Profitten i det første år kan da beregnes som (i kr.)

Relaterede dokumenter
Udvikling af operations karakteristika/performance mål for køsystemer

Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder. Monte Carlo

Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder

Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder. Monte Carlo

Projekt Planlægning: PERT/CPM

Kursusindhold: X i : tilfældig værdi af ite eksperiment. Antag X i kun antager værdierne 1, 2,..., M.

ØVELSE 3A. I SAS kan man både bruge {}, [] og () som paranteser til index.

Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder

4 Oversigt over kapitel 4

Statistik ved Bachelor-uddannelsen i folkesundhedsvidenskab. Estimation

Normalfordelingen og Stikprøvefordelinger

Værktøjer og teknikker til at prioritere risici i internationale projekter: Sensivitetsanalyse og realoptioner.

Kiosk-modellen (News vendor s model) og EOQ modellen

dpersp Uge 40 - Øvelser Internetalgoritmer

Stokastiske processer og køteori

Kursusindhold: X i : tilfældig værdi af ite eksperiment. Antag X i kun antager værdierne 1, 2,..., M.

Supplement til kapitel 7: Approksimationen til normalfordelingen, s. 136

Bilag 7. SFA-modellen

1/41. 2/41 Landmålingens fejlteori - Lektion 1 - Kontinuerte stokastiske variable

Additiv model teori og praktiske erfaringer

1 Sandsynlighed Sandsynlighedsbegrebet Definitioner Diskret fordeling Betinget sandsynlighed og uafhængighed...

Kræver generelt at diverse ventetider er eksponentialfordelte. Faste rammer for serverdiscipliner mv. Svært at modellere ikke-standard køsystemer.

Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Peder Bacher

Stokastiske processer og køteori

Estimation og usikkerhed

Sandsynlighedsregning 10. forelæsning Bo Friis Nielsen

Anvendt Statistik Lektion 2. Sandsynlighedsregning Sandsynlighedsfordelinger Normalfordelingen Stikprøvefordelinger

Anvendt Statistik Lektion 2. Sandsynlighedsregning Sandsynlighedsfordelinger Normalfordelingen Stikprøvefordelinger

Statistik Lektion 3. Simultan fordelte stokastiske variable Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen

Kvantitative Metoder 1 - Forår 2007

Landmålingens fejlteori - Lektion 2. Sandsynlighedsintervaller Estimation af µ Konfidensinterval for µ. Definition: Normalfordelingen

Simplex metoden til løsning af LP

Et firma tuner biler. Antallet af en bils cylindere er givet ved den stokastiske variabel X med massetæthedsfunktionen

3.600 kg og den gennemsnitlige fødselsvægt kg i stikprøven.

Binomial fordeling. n f (x) = p x (1 p) n x. x = 0, 1, 2,...,n = x. x x!(n x)! Eksempler. Middelværdi np og varians np(1 p). 2/

Sandsynlighedsregning 10. forelæsning Bo Friis Nielsen

Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 4: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger. Per Bruun Brockhoff. Eksponential fordelingen

Sandsynlighedsregning 10. forelæsning Bo Friis Nielsen

Monte Carlo-metoder til fastlæggelse af måleusikkerhed i forbindelse med flowmåling

Repetition. Diskrete stokastiske variable. Kontinuerte stokastiske variable

Stikprøver og stikprøve fordelinger. Stikprøver Estimatorer og estimater Stikprøve fordelinger Egenskaber ved estimatorer Frihedsgrader

1 Statistisk inferens: Hypotese og test Nulhypotese - alternativ Teststatistik P-værdi Signifikansniveau...

Projekt 8.3 Hvordan undersøges om et talmateriale normalfordelt?

Skriftlig Eksamen ST501: Science Statistik Mandag den 11. juni 2007 kl

En oversigt over udvalgte kontinuerte sandsynlighedsfordelinger

Modellering 'State of the future'

Beregn den optimale pris- og mængdekombination og illustrer løsningen grafisk.

