Ю. Карпов - Иммитационное моделирование систем с AnyLogic 5 (1124147), страница 45

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 45)

Во-первых, с точки зрения алкогольной зависимости, которая рассматривается как четыре различающиеся стадии: П Стадии О. Никогла не употребляет алкоголь — ие ег реей; П Стадия 1. Употребляет время от времени — вес еес'спет ивет, П Стадп» 2 Алкогольно-зависимый — аааьсс; П Стадия 3. Бросивший пить — аигссег. Во-вторых, человек изучается с точки зрения продолжительности его жизни (которая, очевидно, зависит от стадии его алкогольной зависимости).

Глава тО. Разработка и анализ стохаотичесних моделей в среде Апу1лд~с 2!7 В результате проведения исследований в обществе были получены статистические данные о смертности от возраста лля всех людей, вообше не употребляющих алкоголь. Эти данные собраны в таблицу (названную здесь пеасьаасе), в которой для каждого возраста (первого года жизни, второго, третьего и т. п.) указана интенсивность смертности в процентах от общего количества людей того же возраста.

Пример таких данных представлен на рис. )0.8. з.т% 2 3 4 75 78 77 - Воз>ест Рис. 10.В. Статистические данные о смертности пеаспяасе Для разных стадий алкогольной зависимости также были получены статистические данные — статистика смертности по годам жизни и статистические данные перехода людей от стадии к стадии. Фактор влияния на смертность выражается в коэффициенте, увеличивающем интенсивность смертности для каждого возраста. Для различных стадий алкогольной зависимости эти коэффициенты имеют разные значения.

В данной упрощенной модели эти коэффициенты принимаются константами, не зависящими от возраста для каждой стадии. Очевидно, что для начальной стадии (когда алкоголь вовсе не употребляется) этот мультипликативный коэффициент равен !. Статистические данные переходов между стадиями алкогольной зависимости также заданы как интенсивности. Например, переход от предыдущей стадии ь к стадии 1+! можно представить как множество пар «период нахождения в стадии 1, интенсивность перехода к стадии Ьтт> (рис. 10.9).

11% 9% 0% 0% 0% 0% 0% 1 2 3 '" 17 18 19 '" 42 43 ... Период нахождения е стадии ! Рис. 10.0. Статистические данные о переходе между стадиями алкогольной зависимости 218 Часть 111, гтгетодологичесяие еолросы испольэоеаиия моделей В данном исследовании ставится задача анализа влияния акций, результатом которых станет определенный уровень уменьшения тяги к алкоголю, на среднюю продолжительность жизни и материальные потери общества. Результат проведенной акции моделируется тем, что интенсивности перехода между стадиями изменяются на некоторый коэффициент (задаваемый в качестве параметра), который, по предположению, будет обеспечивать предполагаемая акция. Материальные потери общества рассчитываются при известных средних ежегодных затратах (долларов в год) на лечение каждого из алкогольно- зависимых его членов, находящихся на конкретной стадии этой болезни. 10.6.2. Описание модели Агентная модель позволяет легко выполнить описываемое исследование.

Как будет определено в главе 15, идея модели, основанной на агентах, состоит в том, что, определив индивидуальное поведение каждого из многих активных объектов независимо, мы затем можем наблюдать в модели, как коллективное поведение асей системы порождается из этих индивидуальных поведений и как интегральные характеристики этого коллективного поведения складываются из индивидуальных характеристик членов котиектиаа.

Мы опишем здесь упрощенную модель лтсоьот нее гьсаиьсе вцпрзе. В ней рассматриваются две группы, моделирующие популяции по 1ООО членов каждая. Одна из групп является контрольной, она имеет "естественную" динамику алкогольной зависимости по указанным ранее стадиям (т. е. зта динамика соответствует собранной статистике, отражающей сушествующие в обществе интенсивности перехода между стадиями по возрастам членов популяции). Другая группа моделирует популяцию, подвергшуюся проведению акции пропаганды. В данной модели исследуется влияние акции, направленной на профилактику начала использования алкоголя и на убеждение пьющих людей в том, что им нужно бросить пить.

Результаты акции моделируется уменьшением на некоторый коэффициент, задаваемый как параметр, интенсивностей перехода от фазы О к фазе! и увеличением на некоторый коэффициент интенсивностей перехода от фазы 2 к фазе 3. Моделирование состоит в том, что в обеих группах прослеживается полный жизненный путь (от рождения до смерти) каждого из членов групп, и по годам для каждой из двух групп подсчитываются количества членов, находящихся в каждой из четырех стадий алкогольной зависимости (непьющих, умеренно пьющих, зависимых и бросивших). По этим количествам подсчитывается полная стоимость необходимого лечения членов обеих групп. Результатом моделирования является разница этих стоимостей в группах, а также увеличение продолжительности жизни (в человеко-годах) в группе, подвергшейся воздействию акции по сравнению с контрольной группой, которая не подвергалась воздействию акции (она моделируется в соответствии с собранной статистикой).

