Методология и методика моделирования

Моделирование в маркетинге

Тема 3. Методология и методика моделирования.

Априорное и апостериорное моделирование. Методы моделирования. Этапы моделирования. Условия успешного моделирования. Погрешности моделирования. Особенности моделирования социально-экономических систем. Специфика моделирования в слабоструктурированной предметной области. Методическое обеспечение моделирования сложных систем.

Рабочее определение:

Моделирование – это процесс разработки и использования моделей.

Определение из Б.С.Э.:

Моделирование – исследование объектов познания на их моделях, построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений, а также предполагаемых (конструируемых) объектов.

Модели по отношению к оригиналу подразделяются на:

Рекомендуемые материалы

· первичные модели – реализация умозрительных посылок, концепций (модель-прообраз); сначала разрабатывается модель, затем на ее основе создается оригинал;

· вторичные модели – описание существенных свойств реального объекта или процесса (модель-образ); оригинал существует, модель разрабатывается с целью исследования или наглядного представления оригинала.

В соответствии с этой классификацией подразделяются и методы моделирования:

· априорное моделирование – разработка модели - прообраза оригинала;

· апостериорное моделирование – создание модели - образа оригинала.

Априорное моделирование нацелено на решение креативной задачи: на основе модели создать некий объект или воспроизвести процесс. Апостериорное моделирование преследует исследовательские, аналитические цели: строится модель, отражающая существенные черты реального объекта (процесса), затем модель изучается и делаются выводы относительно свойств или поведения оригинала.

Также методы моделирования можно классифицировать следующим образом:

· феноменологический метод – разработка модели в результате прямого наблюдения и исследования оригинала;

· дедуктивный метод – создание модели путем вычленения из более общей модели;

· индуктивный метод – создание модели путем обобщения нескольких частных моделей.

С другой точки зрения методы моделирования можно подразделить на:

· количественные методы – установление количественных зависимостей между параметрами и переменными модели,

· качественные методы – установление качественных зависимостей.

Существуют и другие подходы к классификации методов моделирования.

Процесс моделирования носит циклический, итерационный характер. На каждом этапе требуется возвращение к предыдущим шагам, уточнение и корректировка с учетом дополнительной информации. Также цикличность процесса моделирования заключается в том, что любая модель, находящаяся в отношении гомоморфного подобия к оригиналу, может быть усложнена и преобразована в более точную модель, в большей степени приближенную к оригиналу. Можно сказать, что моделирование есть процесс асимптотического приближения к оригиналу.

Этапы моделирования

А. Постановка задачи:

Постановка задачи – выявление и описание некоторой проблемной ситуации и формулирование цели по ее преодолению.

1. Выявление проблемной ситуации, требующей разрешения.

Проблемная ситуация – это несоответствие реального положения дел желаемому.

Проблемная ситуация может заключаться в следующем:

· недостаточное знание о том или ином аспекте предметной области (цели моделирования – дидактическая, аналитическая или прогнозная),

· несоответствие текущего положения дел желаемому в объекте, на который можно так или иначе повлиять (цель моделирования – креативная: как повлиять, какие решения принять).

2. Формулирование цели моделирования по преодолению выявленной проблемной ситуации:

2.1. Формулирование общей цели моделирования (дидактическая, аналитическая, прогнозная, креативная).

2.2. Конкретизация цели моделирования (например, объяснение сущности процесса принятия решения о покупке, исследование сущности потребности, прогнозирование поведения конкурента в сложившейся ситуации, принятие решения о стратегии фирмы в сложившейся ситуации).

Б. Исследование оригинала:

1. Идентификация оригинала.

Под идентификацией оригинала понимается четкое определение оригинала, установление границ между оригиналом и внешней средой.

2. Выбор концептуального подхода к рассмотрению оригинала в соответствии с принятой целью моделирования.

Концептуальный подход определяет, с какой точки зрения рассматривается оригинал, какие черты оригинала считаются существенными и как они трактуются. Здесь же необходимо определение степени детализации рассмотрения оригинала (что в дальнейшем влияте на точность модели).

3. Исследование оригинала.

Фиксация имеющихся у исследователя знаний об оригинале. Дополнительное изучение оригинала под углом зрения поставленной цели моделирования. Фиксация новой информации об оригинале и актуализация имеющейся информации.

4. Структурирование оригинала в рамках принятого концептуального подхода и с принятой степенью детализации:

· декомпозиция оригинала на подсистемы, подсистем на элементы;

· установление связей и отношений внутри оригинала (между подсистемами и внутри подсистем – между элементами);

· установление связей и отношений между оригиналом и внешней средой;

5. Определение свойств оригинала и функциональных зависимостей, отражающих закономерности поведения.

Сначала необходимо произвести определение набора предикатов, отражающих существенные черты оригинала с точки зрения поставленной цели моделирования.

В качестве таких предикатов выступают:

· параметры моделируемого объекта;

· входные переменные объекта;

· выходные переменные объекта.

Параметры отражают внутренние, объективно присущие оригиналу характеристики.