Bernoulli og binomial fordelingerne Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen

Notation for parallelforbundne ekspeditionssystemer

Analyse af måledata II

enote 2: Kontinuerte fordelinger Introduktion til Statistik Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger Peder Bacher enote 2: Continuous Distributions

Opgaver til kapitel 3

Definition. Definitioner

Hvad skal vi lave? Nulhypotese - alternativ. Teststatistik. Signifikansniveau

Stedprøve Marts 1999, opgave 1 (40%):

Stokastiske processer og køteori

Kvantitative Metoder 1 - Efterår Dagens program

Sandsynlighedsfordelinger for kontinuerte data på interval/ratioskala

Det kunne godt se ud til at ikke-rygere er ældre. Spredningen ser ud til at være nogenlunde ens i de to grupper.

Chapter 6: Følsomhedsanalyse og dualitet i LP

Stokastiske processer og køteori

Matematik A. Højere handelseksamen

Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable

Program. Konfidensinterval og hypotesetest, del 2 en enkelt normalfordelt stikprøve I SAS. Øvelse: effekt af diæter

Efterspørgselsforecasting og Leveringsoptimering

I dag. Statistisk analyse af en enkelt stikprøve med kendt varians Sandsynlighedsregning og Statistik (SaSt) Eksempel: kobbertråd

Note om Monte Carlo eksperimenter

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning. Eksempler. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

Landmålingens fejlteori - Repetition - Kontinuerte stokastiske variable - Lektion 3

Forsøgsplanlægning Stikprøvestørrelse

ISCC. IMM Statistical Consulting Center. Brugervejledning til beregningsmodul til robust estimation af nugget effect. Technical University of Denmark

Fornyelsesteori med anvendelser: Punktprøve

Reeksamen i Statistik for Biokemikere 6. april 2009

Løsning eksamen d. 15. december 2008

Vi har beskæftiget os indgående med ankomst- og servicetidsprocesser. Disse karakteriserer input til et køsystem. Andre karakteriserende størrelser?

Statistik II 4. Lektion. Logistisk regression

Oversigt over emner. Punktestimatorer: Centralitet(bias) og efficiens

Kvantitative metoder 2

Matematik A, maj Peter Bregendal. Løsninger vha. Nspire CAS. Delprøven uden hjælpemidler. Opgave 1. Givet funktionen f (x) = -x 3 + 4x 2-3x+10

4. september π B = Lungefunktions data fra tirsdags Gennemsnit l/min

Supply Chain Netværk Design

Mikro-kursus i statistik 1. del Mikrokursus i biostatistik 1

Valgkampens og valgets matematik

Økonometri 1. Inferens i den lineære regressionsmodel 25. september Økonometri 1: F6 1

Kapitel 4 Sandsynlighed og statistiske modeller

Konfidensintervaller og Hypotesetest

Paradigmeskifte mod robuste bygningssimuleringer

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 28. maj 2014 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Naturstyrelsens Referencelaboratorium for Kemiske Miljømålinger NOTAT

Løsning til eksaminen d. 14. december 2009

Tema. Model og modelkontrol ( Fx. en normalfordelt obs. række m. kendt varians) Estimation af parametre. Fordeling. Hypotese og test. Teststørrelse.

Logistisk Regression. Repetition Fortolkning af odds Test i logistisk regression

Fagplan for statistik, efteråret 2015

2 -test. Fordelingen er særdeles kompleks at beskrive med matematiske formler. 2 -test blev opfundet af Pearson omkring år 1900.

1 Palm teori. Palm teori 1

Byggeøkonomuddannelsen

Slide 1. Slide 2. Slide 3. Byggeøkonomuddannelsen. Dagens emner. Usikkerheds- og risikoanalyse. Risikoanalyse Successiv kalkulation

Test nr. 6 af centrale elementer 02402

Statistik viden eller tilfældighed

Dato: Præsenteret af: e-stimate international. Powered by e-stimate

Transkript:

