Improved quality of simulation results in production systems using regenerative methods

: Becker, B.-D.; Heuberger, C.

Abstract
Bei der herkömmlichen Methode zur Durchführung von Simulationsläufen wurde die Simulation in einem bestimmten Anfangszustand des Modells begonnen und für eine gewisse Einschwingzeit durchgeführt. Haben sich Prozeßparameter beruhigt, so beginnt die eigentliche Simulation, bei der Messungen der interessierenden Größen durchgeführt werden. Die Simulation wird nach einer "gefühlmäßig" bestimmten Dauer abgebrochen und die gewünschten Erwartungswerte der interessanten Größen berechnet. Da die Messungen nicht in stochastisch definiertem Zustand beginnen und enden, sind im allgemeinen keine Konfidenzintervalle erhältlich. Außerdem ist die Bestimmung des Anfangszustandes, der Einschwingzeit und der Simulationsdauer nicht trivial oder nur mit großem statistischen Aufwand bestimmbar. Eine Lösung dieser Probleme bietet die Methode der "regenerativen Simulation" an. Die gültigen Messungen beginnen in einem bestimmbaren Zustand, dem regenerativen Punkt. Sie enden in diesem nach n, vorher bestimmbare n, Durchgängen durch diesen Zustand. Ein regenerativer stochastischer Prozeß hat die charakteristische Eigenschaft, daß zufällige Zeitpunkte, "Regenerationspunkte" genannt, existieren, bei denen der Prozeß einen Neustart mit zufallsmäßigem Ausgang hat. In dem hier vorliegenden Beitrag soll die Methode der regenerativen Simulation behandelt werden. Nach einer kurzen Einführung werden Simulationsversuche an praktisch vorkommenden Beispielen durchgeführt und der sinnvolle Einsatz der regenerativen Simulation diskutiert.