Resumen Paper: HOW TO BUILD VALID AND CREDIBLE SIMULATION MODELS

CÓMO CONSTRUIR MODELOS DE SIMULACION VALIDOS Y CREIBLES.

RESUMEN

En este tutorial se presentan las técnicas para la construcción de modelos de simulación válidos y creíbles. Las ideas que se discutirán incluyen la importancia de la formulación del problema, discusiones con los expertos, interactuar con los directores, desarrollo de un modelo conceptual por escrito y estructurado a través del modelo conceptual, uso del análisis de sensibilidad para determinar los factores importantes del modelo y la comparación de modelos y medidas de rendimiento existentes para el sistema. Cada idea será ilustrada por directrices del mundo real. También se discutirá la dificultad del uso de técnicas estadísticas formales (por ejemplo, intervalos de confianza) para validar modelos de simulación.

1 ¿QUÉ ES LA VALIDACIÓN DEL MODELO?

El uso de un modelo de simulación puede ser un sustituto para la experimentación con el sistema actual (existente o en proyecto), que suele ser perjudicial, no rentable, o simplemente imposible. Por lo tanto, si el modelo no es aproximación al sistema, las conclusiones del modelo serán probablemente erróneas y puede dar lugar a decisiones costosas que se están realizando. La validación debe y se puede hacer para todos los modelos, independientemente de si el correspondiente sistema existe en alguna forma o si se construirá en el futuro.

1. Un plan de siete pasos para la realización de un estudio de una simulación con exito.

En la Figura 1 se presenta un plan de siete pasos para realizar un estudio de simulación con éxito. Tener un criterio definitivo para la realización de un estudio de simulación es esencial para el éxito del estudio en general y para el desarrollo de un modelo válido en particular. En la sección 2 se relacionará con cada una de las nuestras técnicas de mejora de validacion - credibilidad a uno o más de estos pasos. Ahora analizaremos las actividades importantes que tienen lugar en cada uno de los siete pasos.

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1.1.1Paso 1. Formular el problema

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Se establece el problema de interés por toma de decisiones

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Una reunión inicial para el proyecto de simulación está a cabo, con el director del proyecto, los analistas de simulación y expertos en la materia (PYME). Los siguientes factores son discutidos en esta reunión: objetivos generales del estudio, preguntas específicas que deben ser respondidas por el estudio, medidas de desempeño que se utilizarán para evaluar la eficacia de las diferentes configuraciones del sistema, el alcance del modelo, las configuraciones del sistema para ser modelados, el marco de tiempo para el estudio y los recursos necesarios

1.1.2 Paso 2. Recopilación de información / datos y construir un modelo conceptual

• Recoger información sobre la composición del equipo y procedimientos para depurar fallos.

• Recopilar datos para especificar los parámetros del modelo y DAD probar distribuciones (por ejemplo, hasta para el tiempo de daño y reparación de una máquina).

• Documentar los supuestos del modelo, los algoritmos y resúmenes de datos en un modelo conceptual por escrito.

• El nivel de detalle del modelo debe depender de lo siguiente: objetivos del proyecto, las medidas de desempeño de interés, la disponibilidad de datos, el problemas de credibilidad, las limitaciones de informática, las opiniones de las PYME, limitaciones de tiempo y dinero 

• No debe haber una correspondencia uno a uno entre el modelo y el sistema.

• Recoger datos de rendimiento del sistema existente (si existe) que se utilizará para la validación del modelo en el paso 5.

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Paso 3. Es Valido el modelo conceptual?

• Realizar un programa estructurado a través del cual el modelo conceptual se evalué ante un público que incluye el gestor de proyecto, analistas y las PYME. Esto se conoce como modelo conceptual de validación.

• Si hay errores por omisiones que se descubren en el modelo conceptual, que es casi siempre el caso, entonces el modelo conceptual debe ser actualizado antes de continuar a la programación en el Paso 4.

1.1.4 Paso 4. Programar el Modelo

• Programe el modelo conceptual, ya sea en un producto comercial de simulación o en un lenguaje de programación de propósito general (por ejemplo, C o C + +).

• Verifique el programa en el ordenador.

1.1.5 Paso 5. Es la programación del modelo valida?

• Si no hay un sistema existente, a continuación, compare los modelos de rendimiento de las medidas con las medidas de rendimiento comparables recogidos en el actual sistema (consulte el paso2). Esto se llama validación de resultados.

• Independientemente de la existencia de un sistema, los analistas de la simulación y las PYME deben revisar los resultados de simulación. Si los resultados son consistentes con la forma en que perciben que el sistema debería funcionar, entonces el modelo de simulación se dice que tiene validez aparente.

• Los análisis de sensibilidad se debe realizar en el modelo programado para ver cuáles son los factores del modelo tienen el mayor efecto en las medidas de rendimiento y, por tanto, tiene que ser modelada con cuidado.