Chapter 13: Simulation Simulation er en kvantitativ metode til bestemmelse af et real life systems basale karakteristika under usikkerhed v.h.a. eksperimenter indenfor en modelramme, der repræsenterer systemet. Simulationsmodellen indeholder de matematiske og logiske relationer, der tilsammen beskriver, hvordan modellens inputs transformeres til dens outputs. Der opereres med 2 typer af inputs 1) kontollerbare inputs og 2) probabilistiske inputs. Et simulationsexperiment indebærer a priori specifikation af værdierne for de kontrollerbare inputs og tilfældig generering af værdier for de probabilistiske inputs (i overensstemmelse med sandsynlighedsfordelingen for pågældende input). For ethvert sæt af tilfældigt genererede data beregnes herefter modellens outputs. Det er nu efter en serie af sådanne experimenter muligt at bestemme basale karakteristika for modellens outputs i form af f.eks. forventningsværdier, spredningsmål og extremsituationer. Eksempler på anvendelsesområder: 1) Udvikling af nye produkter (profitabilitet) 2) Airline overbooking (hvor ofte vil en afgang være overbooket og hvad er den profitmaximerende overbooking politik?) 3) Lagerstyring (beregning af optimal ordrestørrelse og reorder point) 4) Trafik (hvad er konsekvenserne af at lukke en gade i vejnettet p.g.a. reparationsarbejde i form af køer og ventetider?) 5) Køsystemer (beregning af steady state sandsynligheder og basale køkarakteristika L, L ;, W og W ; når disse ikke kan afdækkes analytisk) Eksempler på anvendelser: 1) Risikoanalyse En virksomhed overvejer produktion af et nyt produkt. Data for 1. års omkostninger er givet nedenfor salgspris pr. enhed kr. 249 faste omkostninger kr. 1.000.000 variable omkostninger pr. enhed Ðarbejdskraft Ñ ckr. " variable omkostninger pr. enhed Ðkomponenter Ñ c 2 kr. Profitten i det første år kan da beregnes som (i kr.) Profit (249 c c)x 1.000.000 œ " #

idet x måler efterspørgsel det første år. c ", c # og x kendes ikke med sikkerhed, og kan derfor betragtes som probabilistiske inputs. Det er nu muligt at beregne profitten for et antal værdier af de probabilistiske inputs. Det kan vi enten gøre ved selv at vælge et antal sådanne værdier. Men vi kan også bruge simulation. Dette kræver specifikation af sandsynlighedfordelingerne for de probabilistiske inputs og generering af realiseringer af de underliggende random variables c ", c # og x i overensstemmelse med respektive fordelinger. Dette kan gøre i et regneark, i GAMS eller i en simulationskode. Sandsynlighedsfordeling for c : 1 sandsynlighedsfordeling for c c" sandsynlighed 43 0.1 44 0.2 45 0.4 46 0.2 47 0.1 " Opsplit tallinien mellem 0 og 1 svarende til disse sandsynligheder: ----- ---------- --------------------- ---------- ----- 0.1.3.7.9 1 Generer nu et tilfældigt tal! mellem 0 og 1i en uniform fordeling:! [ 0,.1[ Ê c" œ43! [.1,.3[ Ê c" œ44! [.3,.7[ Ê c" œ45! [.7,.9[ Ê c" œ46! [.9,.1] Ê c œ47 " Sandsynlighedsfordeling for c uniform [a, b]: 2 Generer et tilfældigt tal! mellem 0 og 1 og sæt c# œ a! (b a) Sandsynlighedsfordeling for x normal med middelværdi. og standardafvigelse 5: Generer i regneark eller GAMS et tilfældigt tal fra denne fordeling.

