Файл: 1 Краткий обзор истории имитационного моделирования в анализе экономических процессов.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 23
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Современные методы имитационного моделирования и их применение в анализе экономических процессов
План
Вступление
. Сущность метода имитационного моделирования
.1 Метод имитационного моделирования и его особенности: статическое и динамическое представление моделируемой системы
.2 Современные методы имитационного моделирования и их применение в информационных системах
.3 Основные этапы имитационного моделирования и его виды
. Практика использования методов имитационного моделирования в анализе экономических процессов и задач
.1 Краткий обзор истории имитационного моделирования в анализе экономических процессов
.2 Применение методов имитационного моделирования в экономических процессах
.3 Применение имитационного моделирования на практике
Вывод
Список использованной литературы
Вступление
Особенность современного периода заключается в изменении условий хозяйственной деятельности. Продолжает осуществляться переход российской экономики к рыночным отношениям, быстро сменяются экономические условия. В этих условиях руководители предприятий всех форм собственности должны уметь в короткие сроки проводить оценку регулярно происходящих изменений и оценивать их влияние на состояние и перспективы развитие своего предприятия. Совершенно очевидно, что только лишь опыт и интуиция руководителей не могут обеспечить принятие правильных решений при изменении условий функционирования предприятия. Наиболее важным помощником руководителя становятся компьютерные информационные системы поддержки управленческих решений, которые позволяют смоделировать ситуацию и выбрать наилучший план действий. Использование методов математического моделирования и принятие на их основе обоснованных решений по управлению деятельностью предприятия является конкурентным преимуществом предприятия по отношению к предприятиям, действующим в тех же сегментах рынка и не использующим современные экономико-математические методы в управлении. Требования к современным специалистам обусловлены тем, что их профессиональная деятельность будет осуществляться в условиях нестабильного экономического окружения. Поэтому они должны уметь рационально мыслить, самостоятельно пополнять свои знания и навыки, владеть методами и культурой рационального управления. В настоящее время в России и странах Запада ощущается значительная потребность в системных аналитиках, быстрыми темпами развивается индустрия управленческого консультирования. Применение методологии имитационного моделирования является мощным помощником современного специалиста в области управления.
1. Сущность метода имитационного моделирования
.1 Метод имитационного моделирования и его особенности: статическое и динамическое представление моделируемой системы
Метод имитационного моделирования в самом общем виде представляет экспериментальный метод исследования реальной системы по ее имитационной модели, который сочетает особенности экспериментального подхода и специфические условия использования вычислительной техники [1].
Нужно помнить, что имитационное моделирование является машинным методом моделирования, собственно без ЭВМ никогда не существовало, и только развитие информационных технологий привело к становлению этого вида компьютерного моделирования. Следует с акцентировать внимание на экспериментальной природе имитации, применяется имитационный метод исследования (осуществляется экспериментирование с моделью) [2]. Действительно, в имитационном моделировании важную роль играет не только проведение, но и планирование эксперимента на модели. Однако это определение не проясняет, что собой представляет сама имитационная модель.
В процессе имитационного моделирования можно выделить четыре основных элемента:
) реальная система;
) логико-математическая модель моделируемого объекта;
) имитационная (машинная) модель;
) ЭВМ, на которой осуществляется имитация - направленный вычислительный эксперимент.
Изучает реальную систему, разрабатывает логико-математическую модель реальной системы. Имитационный характер исследования предполагает наличие логико- или логико-математических моделей, описываемых изучаемый процесс. Особенностью имитационного моделирования является то, что имитационная модель позволяет воспроизводить моделируемые объекты: с сохранением их логической структуры; с сохранением поведенческих свойств (последовательности чередования во времени событий, происходящих в системе), т.е. динамики взаимодействий [1].
При имитационном моделировании структура моделируемой системы адекватно отображается в модели, а процессы ее функционирования проигрываются (имитируются) на построенной модели. Поэтому построение имитационной модели заключается в описании структуры и процессов функционирования моделируемого объекта или системы. В описании имитационной модели выделяют две составляющие:
) статическое описание системы, которое по существу является описанием ее структуры. При разработке имитационной модели необходимо выполнять структурный анализ моделируемых процессов.
) динамическое описание системы, или описание динамики взаимодействий ее элементов. При его составлении фактически требуется построение функциональной модели моделируемых динамических процессов.
Идея метода, с точки зрения его программной реализации, состоит в следующем. Что если элементам системы поставить в соответствие некоторые программные компоненты, а состояния этих элементов описывать с помощью переменных состояния [1]. Элементы, по определению, взаимодействуют (или обмениваются информацией), - значит, может быть реализован алгоритм функционирования отдельных элементов - моделирующий алгоритм. Кроме того, элементы существуют во времени - значит надо задать алгоритм изменение переменных состояний.
Динамика в имитационных моделях реализуется с помощью механизма продвижения модельного времени. Отличительной особенностью метода имитационного моделирования является возможность описания и воспроизведения взаимодействия между различными элементами системы. Таким образом, чтобы составить имитационную модель, необходимо:
представить реальную систему (процесс), как совокупность взаимодействующих элементов;
алгоритмически описать функционирование отдельных элементов;
описать процесс взаимодействия различных элементов между собой и с внешней средой.