1.1.6 Paso 6. Diseñar, fabricar, y analizar experimentos de simulación

• Para cada configuración del sistema de interés, decidirá sobre cuestiones tácticas como la longitud del plazo, período de calentamiento y el número de repeticiones de modelos independientes.

• Analizar los resultados y decidir mas experimentos son requeridos.

1.1.7 Paso 7. Documentar y presentar los resultados de la simulación

• La documentación para el modelo (y el estudio de simulación asociada) deberá incluir el modelo conceptual (fundamental para la reutilización futura del modelo), una detallada descripción del programa de ordenador y los resultados del estudio actual.

• La presentación final para el estudio de la simulación debe incluir animaciones y una discusión del proceso de construcción y validación del modelo para promover credibilidad modelo.

2 TÉCNICAS PARA EL DESARROLLO DE MODELOS VÁLIDOS Y CREÍBLES

En esta sección se presentan las técnicas prácticas para la elaboración modelos válidos y creíbles. Al final de cada título de la subsección, hemos estado entre corchetes ("[]") en el que de los siete pasos (como mínimo) debe ser la técnica aplicada.

2.1 Formulación del problema con precisión [1]

Es de suma importancia para la formulación del problema de interés de una manera precisa. Esto debe incluir una declaración general del problema a resolver, una lista de las preguntas concretas del modelo para responder y las medidas de desempeño que será utilizado para evaluar la eficacia de determinados configuraciones del sistema.

2.2 Entrevistas a expertos en la materia [1, 2]

Nunca habrá una sola persona que tenga toda la informacion necesaria para construir un modelo de simulación. Por lo tanto, será necesario hablar con todos los analistas de simulación que sea posible.

2.3 Interacción con la toma de decisiones sobre una base regular [1-7]

Una de las ideas más importantes para el desarrollo de un modelo válido y creíble es que el analista para interactuar con la decisión y el fabricante de los demás miembros del equipo del proyecto en una PYME regulares a bases. Para lograr una comprensión completa del sistema a ser modelado.

2.4 Uso de técnicas cuantitativas para validar los componentes del modelo [2]

El analista de simulación debe utilizar técnicas cuantitativas siempre que sea posible para poner a prueba la validez de los distintos componentes del modelo general.

2.5 Documentación del Modelo Conceptual [2]

Los errores de comunicación son una de las principales razones por qué los modelos de simulación a menudo contienen supuestos no válidos. Documentación de todos los supuestos, algoritmos y resúmenes de datos puede ayudar para disminuir este problema. Este informe es una documentación importante para el modelo y debe ser legible por los analistas, las PYME, y tomadores de decisiones por igual.

3. DIRECTRICES PARA LA OBTENCION DATOS CREIBLES DE UN MODELO

Un modelo sólo es válido para una aplicación en particular, si su lógica es correcta y si utiliza los datos apropiados. En este sección que ofrecen algunas sugerencias sobre cómo obtener buenos datos del modelo.

3.1 Dos principios básicos:

Si un sistema similar al de un interés existe, entonces los datos se debe obtener de él para su uso en la construcción del modelo. Estos datos pueden estar disponibles a partir de registros históricos o puede ser recogidos durante un estudio de tiempos. Dado que las personas que proporcionan los datos pueden ser diferentes de los analistas de simulación, es importante que los siguientes dos principios sean realizados:

• Los analistas deben asegurarse que los requisitos de datos (tipo, formato, cantidad, etc) se especifican con precisión a las personas que proporcionar los datos.

• Los analistas necesitan entender el proceso que produjo los datos, en lugar de tratar las observar sólo números abstractos.

4. RESUMEN

Todos los modelos de simulación necesitan ser validados o cualquier decisión realizada con el modelo puede ser errónea. Se presetan las ideas que creemos que son los más importantes para el desarrollo de un modelo válido y creíble: 

• Formular el problema con precisión

• Entrevistar a expertos idóneos en la materia

• Interactuar con la toma de decisiones sobre una base regular a través del proyecto de simulación para asegurar que el problema se está resolviendo correcto y fomentar la credibilidad del modelo

• Desarrollo de un modelo conceptual por escrito

• Realización de un recorrido estructurado del modelo conceptual, esto puede ser el factor más importante en la validación.

• Realización de análisis de sensibilidad para determinar los factores importantes del modelo

• Comparar los resultados del modelo y el sistema, esto es en general, la técnica de validación más definitiva a implementar.

• Revisión de los resultados de los modelos y animaciones para ver si parece razonable. Muchas de las ideas anteriores parece ser de sentido común,  sin embargo nuestra experiencia indica que no se aplican a menudo.

Tomado de: HOW TO BUILD VALID AND CREDIBLE SIMULATION MODELS,    Averill M. Law, Lichael G. McComas, Averill M. Law and Associates, Inc. P.O. Box 40996 Tucson, AZ  85717, U.S.A.