Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Operations Analytics: Simulation

SCOT 500M, Spring 2023

Individual Final Exam: Due Friday, March 3, 11 p.m. On Canvas

A few guidelines for the exam:

    This assignment is to be done entirely individually.

    You may discuss it only with the professor or the TA.

    There are 2 different cases included in the exam. 1 requires Arena, and 1 uses Crystal Ball

(or @Risk or Python). Please make sure you submit all 2 cases. Some cases are easier than others.

    You do not need to develop a comprehensive report for each case. It is best to copy the

questions and submit answers clearly for each question. Please make sure to answer each part clearly.

    Include printouts or screen shots of any models you develop and simulation analyses. (I do

not need to see all trials, though)

    To facilitate grading, please adhere to the following:

o Please submit each exam separately, on Canvas

o Include your Student ID on each case

Discrete Event Simulation using Arena

Case I: Creative Analysis of a Service System (13 points)

Background: in this part you are expected to show your creativity and understanding of queuing processes, and use discrete event simulation to develop and analyze a relatively simple system. This is an open-ended case. You are not being asked to model a specific system. You need to come up with the example to analyze, and analyze the system you describe using Arena.

You may come up with the idea from any source or example you like, but are not allowed to discuss this with anyone else.

Part of your grade (2 points) on this assignment is based on your creativity. Creativity is measured on 3 dimensions:

1.   A more creative scenario will earn more credit for creativity. Please note that creativity does not require more components in the Arena model. You can be creative with few modules.

2.   Creative metrics for evaluating the scenario will also earn credit for creativity

3.   Creative solutions for the problem you propose is also valued 


Assignment: there are many ways to improve a system that involves queueing systems. Frequently, these systems have customers waiting for service. We discussed quite a few in class during the semester. You are tasked with evaluating one (new) system and evaluating performance of the system under various scenarios.

1.   Describe the scenario you propose to analyze. Clarify your creativity in this example.

2.   Develop a model in Arena that reflects your scenario. There are no limits on how you choose to model the system. The model must have at least one of each of the following components (you may have more of each component):

o Arrivals

o Decision node or nodes

o Process

o Assign

o A schedule

 Optional1 components are not required, but are worth 0.5 points each     

                A variable

    A Record module

3.   Explain metrics used to evaluate the system. These could be the default metrics from Arena, or new metrics. You should discuss at least 4 metrics.

4.   You may (but are NOT required to) develop a creative metric. This can be a combination of current metrics from Arena, or something else you measure in the simulation.

5.   Run the model for the base case, with at least 100 trials. Discuss key results from the Arena analysis. Make sure to highlight the metrics you proposed earlier.

6.   Suggest a recommendation for improving performance of the system. This recommendation must involve a policy class related to a key parameter or input of the model. Explain the rationale  for using this policy  class.  The purpose  of this policy class  is  to  identify the relationship between one aspect of the model and various performance metrics you suggested earlier. (As an example, the policy class might be to change the arrival rate. The levels of the policy are the different arrival rates. This is probably a bad example, because arrival rates are not under your control.)

7.   Analyze this policy class using the Arena PAN tool. The policy class must have at least 10 levels for the policy parameter. (This is called a Control in PAN.)

8.   Develop a table to clearly identify the relationship between different levels of the policy class and the metrics proposed earlier.

9.   Present at least 3 trade-off curves between important metrics of the model.

10. Make a recommendation to management. Provide arguments justifying the recommendation.

Your write-up should clearly explain the scenario being analyzed, metrics, recommendation, and key conclusions. Highlight aspects of the analysis that you think are creative.


Operations Analytics: Simulation

Monte Carlo Simulation using Crystal Ball / @Risk / Python Case II: Project Management with Correlated Activities (2 points)

Consider the following rather simple project.

    Activities  A  and  B  start  immediately.  The  time  for  each  activity  follows  a Normal

distribution with mean 50 days, and standard deviation 15 days.

o  The completion time for activities A and B is correlated, and the correlation parameter is p. We will investigate how varying the correlation between these activities affects completion time of the project.

    Activity C begins only after both Activities A and B are completed. The time to complete

Activity C follows a Uniform distribution between 30 and 60 days. Time for Activity C is not correlated with the other activities.

    Formally, we have:

o  Time-A ~ N(50 , 152)

o  Time-B ~ N(50 , 152)

o  Time-C ~ U[30 , 60]

o  Corr(Time-A , Time-B) = p

    Develop the analysis in Crystal Ball (or @Risk or Python)

    Evaluate completion time for the project, as a function of different levels of correlation

between times of Activities A and B. Remember that correlation can be between - 1 and +1. Include a printout of the completion times.

    If the objective is shortest completion time, what’s the best form of correlation between

activities? Explain this result.