Ключевым моментом в имитационном моделировании является выделение и описание состояний системы. Система характеризуется набором переменных состояний, каждая комбинация которых описывает конкретное состояние. Следовательно, путем изменения значений этих переменных можно имитировать переход системы из одного состояния в другое. Таким образом, имитационное моделирование - это представление динамического поведения системы посредством продвижения ее от одного состояния к другому в соответствии с хорошо определенными операционными правилами. Эти изменения состояний могут происходить либо непрерывно, либо в дискретные моменты времени [2]. Имитационное моделирование - есть динамическое отражение изменений состояния системы с течением времени.
Таким образом, при имитационном моделировании логическая структура реальной системы отображается в модели, а также имитируется динамика взаимодействий подсистем в моделируемой системе. Это важный, но не единственный признак имитационной модели, исторически предопределивший, не совсем удачное, название методу, который серьезный исследователи чаще называют “системным моделированием”.
1.2 Современные методы имитационного моделирования и их применение в информационных системах
В мире информационных технологий имитационное моделирование переживает второе рождение [1]. Интерес к этому виду компьютерного моделирования оживился в связи с существенным технологическим развитием систем моделирования, которые на сегодняшний день являются мощным аналитическим средством, вобравшим в себя весь арсенал новейших информационных технологий, включая развитые графические оболочки для целей конструирования моделей и интерпретации выходных результатов моделирования, мультимедийные средства и видео, поддерживающие анимацию в реальном масштабе времени, объектно-ориентированное программирование, Internet - решения и др. В силу своей доступности технологии имитационного моделирования с легкостью покинули академические стены и сегодня осваиваются IT- специалистами в бизнесе.
В качестве доминирующих базовых концепций формализации и структуризации в современных системах моделирования используются:
) для дискретного моделирования: системы, основанные на описании процессов: процессно-транзактно-ориентированные системы моделирования блочного типа. На рынке информационных технологий этот класс систем моделирования наиболее представительный;
) системы, основанные на сетевых концептах. Сетевые парадигмы, применяются при структуризации причинных связей и моделировании систем с параллельными процессами, служащие для стратификации и алгоритмизации динамики дискретных и дискретно-непрерывных систем (ARIS);
) для систем, ориентированных на непрерывное моделирование - модели и методы системной динамики, - (Powersim, Vensim, Dynamo, Ithink и др.).
) динамические системы (MATLAB),
) агентное моделирование (AnyLogic)
) другие.
.3 Основные этапы имитационного моделирования и его виды
Имитационная модель - логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.
Структура имитационного моделирования представляется последовательно-циклической. Последовательность определяется тем, что процесс имитационного моделирования можно разбить на ряд этапов, выполнение которых осуществляется последовательно от предыдущего к последующему. Цикличность проявляется в необходимости возвращения к предыдущим этапам и повторении уже однажды пройденного пути с измененными в силу необходимости данными и параметрами модели (рис.1.1)
Первый этап обычен для любого исследования. Он необходим для того, чтобы была оценена потребность изучения объекта или проблемы, возможность и способы решения задачи, ожидаемые результаты. Этот этап очень важен для практического применения метода моделирования. Очень часто к этому этапу возвращаются после окончания исследования модели и обработки результатов для изменения постановки задачи, а иногда и самой цели моделирования.
имитационный моделирование экономический статический
Рис.1.1. Этапы имитационного моделирования
Второй этап включает в себя формализацию описания моделируемого объекта на основе выбранной теоретической базы. На этом этапе, на естественном языке дается описание состава исследуемого объекта, взаимодействия между элементами объекта и объекта с внешней средой. На основе описания объекта выбирается концепция его формального определения. Таким образом, в конце этапа словесное описание исследуемой системы претворяется в абстрактную математическую структуру. Этот этап также включает в себя все действия по созданию имитационной модели, которые заключаются в создании программы для ЭВМ на основе выбранного для этой цели языка моделирования. На этом этапе осуществляется и проверка полученной моделирующей программы на соответствие ее той теоретической схеме, которая была положена в основу формального описания объекта моделирования. Этот процесс часто называют верификацией модели. Заканчивается второй этап проверкой соответствия имитационной модели свойствам реальной системы. Если этого нет, то следует снова вернуться к моменту формализации модели, чтобы провести коррекцию в определении теоретической базы модели.
Третий этап заключается в проведении исследования на разработанной модели путем «прогона» ее на ЭВМ. Перед началом исследования полезно составить такую последовательность «прогонов» модели, которая позволила бы получить необходимый объем информации при заданном составе и достоверности исходных данных. Далее на основе разработанного плана эксперимента осуществляют «прогоны» имитационной модели на ЭВМ. В конце этапа осуществляется обработка результатов с целью представления их в виде, удобном для анализа.
Четвертый этап представляет собой анализ результатов исследования. На этом этапе определяются те свойства реальной системы, которые наиболее важны для исследователя. На основе анализа результатов подготавливаются окончательные выводы по проведенному моделированию.