simulacin con SIMUL8

    5.2 Anlisis de Datos de Entrada

    5.3 Verificacin y Validacin de Modelos

    5.4 Anlisis de Datos de Salida

    5.5 Aplicaciones Prcticas

    5.6 Caso de Estudio

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    3/51

    Kleber Barcia V.3

    5.1 Simulacin con SIMUL8

    Entre los principales criterios estn:

    1. No concentrarse en un solo requisito (ejemplo: de fcilmanejo).

    2. La rapidez de ejecucin es importante.

    3.

    Los programas, avisos y demostraciones del vendedorresuelven problemas modelos, pero no siempreproblemas reales.

    4. Pdale al vendedor que le resuelva una pequeaporcin del problema como demostracin

    Captulo 5

    Seleccin de un software de simulacin

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    4/51

    Kleber Barcia V.4

    Seleccin de un software de simulacin

    5. Compare las checklists con yes y no. Porejemplo, existe variacion en la cantidad de entitiesentre los paquetes o el tiempo de corrida de unasimulacion es limitado y depende del precio.

    6. En simulaciones complejas es necesario que elpaquete pueda interactuar con cdigos o rutinaescritas en lenguaje externo como: FORTRAN, C++o AutoCAD. Es importante que el paquete evite laescritura de lgica de programas en lenguaje

    externo.7. Es importante el compromiso entre un modelo grfico

    y un lenguaje de simulacin, esto refleja la flexibilidaddel software.

    Nota: Revisar las tablas 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 y 4.5

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    5/51

    Kleber Barcia V.5

    Paquetes de simulacin

    La caractersticas comunes de los paquetes de

    simulacin son:

    1. Interaccin grfica con el usuario

    2. Animacin.3. Coleccin automtica de respuestas para medir el

    resultado del sistema.

    4. Los resultados son mostrados en forma grfica o

    tabular interactivamente mientras corre lasimulacin.

    5. La mayora de los paquetes incluyen anlisis

    estadsticos con intervalos de confianza.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    6/51

    Kleber Barcia V.6

    Arena

    AutoMod

    QUEST (Queuing Event Simulation Tool)

    Extend Micro Saint

    ProModel

    Witness

    Taylor ED (Enterprise Dynamics)

    Simul8

    Paquetes de simulacin

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    7/51 Kleber Barcia V.

    Simul8

    Es un producto de la Corporacin SIMUL8.

    SIMUL8 utiliza dinmica de simulacin discreta , lo que

    hace posible ofrecer resultados claros y concretos.

    SIMUL8 implementa una doble va de interfaz con Visual

    Basic , lo que deja espacio para la creacin de modelosde caractersticas avanzadas, usa Visual Logic

    SIMUL8 facilita la comunicacin con otros paquetes de

    software tales como Microsoft Access , Excel y Visio.

    SIMUL8 se puede utilizar para modelar fabricacin ,cuidado de la salud , centros de servicio, cadena de

    suministro, lnea de ensamblaje, manipulacin de

    material, sistemas de almacenamiento, etc.

    7Captulo 5

    http://en.wikipedia.org/wiki/Discrete_event_simulationhttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Accesshttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Excelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Visiohttp://en.wikipedia.org/wiki/Manufacturinghttp://en.wikipedia.org/wiki/Health_carehttp://en.wikipedia.org/wiki/Assembly_linehttp://en.wikipedia.org/wiki/Assembly_linehttp://en.wikipedia.org/wiki/Health_carehttp://en.wikipedia.org/wiki/Manufacturinghttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Visiohttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Excelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Accesshttp://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Basichttp://en.wikipedia.org/wiki/Interface_(computer_science)http://en.wikipedia.org/wiki/Implementationhttp://en.wikipedia.org/wiki/Discrete_event_simulation
  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    8/51 Kleber Barcia V.8

    5.2 Anlisis de Datos de Entrada

    Los modelos de entrada proveen los datos de los modelos de

    simulacin.

    Los outputs son tan importantes como los inputs.

