Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Естественно, что вкаждой конкретной модели они будут разные.При первоначальном планировании проведения экспериментов определяютсяварьируемые факторы в модели – Х. Причем определются не только перечень самихфакторов, но и то, в каком диапазоне они изменяются. Этих факторов бывает много (сотнии тысячи), а диапазоны их изменений могут быть большие. Но их для удобства наглядногоанализа пытаются ограничить (в среднем это десятки факторов).
Иначе невозможно будетспланировать эксперимент. В выделении наиболее важных варьируемых параметровсистемы заключается профессионализм и искусство исследователя.92ПроизводительностьоборудованияX1Время обслуживанияX2...Модель какчерный ящик...F(X)Объем производстваY2Очереди на обслуживание...YmXnГрафик поставки...Y1Занятость оборудованияПоказатели функционированияПараметры моделиНесколькосотен!Несколькодесятков!Источник: составлено авторомРисунок 2.9 – Имитационная модель как «черный ящик».В самом общем виде процесс действий исследователя на этапах 7 и 8 представленна рисунке 2.10.Отлаженная дляэкспериментов модельРазработчик моделиСерия ЭкспериментовОдиночный экспериментВыбор варьируемыхфакторов моделиВвод исходных данныхэкспериментаВыбор анализируемыхпоказателей моделиПодготовка планаэкспериментовТекст модели готовый дляпроведения экспериментаили серии экспериментовИсточник: составлено авторомРисунок 2.10 – Этапы «Стратегического и тактического планирования».Если исследователь использует специализированные программы планированияэкспериментов, то данный этап выполняется достаточно быстро.
Главные временныезатраты идут на перенос данных в программы планирования экспериментов и обратноплана эксперимента в текст модели на языке ИМ. В случае ручной разработки плана93экспериментов этот процесс будет дольше. Но в любом случае длительность этапов 7 и 8(T7 + T8) невелика – от нескольких часов и не превышает нескольких дней.Этап 9 – «Экспериментирование»Данный этап обеспечивает непосредственный прогон или серию прогоновимитационной модели.После ручного запуска эксперимента весь этап проходит вавтоматическом или автоматизированном режиме (если исследователь имеет возможностьвмешаться в эксперимент). Разработчик может дождаться естественного завершенияпрогона или по результатам оперативного анализа его хода принять решение о егопрерывании. В любом случае система ИМ сформирует результаты прогона.
Общая схемаэтапа «Экспериментирование» приведена на рисунке 2.11.Текст модели, готовый дляпроведения экспериментаили серии экспериментовРазработчик моделиЗапуск или прерываниеэкспериментаПрогон имитационноймодели в системе ИМРезультаты экспериментаили серии экспериментовИсточник: составлено авторомРисунок 2.11 – Этап «Экспериментирование».Для простых и сложных моделей длительность одиночного экспериментанебольшая и составляет секунды или минуты.
Для сложных моделей это десятки минут идаже несколько часов. А с учетом того, что на этом этапе серия экспериментов можетбыть запущена неоднократно (после анализа или доработок), то общая длительность этапаT9 складывается из длительности всех экспериментов в серии. Практика проведениясложнейших исследований показывает, что оно состоит из множества экспериментов исерий экспериментов (это десятки, сотни и, может быть, тысячи экспериментов).
И,следовательно, общая длительность (с учетом его многократной повторяемости) можетсоставлять от недели до месяца.Этап 10 – «Интерпретация результатов»По мере накопления результатов осуществляется их интерпретация. Не всерезультаты могут быть пригодны для формирования рекомендаций и использоваться взаключительном отчете.
Более того, по результатам некоторых экспериментов могутвыявляться ошибки и недочеты на различных этапах исследования. В этом случае94необходимо вернутся на тот этап, в котором выявлена ошибка, и вновь продолжитьпроцесс, начиная с этого этапа. Возможности и глубина анализа зависит от доступныхисследователю функций используемой системы ИМ. Впрочем, все современные системыИМ обладают приблизительно одинаковыми возможностями анализа.Когда для анализа не хватает возможностей средств, имеющихся в языках ИМ,пользователь привлекает для анализа программные средства сторонних разработчиков.Например, средства корреляционного, дисперсионного и регрессионного анализа впакетах обработки статистики.Заключительным действием исследователяпри интерпретации результатовисследования должна быть выработка методических рекомендаций для Заказчика поулучшению показателей работы системы.Всамомобщемвидеэтап«Интерпретациярезультатовэкспериментов»представлен на рисунке 2.12.Результаты экспериментаили серии экспериментовРазработчик моделиСредства анализарезультатов системы ИМДаПрограммные средства анализасторонних разработчиковПродолжитьисследование?НетИсточник: составлено авторомРисунок 2.12 – Этап «Интерпретация результатов».Длительность итерации на данном этапе – T10 различна в различных ситуациях.Для анализа результатов одного прогона она непродолжительна.
