Ứng dụng mô phỏng để cải tiến quy trình làm việc tại chi nhánh công ty dịch vụ tiết kiệm bưu điện tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------

NGUYỄN VĂN ANH

ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG ĐỂ CẢI TIẾN QUY TRÌNH LÀM VIỆC TẠI
CHI NHÁNH CÔNG TY DỊCH VỤ TIẾT KIỆM BƯU ĐIỆN
TP. HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2008
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học : Tiến só Nguyễn Tuấn Anh
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1 : Tiến só Nguyễn Văn Hợp
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : Tiến só Huỳnh Thị Thu Thủy
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn Thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 13 tháng 09 naêm 2008

2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

Tp. HCM, ngày 21 tháng 01 năm 2008
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên : Nguyễn Văn Anh

Phái : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 25/ 07/ 1978

Nơi sinh : Đà Nẵng

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp
ITÊN ĐỀ TÀI : Ứng dụng mô phỏng để cải tiến quy trình làm việc tại Chi Nhánh
Công ty Dịch Vụ Tiết Kiệm Bưu Điện Tp. Hồ Chí Minh.
II-

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nghiên cứu ứng dụng mô phỏng để tìm ra cách cải tiến quy trình làm việc tại Chi Nhánh
Công ty Dịch Vụ Tiết Kiệm Bưu Điện Tp. Hồ Chí Minh.
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/ 01/ 2008
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/ 06/ 2008
V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Tiến Só Nguyễn Tuấn Anh
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CN BỘ MÔN

(Học hàm, học vị, họ tên và chữ ký)

QL. CHUYÊN NGÀNH

TS. Nguyễn Tuấn Anh
Nội dung và đề cương Luận văn Thạc Só đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua
Ngày
TRƯỞNG PHÒNG ĐT- SĐH

tháng

năm 2008

TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGAØNH

3


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ........................................................................................ 7

CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU .................................................................................................... 8
1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ : ..................................................................................................... 8

1.2

MỤC TIÊU : .......................................................................................................... 9

1.3

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 9

1.4

PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU .......................................................... 9

1.5

TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC ĐỒ ÁN.............................................................. 9

CHƢƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................... 11
2.1. MÔ PHỎNG ............................................................................................................. 11
PHẦN 1:

GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................... 11

PHẦN 2

CHỌN PHÂN BỐ XÁC SUẤT ĐẦU VÀO CỦA HỆ THỐNG ........... 15

PHẦN 3

PHƢƠNG PHÁP TỔNG QUÁT PHÁT BIẾN NGẪU NHIÊN ........... 16

PHẦN 4

PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐẦU RA .......................................................... 18

2.2 MẶT BẰNG .............................................................................................................. 23
PHẦN 1 TỒNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN ........................... 23
1.1. TIÊU CHUẨN LỰA CHỌN MÔ HÌNH: ............................................................ 23
1.2. CÁC LOẠI CHI PHÍ: ........................................................................................... 23
1.3. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH: ................................................................................. 23
1.4. QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ: .................................................................................... 24
1.5. LỰA CHỌN NHỮNG THIẾT KẾ THÍCH HP: ............................................... 24
1.6. XÁC ĐỊNH NHỮNG GIẢI PHÁP: ..................................................................... 24
PHẦN2 BỘ KHUNG LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG THỰC TẾ........... 24
2.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT BÀI TOÁN: ............................................................. 24
2.2 XEM XÉT MỘT SỐ QUY TRÌNH THIẾT KẾ MẶT BẰNG CỔ ĐIỂN: .......... 25
2.3 CÁCH TIẾP CẬN HỆ THỐNG VỀ BÀI TOÁN MẶT BẰNG: ......................... 25
4


2.4 NHỮNG RÀNG BUỘC TẤT ĐỊNH: ................................................................... 27
2.5 THIẾT KẾ ĐỒ THỊ QUAN HỆ KHÔNG GIAN, SƠ ĐỒ KHỐI & MẶT BẰNG
CHI TIẾT:.................................................................................................................... 28
2.6 TRÌNH BÀY PHƯƠNG ÁN & LỰA CHỌN: ...................................................... 28
CHƢƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TY TIẾT KIỆM BƢU ĐIỆN ........................... 29
3.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TIẾT KIỆM BƢU ĐIỆN (VPSC) : ............................ 29