    Los 4 pasos para el desarrollo de un modelo de entrada:

    Coleccionar datos de los sistemas reales

    Identificar una distribucin de probabilidad para

    representar los procesos de entrada

    Escoger los parmetros para la distribucin Evaluar la distribucin y los parmetros escogidos

    mediante el mtodo de bondad de ajuste

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    9/51 Kleber Barcia V.9

    Prueba de Bondad de Ajuste

    Prueba hiptesis sobre la distribucin de los datos de entradausando:

    Prueba Kolmogorov-Smirnov

    Prueba Chi-square

    Prueba Anderson-Darling

    No existe una distribucin correcta en un sistema real.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    10/51 Kleber Barcia V.10

    Frecuencia esperada

    Ei= n*pi

    dondepi es la prob. Terica

    del ith intervalo.

    Sugerencia Mnimo = 5

    Prueba Chi-Square [Prueba de Bondad de Ajuste]

    Valido para tamaos de muestras grandes

    Distribucin chi-square con k-s-1 grados de libertad, donde s = #de parmetros de la distribucin

    k

    i i

    ii

    E

    EO

    1

    220

    )(

    Frecuencia

    observada

    Muestra, n Numero intervalo de clases, k

    20 No use test chi-square

    50 5 to 10

    100 10 to 20

    > 100 n1/2to n/5

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    11/51 Kleber Barcia V.

    11

    Prueba Chi-Square [Prueba de Bondad de Ajuste]

    Ejemplo de la llegada de vehculos (continuacin):H0: la variable aleatoria tiene distribucin Poisson.

    H1: la variable aleatoria no tiene distribucin Poisson.

    Grados de libertad k-s-1 = 7-1-1 = 5

    De la Tabla A.6, la hiptesis se rechaza con = 0.05

    !

    )(

    x

    en

    xnpE

    x

    i

    xi Observed Frequency, Oi Expected Frequency, Ei (Oi- Ei)2/Ei0 12 2.6

    1 10 9.62 19 17.4 0.15

    3 17 21.1 0.8

    4 19 19.2 4.41

    5 6 14.0 2.57

    6 7 8.5 0.267 5 4.4

    8 5 2.0

    9 3 0.8

    10 3 0.3

    > 11 1 0.1100 100.0 27.68

    7.87

    11.62 Combinado porque

    Ei es pequeo

    1.1168.27 2 5,05.020

    64.3_

    x

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    12/51 Kleber Barcia V.

    12

    Prueba de Bondad de Ajuste

    Prueba Kolmogorov-Smirnov

    Prueba Anderson-Darling

    p-value para pruebas estadsticas

    Grandesp-value: buen ajuste

    Pequeosp-value: pobre ajuste

    Stat::fit

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    13/51 Kleber Barcia V.

    13

    5.3 Verificacin y Validacin de Modelos

    VerificacinAsegurar que el modelo

    conceptual represente adecuadamente el

    modelo computarizado (entradas y salidas)

    Validacin Construir correctamente elmodelo (representacin exacta del sistema

    real)

    El objetivo del proceso de validacin es: Producir un modelo que represente, en lo posible, el

    comportamiento real de un sistema

    Aumentar la credibilidad del modelo

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    14/51 Kleber Barcia V.

    14

    Construccin del modelo,

    Verificacin & Validacin

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    15/51 Kleber Barcia V.

    15

    Verificacin

    Sugerencias:

    Hacer revisar el modelo de otro experto.

    Hacer un diagrama de flujo que incluya las posibles

    acciones lgicas que el sistema pueda realizarcuando ocurra un evento.

    Revisar los resultados y comprobar su concordancia

    con las entradas

    Imprimir los parmetros de entrada al final de lasimulacin para comprobar que no se han realizado

    cambios inadvertidos.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    16/51

    Kleber Barcia V.16

    Herramientas de Verificacin

    Sentido comn

    Una revisin general del modelo en busca de

    inconsistencias en el mismo

    Documentacin

    Una manera de aclarar la lgica del modelo y verificar

    si esta completo

    Uso de un localizador Una impresin detallada de la simulacin a travs del

    tiempo

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    17/51

    Kleber Barcia V.17

    Validacin

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    18/51

    Kleber Barcia V.18

    Validacin

    Ningn modelo es una representacin perfecta de un

    sistema

    El modelador debe considerar entre mejorar la

    exactitud del modelo versus el costo del esfuerzo decontinuar la validacin.

