Discreteeventsimulering

Discrete-eventsimulering (DES) is een modelleringstechniek waarmee de werking van een complex systeem wordt bestudeerd door veranderingen die plaatsvinden op discrete tijdstippen door gebeurtenissen te veroorzaken. In DES verschuift de klok van het simulatiemodel naar de tijdstippen van ontmoetingen, aankomsten, afhandelingen en andere gebeurtenissen; tussen deze momenten blijft de toestand van het systeem constant.

Een DES-model bevat doorgaans: een beschrijving van de toestandvariabelen van het systeem, een verzameling mogelijke gebeurtenissen en een gebeurtenislijst (voorrangsketen) waarin toekomstige gebeurtenissen met hun tijdstip staan; een simulatieklok die stap voor stap vooruitgaat; en vaak kansverdelingen om onzekere aankomst- en diensttijden te modelleren.

Het basisschema van de simulatie bestaat uit initialise, plan de eerste gebeurtenissen, herhaal tot stopconditie: haal het eerstvolgende evenement uit de gebeurtenislijst, verplaats de klok naar dat tijdstip, voer de gebeurtenis uit (update toestand en eventueel plan nieuwe gebeurtenissen), eindig wanneer de stopconditie is bereikt. Dit wordt vaak uitgevoerd met een efficiënt prioriteitswachtrij.

Toepassingen van DES verschijnen onder meer in wachtrijnetwerken, productie en logistiek, computer- en telecommunicatienetwerken, gezondheidszorg en transportsystemen. DES maakt het mogelijk om systeemeigenschappen zoals wachttijden, doorvoertijd, benutting en doorvoer te evalueren onder verschillende scenario’s en data.

Verificatie en validatie (V&V) zijn cruciaal: het model moet correct zijn en realistische output opleveren. Van belang zijn ook repliceerbare simulaties en statistische analyse van outputs (bijv. vertrouwen intervallen) om betrouwbare conclusies te trekken. DES heeft een lange geschiedenis binnen de operationele research en wordt ondersteund door diverse simulatiesoftware en -talen zoals GPSS en SIMSCRIPT.