Глава 10. Раз абогна и анализ стскастичесник моделей в среде дпу(.оус 21Я 10.6.3. Структура модели Модель (иотте1) состоит из двух групп, контрольной (поктва1) и подвергшейся влиянию акции (зпсекуепетт). Каждая группа (лдепсокопр) включает некоторое число агентов и переменные, в которых будут накапливаться интегральные характеристики группы, Активный объект лдепс моделирует поведение одного члена группы. 10.6.4. Активный объект Адеп1 Этот активный объект включает таблипу, содержащую собранные статистические данные о смертности (пеасьвасе, см. рис.

10.8), а также пять таблиц, три из которых содержат статистические данные о переходе между стадиями алкогольной зависимости в контрольной группе, а две — статистические данные для членов группы, подвергшейся влиянию акции (рис. 10.10). Рис. 10.10. Структура активного объекта лдепс Отметим, что в соответствии с Соатагнением о неразглашении в этих таблицах в данном демонстрационном примере приведена не реальная статистика, собранная заказчиком этой модели, а лишь некоторые приблизительные данные. Таблица пеаеьяаее (см. рис.

10.8) для каждого возраста (первого, второго и так далее года жизни) указывает интенсивность смертности (доля смертей в процентах от общего количества людей того же возраста, вовсе не употреблявших алкоголь). Три таблицы (лгсодо1тпгсаасгопаасе, л1содо1лооъссаопвасе и Лтсодотопатааее) ПрЕдСтаВЛЯЮт СтатИСтИЧЕСКИЕ ДаННЫЕ О ПЕРЕХОдаХ МсжДУ стадиями алкогольной зависимости (соатветственно от 0-й к 1-й, от 1-й ко 2-й и от 2-й к 3-й) для членов контрольной группы с "естественной" динамикой алкогольной зависимости. Так, таблица л1содогтпъсаасъопкасе содержит существующую в обществе интенсивность перехода от начальной Часть )д Методологические вопросы использования моделей стадии алкогольной зависимости (непьющие, невес овес) к первой стадии (яесгеаезопа1 овес) в зависимости от времени нахождения человека в этой стадии. ДВС друГИЕ табднцм, (А1содо1?отстастоптосегееоеоааье И Атсодо10отетоегчепесяаее) содержат интенсивности перехода между соответствующими стадиями алкогольной зависимости для тех людей, которые принадлежат группе, подвергшейся влиянию акции.

Рис. 10.11. Структура объекта Адель Кроме таблиц, объект Адель СоДЕржИт дВе перЕМеннЫе, Ьтгеиттее и дгоор, а также два стейтчарта (рис. ! 0.11). Переменная ыкеьтьее хранит модельное ВРЕМЯ "РОЖДЕНИЯ" ДаННОГО аГЕНта. В МОДЕЛИ Азсонот две Пупаевсв Втер1е эта переменная у всех агентов равна О, она будет использоваться в более сложной модели А1соьо1 пве оупаетсв. Переменная ясодар будет содержать уКаэатЕЛЬ На аКтИВНЫй ОбЪЕКт Адепсагоор, ВКЛЮЧаЮщИй а(ЕНтОВ. ПОЭтОМу тип переменной дкоор определен как Адеоеагоор с начальным значением по11, а в поле Код инициализации окна Код эта переменная проинициализирована так: ясодар = (Адепсдгоир)деесеоег(); Интенсивности и распределения случайных величин Стейтчарт тьме отражает "динамику з)сизнв" агента.

Фактически, он отслеживает переход из состояния его жизни к состоянию его смерти (рис. 10.12). Эта динамика определяется собранными статистическими данными о смертности (т. е. таблицей пеаеьвасе). Однако напрямую использование интенсивностей, представленных в этой таблице, неудобно. Действительно, собранная статистика состоит из конечного числа пар вида <уеагь г~>, где уваг; — это текущий 1-й год "жизни" агента, а г; — вероятность смерти в этом возрасте (см.

рис. 10.8). Такие данные позволяют построить стейтчарт (рис. 10.12, а) так, что по истечении каждой единицы модельного времени, соответствующей одному году жизни, из текущего состояния уеаг) агент с вероятностью г; перейдет в состояние свао, и с вероятностью (1 — г) перейдет в состояние уеаг)+А Глава 10. Разработка и анализ стохасгических моделей в среде Апу1.одю ггг Рис. 10.12.

Упрощение стейтчарта, отслеживающего жизнь" агента Вместо такого громоздкого стейтчарта, однако, можно построить стейтчарт всего из двух состояний, в котором переход из начального состояния ".хсив" в заключительное состояние )мер" для каждого агента будет выполняться после истечения таймаута, который является реализацией случайной величины, отражающей продолжительносп жизни агента.

Характеристики

Список файлов книги