3.2 GIỚI THIỆU VỀ CHI NHÁNH CÔNG TY TIẾT KIỆM BƢU ĐIỆN TẠI TP HỒ
CHÍ MINH (CN TP.HCM) .............................................................................................. 32
3.3 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ : .............................................................. 32
CHƢƠNG 4 : PHÂN TÍCH QUY TRÌNH VÀ MƠ PHỎNG .......................................... 46
4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ : ......................................................................................................... 46
4.2 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH HIỆN TẠI : ................................................................... 46
4.3 CÁC QUY ƢỚC VÀ ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG PHÂN TÍCH MƠ HÌNH :......... 49
4.3.1 Xây dựng mơ hình : ............................................................................................ 49
4.3.2 Dữ liệu đầu vào : ................................................................................................. 52
4.3.3 Kết quả chạy mơ hình : ....................................................................................... 54
4.4 KẾT LUẬN : ............................................................................................................. 58
CHƢƠNG 5 : GIỚI THIỆU MẶT BẰNG CÔNG TY ..................................................... 59
5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ : ......................................................................................................... 59
5.2 GIỚI THIỆU MẶT BẰNG HIỆN TẠI VÀ CÁC ĐẶC TÍNH : ............................... 59
5.3 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG MỚI : ................................................... 69
5.4 KẾT LUẬN : ............................................................................................................. 77
CHƢƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 79
Tài liệu trích dẫn :.............................................................................................................. 80
PHỤ LỤC : KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .................................................................................. 81

5


LỜI CẢM ƠN
Với tất cả lòng kính trọng, tôi xin cám ơn Tiến só Nguyễn Tuấn Anh,
người thầy đã nhiệt tình hướng dẫn, đôn đốc tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp Thạc
só này. Không những hướng dẫn về phương pháp và kiến thức chuyên môn, Thầy
còn khơi dậy trong tôi niềm hứng thú trong nghiên cứu và ứng dụng khoa học.
Bên cạnh đó, tôi cũng chân thành cám ơn các Thầy, Cô chấm phản biện về các ý
kiến đóng góp cho đề tài.

Tôi cũng xin cám ơn Ban lãnh đạo Chi nhánh Công ty Dịch Vụ Tiết Kiệm
Bưu Điện tại Tp Hồ Chí Minh đã hỗ trợ điều kiện cho tôi hoàn thành công việc
ngày hôm nay.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn của mình dến các Thầy, Cô trong Bộ
môn Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp đã giảng, dạy chúng tôi - Lớp Cao Học
khóa 2006. Và tôi cũng xin đặc biệt bày tỏ sự kính trọng của mình đến PGS. TS.
Hồ Thanh Phong, người có công sáng lập Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công
nghiệp (ISE) tại Trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
Đồng thời, tôi cũng xin cám ơn các bạn bè đã giúp đỡ và chia sẽ khó khăn
với tôi trong suốt khóa học và quá trình thực hiện đề tài.
Và cuối cùng, tôi thực sự biết ơn các thành viên trong gia đình tôi, đã chia
sẽ một phần gánh nặng cuộc sống trong thời gian tôi tham gia khóa học và thực
hiện đề tài tốt nghiệp.

6


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Áp dụng những kiến thức đƣợc học vào thực tiễn tại Chi nhánh Công ty
Dịch Vụ Tiết Kiệm Bƣu Điện trong việc thiết kế lại mặt bằng và mơ phỏng nhằm
tìm ra số lƣợng nhân viên đủ để đáp ứng đủ khối lƣợng công việc
không liên

,

phí

mang chung

mục đích là giảm chi

.
Lời giải đạt đƣợc phải thoả mãn hai mục tiêu là giảm khoảng cách di chuyển

và xác định số lƣợng nhân viên để đáp ứng với nhu cầu công việc hiện tại đồng thời
cũng xác định thời điểm để tăng số lƣợng nhân viên khi khối lƣợng công việc tăng
đến một mức tới hạn đã xác định. Cụ thể trong luận văn này, sau khi sắp xếp lại và
thực hiện mô phỏng, kết quả : giảm đƣợc 70% nhân viên làm việc trực tiếp và
38,67% tổng khoảng cách di chuyển.

7


CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU
1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ :

Thành lập một bộ phận công tác (BPCT) trong một tổ chức bao gồm các
cơng việc chính nhƣ sau:
Thiết lập một qui trình làm việc trong đó bao gồm các Q trình (process)
đƣợc nối kết nhau. Công việc này là xác định các đầu vào, đầu ra, tác vụ cụ thể bên
trong mỗi quá trình và cách nối kết nhau giữa các quá trình. Một các gọi khác cho
các công việc mô tả trên đây là Lập Mơ hình luận lý (logical model).
Bố trí xắp sếp các quá trình trên một mặt bằng thực để cho thấy khoảng
cách, không gian cần thiết cho sự hoạt động. Bƣớc này cịn gọi là Lập Mơ hình vật
lý (physical) Việc thành lập một bộ phận công tác còn yêu cầu phải thỏa mãn một
số mục tiêu và ràng buộc nào đó, chẳng hạn nhƣ :
Cực tiểu chi phí vận chuyển trong bộ phận cơng tác.
Cực đại Độ hiệu dụng các quá trình, máy,..

