Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем, страница 5

Научныеметодики проведения исследований и программный комплекс моделирования помоглидирекцииспланироватьиреализоватьтранспортноеобслуживаниеучастниковУниверсиады на высшем уровне. Это признано руководством России, РеспубликиТатарстан, международной федерацией студенческого спорта FISU и всеми участникамиУниверсиады.Материалы докторской диссертации используются специалистами ОАО «Центртехнологии судостроения и судоремонта» при выполнении НИР и ОКР. В частности, поразработанной Девятковым В.В. методологии был создан программный комплекс«Имитационное моделирование процессов функционирования цехов укрупнения инасыщения блоков стапельного производства предприятий средне- и крупнотоннажногосудостроения». Разработанное инструментальное средство предоставляет технологампринципиально новые возможности по удобству проведения исследования, оперативноговвода данных и визуализации результатов.

Это позволяет ускорить время разработкимоделей минимум в два раза. Комплекс позволяет решать как прямые, так и обратныезадачи моделирования.Новая методология проведения имитационного исследования использовалась и привыполнении плановых научно-исследовательских работ ФГУП «Государственное НИИавиационныхсистем».исследованияВ.В.ПрактическоеДевятковаприменениепозволилоначатьрезультатовдиссертационногосистематизациюразработкиимитационных моделей и проведения с ними экспериментов, а также обратить вниманиена унификацию и стандартизацию разработок.

Подходы, реализованные в диссертации,позволили ускорить цикл разработки моделей ориентировочно на 30% и существенноупростить язык взаимодействия с моделью.Применение результатов диссертационного исследования Девяткова В.В. вАкадемии наук Республики Татарстанпозволило сформировать новое научноенаправление – имитационные исследования и осуществить ряд практических применений.Например, было создано программное инструментальное средство исследований для17ФГУП Татинвестгражданпроект. Это позволило оптимизировать логистику движениятранспорта в наиболее напряженные дни ярмарок выходного дня в агропромышленномпарке РТ.

По результатам исследования были сделанырекомендации,которые позволилиуменьшитьи практически реализованыобъем капитальныхвложенийвстроительство новой парковки.Научные и методические результаты диссертационного исследования былииспользованы некоммерческим партнерством «Национальное общество имитационногомоделирования»(НОИМ)приразработкепроектафедеральногозакона«Обимитационной экспертизе». В частности, были использованы сформулированныеДевятковым В.В. определение имитационной экспертизы, результаты анализа предметныхобластей применения, концептуальных моделей систем автоматизации имитационныхисследований. В настоящее время проект закона готовится к обсуждению и дискуссиисреди членов НОИМ и других специалистов по имитационному и комплексномумоделированию с целью последующего оформления рассматриваемых материалов в видезаконодательной инициативы.Основныеположениядиссертационногоисследованияявляютсяосновойразработанной системы автоматизации имитационных исследований «Расширенныйредактор GPSS World».

Редактор широко используетсяпри проведении учебногопроцесса и научных исследований в ряде университетов России.Например,вФГОБУВПО«Казанскийнациональныйисследовательскийтехнический университет им. А.Н.Туполева» данное инструментальное средствоиспользуетсявпреподаванииучебныхдисциплин«Моделированиесистем»и«Моделирование информационных систем» на кафедрах «Автоматизированные системыобработки информации и управления» и «Компьютерные системы». Применениеинструментального средства «Расширенный редактор GPSS World» позволило в разыускорить время разработки учебных и научных моделей.

При использовании библиотектиповых элементов можно разработать и автоматически сгенерировать модель, толькопостроив структурную схему, без какого либо программирования.В ФГОБУВПО «Казанский национальный исследовательский технологическийуниверситет»расширенныйредакторGPSSWorldиспользуетсянакафедре«Интеллектуальные системы управления информационными ресурсами» в процессепреподавания учебной дисциплины – «Моделирование систем» для специальности 220200– Автоматизированные системы обработки информации и управления.МатериалыдиссертацииДевятковаВ.В.используютсявИнститутевычислительной математики и информационных технологий ФГОБУВПО «Казанский18(Поволжский)федеральныйуниверситет»кафедройанализа«Системноговинформационных технологиях» в процессе преподавания дисциплины «Моделированиеинформационных процессов».Внедрениярезультатовдиссертационногоисследованияприпрактическихисследованиях и в учебный процесс подтверждены справками о внедрении.Публикации.

