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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
Facultad De Ingeniería Civil, Sistemas Y
Arquitectura
DINÁMICA DE
SISTEMAS
Uso del software Stella
USO DEL SOFTWARE STELLA / CÓDIGO 2010 – I
CONTENIDOPRESENTACIÓN.......................................................................................................................5
I. ASPECTOS GENERALES................................................................................................6
1.1. DINAMICA DE SISTEMAS:...............................................................................6
1.2. USO DEL SOFTWARE STELLA.......................................................................7
II. FUNCIONES EN STELLA................................................................................................9
2.1. FUNCIONES MATEMÁTICAS..........................................................................9
2.1.1. ABS......................................................................................................................9
2.1.2. DERIVN...............................................................................................................9
2.1.3. EXP......................................................................................................................9
2.1.4. INT.......................................................................................................................9
2.1.5. LOG10................................................................................................................9
2.1.6. LOGN..................................................................................................................9
2.1.7. MAX.....................................................................................................................9
2.1.8. MEAN..................................................................................................................9
2.1.9. MIN......................................................................................................................9
2.1.10. MOD..................................................................................................................10
2.1.11. PCT....................................................................................................................10
2.1.12. PI........................................................................................................................10
2.1.13. ROUND.............................................................................................................10
2.1.14. SQRT.................................................................................................................10
2.1.15. SUM...................................................................................................................10
2.2. FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS..............................................................10
2.2.1. ARCTAN..............................................................................................................10
2.2.2. COS.....................................................................................................................10
2.2.3. COSWAVE...........................................................................................................10
2.2.4. SIN......................................................................................................................10
2.2.5. SINWAVE............................................................................................................10
2.2.6. TAN.....................................................................................................................10
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2.3. FUNCIONES LÓGICAS.....................................................................................10
2.3.1. AND....................................................................................................................10
2.3.2. ELSE....................................................................................................................10
2.3.3. IF.........................................................................................................................10
2.3.4. NOT.....................................................................................................................10
2.3.5. OR.......................................................................................................................10
2.3.6. THEN...................................................................................................................10
2.4. FUNCIONES ESTADÍSTICAS.........................................................................10
2.4.1. EXPRND...............................................................................................................10
2.4.2. LOGNORMAL......................................................................................................10
2.4.3. MONTECARLO.....................................................................................................10
2.4.4. NORMAL.............................................................................................................10
2.4.5. POISSON.............................................................................................................10
2.4.6. RANDOM............................................................................................................10
2.5. FUNCIONES FINANCIERAS...........................................................................10
2.5.1. FV........................................................................................................................10
2.5.2. PMT....................................................................................................................10
2.5.3. PV.......................................................................................................................10
2.5.4. NPV.....................................................................................................................10
2.6. FUNCIONES DISCRETAS..........................................................................................10
2.6.1. CAP.....................................................................................................................10
2.6.2. COOKTIME..........................................................................................................10
2.6.3. DELAY.................................................................................................................11
2.6.4. OSTATE...............................................................................................................11
2.6.5. QELEM................................................................................................................11
2.6.6. QLEN...................................................................................................................11
2.6.7. TRANSTIME.........................................................................................................11
2.7. FUNCIONES CYCLE-TIME........................................................................................11
2.7.1. CTFLOW..............................................................................................................11
2.7.2. CTMAX................................................................................................................11
2.7.3. CTMEAN..............................................................................................................11
2.7.4. CTMIN.................................................................................................................11
2.7.5. CTSTDDEV...........................................................................................................11
2.7.6. CYCLETIME..........................................................................................................11
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2.7.7. THROUGHPUT.....................................................................................................11
2.8. FUNCIONES ARRAY................................................................................................11
2.8.1. CTFLOW..............................................................................................................11
2.8.2. CTMAX................................................................................................................11
2.8.3. CTMEAN..............................................................................................................11
2.8.4. CTMIN.................................................................................................................11
2.8.5. CTSTDDEV...........................................................................................................11
2.8.6. CYCLETIME..........................................................................................................11
2.8.7. THROUGHPUT.....................................................................................................11
2.9. FUNCIONES ESPECIALES.........................................................................................11
2.9.1. CGROWTH..........................................................................................................11
2.9.2. COUNTER............................................................................................................11
2.9.3. DELAY1...............................................................................................................11
2.9.4. DELAY3...............................................................................................................11
2.9.5. DELAYN...............................................................................................................11
2.9.6. DT.......................................................................................................................11
2.9.7. ENDVAL...............................................................................................................11
2.9.8. FORCST...............................................................................................................11
2.9.9. HISTORY..............................................................................................................11
2.9.10. INIT.....................................................................................................................11
2.9.11. PAUSE.................................................................................................................11
2.9.12. REWORK.............................................................................................................11
2.9.13. RUNCOUNT.........................................................................................................11
2.9.14. SMTH1................................................................................................................11
2.9.15. SMTH3................................................................................................................11
2.9.16. SMTHN................................................................................................................11
2.9.17. SOUND................................................................................................................11
2.9.18. STARTTIME.........................................................................................................11
2.9.19. STOPTIME...........................................................................................................11
2.9.20. SWITCH...............................................................................................................11
2.9.21. TIME...................................................................................................................11
2.9.22. TREND.................................................................................................................11
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PRESENTACIÓN
El presente compendio ha sido elaborado por estudiantes del curso
de Dinámica de Sistemas. Esta es una guía práctica para conocer y manejar
el software de modelación Stella.