    Pasos a seguir:

    Construir un modelo realista

    Validar las asunciones del modelo

    Comparar las transformaciones en la entrada-salida del

    modelo con los datos del sistema real

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    19/51

    Kleber Barcia V.19

    Modelo Realista [Validacin]

    Asegure un alto grado de realismo: El modelador debe

    participar desde la conceptualizacin hasta la

    implementacin

    En caso de ser necesario utilizar anlisis desensibilidad

    Ejemplo: en la mayora de los sistemas de cola, si

    se incrementa la razn de arribo de los clientes, se

    espera que tambin aumente la utilizacin delservidor y la longitud de cola.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    20/51

    Kleber Barcia V.20

    Validar Asunciones del Modelo[Validacin]

    Dos tipos de asunciones:

    Estructurales: como opera el sistema.

    De datos: Precisin de los datos y sus consideraciones

    estadsticas.

    Ejemplo de un banco: clientes en cola y ventanillas de

    atencin.

    Asunciones estructurales: Clientes esperando en una sola

    lnea versus muchas lneas. Servicio FIFO versus

    prioridad.

    Asunciones de datos: tiempo entre arribos de clientes,

    tiempo de servicio. Verificacin de datos con el gerente

    del banco. Prueba de bondad de ajuste de los datos

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    21/51

    Kleber Barcia V.21

    Comparar Transformaciones de Entrada-Salida

    [Validacin]

    Ejemplo de un auto-banco:

    Existe una sola ventana de atencin.

    Coleccin de datos: 90 clientes entre 11 a.m. y 1 p.m. viernes

    Tiempos de servicio observados {Si, i = 1,2, , 90}.

    Tiempos entre arribos observados {Ai, i = 1,2, , 90}.

    El anlisis de datos nos permite concluir que:

    Tiempos entre arribos: distribuidos exponencialmente con l

    = 45

    Tiempos de servicio: N(1.1, 0.22)

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    22/51

    Kleber Barcia V.22

    La Caja Negra[Ejemplo Auto-Banco: Comparar Transformacin I-O]

    El modelo fue desarrollado en base a las consultas con el gerentedel banco y los empleados

    Las asunciones del modelo fueron validadas

    El resultado del modelo se lo observa como una caja negra:

    Variables de entrada

    Arribos Possion

    l= 45/hr: X11, X12,

    Tiempos de servicio,

    N(D2, 0.22): X21, X22,

    D1 = 1 (un cajero)

    D2= 1.1 min

    (media tiempo servicio)

    D3 = 1 (una cola)

    Variables nocontrolables,

    X

    Variables dedecisincontroladas,D

    Variables de salida, Y

    Inters principal:Y1 = utilizacin del cajero

    Y2= tiempo espera prom.

    Y3 = mx. long. cola

    Inters secundario:Y4 = razn arribo observada

    Y5= tiempo servicio prom.

    Y6= dev. est. muestral del

    tiempo de servicio.

    Modelo

    caja negraf(X,D) = Y

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    23/51

    Kleber Barcia V.23

    Comparacin con Datos del Sistema Real[Ejemplo Auto-Banco: Comparar Transformacin I-O]

    Necesitamos datos reales para la validacin.

    Los resultados reales deben recogerse en el mismo periodo de

    tiempo (de 11am a 1pm el mismo viernes)

    Necesitamos comparar el tiempo de espera promedio del

    modelo Y2con el tiempo de espera observado Z2: Tiempo de espera prom. observado, Z2= 4.3 minutos, se

    considera como la media poblacional m0= 4.3.

    Una vez que corra la simulacin con las variables de entradaX1n y

    X2n

    , Y2

    debe ser similar a Z2

    .