Основные положения и результаты исследования отражены в 56научных публикациях, общим объемом 73,21 п.л., авторский объемом 54,92 п.л., в томчисле в авторской монографии объемом 28,0 п.л., в авторском научном издании объемом8,9 п.л., двадцати четырех статьях общим объемом 18,37 п.л. (авторский объем – 11,43) врецензируемых научных изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России.Структура диссертационной работы.

Структура диссертации обусловлена еецелью поставленными задачами, логикой проведения исследования. Диссертация состоитиз введения, четырех глав, заключения и четырех приложений, изложена на 344 страницахи содержит 166 рисунков, 6 таблиц и 58 формул. Список литературы насчитывает 173источника.Во введении обоснована важность и актуальность темы диссертационногоисследования, определены предмет и объект исследования, сформулирована цельисследования и поставлены задачи, которые необходимо решить для ее достижения,раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатовисследования.В первой главе осуществлен обзор современного состояния и тенденций развитияроссийского и мирового рынка имитационных исследований.

Проведен детальный обзоринструментальных программных средств имитационного моделирования, выделенагруппа из 14 основных языков, определяющих тенденциимоделированияиперспективыростапримененийразвития технологийимитационныхисследований.Сформулированы основные показатели процесса имитационных исследований иустановлены их зависимости от основных факторов. Выявлен дисбалансв развитиисредств разработки и построения моделей с общей технологией проведения исследований.Во второй главе проводится детальный анализ методологии проведениятрадиционного процесса ИИСС, выделены его основные недостатки. Проведен детальныйструктурно-функциональный анализ эволюции этого процесса. Выделены основныетенденции эволюции ИИСС – существенное повышение уровня автоматизации действийисследователя, объединение этапов, исчезновение этапов, появление новых этапов иизменение содержательной сути оставшихся этапов.19ВтретьейглавеописываетсяноваяметодологияпроведенияИИСС,разработанная автором.

Принципиальным отличием новой методологии являетсяобъединение всех действий исследователя в процессе проведения ИИСС в рамкахинтегрированнойпрограммнойсистемы,называемойсистемойавтоматизацииимитационных исследований (САИИ). При этом происходит концептуальное объединениепоструктурепроцесса,егофункциямиинформационномувзаимодействию.Формулируются основные концептуальные принципы построения САИИ. Вводитсяпонятие облачного моделирования.Вчетвертойглавесиспользованиемновойметодологиистроятсяконцептуальные модели трех основных типов САИИ – для профессионалов, длямассового использования и для разработки предметно ориентированных имитационныхприложений.

В результате были сформулированы детальные программные спецификациии проведена программная реализация САИИ «Расширенный редактор для GPSS World»,который явился основой для дальнейшей разработки всех других САИИ. На основе новойметодологии и расширенного редактора была разработана методика по созданию САИИдля массового использования и имитационных приложений.В заключении приводятся основные выводы по работе и формулируются наиболееперспективные направления дальнейших исследований, планируемых автором по темедиссертации.В приложениях описываются основные возможности расширенного редактора иметодические указания по его использованию.

Более подробно приводятся результатыпрактических примеров разработки и исследований для различных типов САИИ - модельанализа транспортной логистики Универсиады 2013 в Казани, модель железнодорожногонаправления, модель Агропромышленного парка Республики Татарстан.20ГЛАВА 1.ОБЗОР И АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОПИСАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ,МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИХ ИССЛЕДОВАНИЯПроектировать сложные системы, прогнозировать поведение этих систем,осуществлять оценку и анализ их функционирования становится все труднее и труднее.Существуют различные мнения при классификации уровня сложности систем.