Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Предварительно исполнительдолжен провести глубокое изучение предметной области. Все это требует много усилий ивремени.Пока в нашей стране превалируют учебные и научные модели. Их создается оченьбольшое количество. Но постепенно повышается потребность в практической части ИМ –увеличивается количество заказных исследований и создаются десятки заказных моделей«под ключ».Вполневозможно,настанетмомент,когдакаждыйновыйкрупныйпроизводственный, инфраструктурный или любой другой значимый проект (или ихмодернизация)будетпредварительноподвергатьсяобязательнойпроверкенаимитационных моделях.
А это, учитывая количество организаций и предприятий в нашейстране, уже многие и многие тысячи моделей. Особенно должно повлиять на количествотаких исследований вступление России в ВТО и, следовательно, перерастаниепотенциальной заинтересованности предприятий в оптимизации издержек в реальнуюнеобходимость.61Следует также отметить, что термин «имитационное моделирование» не позволяетв полной мере отразить все, что делается исследователем при разработке модели и ееиспользовании. Поэтому в данном исследовании будем чаще применять терминимитационное исследование, который будет включать все действия исследователя,получаемые при этом результаты, взаимодействие заказчика модели и исследователя иконечный результат.
Более подробно все, что связано с имитационными исследованиями,будет рассмотрено в последующих главах.Хотелось бы обратить внимание еще на один термин, возникший в практическихимитационных исследованиях и не получивший пока однозначного толкования, – этоцикл работ по профессиональной оценке работы системы с использованием ИМ. Так какне существует общепринятой терминологии процесса профессионального имитационногоисследования систем, то будем называть его «имитационной экспертизой». Дадим болееточное определение имитационной экспертизы.Определение 1. Имитационная экспертиза – это проведение имитационногоисследованиясистемывсоответствиисоднойизапробированныхирекомендованных законом (или другим регламентным документом) технологийимитационных исследований, с получением четких практических выводов иметодическихрекомендацийповопросамцелесообразностисуществования,построения, функционирования или модернизации системы.Конечно, это не совсем рыночный подход, но хотелось бы, чтобы требованиепроведенияимитационнойэкспертизыбылообязательноирегламентировалосьгосударством, хотя бы при реализации проектов, которые финансируются из бюджета.Действительно нужно, чтобы любое проектирование (дорог, домов, предприятий,вычислительных и других сложных и дорогих систем) предварялось имитационнойэкспертизой.
В масштабах страны это позволит сэкономить миллиарды рублей, избавитьруководителей от множества непоправимых ошибок и, самое главное, увеличить степеньэлектронного прогноза развития предприятий и всей экономики в целом. А наличиевозможности такого прогноза, как в составных частях, так и в государстве в целом, вближайшем будущем может стать одним из показателей уровня национальнойбезопасности наряду с энергетикой, обороной и другими.Удачный опыт внедрения имитационных экспертиз уже был получен в рядегосударственных структур, например, в министерстве транспорта. Об имитационнойэкспертизе задумались и в ряде крупных корпораций, например в ОАО РЖД.62На основе практического опыта автора и его коллег можно даже провестиусловную классификацию имитационных экспертиз на два типа – экспресс-экспертиза идетальная экспертиза.
Классификация приведена на рисунке 1.15.ИмитационнаяэкспертизаИмитационнаяэкспресс-экспертизаДетальная имитационнаяэкспертизаИсточник: составлено авторомРисунок 1.15 – Классификация имитационных экспертиз.Данная классификация определяется реалиями современного мира – динамикойразвития систем и скоростью принятия решений.
Сегодня требуется, с одной стороны,исследование все более и более сложных систем, а с другой стороны, получениерезультатов как можно быстрее. Если еще вчера можно было потратить на исследованиемесяцы и даже годы, то сейчас для этого отводится существенно меньшее время. Развитиеметодов имитационных исследований по возможности использования, удобствамприменения и по оперативности получения результатов исследования все большеприближает их к инженерным методам.Выделим два уровня принятия решений при имитационном исследовании систем:•Решения, для принятия которых исследование можно провести достаточно быстро(одна или несколько недель), иначе данные решения уже будут неактуальны.
Будемназывать этот уровень оперативным (укрупненным);•Решения, для принятия которых требуется более глубокое и детальноеисследование (один или несколько месяцев). Будем называть этот уровеньдетальным.На оперативном уровне требуется получить результаты имитационной экспертизыочень быстро. При этом требуются не все детали и нюансы работы системы, а лишьнаправление или тенденция влияния тех или иных факторов на общие показатели работысистемы. Раньше технологии имитационных исследований не позволяли проводить такогорода работы. Для этого требовалось существенно больше времени.
Сейчас такиетехнологии появились и успешно применяются. Но при этом необходимо помнить, чтосистема в процессе такого исследования существенно упрощается, исходные данные чащевсего носят экспертный характер и это приводит к понижению адекватности модели, а63точность результатов позволяет судить лишь о тенденциях функционирования системы, опорядке значений количественных показателей.Такогородаэкспертизынеобходимывжизненномциклебольшинствасуществующих систем (замысел – создание – работа – модернизация – ликвидация).
