XX Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций (1081437), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Сравните эти подходы на примере игры двух подростков на автомобилях (см. пример 8.12). 9. ВВЕДЕНИЕ В ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ До сих пор мы фактически не сталкивались с анализом обширного класса эадач исследования операций, известных как задача организационного управления. В качестве примера рассмотрим задачу формирования инвестиционной политики крупной фирмы при перспективном планировании ее деятельности. Другие примеры подобных задач и их качественный анализ можно найти в специальной литературе. Инвестиционная политика любой крупной фирмы должна, в частности, учитывать финансовое обеспечение научно-исследовательских н опытно-конструкторских работ при создании новых видов продукции, возможности расширения рынка сбыта, критериальные оценки основных проектов, оценку степени риска при планировании тех или иных комплексов работ, источники финансирования (кредит, привлечение капитала путем продажи акций и т.д.), увеличение фонда заработной платы, размещение и сокращение финансовых активов, сравнительную оценку вариантов слияния с другой фирмой и ее приобретения и т.д.
Ознакомившись с этим далеко не полным перечнем требований, предъявляемых к инвестиционной политике любой крупной фирмы, мы должны для себя отметить следующее: 1) инвестирование имеет стохастическую природу и динамический характер, поэтому рассматриваемая задача является многошаговой стохастичесной задачей принятия решений; 2) на каждом этапе в распоряжении „лица, вринимаюшего решения", имеется огромное количество льтернатив (допустимых решений); 3) возможны трудности различного рода, связанные с формализацией исходной задачи; 356 9.
ВВЕДЕНИЕ В ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 4) математическая модель принятия решений будет иметь столь значительное число внутренних связей и обладать такой большой размерностью, что возможность ее практической реализации в общем случае является весьма проблематичной. Таким образом, столкнувшись с задачей организационного управления, „лицо, принимающее решения", вынуждено либо в значительной степени использовать свою интуицию и личный опыт, либо искать иные подходы к ее решению. Наиболее эффективный из существующих в настоящее время подходов к решению задач организационного управления связан с использованием имитационного моделирования и вычислитель- ной техники.
9.1. Основные понятия и этапы имитационного моделирования С имитациоккьем моделированием в илироком смык сле наверняка знаком каждый, и многочисленные примеры его использования привести несложно. Поэтому мы лишь заметим, что при продувке модели летательного аппарата в аэродинамической трубе имитируется его поведение в условиях реального полета а различного рода войсковые учения и маневры связаны с имитацией боевых действий.
Основная цель имитационного моделирования заключается в воспроизведении поведения изучаемой системы на основе анализа наиболее существенных взаимосвязей ее элементов. При использовании имитационного моделирования прежде всего строится модель изучаемой системы. Затем проводится сравнительный анализ конкретных вариантов ее функпионирования путем проигрывания" различных возможных ситуаций на модели. Таким образом, если основной задачей исследования операций является нахождение оптимального решения иэ множества С допустимых решений изучаемой системы о, то задача имитационного моделирования состоит в имита- 9лк Основные понятие и этапы имитационного моделирования 357 ции функционирования этой системы в различных возможных ситуациях. При решении многих практически важных задач, в том числе и задач организационного управления, имитация реальных действий, как это делается, например, в армейских условиях во время учений и маневров, является слишком длительным и дорогостоящим предприятием.
Поэтому в настоящее время все шире используется компьютерное имипзациокное моделирование. Практическое использование компьютерного имитационного моделирования предполагает построение соответствующей математической модели, учитывающей факторы неопределенности, динамические характеристики и весь комплекс взаимосвязей между элементами изучаемой системы. Имитирование системы начинается с некоторого вполне конкретного начального состояния. В соответствии с принимаемыми решениями, а также вследствие реализаций различных контролируемых и неконтролируемых событий, среди которых могут быть и события случайного характера, модель системы переходит в последующие моменты времени в другие свои возможные состояния. Этот эволюционный процесс будет продолжаться до конечного момента планового периода, т.е.
до конечного момента имитирования. Компьютерное имитационное моделирование следует рассматривать как статистический эксперимент. В отличие от описанных в предыдущих главах математических моделей, результаты использования которых отражали устойчивое во времени поведение соответствующей системы, результаты компьютерного имитационного моделирования представляют собой наблюдения. А это означает, что любое утверждение относительно характеристик имитируемой системы является статистической гипотезой. Имитационное моделирование как эксперимент может быть полностью реализовано с помощью компьютера. Описывая взаимодействие элементов изучаемой си~темы с помощью ма- 358 9.
ВВЕДЕНИЕ В ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ тематических соотношений, можно получить информацию об изучаемой системе, не обращаясь к натурным зкспериментам, в рамках тех упрощающих предположений, которые приняты для исходной модели. Следует отметить, что с точки зрения детализации поведения сложных систем имитационное моделирование по сравнению с вклассическима математическим моделированием обладает большой гибкостью. Но прн зтом создание имитационных моделей связано со значительными затратами средств и времени.
Эти затраты резко возрастают, если имитационная модель предназначена для оптимизации поведения изучаемой системы. Результаты имитационного моделирования, как правило, представляют собой оценки значений функциональных характеристик имитируемой системы. Так, например, прн имитационном моделировании системы массового обслуживания практический интерес могут представлять такие ее характеристики, как средняя продолжительность обслуживания заявки, средняя длина очереди и т.д. 1ХЧП1].
Позтому основой метода имитационного моделирования является моделирование случайных величин с заданными законами распределения и случайных событий с заданными вероятностями реализаций. Компьютерное имитационное моделирование используют при решении задач двух о~ионных типов. 1. Теоретические задачи в таких областях науки, как математика, физика и химия. Среди зтих задач отметим лишь следуюшие: а) вычисление кратных интегралов; б) обращение и псевдообращенне матриц; в) вычисление различных констант, таких, как х, е и т.д.; г) решение различных задач для уравнений в частных производных и их систем [ХП1]; д) анализ диффузии частиц и нахождение пространственных траекторий их движения. 9ап Основные ионвтиа и этаны имитационного моделировании 359 2.
Практические задачи организационного управления, возникающие в различных сферах человеческой деятельности. Примерами подобных задач являются: а) задачи разработки и анализа производственно-технологических процессов; б) задачи, связанные с изучением возможных режимов функционирования систем зкономического характера, включая процессы планирования и зкономического прогнозирования; в) задачи анализа последствий реализации той или иной военной стратегии и тактики; г) задачи социального и социально-психологического характера.
Используя компьютерное имитационное моделирование применительно к задачам организационного управления, преследуют по крайней мере одну из следующих целей: 1) углубленное изучение действуюшей функциональной системы; 2) анализ гипотетической функциональной системы; 3) проектирование более совершенной функциональной системы. Пример В.1. Предположим, что некоторая промышленная фирма наряду с резким увеличением числа заказов на свою продукцию отметила заметное ухудшение качества обслуживания своих клиентов в части соблюдения сроков выполнения их заказов.
Несоблюдение фирмой своих обязательств перед заказчиками может привести к ошутимым потерям как за счет штрафных санкций, так и за счет оттока клиентов. В рассматриваемой ситуации у фирмы может появиться желание воспользоваться компьютерным имитационным моделированием, с помощью которого можно было бы выяснить, каким образом существующие процедуры определения сроков выполнения принимаемых заказов, календарного планирования производства и оформления заявок на поставки сырья порождают наблюдаемые задержки, 360 9. ВВЕДЕНИЕ В ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Пример 9.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