Vi kender nu en realisering af c, c og x, hvilket gør det muligt at bergne profitten " # for netop denne kombination af realiseringer. Gentages dette nu 'mange' gange, kan profittens middelværdi og spredning beregnes og bruges som integreret del af et beslutningsstøttesystem. Dette er essensen af en simulationsmodel. 2) Lager simulation Vi har i Kapitel 11 arbejdet med den såkaldte Periodic-Review Model with Probabilistic Demand. Ideen her var, at den optimale ordre Q blev bestemt som differensen mellem et såkaldt replenishment niveau M og aktuel lagerbeholdning H. Det kan være hensigtsmæssigt at benytte en simulationsmodel til bestemmelse af det optimale M. En virksomhed køber et produkt til til prisen P5 pr. enhed og sælger det til prisen P= pr. enhed (P5 P = ÑÞ Den månedlige efterspørgsel D er normalfordelt med middelværdi. og standardafvigelse 5. Produktet modtages den 1. hver måned, og lagerbeholdningen umiddelbart efter modtagelsen er M. Hvis den månedlige efterspørgsel er mindre end M, betaler virksomheden holding cost C2 pr. enhed, der ikke er solgt. Hvis den månedlige efterspørgsel er større end M er virksomheden konfronteret med en stockout, og vurderer at goodwill cost pr. enhed, der ikke kan leveres, er C 1Þ Virksomheden ønsker nu at bestemme den gennemsnitlige månedlige profit for et givet M og vil også gerne have et estimat på andelen af den totale efterspørgsel, der kan dækkes. For en given realisering af D kan 2 situationer forekomme: a) DŸ Q Brutto profit: (P= P 5)D Holding cost: (Q D)C2 Netto profit: (P= P 5)D (Q D)C2 b) D Q Brutto profit: (P= P 5)Q Goodwill cost: (D Q)C1 Netto profit: (P P )Q (D Q)C = 5 1 Ideen i simulationsmodellen kan beskrives på følgende måde: 1) Initialisering af parametre P= ß P5ß C 2, C1ß M, #runs. Sæt parametrene tællerœ0, efterspørgselœ0, og dækket efterspørgsel œ!þ 2) tællerœtæller 1.

Generer tilfældig realisering af D i overensstemmelse med specificerede fordelingskarakteristikaþ efterspørgselœefterspørgsel D. Hvis DŸ Q, gå til 3). Ellers gå til 4). 3) Beregn netto profit: (P= P 5)D (Q D)C 2. dækket efterspørgselœdækket efterspørgsel D; 4) Beregn netto profit: (P= P 5)Q (D Q)C 1. dækket efterspørgselœdækket efterspørgsel Q; 5) Gem beregnet nettoprofit. Hvis tæller œ #runs, gå til 6). Ellers gå til 2). 6) Beregn gennemsnitlig netto profit og standardafvigelse for samme. Beregn den procentuelle dækning af efterspørgsel som dækket efterspørgsel efterspørgsel STOP;. Her angiver #runs antal gange, der genereres et nyt D fra den kendte normalfordeling for månedlig efterspørgsel. Bemærk: Simulationsmodellen ovenfor er kørt for fast replenishment niveau M. Modellen kan raffineres ved at blive gentaget for forskellige værdier af M. 3) Simulation af et køsystem: Antal channelsœ 1 Fordelingskarakteristika: Interarrival times IAT uniform fordelt i intervallet [a, b] -> IAT œ+ Ð, +Ñ<<, tilfældigt tal mellem 0 og 1 Serviceringstider normalfordelte med middelværdi. og standardafvigelse 5

Notation: IAT: tilfældigt genereret interarrival time AT( 3Ñ: ankomststid for kunde 3 ST( 3): starttid for servicering af kunde 3 W(): ; 3 ventetid i køen for kunde 3 ServT: tilfældigt genereret serviceringstid CT( 3): tidspunkt hvor kunde 3 forlader systemet W( 3): længde af periode, hvor kunde 3 opholder sig i systemet Simulationsmodel: 1) Initialisering af parametre: 3œ0; AT(0) œ 0; CT(0) œ 0; #runs œ5; 2) Sæt 3œ3 1; STOP hvis 3 5 1; Generer IAT; Beregn AT( 3) œat( 3 1) IAT; Hvis AT( 3Ñ CT( 3 " ), gå til 3); ellers gå til 4); 3) Channel ledig -> kunde 3 kan påbegynde service nu -> ST( 3) œat( 3); 4) Channel optaget -> kunde 3 må vente til foregående kunde forlader systemet -> ST( 3) œct( 3 1); 5) W() ; 3 œst( 3) AT( 3); Generer ServT; CT( 3) œst( 3) ServT; W( 3) œct( 3) AT( 3); Gå til 2). En simulationsmodel må altid @/<303-/</= og @+63./</=. Verifikation indebærer test for logisk konsistens af modellen. -> kontroller f.eks. et antal runs med tilsvarende beregninger i hånden lad modellen løse et antal specialtilfælde f.eks. med næsten deterministiske data -> kontroller at modellens output er rimeligt

Validering indebærer check for, om modellen afspejler det foreliggende real life system. -> er specificerede parametre og fordelinger rimelige? -> hvordan opfører modellen sig på historiske data?