Cực tiểu số tài nguyên tiêu tốn nhƣ nhân lực, máy móc, vật tƣ,..
Để giải quyết vấn đề trên, có thể dùng các phƣơng pháp nhƣ sau:
Phƣơng pháp Mô phỏng (simulation method).
Phƣơng pháp tối ƣu (optimalzation method).
Phƣơng pháp kinh nghiệm (heuricstic method)
Phƣơng pháp Kết hợp (hybird method).
Trong Luận văn tốt nghiệp này, sẽ sử dụng phƣơng pháp Mô phỏng và
phƣơng pháp kinh nghiệm để giải quyết bài tốn thực tế tại Chi Nhánh Cơng Ty
Dịch Vụ Tiết Kiệm Bƣu Điện Tp Hồ Chí Minh là cải tiến hoạt động của chi nhánh
công ty.

8


1.2

MỤC TIÊU :

Nghiên cứu thiết lập mơ hình luận lý bằng phƣơng pháp mô phỏng cho
hoạt động tại Chi nhánh Công Ty Dịch Vụ Tiết Kiệm Bƣu Điện Tp Hồ Chí Minh để
từ đó đề xuất hƣớng cải tiến qui trình này.
Dựa trên kết quả mơ hình luận lý đƣợc cải tiến ta thiết lập mơ hình vật lý
bằng phƣơng pháp kinh nghiệm để bố trí lại các q trình hay bộ phận trong Chi
nhánh Công Ty Dịch Vụ Tiết Kiệm Bƣu Điện Tp Hồ Chí Minh
Tất cả đều nằm trong mục tiêu chính là giảm chi phí.

1.3

1.4

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU



Tìm hiểu quy trình nghiệp vụ tại công ty.



Thu thập phân tích dữ liệu về mặt bằng và quy trình nghiệp vụ.



Phân tích mặt bằng hiện tại của công ty.



Nghiên cứu phát triển mặt bằng mới.



Xây dựng mô hình mơ phỏng



Chạy mơ hình trên các điều kiện khác nhau



Đánh giá kết quả nhận đƣợc

PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU
Mơ phỏng chỉ tập trung vào một phòng của chi nhánh
Mặt bằng chỉ nghiên cứu, thay đổi dựa trên quan hệ giữa các

phịng ban tính trên trung bình số lần di chuyển qua lại.
Chỉ đƣợc dùng cho công ty Dịch vụ Tiết Kiệm Bƣu Điện tại
Tp. Hồ Chí Minh.

1.5

TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC LUẬN ÁN

Luận án gồm 6 chương và một phần phụ lục
9


Chương 1: Giới thiệu : lý do hình thành đề tài, nội dung nghiên cứu, phạm
vi và giới hạn của đồ án, tổng quan về cấu trúc của đồ án.
Chương 2: Giới thiệu các cơ sở lý thuyết về mặt bằng về mô phỏng
Chương 3: Giới thiệu về công ty DV TKBĐ
Chương 4: Phân tích hiện trạng quy trình nghiệp vụ và kết quả sau mơ
phỏng
Chƣơng 5: Phân tích mặt bằng hiện tại và kết quả sau thay đổi
Chương 6: Kết luận và kiến nghị.
Phụ lục

10


CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. MƠ PHỎNG
PHẦN 1:

GIỚI THIỆU CHUNG

Mô phỏng là phương pháp thể hiện một hệ thống thực thông qua chương
trình máy tính và những đặc tính của hệ thống được trình bày thông qua một
nhóm các biến thay đổi theo thời gian để mô hình hóa bản chất động của hệ
thống. Kỹ thuật mô phỏng được sử dụng khi việc mô hình hóa các hệ thống thực
bằng các phương pháp giải tích gặp khó khăn hay khi không thể mô hình hóa
được đầy đủ các yếu tố ngẫu nhiên của hệ thống.
Mô phỏng được ứng dụng rộng rãi và đa dạng trong tất cả các lónh vực
như:
- Thiết kế và phân tích hệ thống sản xuất
- Đánh giá những yêu cầu về phần cứng cũng như phần mềm của một hệ thống
máy tính
- Đánh giá một hệ thống vũ khí quân sự
- Xác định chính sách đặt hàng trong hệ thống tồn kho
- Thiết kế và vận hành thiết bị và hệ thống giao thông
- Đánh giá và thiết kế hệ thống dịch vụ
- Phân tích hệ thống tài chính và kinh tế
- Và nhiều ứng dụng khác.
Hệ thống, mô hình và mô phỏng
Hệ thống (system) được định nghóa là sự tập hợp của các phần tử mà tương
tác với nhau để hoàn thành một nhiệm vụ logic nào đó.
Trạng thái (state) của một hệ thống là sự tổng hợp các biến cần thiết để
mô tả hệ thống ở một thời điểm nhất định, có liên quan đến mục tiêu nghiên cứu.
11

