Simülasyon Modelleri

Simülasyon kavramı, Latincede “benzerini yapmak” veya “taklit etmek” anlamına gelen “simulare” sözcüğünden türemiştir. Kavram, teknik kullanımında gerçek bir sistemin temel özelliklerini ve davranışlarını temsil eden bir modelin oluşturulmasını ve bu model üzerinde deneyler gerçekleştirilmesini ifade etmektedir (Türker, 2012).

Simülasyon, belirli bir zaman aralığında ve belirli çalışma koşulları altında bir sistemin davranışını tahmin etmek ve değerlendirmek amacıyla sistemin bilgisayar modelinden yararlanan bir analiz aracı olarak tanımlanmaktadır. Bu yöntemde gerçek sistemden elde edilen veriler modele aktarılmakta, model farklı senaryolar altında çalıştırılmakta ve elde edilen çıktılar sistemin performansına ilişkin tahminler üretmek amacıyla incelenmektedir (Law & Kelton, 2007, aktaran Söyler & Koç, 2014).

Simülasyon modellerinden elde edilen sonuçlar, gerçek sistemin kesin sonuçları değil, modelde tanımlanan özelliklere ve varsayımlara bağlı tahminlerdir. Bu nedenle simülasyon süreci yalnızca modelin çalıştırılmasından oluşmaz. Gerçek sistemin tanımlanması, modelin kurulması, gerekli verilerin toplanması, deneylerin tasarlanması, modelin geçerliliğinin incelenmesi ve sonuçların analiz edilmesi de sürecin temel bileşenleri arasındadır (Türker, 2012; Söyler & Koç, 2014).

Simülasyonun Kullanım Amaçları

Simülasyon, sistemin belirli girdilere nasıl tepki vereceğini incelemek, alternatif sistem tasarımlarını veya çalışma stratejilerini karşılaştırmak ve planlanan bir sistemin faaliyete geçirilmesi durumunda göstereceği performansı tahmin etmek amacıyla kullanılabilir. Ayrıca sistemdeki değişkenlerin performans ölçütleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesine ve muhtemel darboğazların önceden tespit edilmesine imkân verir (Türker, 2012).

Gerçek bir sistem üzerinde değişiklik yapmak maliyetli, riskli veya zaman alıcı olabilir. Simülasyon modelleri, değişikliklerin gerçek sisteme uygulanmasından önce sanal bir ortamda denenmesini sağlar. Böylece yatırım kararlarından önce problemli alanların belirlenmesi, farklı fikirlerin test edilmesi, planların uygulanabilirliğinin incelenmesi ve sistemdeki verimsizliklerin ortaya çıkarılması mümkün hâle gelir (Söyler & Koç, 2014).

Simülasyon aynı zamanda eğitim amacıyla da kullanılabilir. Bir sistemin işleyişinin model üzerinde gösterilmesi, kullanıcıların sistem bileşenleri arasındaki ilişkileri ve farklı kararların olası etkilerini gözlemlemesine yardımcı olur (Türker, 2012).

Simülasyon Modelleme Süreci

Simülasyon modelleme süreci, öncelikle sistemin sınırlarının, kısıtlarının ve performans ölçütlerinin belirlenmesiyle başlar. Daha sonra gerçek sistem, mantıksal ilişkileri gösteren soyut bir modele dönüştürülür ve modelin çalıştırılması için gerekli veriler toplanır. Oluşturulan model, kullanılacak bilgisayar ortamına aktarılır ve gerçek sistemi yeterli düzeyde temsil edip etmediği incelenir (Söyler & Koç, 2014).

Modelin geçerliliği kabul edilebilir düzeye ulaştığında, hangi deneylerin gerçekleştirileceği ve deney koşullarının nasıl uygulanacağı planlanır. Model belirlenen senaryolar altında çalıştırılır, duyarlılık analizleri yapılır ve elde edilen sonuçlar yorumlanır. Son aşamalarda model ve bulgular uygulamaya aktarılarak modelin yapısı, kullanım biçimi ve proje süreci belgelenir (Söyler & Koç, 2014).

Simülasyon Modellerinin Türleri

Simülasyon modelleri statik-dinamik, deterministik-stokastik ve sürekli-kesikli olmak üzere üç temel sınıflandırma altında incelenmektedir;

Statik-Dinamik Simülasyon: Statik modeller, zamanın belirleyici olmadığı ve sistemin belirli bir andaki durumunun incelendiği modellerdir. Dinamik modeller ise sistemde zaman içinde meydana gelen değişimleri dikkate almaktadır. Belirli bir dönem boyunca hasta gelişlerinin, üretim süreçlerinin veya hizmet faaliyetlerinin incelenmesi dinamik modellere örnek oluşturabilir (Söyler & Koç, 2014).

Deterministik-Stokastik Simülasyon: Deterministik modellerde girdiler ve değişkenler olasılığa bağlı değildir. Aynı girdiler kullanıldığında aynı sonuçlar elde edilir. Stokastik modellerde ise değişkenlerin bir bölümü veya tamamı rastlantısal özellik taşır. Bu nedenle modelin ürettiği çıktılar da olasılıksal niteliktedir ve aynı koşullar altında farklı sonuçlar oluşabilir (Kırar, 2016).

Sürekli-Kesikli Simülasyon: Kesikli simülasyon modellerinde sistemin durumu yalnızca belirli zaman noktalarında değişmektedir. Sürekli simülasyon modellerinde ise değişkenler zaman boyunca sürekli olarak değişir. Bir üretim hattındaki bekleyen iş sayısının belirli olaylarla değişmesi kesikli modele, bir nehrin debisinin zaman içinde değişmesi ise sürekli modele örnek verilebilir. Kesikli ve sürekli değişkenlerin birlikte yer aldığı karma simülasyon modelleri de bulunmaktadır (Türker, 2012; Kırar, 2016).

Kaynaklar

Kırar, N. (2016). Hazır giyim işletmelerinde kesim verimliliğini etkileyen faktörlerin simülasyon yöntemiyle incelenmesi [Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi]. Marmara Üniversitesi Kütüphane Kataloğu. https://katalog.marmara.edu.tr/veriler/yordambt/cokluortam/7F/C4129F46-0A87-214D-82A4-11EC7C78689C.pdf

Söyler, H., & Koç, A. (2014). Bir kamu hastanesi için acil servis simülasyonu ve veri zarflama analizi ile etkinlik ölçümü. Aksaray Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 6(2), 117–132. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/209396

Türker, A. K. (2012). Sistem ve simülasyon kavramları [Ders sunumu]. Atatürk Üniversitesi. https://adm.atauni.edu.tr/pluginfile.php/29225/mod_resource/content/0/1-Giri%C5%9F.pdfhttps://katalog.marmara.edu.tr/veriler/yordambt/cokluortam/7F/C4129F46-0A87-214D-82A4-11EC7C78689C.pdf