Bài giảng Khoa học quản lý ứng dụng: Chương 8 - ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

2/12/2017

Nội dung chính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGÂN HÀNG TP
.HCM
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ

KHOA HỌC QUẢN LÝ ỨNG DỤNG

1.
2.
3.
4.
5.
6.

CHƯƠNG 8
MÔ PHỎNG

7.

Qui trình Monte Carlo
Mô phỏng máy tính với Excel
Mô phỏng Hệ thống hàng đợi
Phân phối xác suất liên tục
Phân tích thống kê kết quả mô phỏng
Kiểm chứng mô hình mô phỏng
Phạm vi ứng dụng mô phỏng

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

1

2

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Qui trình Monte Carlo
Phần lớn các ứng dụng mô phỏng là mô hình xác suất
Kỹ thuật Monte Carlo là kỹ thuật chọn số ngẫu nhiên
từ một phân phối xác suất để dùng thử nghiệm (trial)
mô hình mô phỏng




1. Qui trình Monte Carlo

3

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

4

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

1

2/12/2017

Mô phỏng Monte Carlo
1.

2.
3.
4.
5.

Thống kê dữ liệu quan sát trong quá khứ của biến
ngẫu nhiên. Đưa ra một phân phối xác suất cho
những biến chính.
Lập bảng và tính xác suất tích lũy cho mội biến xác
định ở giai đoạn 1
Xác lập các khoảng giao động cho các số ngẫu nhiên
cho từng biến
Tạo các số ngẫu nhiên
Tiến hành mô phỏng cho từng chuỗi thử

5

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Dùng số ngẫu nhiên

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa
Trong qui trình Monte Carlo, giá trị của biến ngẫu
nhiên được sinh bằng cách lấy mẫu từ một phân phối
xác suất
Ví dụ: Dữ liệu bán laptop của ComputerWorld trong
100 tuần với đơn giá $4300/laptop





6

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)

Mục đích của qui trình Monte Carlo là quá trình sinh
biến ngẫu nhiên bằng cách lấy mẫu từ phân phối xác
suất P(x).
Bánh xe được phân vùng lặp lại phân phối xác suất
cho nhu cầu nếu giá trị nhu cầu xuất hiện một cách
ngẫu nhiên.
Mỗi khi bánh xe dừng lại tại một phân vùng chỉ ra nhu
cầu trong một tuần.







7

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Figure 14.1 A Roulette Wheel
for Demand

8

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

2

2/12/2017

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)



9

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)


Quá trình xoay của bánh xe có thể được thay thế bằng
cách dùng số ngẫu nhiên
Chuyển số ngẫu nhiên cho mỗi giá trị cầu từ bánh xe
đến bảng

10

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)

Chọn số từ bảng số ngẫu nhiên

39 65 76 45 45 19 90 69 64 61 20 26 36 31 62 58 24 97 14 97 95 06 70 99 00
73 71 23 70 90 65 97 60 12 11 31 56 34 19 19 47 83 75 51 33 30 62 38 20 46
72 18 47 33 84 51 67 47 97 19 98 40 07 17 66 23 05 09 51 80 59 78 11 52 49
75 12 25 69 17 17 95 21 78 58 24 33 45 77 48 69 81 84 09 29 93 22 70 45 80
37 17 79 88 74 63 52 06 34 30 01 31 60 10 27 35 07 79 71 53 28 99 52 01 41
02 48 08 16 94 85 53 83 29 95 56 27 09 24 43 21 78 55 09 82 72 61 88 73 61
87 89 15 70 07 37 79 49 12 38 48 13 93 55 96 41 92 45 71 51 09 18 25 58 94
98 18 71 70 15 89 09 39 59 24 00 06 41 41 20 14 36 59 25 47 54 45 17 24 89
10 83 58 07 04 76 62 16 48 68 58 76 17 14 86 59 53 11 52 21 66 04 18 72 87
47 08 56 37 31 71 82 13 50 41 27 55 10 24 92 28 04 67 53 44 95 23 00 84 47
93 90 31 03 07 34 18 04 52 35 74 13 39 35 22 68 95 23 92 35 36 63 70 35 33
21 05 11 47 99 11 20 99 45 18 76 51 94 84 86 13 79 93 37 55 98 16 04 41 67
95 89 94 06 97 27 37 83 28 71 79 57 95 13 91 09 61 87 25 21 56 20 11 32 44
97 18 31 55 73 10 65 81 92 59 77 31 61 95 46 20 44 90 32 64 26 99 76 75 63
69 08 88 86 13 59 71 74 17 32 48 38 75 93 29 73 37 32 04 05 60 82 29 20 25
41 26 10 25 03 87 63 93 95 17 81 83 83 04 49 77 45 85 50 51 79 88 01 97 30
11

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

12

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

3

2/12/2017

Dùng số ngẫu nhiên – Ví dụ minh họa (tt)


Lặp lại việc chọn các số ngẫu nhiên mô phỏng cầu
trong một giai đoạn.



Dùng số ngẫu nhiên


Trung bình cầu có thể được phân tích:
n
E( x)   P( x ) x
i1

Ước lượng cầu trung bình = 31/15 = 2.07 laptop PC/tuần
Ước lượng doanh thu trung bình = $133,300/15 = $8,886.67

i

i

Ở đây:
xi: mức cầu thứ i
P(xi): Xác suất mức cầu thứ i
n: Số các mức cầu
E(x) = (0.2)(0)+(0.4)(1)+(0.2)(2)+(0.1)(3)+(0.1)(4)
= 1.5 PC/tuần

13

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

14

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Dùng số ngẫu nhiên






Giai đoạn mô phỏng càng nhiều, kết quả càng chính xác
Kết quả mô phỏng sẽ không bằng kết quả phân tích trừ khi
thực hiện đủ thử nghiệm để nhằm đạt đến trạng thái ổn
định (steady state)
Thường khó kiểm chứng kết quả mô phỏng, dù rằng đã đạt
được trạng thái ổn định và mô hình mô phỏng đáng tin cậy.
Khi không thể phân tích, không có tiêu chuẩn phân tích để
so sánh, như thế việc kiểm chứng càng khó khăn hơn.

15

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

2. Mô phỏng với Excel

16

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

4

2/12/2017

Sinh số ngẫu nhiên




Sinh số ngẫu nhiên (tt)

Với các mô hình mô phỏng phức tạp chúng ta không
thể thực hiện bằng tay
Trong mô phỏng, các số ngẫu nhiện được sinh ra bằng
quá trình toán học thay cho quá trình vật lý
Các số ngẫu nhiên thường được sinh ra trên máy tính
dùng kỹ thuật số học và như thế không chắc là số
ngẫu nhiên nhưng được xem là số giả ngẫu nhiên
(pseudorandom numbers)

17

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Mô phỏng với bảng tính Excel

19

GV. ThS. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu



Số ngẫu nhiên tạo ra phải có các đặc tính:




18

Số ngẫu nhiên phải có phân phối đều
Kỹ thuật sinh ra số phải hiệu quả
Chuỗi số ngẫu nhiên nên là mẫu không phản xạ (reflect no
pattern)

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

Mô phỏng với bảng tính Excel

20

GV. Huỳnh Đỗ Bảo Châu

5