- Hệ thống gián đoạn (discrete model): đây là hệ thống mà biến trạng thái
của chúng thay đổi ở các thời điểm xác định và sự biến thiên các trang thái này
là rời rạc.
- Hệ thống thực và hệ thống mô hình: khi nghiên cứu một hệ thống thực thì
khó khả thi do tốn nhiều chi phí, gây gián đoạn cho hệ thống. Do đó, nếu có thể
thay đổi hệ thống một cách vật lý và cho nó vận hành dưới những điều kiện mới.
Điều này có thể thực hiện được bằng cách mô hình và mô phỏng hệ thống.
Lời giải của mô hình toán học có thể là lời giải giải tích hoặc lời giải mô phỏng.
Các loại mô hình mô phỏng:
- Mô hình mô phỏng tónh và mô hình mô phỏng động
- Mô hình mô phỏng tất định và mô hình mô phỏng ngẫu nhiên
- Mô hình mô phỏng liên tục và mô hình mô phỏng rời rạc.
Ưu, nhược và điểm dễ nhầm lẫn của kỹ thuật mô phỏng
1- Ưu điểm
- Có thể kiểm tra, thử nghiệm hệ thống đang hoạt động mà không cần phải gián
đoạn hệ thống.
- Phân tích hệ thống đang tồn tại để hiểu được những thay đổi bất thường của hệ
thống.
- Có thể điều chỉnh được thời gian để tăng tốc hoặc làm chậm quá trình.
- Có thể nhìn thấy những sự thay đổi quan trọng của hệ thống.
- Xác định được các điểm tắc nghẽn của hệ thống.
- Giúp hiểu được quá trình vận hành của hệ thống.
- Có thể đánh giá và so sánh thậm chí với những hệ thống ngẫu nhiên phức tạp.
- Có thể kiểm soát được những điều kiện vận hành.

12


- Có thể nghiên cứu hệ thống trong thời gian dài.
2- Nhược điểm

- Sự thành lập mô hình đòi hỏi sự huấn luyện đặc biệt vì đây cũng là vấn đề về
nghệ thuật và khoa học.
- Đôi khi những kết quả mô phỏng thì rất khó khăn để giải thích vì bản chất ngẫu
nhiên của hệ thống.
- Có thể tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí.
- Mô phỏng tuy không phải là công cụ tối ưu hiệu quả, nhưng lại hiệu quả trong
việc so sánh các mô hình thay đổi.
Xây dựng mô hình có giá trị thuyết phục
Thời gian và những mối quan hệ của sự đánh giá, xác nhận và độ tin cậy
của một mô hình được cho trong hình 3.1.
Sự đánh giá thiết
lập độ tin cậy

Hệ
thống

Phân
tích dữ
liệu

Mô hình
khái niệm

Xác nhận

Lập
chương
trình

Sự đánh giá

Chương
trình mô Thực
phỏng hiện mô
phỏng

Điều chỉnh
với kết quả
có sẵn

Thiết lập
độ tin cậy

Chuyển
KQ đến
ứng dụng

Ứng
dụng

Hình 3.1 Mối quan hệ giữa xác nhận, đánh giá và thiết lập độ tin cậy
Sự xác nhận là chứng minh rằng chương trình mô phỏng đúng như dự định,
có nghóa là kiểm tra quá trình chuyển từ mô hình khái niệm sang chương trình mô
phỏng có đúng hay không. Sự đánh giá là xác nhận có hay không mô hình khái
niệm phản ánh đúng với hệ thống đang nghiên cứu. Khi một mô hình mô phỏng
và kết quả của nó được chấp nhận thì mô hình được gọi là mô hình đáng tin cậy.
Việc xây dựng một mô hình của hệ thống đang tồn tại sẽ:
- Có thể có những đề nghị cải thiện hệ thống.
13

- Nếu kết quả mô hình là đúng sẽ làm gia tăng độ tin cậy của mô hình nghiên
cứu.
Một mô hình hệ thống đang tồn tại cần phải so sánh với hệ thống thực và hệ
thống được đề nghị về số liệu có thể thu thập được từ hệ thống thực.