Входные (экзогенные) переменные отражают влияние внешней среды на моделируемый объект.

Выходные (эндогенные) переменные отражают реакцию моделируемого объекта  на воздействие внешней среды.

Параметры принято подразделять на:

§ постоянные (например, детерминанты формирования потребности – пол),

§ условно-постоянные (например, детерминанты формирования потребности – возраст),

§ переменные (например, детерминанты формирования потребности – сезон, мода).

Входные переменные подразделяются на:

§ процедурные действия – дискретные события, связанные с логическими переходами в том или ином процессе (например, в качестве процедурного действия можно рассматривать исчерпание запаса продукта для возникновения потребности в товаре повседневного спроса);

§ управляющие воздействия – независимые переменные, которые обеспечивают переход из данного состояния в желаемое (например, реклама, методы стимулирования сбыта представляют собой управляющее воздействие на потребителя в процессе принятия решения о покупке);

§ возмущающее воздействие – нежелательные случайные факторы, нарушающие режим функционирования объекта (например, в процессе принятия решения о покупке таковым является неблагоприятный отзыв третьего лица о товаре).

Далее производится определение ограничений параметров и переменных.

Ограничения – пределы изменения параметров и переменных (область допустимых значений).

Следующий шаг - определение функциональных зависимостей.

Функциональные зависимости – закономерности изменения параметров и переменных и связи между ними.

В. Разработка модели:

1. Поиск реальных или абстрактных аналогий и их критический анализ. Выбор аналогии, позволяющей адекватно отобразить оригинал в модели.

2. Выбор типа подобия и определение степени подобия (уровня детализации, приближенности модели к оригиналу).

3. Установление системы ограничений модели (ограничения накладываются на количество и характер предикатов, учет фактора времени и неопределенности).

4. Выбор класса модели.

5. Выбор языка описания модели.

6. Упрощение оригинала в соответствии с принятой системой ограничений модели (агрегирование или исключение некоторых менее существенных параметров и/или переменных, упрощение функциональных зависимостей).

7. Формализация модели в терминах принятого языка описания.

Г. Анализ модели с точки зрения адекватности.

1. Выбор и определение значения критерия качества решения (показателя, на основании анализа которого оценивается адекватность модели).

2. Определение допустимой погрешности моделирования (отклонения значения критерия качества решения от заданного).

Погрешности моделирования можно разделить на две группы:

· произвольные – допускаемые  исследователем в соответствии с принятой системой ограничений модели;

· непроизвольные – проистекающие из ошибок моделирования (несоблюдения условий успешного моделирования).

3. Верификация  (качественная проверка логики модели); если требуется, то корректировка модели (возврат к предыдущему или более ранним этапам).

4. Валидация модели (количественная проверка адекватности модели по существенным параметрам); если требуется, то корректировка модели (возврат к предыдущему или более ранним этапам).

5. Обобщение результатов анализа модели (вывод о степени ее адекватности, об элементах модели, не отвечающих требованию адекватности).

Д. Использование модели в принятых целях моделирования.

1. Исследование оригинала путем использования модели.

2. Анализ выводов об оригинале, полученных в ходе изучения модели.

3. Перенос выводов анализа модели на оригинал.

4. Включение знаний, полученных путем моделирования, в систему знаний об оригинале.

Условия успешного моделирования

Моделирование можно признать успешным, если соблюдены следующие условия:

1. Адекватность модели.

2. Возможность оперирования с моделью и правильность действий с моделью.

3. Правильность интерпретации результатов исследования модели.

4. Правильность переноса знаний на оригинал (с учетом принятых ограничений модели).

Особенности моделирования социально-экономических систем

Из сложности и слабоструктурированности социально-экономических систем проистекает и сложность их моделирования. Специфика моделирования систем такого рода заключается в следующем:

1. Моделирование проходит несколько циклов – от простейшей концептуальной модели до прикладной модели с более высокой степенью точности.

В лекции "«Большой скачёк» 30-х годов" также много полезной информации.

2. На первых итерациях моделирования отображаются качественные функциональные зависимости. При последующих уточнениях модели, функциональные зависимости можно описывать в количественной форме.

3. По сравнению с моделированием простых объектов меняется соотношение этапов моделирования по трудоемкости: больше времени и сил отнимает этап постановки задачи.

4. В силу слабоструктурированности системы, наиболее сложной является процедура структурирования системы под принятым углом зрения (декомпозиция системы на элементы и выявление наличия и характера связей). Адекватность модели в весьма высокой степени зависит от того, насколько хорошо была решена задача структурирования системы.

5. Для изучения системы в целом недостаточно построить одну модель, требуется система моделей, каждая из которых отражает один из элементов системы, а остальные остаются «за кадром» (например, при моделировании такой сложной системы, как фирма, в качестве объектов моделирования могут выступать: организационная структура фирмы, система информационных потоков фирмы, процесс рыночной деятельности фирмы и так далее).

6. Для более полного отражения каждого элемента системы бывает необходимо разработать комплекс моделей, описывающих этот элемент под разными углами зрения (разные аспекты).

7. Сложность проверки адекватности модели.