    Necesitamos decidir el nmero de rplicas estadsticas

    independientes a realizar en el modelo. Seis rplicas de 2 horas

    de duracin.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    24/51

    Kleber Barcia V.24

    Prueba de Hiptesis[Ejemplo Auto-Banco: Comparar Transformacin I-O]

    Prueba de la hiptesis nula:

    medicin de resultados

    Si H0no es rechazada,

    entonces, no hay razn

    para considerar el

    modelo invalido Si H0es rechazada, el

    modelo es rechazado y

    el modelador debe

    mejorarlo

    minutos3.4

    minutos34

    21

    20

    ): E(YH

    .): E(YH

    Replicas Y4Arribospor hora

    y5Minutos

    y2Minutos

    1 51 1.07 2.79

    2 40 1.12 1.12

    3 45.5 1.06 2.24

    4 50.5 1.10 3.45

    5 53 1.09 3.13

    6 49 1.07 2.38

    Media 2.51

    Des. Est. 0.82

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    25/51

    Kleber Barcia V. 25

    Prueba de Hiptesis[Ejemplo Auto-Banco: Comparar Transformacin I-O]

    Conduccin de la prueba t:= 0.05

    n = 6

    Clculo de la prueba estadstica:

    Entonces, se rechaza H0. Se concluye que el modelo es

    inadecuado.

    De igual forma se puede comparar otros resultados

    Y1Z1, y Y3Z3

    minutes51.21

    1

    22

    n

    i

    iYn

    Y

    minutes81.01

    )(

    1

    2

    22

    n

    YY

    S

    n

    i

    i

    colas)2(para571.25.246/82.0

    3.451.2

    /1,2/

    020

    nt

    nS

    Yt

    m

    Tabla A.5

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    26/51

    Kleber Barcia V.26

    Prueba de Hiptesis[Ejemplo Auto-Banco Revisado]

    Entonces, no se rechazaH0. Se concluye que el

    modelo es adecuado

    No se sabe si el modelo es

    fuerte o dbil

    Replicas Y4

    Arribospor hora

    y5

    Minutos

    y2

    Minutos

    1 51 1.07 5.37

    2 40 1.11 1.98

    3 45.5 1.06 5.29

    4 50.5 1.09 3.825 53 1.08 6.74

    6 49 1.08 5.49

    Media 4.78

    Des. Est. 1.66

    571.20.7106/66.1

    3.478.4

    /1,

    020

    nt

    nS

    Yt

    m

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    27/51

    Kleber Barcia V.27

    Error Tipo I y II [Comparar Transformacin I-O]

    Error tipo I ():

    Error de rechazar un modelo valido.

    Error tipo II (b):

    Error de aceptar un modelo como valido cuando esinvalido.

    Para validacin, la Potencia de la prueba es:

    La Probabilidad de detectar un modelo invalido = 1b

    Si la potencia de prueba tiende a 1, es mejor

    El modelador debe buscar un b pequeo

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    28/51

    Kleber Barcia V.28

    Error tipo II [Comparar Transformacin I-O]

    El valor de b depende de:

    Tamao de la muestra, n

    La diferencia, d, entre E(Y) y m:

    Para escoger el tamao de la muestra se utilizan las Curvas

    Caractersticas de Operacin (OC curve), Tabla A.10 y A.11

    Del ejemplo anterior, suponga que el modelador desea estar

    seguro un 90% (Potencia de prueba = 0.9) de que la media de

    tiempo de espera E(Y2) difiere de men 1 minuto:

    md

    )(YE

    6npara75.06.0A.10Tablalade0.05Con

    60.066.1

    1)(

    bdb

    md

    YE

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    29/51

    Kleber Barcia V.29

    Error tipo II [CompararTransformacin I-O]

    30nentonces,10.0queremosSi db

    0

    0.2

    1 2 3

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    n = 6

    n = 30

    0. 6

    = 0.05

    Curvas Caractersti cas de Operacin (OC cu rve),

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    30/51

    Kleber Barcia V.30

    Tipos de Simulacin Terminal vs. No-terminal

    Simulacin Terminal:

    Corre un tiempo especfico TE, donde E es un evento especfico

    donde termina la simulacin. Empieza en tiempo 0.

    Termina en tiempo TE.

    Ejemplo de un banco: Abre a las 8:30 a.m. (tiempo 0) sin

    clientes al inicio y 8de los 11 cajeros trabajando

    (condiciones iniciales) y cierra a las 4:30 p.m. (Tiempo TE= 480minutos).

    Se considera terminal porque el objeto de inters es un

    da de trabajo.

    5.4 Anlisis de Datos de Salida

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    31/51

    Kleber Barcia V.31

    Tipos de Simulacin

    Simulacin No-terminal: Corre continuamente o por un largo periodo de

    tiempo.