14


PHẦN 2

CHỌN PHÂN BỐ XÁC SUẤT ĐẦU VÀO CỦA HỆ THỐNG

Để thực hiện việc mô phỏng hệ thống sử dụng những biến ngẫu nhiên đầu
vào chúng ta cần phải xác định phân bố xác suất của chúng. Sau đó đưa chúng
vào mô hình mô phỏng dưới dạng hàm phân bố xác suất, khi đó chương trình mô
phỏng sẽ tạo ra những giá trị ngẫu nhiên từ những phân bố đó. Trong chương này
giới thiệu cách xác định hàm phân bố xác suất đầu vào của hệ thống.
Nếu có thể thu thập dữ liệu đầu vào thì ta có thể sử dụng vài phương pháp
sau để xác định phân bố của nó:
- Phương pháp 1: những dữ liệu thường được sử dụng một cách trực tiếp
vào mô phỏng. Phương pháp này được gọi là mô phỏng theo vết. Tuy nhiên khi
sử dụng phương pháp này thì mô phỏng chỉ mang tính tái diễn lại gì đã xảy ra
trong quá khứ không thể thực hiện mô phỏng mong muốn vì không đủ dữ liệu
- Phương pháp 2: xây dựng một phân bố thực nghiệm từ dữ liệu có sẵn. Ở
phương pháp này có thể khắc phục được khó khăn của phương pháp 1, chúng ta
có thể tạo được những dữ liệu đầu vào theo phân bố bằng suy luận. Tuy nhiên,
phương pháp 1 sẽ giúp ta dễ dàng thực hiện bước xác định tính hiệu lực của mô
hình khi so sánh kết quả mô phỏng với hệ thống thực.
- Phương pháp 3: xây dựng một phân bố lý thuyết cho bộ dữ liệu và sử dụng

phương pháp kiểm định giả thuyết để xác định tính phù hợp của phân bố.

15


PHẦN 3

PHƯƠNG PHÁP TỔNG QT PHÁT BIẾN NGẪU NHIÊN

Phương pháp biến đổi ngược
1- Biến X liên tục và có hàm phân bố F liên tục và tăng F khi

0 < F(x) < 1.

Biến ngẫu nhiên X được tạo ra theo thuật toán sau:
- Phát ra U

U (0, 1)

- X = F–1(U)
Cho X có phân bố exponential với trị trung bình . Hàm phân phối như sau
1 e
0

F ( x)

x/

x 0
x 0

Đặt u = F(x), ta được: F–1(u) = –

ln(1 – u)

Vì thế để tạo ra những biến ngẫu nhiên, chúng ta tạo ra U
đặt X = –

U(0, 1) và

lnU.

Cách xác định hiệu lực của phương pháp này trong trường hợp liên tục được trình
bày như sau:
P(X

x) = P(F – 1(U)

x) = P(U

F(x)) = F(x);

x

Phương pháp biến đổi ngược cũng được sử dụng để tạo X rời rạc với hàm phân
bố:
F(x) = P(X <= x) =
xi

P( xi )

với P(xi) = P(X = xi)

x

2- Biến X rời rạc
- Phát ra U

U(0, 1)

- Xác định số nguyên dương nhỏ nhất để mà U <= F(xi) và khi đó X = xi.
Cách xác định hiệu lực của phương pháp trong trường hợp rời rạc được trình bày
như sau:

16


- Với i = 1: X = x1 nếu và chỉ nếu U <= F(x1) = p(x1) vì x1 < x2 < x3 <…
- Với i = 2: X = xi nếu và chỉ nếu F (xi–1)<= U <= F(xi)
Vì i là giá trị nguyên dương nhỏ nhất để U <= F(xi) vaø U U(0, 1)
vaø 0<= F(xi–1)< F(xi) <= 1
neân P(X=xi) = P[F(xi–1)< U <= F(xi)] = F(xi) – F(xi–1) = P(xi).

