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Fases de diseño del modelo de simulación
Etapa 1: Formulación Del Problema.
Consiste en estudiar el contexto del problema, identificar los objetivos del proyecto, especificar los índices de medición de la efectividad del sistema, especificar los objetivos específicos del modelamiento y definir el sistema que se va a modelar. Esta actividad requiere de la conversación con los mandantes y con las personas que participan de las actividades que se están analizando mediante el modelo.
Etapa 2: Conceptualización Del Modelo.
En esta etapa se representa el sistema en estudio mediante relaciones lógica-matemáticas, se establecen las simplificaciones que puedan hacerse, según los objetivos del modelo, como también se definen los componentes que constituirán el modelo, individualizando las interacciones que existen entre ellos. También se identifican los datos requeridos por el modelo.
Etapa 3: Construcción Del Modelo
Esta etapa corresponde a la generación del programa computacional que representará el sistema, de acuerdo a como se ha concebido el modelo en la etapa anterior. Esta etapa consiste de tres actividades: el desarrollo del modelo, la recolección de datos y la definición de las experimentaciones que se desean realizar. En la primera actividad se construye el modelo en lenguaje AweSim, el que contiene los elementos estructurales propios del lenguaje y los procesos que existen en el sistema. La actividad de experimentación describe las variables que se van a modificar en cada corrida de simulación y así analizar cada una de estas situaciones. Se usa el término de escenario para referirse a una combinación particular de datos en una simulación.
3.1 Desarrollo del Modelo.
Esta actividad consiste en convertir el modelo en el lenguaje AweSim. Se incorporan todos los componentes del modelo que se hayan identificado para la obtención de los informes que contienen indicadores de medición de la eficiencia del sistema, tales como tiempo total en el sistema de los pasajeros. En esta actividad se considera remodelar tantas veces como sea necesario hasta que el simulador represente al sistema con el nivel de detalle deseado. Es una actividad interactiva ya que un modelo de simulación no se puede definir una sola vez y desarrollarlo de acuerdo a las definiciones iniciales, ya que durante el modelamiento surgen detalles o simplificaciones que no pueden ser previstas al inicio del proyecto. Por ello, el desarrollo del modelo se está continuamente revisando, redefiniendo, actualizando, modificando y reestableciendo sus alcances. Durante esta actividad, se consideran las siguientes acciones:
- Desarrollar esquemas del sistema que representan el desarrollo de las actividades del sistema.
- Subdividir el modelo en unidades lógicas relativamente pequeñas.
- Diferenciar el movimiento físico y el flujo de información en el modelo
- Desarrollar y mantener la documentación del modelo.
- Dejar espacios para incorporar mayores detalles si es necesario.
3.2 Recolección de datos.
En esta etapa se recogen los datos en terreno de todas aquellas variables que definen las condiciones de entrada del modelo. Es decir, se debe disponer de los datos que describen el sistema, que representen su comportamiento y su eficiencia actual, como también recoger los datos que describan las alternativas que se van a evaluar. Los datos que describen el sistema son aquellos que están vinculados con la estructura del sistema, con los componentes individuales del sistema, con la interacción entre ellos, y con las operaciones que se realizan en el sistema. Con esta información se genera la descripción de los estados del sistema. La cantidad de veces en que se realizará el muestreo depende de cada sistema a estudiar, dependiendo de la variabilidad de la información recolectada. Normalmente se definen tres periodos de muestreo. El primero de ellos se concentrará en el muestreo de las variables exógenas al sistema, es decir, las variables externas al sistema. El segundo periodo de muestreo se concentra en la toma de datos endógenas del sistema, es decir, de las operaciones propias del sistema en estudio, los que se usarán en la comparación con los resultados que entrega el modelo. Esta comparación es el proceso de verificación que se describe más adelante. El tercer periodo se ocupa para recoger alguna información que sea necesaria para complementar la información anterior, o bien para ratificar las mediciones anteriores.
3.3 Definición del Control del Experimentos
Para trabajar con los resultados de una simulación, es preciso definir el nivel de confianza con que se va a trabajar y cual será el intervalo de confianza con que se analizarán los resultados del modelo. Ya que una corrida de simulación es un experimento que calcula y registra el estado del modelo, desde su estado inicial hasta su estado final, será necesario disponer de la siguiente información.
3.4 Interacciones en la construcción.
Las tres actividades mencionadas anteriormente, desarrollo, recolección y experimentación se desarrollan simultáneamente. Siempre se parte con un modelo simple del sistema, el cual se va ampliando al incluir nuevas situaciones de detalle que fueron definidas inicialmente, pero que se incorporan gradualmente al modelo para obtener así una interpretación cabal del comportamiento del sistema. En caso de que se necesite incorporar nuevos aspectos en el modelo, estas modificaciones pueden requerir de nuevos datos, o bien si los datos recolectados no puedan ser obtenidos como se deben ingresar al modelo, se deberá redefinir el modelo. Con la creación de nuevas variables de evaluación del modelo, es posible revisar la conceptualización que se hizo del modelo, llegando a un modelo mejorado en forma iterativa y cíclica. Es decir, esta etapa es una evolución del modelo, desde su diseño inicial hasta como ha de quedar para los intereses del objetivo del proyecto.
Etapa 4: Simulación Del Modelo
Esta etapa está muy relacionada con la etapa anterior, Construcción del Modelo, ya que se requiere que el modelo se haya completado para poder obtener indicadores que orienten a comprensión del funcionamiento del sistema en estudio. A la luz de los resultados que se obtienen, es necesario una verificación del cálculo de los indicadores, comprobar la validez que tienen estos resultados obtenidos con el modelo, para luego probar distintas alternativas de funcionamiento. Estas tres acciones se describen a continuación
4.1 Verificación.
En esta etapa se comprueba que la corrida de simulación se ejecuta de acuerdo a lo especificado en el programa, que cada elemento del modelo representa adecuadamente al sistema y que la relación entre ellos está de acuerdo a lo especificado.
4.2 Validación
Se comprueba que la simulación del modelo es una representación razonable del sistema. Se Compararán las operaciones del sistema con las operaciones del modelo. Se revisa cada uno de los componentes y sus interrelaciones
4.3 Simular Interacciones del Modelo
Después de cada corrida del modelo, se comprobará la consistencia de los resultados e identificar cualquier resultado incongruente con el comportamiento del sistema. Al corregir estas inconsistencias, es posible una modificación en el modelo o una nueva población de datos de entrada. De esta etapa ya es posible elaborar interpretaciones de los resultados con bastante detalle, sobre todo en sus magnitudes, de modo que refleje el comportamiento real del sistema.
Etapa 5: Uso Del Modelo
Esta etapa es de uso intensivo en métodos estadísticos para probar las hipótesis que se plantean para resolver el problema formulado, ingresando al simulador la configuración del sistema con las que se desea evaluar su funcionamiento hipotético.
5.1 Análisis
En esta etapa se infieren las conclusiones y se evalúa el funcionamiento de todas las alternativas hipotéticas del sistema que se estima que puedan resolver el problema planteado.
5.2 Documentación.
Es la confección de los informes que contienen los análisis de las distintas alternativas estudiadas, como también la confección de los manuales de operación del modelo de simulación. Es decir, el manual de usuario y la documentación técnica del programa computacional.