Больше усилийнеобходимо приложить для анализа серии результатов и длится это дольше. А ещесложнее оценить совокупность всех результатов и решить, закончить исследование илинет. Для сложных систем максимальная длительность одной итерации этого этапа врамках используемой системы ИМ укладывается в несколько десятков минут, а прииспользовании программных средств сторонних разработчиков – в несколько часов, аможет быть и дней. В целом общая длительность процесса, с учетом возможных итераций,составляет в среднем от одного дня до недели.95Этап 11 – «Реализация результатов ИИСС».В случае если после очередной серии экспериментов исследователь поймет, чтовсе необходимые эксперименты сделаны, то процесс ИИСС переходит на этапрезультирующего анализа и оформления исследования.
После его оформления иформулированиярекомендацийпоулучшениюхарактеристикфункционированиясистемы можно передать отчет собственнику системы, чтобы он мог приступить к ихреализации. Чаще всего результаты передаются Заказчику в виде отчета и методическихрекомендаций. В некоторых случаях передается программная модель. Но в этом случаетребуется обучение специалистов Заказчика работе с ней.В большинстве случаев при комплексном анализе используются программныесредства сторонних разработчиков, так как они обладают более мощными ифундаментальными средствами анализа и оформления результатов.На рисунке 2.13 показана общая схема этапа «Реализация результатов ИИСС»,оформления и передачи результатов исследования.Разработчик моделиКомплексный анализрезультатов исследованияИтоговый отчет орезультатах исследованияМетодические рекомендациидля внедренияЗаказчик моделиИсточник: составлено авторомРисунок 2.13 – Этап «Реализация результатов ИИСС».Длительность данного этапа T11 для сложных исследований зависит от объемаполученных данных, требований Заказчика и ряда других параметров.
Значение T11достаточно велико и составляет в среднем одну или несколько недель, так как вбольшинстве систем отсутствует автоматизация накопления и формирования отчета.2.2 Общая модель процесса ИИССПроведем анализ процесса ИИСС в несколько иной плоскости – с точки зренияформального описания действий исследователя в процессе. При этом не будем вдаваться в96методические, теоретические и программные особенности этапов ИИСС. Наша цель –представить весь процесс формально в виде совокупности ручных и автоматизированныхопераций, реализующих процесс ИИСС.
Эти операции исполняются, взаимодействуютдруг с другом и внешней средой. Таким образом, последовательно реализуется этап заэтапом.Рассмотрим математическое описание процесса ИИСС в самом общем виде. Заоснову рассматриваемой модели возьмем результаты, полученные в диссертации истатьях автора данного подхода [39, 40]. При этом мы модифицируем это описание подцели и задачи диссертации.Для упрощения и структурного описания процесса ИИСС введем ряд обозначенийи уточним определение ИИСС.Определение 2.3.
Процесс ИИСС это множество, состоящее из конечного числаэтапов (n) –S=(S1,S2,…,Sn), которые должны быть в той или иной мереобязательно исполненными. В зависимости от результатов исполнения управляющихвоздействий исследователя или внешней среды в процессе исследования этапы могутнеоднократно повторяться.Каждый этап – это последовательность использования исследователем некоторогокомплекса программ или ручных операций, реализующих данный цикл имитационногоисследования. Управляет процессом переходов между этапами непосредственно самисследователь. Так как процесс ИИСС конечен, то и количество повторов любого этапатакже конечно. Обозначим количество повторов этапов в процессе ИИСС матрицей - R=[r1, r2, … rn] где, ri – коэффициент повторов этапов (целое число), i=1,nПроцесс ИИСС протекает таким образом, что в любой момент может перейти налюбой, пусть даже ранее и выполненный этап.
Это зависит от многих факторов –сложности модели, квалификации исследователя, изменения исходных данных, ошибок ит.д. По своей природе все они случайны. Поэтому можно ввести вероятности перехода отодного состояния к другому. Если обозначить вероятность перехода от этапа I к этапу j -ᵢʲ, то матрицу вероятностей переходов можно представить в следующем виде.₁¹P = ₁²…₁ⁿ₂¹₂²…₂ⁿ…………₁₁²…₂ⁿ(2.5)Одним из наиболее важных показателей процесса ИИСС является общее времяпроведения имитационных исследований. Обозначим общее время исследования Tии.97Если среднее время выполнения отдельного i-го этапа один раз обозначить Ti, тогда сучетом коэффициента повторений этапов Tии можно вычислить по следующей формуле.Tии = ∑∗, где i=1,n(2.6)Рассмотрение процесса ИИСС на уровне этапов ИИСС слишком укрупненное.
Ононе позволяет детализировать и отобразить суть ИИСС. Поэтому необходимо болеедетально рассмотреть каждый этап.Определение 2.4. Любой этап процесса ИИСС Si, – это множество Si=(S1i,S2i…Smi),являющееся подмножеством S и состоящее из конечного числа (m ) состояний,которые все могут быть исполнены хотя бы один раз. В зависимости от результатовисполнения этапов, состояний, управляющих воздействий пользователя или внешнейсреды выполнение любого состояния может быть повторено.На каждом из этапов процесс ИИСС последовательно переходит из одногосостояния в другое.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