17


PHẦN 4

PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐẦU RA

Trong những nghiên cứu về mô phỏng, thường thì phải tiêu tốn rất nhiều
thời gian và tiền bạc trong phát triển mô hình và viết chương trình, nhưng việc
phân tích số liệu đầu ra không được chú ý một cách thích hợp.
Trong thực tế, chỉ thực hiện một quá trình mô phỏng đơn với chiều dài tùy
ý nào đó và sau đó xem xét những ước tính từ kết quả mô phỏng để kiểm tra tính
đúng đắn của mô hình. Do những mẫu ngẫu nhiên lấy từ phân bố xác suất thì
mang tính đặc trưng cho mô hình mô phỏng nên những ước tính có thể rất khác
nhau từ mô hình.
Trong chương này giới thiệu vài phương pháp phân tích thống kê đối với
kết quả mô phỏng.
Phân tích thống kê hệ mô phỏng có kết thúc
Giả sử rằng chúng ta thực hiện mô phỏng n lần độc lập của một hệ mô
phỏng có kết thúc, trong đó mỗi lần thực hiện được kết thúc bằng điều kiện E và
được bắt đầu ở điều kiện ban đầu giống nhau. Sự độc lập của những lần thực
hiện được chứng minh bằng cách sử dụng n số ngẫu nhiên khác nhau.
Đặt Xj là biến ngẫu nhiên trong lần thực hiện thứ j, j = 1, 2,… n và n giá trị
Xj độc lập và đồng nhất.
1- Ước tính trị trung bình
Giả sử chúng ta xây dựng được giá trị ước lượng tới hạn và khoảng tin cậy
cho trị trung bình

= E(X) với X là biến ngẫu nhiên trong một lần thực hiện mô

phỏng. Nếu thực hiện n lần mô phỏng độc lập và đặt X1, X2, X3,… Xn là những
biến kết quả ngẫu nhiên độc lập và đồng nhất thì ta có khoảng tin cậy 100(1 –
)% cho

được định nghóa như sau:
X (n)

tn

1,1

/2

S 2 (n)
n

18


Khoảng tin cậy được tạo ra theo “qui trình có kích thước mẫu cố định”.
2- Những ước tính khác
Trong phần này giới thiệu vài thông số trình bày hệ thống khác.
- Ước tính xác suất p
Đặt X là biến ngẫu nhiên trong một lần thực hiện mô phỏng. Khi đó p =
p(X

B) với b là tập hợp các số thực thực hiện n lần mô phỏng độc lập và đặt X1,

X2, X3,… Xn là biến kết quả ngẫu nhiên độc lập và đồng nhất. Đặt S có phân bố
nhị thức (binomial) với dãy số n và p và một ước tính tới hạn không lệch của p
được cho bởi
^

P

S
n

Chú ý: khoảng tin cậy cho p có thể được xây dựng theo phương pháp
Welch hay Conover.
- Ước tính số lượng q, xq cho phân bố của biến ngẫu nhiên X
Đặt X1, X2, X3,… Xn là giá trị thống kê theo thứ tự tương ứng Xj từ n lần
thực hiện mô phỏng độc lập. Một ước tính của xq được cho bởi
ˆ
xq

X (nq),

nq

0

X ([nq 1]),

nq

0

Chú ý: có thể dùng phương pháp Welch để xác định khoảng tin cậy cho xq.
3- Chọn điều kiện ban đầu
Trong hệ mô phỏng có kết thúc, những thông số trình bày hệ thống phụ
thuộc vào tình trạng của hệ thống ở thới điểm 0, do đó cần phải cẩn thận trong
việc chọn điều kiện ban đầu.
Phân tích thống kê hệ mô phỏng với các thông số đạt trạng thái ổn định
1- Sự không ổn định ban đầu
19

Giả sử chúng ta muốn ước tính giá trị trung bình ở trạng thái ổn định

=

E(Y), được thể hiện như sau:
lim E(Yi )

i

Khi đó những giá trị trung bình không ổn định sẽ hội tụ về điểm ổn định.
Vấn đề này được gọi là “mô hình khởi động” hoặc là “sự loại bỏ dữ liệu ban
đầu”.
Việc loại bỏ vài dữ liệu quan sát lúc đầu và chỉ sử dụng những quan sát
còn lại để ước tính giá trị

được trình bày như sau:
m

Y (m, l)

Giá trị
chung ,

Y (m, l)

Y (m, l)

Yi

i l 1

m

l

thì thường được sử dụng để ước tính

thì ít bị lệch hơn so với

Y (m)

hơn so với

Y (m) .

