Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды, страница 65

е. лицу, принимающему решение (ЛПР), который будет использовать будущую модель для решения поставленной проблемы. Чтобы будущая модель точнее отражала реальную ситуацию, требуется составить и согласовать с ЛПР список вопросов, на которые должно ответить имитационное исследование, определить масштабы задачи: ее объем, границы в пространстве, продолжительность моделируемого отрезка времени (долгосрочные или краткосрочные эффекты интересуют ЛПР) и т. д. Перед тем как приступить к моделированию, следует уточнить круг сформированных для конкретного объекта илн его элемента вопросов.

2. Первым этапом моделирования является построение концептуальной или понятийной'модели, которая представляет собой неформализованное описание объекта (словесное описание, представление в виде диаграмм, схем и т. п,) и является основой для создания самой ИМ, а именно: Звь 1) выявление основных характеристик объекта, определяющих решение исходной проблемы; 2) знание переменных и параметров, влияющих на динамику этих характеристик; 3) определение множества входных и выходных данных модели; 4) установление границ и законов взаимодействия объекта с окружающей средой; 5) разработку причинно-следственных связей, гипотез, согласно которым перечисленные компоненты увязываются в единую систему, модель. 3.

Далее осуществляется переход от качественных зависимостей КМ к точному алгоритмическому описанию. Исходным пунктом становится задание вектора состояния модели. Его компоненты — зто те характеристики изучаемого объекта, которые выделены при построении КМ как базовые, несущие в себе необходимую информацию для решения поставленной проблемы: х, = (х~,хэ,...,х„) Часто бывает полезно сразу выделять «управляемые компоненты» вектора состояния. В общем случае каждая из них есть функция, зависящая также от множества значений параметров А некоторого подмножества компонент вектора состояния, х ' х', множества внешних факторов Ц' и управляющих воздействий Г, т.

е. х~ Г (х', А, У',)1~,1). В зависимости от цели моделирования, от проблемы, которую необходимо разрешить с помощью модели, вводится модельное время. Различают две его шкалы: равномерную и событийную. Для равномерной характерно введение некоторого постоянного шага изменения времени Ь В вектор состояния модели рассматривается в моменты 1 + ко 1, где х— целое положительное число, Если моделируемый объект изменяется лишь при наступлении некоторого события, пользоваться равномерной шкалой неудобно, поскольку вектор состояния на отрезке времени между двумя событиями остается постоянным.

Время отсчитывается в модели «по событиямь, т. е. его каждый последующий момент наступает только тогда, когда в ней моделируется некоторое событие. После, а иногда и параллельно с заданием вектора состояния системы и выбором временного шага, производится з«т декомпозиция модели н выявляется ее блочная структура (если есть необходимость). С этой целью множество переменных модели делится на непересекающиеся подмножества, в каждое из которых входит группа однородных переменных. Чаще всего однородными, входящими в один блок, считаются переменные, описывающие отдельный процесс, какую-либо подсистему или элемент исходного объекта, группу факторов, имеющих одну и ту же природу (например, климатообусловленные или антропогенные факторы и т.

п,). В результате декомпозиции модель представляется в виде комплекса взаимосвязанных подмоделей-блоков, которые взаимодействуют по определенным законам и в итоге позволяют провести имитационное исследование обьекта. 4. На следующем этапе — отладке модели — 1) выбирают числовые значения параметров, входящих в модель (идентификация), 2) оценивают, насколько при таких значениях параметров модель соответствует исследуемому объекту, т, е.

насколько она адекватна ему (верификацня, проверка адекватности). Если все предыдущие этапы выполнены успешно, то модель является готовым инструментом исследования поставленной проблемы и можно переходить к главному этапу ИМ— проведению имитационного эксперимента. 5. Эксперименты делятся по цели исследования на дескриптивные и оптимизационные.

Эксперименты первого типа проводятся в целях исследования объекта. Другой тип включает эксперименты, направленные на выявление наилучших стратегий управления исходным объектом. Модели, как указывалось выше, могут быть «начннкой» компьютерных информационно-советующих систем. Вместе с тем они широко используются и как инструменты научных исследований. Более подробно о математических моделях в природопользовании можно прочесть в 121. ЛИТЕРАТУРА 1.

Современный компьютер // Сборник научно-популярных статей. М., 1986. 2. Рациональное использование водных ресурсов бассейна Азовского моря. Математические модели. М., 1981. ОЦЕНКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Учебное пособие для инженера-эколога Под редакциеи: профессора Алексея Филипповича ПОРЯДИНА и Александра Дмитриевича ХОВАНСКОГО Редактор Л.А. ГАЙДАШ Корректор Л.А.

ГАЙДАШ .