STELLA SOFTWARE PARA SIMULAR MODELOS DINÁMICOS METODOLOGÍA DE SISTEMAS PDF

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STELLA SOFTWARE PARA SIMULAR MODELOS DINÁMICOS ASIGNATURA METODOLOGÍA DE SISTEMAS DOCENTE : DR. WAGNER ENOC VICENTE RAMOS Huancayo – Perú 2017 Metodología de Sistemas I. ASPECTOS GENERALES 1.1. Simulación por computadora Stella es un software para el modelamiento dinámico de sistemas complejos, en e...

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STELLA SOFTWARE PARA SIMULAR MODELOS DINÁMICOS

ASIGNATURA METODOLOGÍA DE SISTEMAS

DOCENTE

: DR. WAGNER ENOC VICENTE RAMOS

Huancayo – Perú 2017

Metodología de Sistemas

I. ASPECTOS GENERALES 1.1. Simulación por computadora Stella es un software para el modelamiento dinámico de sistemas complejos, en el cual se construye su estructura, se formula las ecuaciones de función de las variables y se muestra el comportamiento de influencias de las variables mediante gráficas continuas en el tiempo. Un modelo de un sistema dinámico es la representación de la estructura de un sistema. Una vez que un modelo de un sistema dinámico es construido y las condiciones iniciales son especificadas, una computadora puede simular el comportamiento de las diferentes variables sobre el tiempo. STELLA es un programa de simulación por computadora, que proporciona una estructura e interfaz gráfica de fácil entendimiento, para observar la interacción cuantitativa de las variables dentro de un sistema. Esta interfaz puede utilizarse para describir y analizar sistemas físicos complejos, químicos, biológicos y sistemas sociales. 1.2. Principales componentes para el modelado en Stella Los principales artefactos artificiales para crear un modelo en Stella son las siguientes: Nivel Representa la acumulación de una variable. Se representa por un rectángulo.

Flujo Los Flujos representan la cantidad de material que fluye en una unidad de tiempo (monto por unidad de tiempo). Los flujos influyen en los niveles causando acumulaciones y/o agotamientos.

Ejemplos de variables que se pueden clasificar como Niveles y flujos. Flujos de entrada

Niveles

Flujos de salida

Nacimientos

Población

Muertes

Cultivo

Producción de fruta

Recolección

Ingresos

Utilidad

Egresos

Contratación

Empleado

Despidos

Aprendizaje

Conocimiento

Olvido

Construcción

Edificación

Demolición

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Convertidor Se representa mediante un círculo. Son usados para ingresar parámetros o constantes al sistema, o para hacer conversión de unidades, u otras operaciones matemáticas.

Conector Se representa mediante una flecha que indica el sentido del movimiento de la información. Los conectores llevan flujos de información entre los componentes. EJEMPLO 01 Supongamos que el volumen de un contenedor en un instante t es 100 m3. Y que los flujos de entrada y de salida F1 y F2 son 1.0 m3/s y 0.8 m3/s respectivamente. Es decir, entra más agua que la que sale. Al cabo de 3 segundos que volumen de agua se obtendrá. Solución: a) Modelado del caso

b) Formulación de ecuaciones Seleccionamos la pestaña model y luego el componente al cual queremos darle un valor o expresión matemática. Volumen El valor inicial es de 100 m3

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Luego hacemos clic sobre los flujos F1 y F2, donde colocamos los flujos respectivos. F1 = 1.0 F2 = 0.8 Las ecuaciones que se obtendrán serán las siguientes:

c) Simulación del modelo (gráfica) Arrastramos el ícono de gráfico, área de modelado y lo fijamos.

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Para definir las variables a graficar realizar doble clic en esta área, obteniéndose la siguiente ventana:

Una vez definido las variables a graficar, ejecutamos la simulación, mediante el menú Run / Run Specs; que despliega una caja de diálogo que permite modificar los 12 tiempos (meses) que por omisión se ejecutan. Para nuestro caso establecemos unidad en segundos, desde 0 a 8 segundos con un intervalo de 0.25.

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Ejecutamos el modelo y obtendremos:

d) Interpretación de la simulación del modelo En relación a la gráfica se puede concluir: a) Que la variable F1 se mantiene constante. b) Que la variable F2 se mantiene constante. c) Que la variable VOLUMEN tiene a un crecimiento uniforme. En cuanto a la tabla, se puede notar los resultados:

Donde podemos concluir que al cabo de 3 segundos el volumen de agua será igual a 100.60 m3 MODELADO CON STELLA

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EJEMPLO 02: REDUCCIÓN DE PERSONAL Se desea realizar la reducción de personal, de una empresa, encontrando las siguientes relaciones para el diagrama causal: Razón de despido = (distancia al objetivo) / (tiempo de ajuste) Distancia al objetivo = Número de empleados - Número deseado de empleados Para la reducción del personal se tomará en cuenta que el número de empleados actual es 10000, el número deseado de empleados es 2500 y el intervalo de tiempo para los despidos (tiempo de ajuste) es de cada 3 meses. Se desea saber el tiempo en el cual se llegará al número deseado de empleados. a)

Dibujar el diagrama de influencias o causal.

b)

Dibujar el diagrama de niveles, flujos y escribir las ecuaciones del modelado.

c)

Dibujar el comportamiento aproximado.

d)

Realiza la Interpretación del Modelo.

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