    Ejemplo: lneas de ensamble que paran con poca

    frecuencia, sistemas telefnicos, salas de emergenciade hospitales.

    Las condiciones iniciales las define el analista.

    Se analiza las propiedades del sistema en estado

    estable (largo plazo).

    La condicin de terminal o no-terminal depende:

    Del objetivo del estudio de simulacin.

    De la naturaleza del sistema.Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    32/51

    Kleber Barcia V.32

    Naturaleza Estocstica de los Datos de Salida

    La salida de un modelo esta dada por una o ms variablesaleatorias.

    Ejemplo: Cola M/G/1:

    Razn de arribo Poisson = 0.1 por minuto;

    tiempo de servicio ~ N(m = 9.5, =1.75). Medicin del sistema: longitud de cola promedio a

    largo plazo, nmero promedio de clientes, LQ(t).

    Suponemos que corremos una simulacin de 5,000

    minutos Dividimos el intervalo de tiempo [0, 5000) en 5sub-

    intervalos de 1000minutos c/u.

    El nmero promedio de clientes en cola es Yj para cada

    sub-intervalo.Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    33/51

    Kleber Barcia V.33

    Naturaleza Estocstica de la Datos de Salida

    Se realizan 3 rplicas independientes para cada sub-intervalo:

    Existe variabilidad en una simulacin estocstica dentro de una

    rplica y a travs de diferentes rplicas. Los promedios de las 3 rplicas, pueden ser

    considerados como observaciones independientes, pero

    Los promedios dentro de una rplica, Y11, , Y15, son

    observaciones dependientes.

    Y1j Y2j Y3j

    [0, 1000) 1 3,61 2,91 7,67

    [1000, 2000) 2 3,21 9,00 19,53

    [2000, 3000) 3 2,18 16,15 20,36

    [3000, 4000) 4 6,92 24,53 8,11

    [4000, 5000) 5 2,82 25,19 12,62

    [0, 5000) 3,75 15,56 13,66

    RplicasSub-Intervalo

    (minutos) Grupo, j

    ,,, .3.2.1 YYY

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    34/51

    Kleber Barcia V.34

    Mediciones del Sistema

    Datos de tiempos discretos: [Y1, Y2, , Yn], con media: q

    Sin sesgo:

    Sesgado:

    Datos de tiempos continuos: {Y(t), 0 t TE} con media: f

    Sesgado:

    Sin sesgo o poco sesgo:

    qq )(E

    qq )

    (E

    n

    i

    iYn 1

    1q

    ET

    EdttYT 0 )(

    1f

    ff )(E

    Captulo 5

    E ti i d l I t l d C fi

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    35/51

    Kleber Barcia V.35

    Estimacin del Intervalo de Confianza[Mediciones del Sistema]

    Suponga que el modelo tiene una distribucin normal con unamedia qy varianza 2

    Sea Yiel tiempo de ciclo promedio de las partes

    producidas en la ima

    rplica de la simulacin. El tiempo de ciclo varia da a da, pero en el largo plazo

    el promedio de los promedios tiende a q.

    La varianza de la muestra a travs de la Rrplicas es:

    R

    i

    i YYR

    S1

    2

    ...

    2 )(1

    1

    Captulo 5

    E ti i d l I t l d C fi

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    36/51

    Kleber Barcia V.36

    Estimacin del Intervalo de Confianza[Mediciones del Sistema]

    El intervalo de confianza (CI) es:

    Interpretacin:

    No sabemos cuan lejos esta de q. El CI intenta

    limitar el error.

    Un CI de 95%, nos dice con que confianza podemos

    decir que el valor de que esta en el intervalo notiene error.

    Mientras ms rplicas realicemos, menor es el error (R

    debe tender a infinito).

    R

    StY R 1,2/..

    ..

    Y

    ..Y

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    37/51

    Kleber Barcia V.37

    C.I. con Error Definido

    Asuma que se ha observado una muestra inicial de tamao R0(independiente) rplicas.

    Se obtiene la estimacin inicial S02de la poblacin de varianza

    2.