De manera gráfica se revisa el entorno de trabajo, su manejo y se
desarrollan algunos ejemplos de modelos básicos de las distintas funciones
del software.
El material se presenta como un curso de auto-aprendizaje, cuya lectura se
recomienda con el software Stella en pantalla y re-haciendo cada uno de los
pasos que se presentan en el escrito.
Se conceptualizó como un material impreso y digital, con la enorme ventaja
de la revisión, corrección y actualización inmediata, lo que permite la
participación de todos sus lectores para detectar errores u omisiones, así
como para agregar temas o ejemplos que le permitan cumplir su función de
apoyo didáctico.
Se pretende sea un primer acercamiento, completamente amigable, a
quienes se inician en la modelación del software Stella.
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I. ASPECTOS GENERALES
I.1. DINAMICA DE SISTEMAS:
Los fundamentos de la dinámica de sistemas, fue creado por Jay
Forrester.
Se presenta la Dinámica de Sistemas como una metodología de
Ingeniería de Sistemas aplicable a sistemas sociales, socio-técnicos,
económicos o ecológicos.
Pueden darse varias definiciones de Dinámica de Sistemas:
La Dinámica de Sistemas es una metodología de modelación
computacional que ayuda a investigar y estudiar el comportamiento
futuro de todos los sistemas dinámicos complejos y permite por tanto
tomar decisiones desde una visión más integral de los sistemas a los
cuales esas decisiones afectan.
Es un método para el estudio del comportamiento de sistemas mediante
la construcción de un modelo de simulación informática que ponga de
manifiesto las relaciones entre la estructura del sistema y su
comportamiento.
Es una técnica de uso generalizado para modelar y estudiar el
comportamiento de cualquier clase de sistema con tal de que éste tenga
las aludidas características de existencias de retardos y bucles de
realimentación.
La Dinámica de Sistemas se basa en la utilización de dos tipos de
diagramas, los Diagramas Causales y los Diagramas de Forrester, que
tienen su origen en la Teoría General de Sistemas y son de hecho como
las dos caras de la misma moneda.
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I.2. USO DEL SOFTWARE STELLA
Stella es un software de simulación que permite al usuario realizar
modelos de sistemas completos utilizando diagramas de Forrester. La
simulación es la única manera práctica de verificar las teorías que se
proponen en los modelos. En consecuencia es el único modo práctico de
interiorizarse de la relación que existe entre la estructura de los sistemas
y la dinámica que generan. A través de la simulación es donde se puede
aprender más sobre los modelos planteados, porque la afinación de los
modelos nos capacita para cerrar el círculo de realimentación por el cual
aprendemos, al mostrarnos las implicaciones de nuestras premisas.
Utilice STELLA para:
Simular un sistema en el tiempo.
Saltar la brecha entre la teoría y el mundo real.
Permitir a los estudiantes crear cambios de sistemas.
Enseñar a los estudiantes a buscar relaciones.
Comunicar claramente las entradas y salidas del sistema y
demostrar los resultados.
La interfaz se puede utilizar para describir y analizar sistemas biológicos,
físicos, químicos o sociales muy complejos. Complejidad que se puede
representar muy bien, con sólo 4 elementos o bloques de construcción:
stock, flujo, conector y convertidor.
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I.3. ELEMENTOS BASICOS DE STELLA
Stock: Es un símbolo genérico para cualquier cosa que acumula o
consume recursos. Por ejemplo. Agua acumulada en una tina de
baño. En cualquier tiempo, la cantidad de agua en la tina refleja la
acumulación del agua que fluye desde la llave, menos lo que fluye
hacía el drenaje. La cantidad de agua es una medida del stock de
agua.
Flujo: Un flujo es la tasa de cambio de un stock. En el ejemplo de la
tina de baño, los flujos son el agua que entra y el agua que sale.
Convertidor: Un convertidor se utiliza para tomar datos de entrada y
manipularlos para convertir esa entrada en alguna señal de salida. En
el ejemplo de la tina de baño, si se toma el control de la llave que
vierte el agua al interior, el convertidor toma como entrada esta
acción en la llave y convierte la señal en una salida que se refleja en
la salida de agua.
Conector: Un conector es una flecha que le permite a la información
pasar entre: convertidores; stocks y convertidores; stocks, flujos y
convertidores. Un conector cuya dirección va de un convertidor 1 a un
convertidor 2 significa que el convertidor 2 es función del convertidor
1. En otras palabras, el convertidor 1 afecta al convertidor 2.
El cuadro 1 proporciona ejemplos de variables que se pueden
clasificar como stock’s y flujos (entre muchas otras).