Nói

do những quan sát lúc đầu của mô

phỏng không đại diện cho trạng thái ổn định. Tuy nhiên, vấn đề khó khăn là làm
sao chọn giai đoạn khởi động (hoặc số lượng quan sát bị loại bỏ) để E[ Y (m, l) ]
. Nếu l và m quá nhỏ thì E[ Y (m, l) ] khác nhiều so với . Ngược lại, nếu l được
chọn quá lớn thì

Y (m, l)

sẽ có một phương sai quá lớn. Một vài phương pháp chọn

l được đề nghị: trong phần này giới thiệu một phương pháp đơn giản nhất và tổng

quát nhất để xác định giá trị l là phương pháp biểu đồ Welch.
Giả sử có n lần mô phỏng độc lập, khi đó phương pháp Welch thực hiện
theo bốn bước sau:
- Thực hiện n lần mô phỏng (n

5) với chiều dài m (m lớn). Đặt Yji là quan sát

thứ i từ lần thực hiện j (j = 1... n; i = 1... m).
- Đặt Yi

n
j 1

Y ji
n

, i = 1... m, chuỗi trị trung bình

Y1, Y2…

có trị trung bình là

E( Y i ), và phương sai Var( Y i ) = Var(Yi)/n. Vì thế chuỗi trị trung bình có cùng đồ

20


thị trung bình không ổn định như chuỗi dữ liệu ban đầu nhưng phương sai chỉ
bằng (1/n).
- Làm trơn sự dao động ở tần số cao của

pháp trung bình di ñoäng

Y i (w)

w
s

i 1
s

Y i (w),

Y 1 (w), Y 2 (w)

bằng cách sử dụng phương

[m/2]

s

w

Yi

(i 1)

i

,

2w 1

Yi (w)

- Vẽ đồ thị

Yi

với w

Y1, Y2…

w 1,..., m

w

s

2i 1

i

,

1...w

i = 1, 2,…, m-w và chọn giá trị l để giá trị i kế tiếp là cho

có sự hội tụ.

2- Phương pháp loại bỏ và tái tạo cho trị trung bình
Giả sử rằng chúng ta muốn ước tính giá trị trung bình quan sát ở trạng thái
ổn định

= E(Y) của chuỗi Y1, Y2…. Những quan sát để ước tính thì nằm ngoài

giai đoạn khởi động l. Một cách cụ thể, giả sử rằng chúng ta thực hiện n’ lần mô
phỏng với chiều dài là m’ > l (l được xác định bởi phương pháp đồ thị Welch).
Đặt Yji là quan sát thứ i từ lần mô phỏng j (j = 1…n; i = 1…m )
m

Xj

i

Y ji

l 1

m' l

, j = 1…n’

Xj là những biến ngẫu nhiên độc lập và đn với E(Xj)
tính tới hạn không lệch của
X (n' )

tn'

1,1

,

X (n' ) là

và một khoảng tin cậy (1- )100% của

/2

một ước

là:

S2 (n' )
n'

3- Những ước tính khác
Không phải lúc nào trị trung bình cũng là một đại lượng đo lường thích hợp
cho hệ thống. Vì thế chúng ta cần xem xét những thông số khác ở tình trạng ổn
định như xác suất p = p(Y B), B là tập hợp số thực. Sự ước tính cho xác suất p chỉ
21


là một trường hợp đặc biệt của trị trung bình . Đặt biến ngẫu nhiên z ở tình trạng
ổn định sau
Z

1, Y

B

0, Y

B

Khi đó P(P B) = P(Z = 1) = 1

P(Z = 1) + 0

P(Z = 0) = E(Z)

Vì thế sự ước tính p giống như đối với ước tính trị trung bình E(Z), do đó
đặt
Zi

1, Y

B

0, Y

B

với i = 1, 2 … và Yi là quá trình ngẫu nhiên được quan tâm. Phương pháp loại
bỏ/tái tạo có thể áp dụng trong trường hợp này với Z1, Z2 … để ước tính điểm tới
hạn và khoảng tin cậy cho E(Z) = p.
Chú ý: giai đoạn khởi động của quá trình Z1, Z2 … (loại nhị phân) có thể
khác với quá trình ban đầu Y1, Y2...

22

2.2 MẶT BẰNG
PHẦN 1 TỒNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN
1. XEM XÉT VÀ PHÂN LOẠI MÔ HÌNH BÀI TOÁN MẶT BẰNG:.
- Mô hình định hình:Thể hiện mô hình thấy được.
- Mô hình tương tự: Thay thế một đặc tính cho một đặc tính khác.
- Mô hình đặc trưng: Chính là mô hình toán học – là các diễn đạt trừu
tượng hệ thống.
1.1. TIÊU CHUẨN LỰA CHỌN MÔ HÌNH:
- Xem xét một số hàm mục tiêu, phổ biến nhất là giảm thiểu quãûng
đường đi. Nghiên cứu giảm thiểu chi phí tồn kho vật liệu, giảm thiểu việc phân
cách giữa những khu mặt bằng.
- Thay vì cực tiểu đường đi, chúng ta xem xét việc cực tiểu quãng đường
đi cực đại (Minimax location).
- Một số tiêu chuẩn được chọn dựa trên lý do chính trị hoặc yếu tố
khách quan.
1.2. CÁC LOẠI CHI PHÍ:
Chi phí gia tăng: Chi phí quan tâm nhiều tới vị trí đặt kho
1.3. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH:
- Thể hiện chính xác lý tính hệ thống qua nghiên cứu, chủ yếu tập trung
vào kiểm chứng giả thiết của mô hình.
- Dùng những mô hình nghiên cứu tương tự để so sánh với mô hình đó.
- Dùng những mô hình đơn giản, sau đó sử dụng những mô hình phức tạp
hơn, tìm kiếm độ vững chắc của giải pháp cải tiến đề ra.