    Entonces, se calcula un R mnimo con el estimador z y un alfadado:

    Luego se toma R>Rmin y se calcula:

    on.distributinormalstandardtheis, 2/

    2

    02/min

    z

    SzR

    2

    01,2/

    StR

    R

    R

    StY R 1,2/..

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    Kleber Barcia V.38

    C.I. con Error Definido

    Ejemplo: Servicio al cliente: estimar la utilizacin del agenterdurante 2 horas de trabajo.

    Rplicas iniciales R0 = 4

    Calculo de varianza S02 = (0.072)2= 0.00518.

    Criterio del error = 0.04, intervalo de confianza = 0.95,

    entonces Rmin es :

    Calculo del R final:

    R = 15es el valor mnimo que satisface la desigualdad

    Entonces R - R0= 11. Se necesitan 11 replicas adicionales.

    14.1204.0

    00518.0*96.12

    22

    0025.0

    Sz

    R 13 14 15

    t0.025, R-1 2,18 2,16 2,14

    15,39 15,1 14,83 2

    01,2/ / St R

    Captulo 5

    S

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    39/51

    Kleber Barcia V.39

    Anlisis de Respuesta en Simulacin Estable

    Mtodos para reducir el sesgo (encontrar el warm-up time): Inicializacin inteligente.

    Divisin de la simulacin en una fase de inicio y otrafase de coleccin de datos.

    Divisin en dos fases:

    Fase de inicio, desde tiempo 0hasta T0.

    Fase de coleccin de datos, desde T0hasta T0+TE.

    Despus de T0el sistema debe representar un estadoestable.

    To+TEToO

    Recoleccin de datos TE

    Inicio estado estable

    Captulo 5

    Sesgo Inicial (Warm up Time)

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    40/51

    Kleber Barcia V.40

    Sesgo Inicial (Warm-up Time)[Simulacin en estado estable]

    Ejemplo: Modelo M/G/1: Se tomaron un total de 10 rplicasindependientes.

    Cada rplica empieza en un estado inicial 0.

    Tiempo de simulacin para cada rplica = 15,000

    minutos. Variable de respuesta: tamao de cola, LQ(t,r) (tiempo

    t de la replica r).

    Intervalos de 1,000 minutos

    Grfico de las variables de respuesta entre replicas:

    R

    r

    rjj YR

    Y1

    .

    1R repeticiones

    Captulo 5

    Sesgo Inicial (Warm up Time)

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    Kleber Barcia V.41

    Sesgo Inicial (Warm-up Time)[Simulacin en estado estable]

    Permite observar el sesgo inicial

    Captulo 5

    Sesgo Inicial (Warm up Time)

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    42

    Sesgo Inicial (Warm-up Time)[Simulacin en estado estable]

    Media acumulada (despus de eliminar rrplicas):

    n

    dj

    jY

    dn

    dnY

    1

    ...

    1),(

    Tiempo Intervalo Media Media Acumulada Media Acumulada r= -1 Media Acumulada r= -2

    1000 1 4.03 4.03 - -

    2000 2 5.45 4.74 5.45 -

    3000 3 8.00 5.83 6.72 8.00

    4000 4 6.37 5.96 6.61 7.18

    5000 5 6.33 6.04 6.54 6.90

    6000 6 8.15 6.39 6.86 7.21

    7000 7 8.33 6.67 7.11 7.44

    8000 8 7.50 6.77 7.16 7.45

    9000 9 9.70 7.10 7.48 7.7710000 10 11.25 7.51 7.90 8.20

    11000 11 10.76 7.81 8.18 8.49

    12000 12 9.37 7.94 8.29 8.58

    13000 13 7.28 7.89 8.21 8.46

    14000 14 7.76 7.88 8.17 8.40

    15000 15 8.76 7.94 8.21 8.43

    Sesgo Inicial (Warm up Time)

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    Kleber Barcia V.43

    Sesgo Inicial (Warm-up Time)[Simulacin en estado estable]

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    Kleber Barcia V.44

    Comparacin de dos Diseos

    Ayuda a obtener la mejor respuesta y el intervalo de confianzade la diferencia de medias q1 q2.

    Ejemplo de inspeccin de vehculos:

    Una estacin realiza 3 trabajos: (1) cheque de frenos, (2)cheque de luces y (3) cheque de la direccin.