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II. FUNCIONES EN STELLA
II.1. FUNCIONES MATEMÁTICASLos elementos matemáticos incluidos realizan operaciones matemáticas en sus expresiones de entrada, generando un resultado. Lo más común es que va a utilizar las funciones matemáticas para definir convertidores que forman la micro-lógica de su modelo. Funciones matemáticas hacen una amplia variedad de operaciones, tal como se detalla a continuación.
II.1.1. ABSII.1.2. DERIVNII.1.3. EXPII.1.4. INTII.1.5. LOG10II.1.6. LOGNII.1.7. MAXII.1.8. MEANII.1.9. MINII.1.10. MODII.1.11. PCTII.1.12. PIII.1.13. ROUNDII.1.14. SQRTII.1.15. SUM
II.2. FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS
II.2.1. ARCTANII.2.2. COSII.2.3. COSWAVEII.2.4. SINII.2.5. SINWAVEII.2.6. TAN
II.3. FUNCIONES LÓGICAS
II.3.1. ANDII.3.2. ELSEII.3.3. IFII.3.4. NOTII.3.5. ORII.3.6. THEN
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II.4. FUNCIONES ESTADÍSTICAS
II.4.1. EXPRNDII.4.2. LOGNORMALII.4.3. MONTECARLOII.4.4. NORMALII.4.5. POISSONII.4.6. RANDOM
II.5. FUNCIONES FINANCIERAS
II.5.1. FVII.5.2. PMTII.5.3. PVII.5.4. NPV
II.6. FUNCIONES DISCRETAS
II.6.1. CAPII.6.2. COOKTIMEII.6.3. DELAYII.6.4. OSTATEII.6.5. QELEMII.6.6. QLENII.6.7. TRANSTIME
II.7. FUNCIONES CYCLE-TIME
II.7.1. CTFLOWII.7.2. CTMAXII.7.3. CTMEANII.7.4. CTMINII.7.5. CTSTDDEVII.7.6. CYCLETIMEII.7.7. THROUGHPUT
II.8. FUNCIONES ARRAY
II.8.1. CTFLOWII.8.2. CTMAX
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II.8.3. CTMEANII.8.4. CTMINII.8.5. CTSTDDEVII.8.6. CYCLETIMEII.8.7. THROUGHPUT
II.9. FUNCIONES ESPECIALESII.9.1. CGROWTHII.9.2. COUNTERII.9.3. DELAY1II.9.4. DELAY3II.9.5. DELAYNII.9.6. DTII.9.7. ENDVALII.9.8. FORCSTII.9.9. HISTORYII.9.10. INITII.9.11. PAUSEII.9.12. REWORKII.9.13. RUNCOUNTII.9.14. SMTH1II.9.15. SMTH3II.9.16. SMTHNII.9.17. SOUND
Ejemplo de como colocar la función que nos toque!!DEFINICIÓN: La función SOUND ordena a la computadora emitir el sonido del sistema “BEEP”, cuando Expresión es > 0. Cuando SOUND está activado, toma un valor numérico 1 caso contrario, asume el valor 0.
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ENUNCIADO: Salarios y descuentos Repsol paga a sus empleados un sueldo bruto mensual que oscila entre los s/. 750.00 nuevos soles y s/. 2500.00 nuevos soles. La empresa Repsol, trabaja con determinadas política que influyen en el sueldo mensual que sus empleados perciben.Si el empleado tiene más de 6 meses en la empresa, recibe una bonificación del 10% sobre su sueldo bruto.Se penalizan las inasistencias laborales a través de los descuentos por faltas, los mismos que van de acuerdo a la cantidad de inasistencias y si lleva laborando más de 6 meses. La cantidad máxima de inasistencias es 5 y si lleva laborando más de 6 meses se rebaja el 2% al descuento por faltas al mes.Otro tipo de descuento, es el descuento por seguro, del 12% sobre el sueldo mensual si su sueldo es mayor a s/. 2000.00 y de 8% si es menor.Se desea saber mediante una alarma que empleados recibirán el descuento del 12% por seguros.Elabore el diagrama Forrester y una gráfica que exprese el comportamiento de las variables. SOLUCIÓN: DIAGRAMA FORRESTER:
TOTAL
SUELDO BRUTO
BONIFICACIONES
DSCTO DIAFALTAS
DSCTO POR FALTAS
DSCTO POR SEGURO
TASA DE BONIFICACION
SUELDO MENSUAL
ALARMA
ECUACIONES:
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GRAFICAS Y MATRICES
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INTERPRETACION:
Según observamos en la gráfica y en la tabla de los 12 empleados el empleado que recibe el descuento del 12% por seguro es el empleado número 12.
II.9.18. STARTTIMEII.9.19. STOPTIMEII.9.20. SWITCHII.9.21. TIMEII.9.22. TREND
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