23


1.4. QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ:

- Xác định vấn đề: tức là chúng ta nghiên cứu vị trí tốt nhất cho một
thiết bị trong mặt bằng.
- Phân tích vấn đề: xem xét những khía cạnh của vấn đề và những ràng
buộc của nó.
- Tìm kiếm những giải pháp thay thế: nghiên cứu những khả năng vị trí
có thể có được cho thiết bị trong mặt bằng thông qua những ràng buộc tất định.
- Đánh giá những giải pháp thay thế: gồm liệt kê những ưu khuyết điểm,
xếp hạng phương án, phân tích những nhân tố, so sánh những chi phí.
1.5. LỰA CHỌN NHỮNG THIẾT KẾ THÍCH HP:
Ta tiến hành lựa chọn những thiết kế mà ta đã phân tích ở trên bằng
những yếu tố khách quan của cấp trên.
1.6. XÁC ĐỊNH NHỮNG GIẢI PHÁP:
Tiến hành thể hiện phương án bằng cách chạy thử bằng một công cụ là
mô phỏng, nhằm khảo sát lần cuối sau đó tiến hành bố trí thực tế.

PHẦN2 BỘ KHUNG LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG THỰC
TẾ
2.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT BÀI TOÁN:
- Bài toán mặt bằng của chúng ta là bài toán đặt thiết bị, máy móc,
phòng ban vào mặt bằng của chúng ta với những ràng buộc là không gian vị trí,
nhân công, các hàm mục tiêu về chi phí, khoảng cách…
- Bài toán cũng quan tâm tới mặt bằng kho – Tức vị trí đặt các điểm
xuất nhập, vị trí đặt thành phẩm, bán nguyên liệu cũng như nguyên vật liệu.

24


- Mục tiêu thỏa mãn về các hàm mục tiêu: khoảng cách, chi phí, nhân
công cũng như một số mục tiêu khách quan khác của người ra quyết định. Quan
trọng là tuân theo đúng quy trình kỹ thuật sản xuất của sản phẩm đã được đề ra.

2.2 XEM XÉT MỘT SỐ QUY TRÌNH THIẾT KẾ MẶT BẰNG CỔ
ĐIỂN:
a. Phương pháp hệ thống lý tưởng của NADLLER:
b. Theo IMMER:
c. Theo APPLE: ( tham khảo sách: Facility layout and location )
d. Theo REED: ( tham khảo sách: Facility layout and location )
e. Phương pháp SLP: ( tham khảo sách: Facility layout and location )
2.3 CÁCH TIẾP CẬN HỆ THỐNG VỀ BÀI TOÁN MẶT BẰNG:
a. Hoạch định mặt bằng hệ thống theo SLP của Muther:
b. Thu thập thông tin:
+ PARTS LIST (Danh sách chi tiết): gồm tất cả các thông tin liên
quan tới những chi tiết cần lắp ráp,cũng như là nguyên vật liệu: Tên, mã số, số
tên bản vẽ, làm bằng chất liệu gì, kích thước…
+ BILL OF MATERIALS (BOM –nguồn gốc chi tiết): gồm mức,
mã chi tiết, tên chi tiết, số bản vẽ, số lượng, mua hay tự sản xuất và một số ghi
chú…
+ ASSEMBLY CHART (Lắp ráp): Một biểu đồ thể hiện sự hình
thành chi tiết cũng như sản phẩm bằng việc tuần tự lắp ghép cái nào trước hay
sau để cho ta cái nhìn tổng quát về quy trình lắp ghép.
+ ROUTE SHEET (Bảng thao tác): bao gồm những nguyên công
làm những gì của chi tiết đó, nó phải qua những máy nào, những công cụ cần
thiết và những kích thước gia công những chi tiết đó. Thời gian gia công chi tiết
25