    Arribo de vehculos: Poisson con razn = 9.5/hora Sistema actual:

    Una persona realiza las inspecciones en cada sitio

    Tiempo de servicio de los 3 trabajos: distribuidonormalmente con medias 6.5, 6.0y 5.5minutos,

    respectivamente Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    45/51

    Kleber Barcia V.45

    Comparacin de dos Diseos

    Sistema alternativo:

    Cada persona se especializa en un trabajo.

    Un vehculo entra al servicio cuando el anterior ha salido

    La media del tiempo de servicio disminuye 10% (5.85, 5.4,y 4.95minutos).

    Respuesta a medir: La media del tiempo de servicio

    Se toman las rplicas

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    46/51

    Kleber Barcia V.46

    Comparacin de dos Diseos

    Se considera el warm-up time para evitar sesgoq1 = E(Y1r), r = 1, , R1; q2= E(Y2r), r = 1, , R2

    Se calcula el intervalo de confianza de la diferencia de

    medias q1q2

    Anlisis:

    Si c.i. esta a la izquierda del 0, existe fuerte evidencia de

    Ho: q1q2 < 0 (q1 < q2 ).

    Si c.i. esta a la derecha del 0, existe fuerte evidencia deHo: q1q2 > 0 (q1 > q2 ).

    Si c.i. contiene al 0, no existe evidencia de que un

    sistema es mejor que el otro.

    Captulo 5

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    47/51

    Kleber Barcia V.47

    Comparacin de dos Diseos

    El c.i. para q1q2 tiene la forma:

    Existen 3 tcnicas:

    Muestras independientes con varianzas iguales

    Muestras independientes con varianzas desiguales

    Nmeros aleatorios comunes

    ).(. 2.1.,2/2.1. YYestYY

    Captulo 5

    Muestras Independientes con Varianzas Iguales

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    48/51

    Kleber Barcia V.48

    Muestras Independientes con Varianzas Iguales[Comparacin de 2 sistemas]

    Usa random number streams diferentes e independientes enlos 2 sistemas

    El valor compartido de 2 is:

    Error estndar:

    libertaddegrados221

    donde,2

    )1()1(

    21

    222

    2112 -RR

    RR

    SRSRSp

    21

    2.1.

    11..

    RRSYYes p

    Captulo 5

    Muestras Independientes con Varianzas Desiguales

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    49/51

    Kleber Barcia V.49

    Muestras Independientes con Varianzas Desiguales[Comparacin de 2 sistemas]

    Error estndar:

    Con grados de libertad:

    Mnimo nmero de rplicas recomendado: R1 > 7y R2> 7

    enteroalredondeado,1//1//

    //

    2

    2

    2

    2

    21

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    2

    21

    2

    1

    RRSRRS

    RSRS

    2

    22

    1

    21

    2.1...R

    S

    R

    SYYes

    Captulo 5

    Nmeros Aleatorios Comunes (CRN)

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

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    Kleber Barcia V.50

    Nmeros Aleatorios Comunes (CRN)[Comparacin de 2 sistemas]

    Para cada rplica se usa el mismo nmero aleatorio en ambossistemas

    Sin embargo el par (Yr1 ,Ys2) es mutuamente

    independiente Sample variance of the differences

    Standard error:

    1-Rlibertaddegradoscon,1

    ydonde

    1

    1

    1

    1

    1

    21

    1

    22

    1

    22

    R

    r

    rrrr

    R

    r

    r

    R

    r

    rD

    DR

    D-YYD

    DRDR

    DDR

    S

    R

    SYYesDes D 2.1...).(.

    Captulo 5

    C i i d V i Si t

  • 7/23/2019 Capitulo 5 Simulacin de Los Centros de Operaciones (1)

    51/51

    Comparicin de Varios Sistemas

    Mtodo Bonferroni Ventaja: Los modelos deben correr con nmeros aleatorios

    comunes

    Desventaja: mientras mas comparaciones, mayor es el

    intervalo de confianza

    Se deben realizar mximo 20 comparaciones

    i

    R

    i

    i

    i

    R

    i DsetDDsetDii

    .

    _

    1,2/

    .

    _

    1

    .

    _

    1,2/

    .

    _

    qq

    TAREA 7 CAPTULO 5