Вкачествепримеровобластейпримененияэкспресс-экспертизыможнопривестиследующие случаи:•Вслучаенеобходимостибыстрогоанализаситуации,дляпринятияконцептуального решения о включении создания системы в план развития илизаключении договора на ее разработку;•На этапе зарождения системы, при разработке концепций, написании техническогозадания, определения структурных и технических характеристик и т.д. Когданужныкакие-тообоснованныеколичественныеоценкидляопределенияразмерности системы, сложности и стоимости работ;•В процессе проведения детального исследования, при анализе какой-то частисистемы. В частности, для определения принципов функционирования этой части,характеристик работы (если нет прототипов) и т.д.;•Для принятия решения о модернизации действующей системы.
Быстрый анализотдельныхпоказателей,выявлениетенденцийухудшенияпараметров,количественное доказательство необходимости изменений;•Обоснованиеликвидациисистемы.Количественныйанализпоследствийдальнейшей эксплуатации.На детальном уровне необходимо уже углубленное исследование и обеспечениемаксимальной точности и достоверности результатов. Этот процесс более длительный,хотя и на него накладываются все более жесткие временные ограничения.
На данныймомент сложилась такая ситуация, что Заказчик детального исследования может ждать отнескольких месяцев до года. Причем количество заказов на исследование подобного типанапрямую зависит от сроков их реализации. Чем быстрее реализация, тем большереальных заказов.Такого рода экспертизу будем в дальнейшем называть детальнойимитационной экспертизой. Существует множество вариантов проведения детальнойимитационной экспертизы. Приведем примеры использования подобных экспертиз,опираясь на жизненный цикл системы:• На этапе концептуального проектирования системы детальная экспертизанеобходима для разрешения спорных решений и выбора одного из ряда возможных64вариантов, когда имеется некоторый резерв времени и другими способамиосуществить такого рода оценку не удается;• Впроцессеразработкисистемынаэтапахтехническогоирабочегопроектирования.
Когда требуется точная количественная оценка соответствиявыбранной структуры (архитектуры) и технических параметров системы;• Для обеспечения эффективного управления существующей системой. Создаваемаямодель встраивается в контур управления и позволяет принять своевременные иобоснованные решения.
Например, для диспетчеров управления транспортнымипотоками;• В процессе проведения реконструкции или модернизации системы. Когдатребуется оценить последствия возможной модернизации и предостеречь отвозможных ошибок.На рисунке 1.16 приведена графическая интерпретация областей примененияимитационной экспертизы, базирующаяся на жизненном цикле системы. Сведения обуровне применяемости на различных этапах жизни системы сформулированы наосновании личного, более чем 35-летнего опыта автора в процессе проведенияимитационных исследований. На каждом этапе обеим уровням экспертизы присваивалосьзначение по трехбалльной шкале. В целом нужно признать, что общая применяемостьэкспертиз примерно одинакова, но на различных этапах этот уровень отличается.Имитационная экспресс-экспертиза++++++++ТЖизненный цикл системыЗамысел+Создание++РаботаМодернизацияЛиквидация+++++++Детальная имитационная экспертизаИсточник: составлено авторомРисунок 1.16 – Уровень применяемости двух типов имитационных экспертиз.651.3 Обзор языков и систем имитационного моделированияОтправнойточкойпрактическогоиспользованияИМявляетсяпоявлениеспециализированных языков и систем моделирования.
Первые такие системы появилисьна Западе и прежде всего в США.Это такие языки как GPSS, SOL, SIMSCRIPT, SIMULA, GASP, SIMAN, SIMULINKи множество других. К настоящему моменту за более чем 50 лет развития созданы сотниязыков и систем ИМ. В известном в 80-е годы обзоре чешского специалиста Киндлера [56]упоминалось более 500 языков и систем моделирования, созданных к тому времени.Некоторые из них вносили в практику моделирования новые подходы и возможности ииспользуются до сих пор, другие оставляли яркий след и исчезали и, наконец, былооткровенно много неудачных языков, о которых сейчас мало кто помнит.
В таблице 1.1приведена лишь небольшая часть (14 языков) основных, по мнению автора, языковимитационного моделирования и симуляторов, которые сейчас используются в мире.Но, несмотря на такое множество и разнообразие созданных языков, наиболеезначимый след в мировой истории ИМ оставили три основных семейства языков:SIMULA, GPSS, SIMSCRIPT. Они сумели вобрать в себя все лучшее, что создали ученыеи программисты за все годы. Современные версии этих языков существуют и сейчас.Длякоординациидеятельности,связаннойсязыком,трансляторамиииспользования СИМУЛЫ в Осло при Норвежском компьютерном центре создана и втечение многих лет функционирует Международная Ассоциация пользователей языкаСИМУЛА. Она сообщает своим членам обо всех изменениях в языке, осуществляетконтроль за приведением возможностей всех трансляторов в соответствие с принятымиизменениями, следит за тем, чтобы язык оставался хорошо определенным и машиннонезависимым, проводит встречи пользователей по обмену информацией о новыхреализациях и новых областях использования, а также организует школы по изучениюСИМУЛЫ.
Ассоциация издает и рассылает членам-пользователям журнал SIMULANEWSLETTER. При ассоциации существует группа по развитию и стандартизации(SIMULA Standards Group – SSG), которая в августе 1986 г. разработала и опубликоваластандарт языка СИМУЛА.К сожалению, также стоит отметить значительный спад интереса к использованиюСИМУЛА среди современных пользователей.66Язык GPSS (General Purpose Simulation System) это общецелевая системаимитационного моделирования. GPSS – это больше, чем язык программирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
