Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Появились даже компании, в которыходним из направлений деятельности является разработка систем обработки статистики иадаптация их для конкретных систем ИМ. Результатом адаптации может быть полноевключение программы в симулятор или разработка дополнительных программ дляэкспорта/импорта (что бывает чаще) входных данных и результатов обработки. Яркимпримером таких компаний являются два разработчика – Geer Mountain SoftwareCorporation (www.geerms.com) и Averill M.
Law&Associates Inc. (www.averill-law.com)(программы – Stat::Fit и ExpertFit, соответственно) [154, 134]. Например, программныйпродукткомпанииGeerMountainSoftwareCorp–Stat::Fitможетэкспортировать/импортировать данные в 33 системы ИМ (по состоянию на начало 2013года). Это следующие симуляторы: AnyLogic, Arena, AutoMod, AweSim, COMNETIII,Enterprise Dynamics, Extend, FACTOR/AIM, FlexSim, GPSS/H, iGrafx, ManSim, MedModel,MicroSaint, Optima!, ORCA/VSE, ProcessModel, ProModel, Quest, RiskyProject, ServiceModel, SIMAN, Simio, Simple++, ShowFlow, SimProcess, SIMUL8, SLX, Strategizer,TaylorED, TaylorII, Witness, Workbench.В случае, когда имеется возможность сбора и накопления исходных данных –имеется множество программных средств, и они активно используются в процессе ИИСС.В случае, когда такие данные отсутствуют, все гораздо сложнее.
Но для любоймодели остается (и объективно будет оставаться) большой объем данных, которые нужнособирать ручным способом. Это случаи когда система только проектируется и еепрототипов нет, когда в систему вводится принципиально новый объект, когда нетавтоматических средств сбора данных и т.д. Чаще всего данные такого рода собираютпосредством проведения экспертиз и реализации методик экспертных оценок.Можно привести примеры экспертных систем и баз знаний [156, 161, 170] вразличных областях: CLIPS, OpenCyc, WolframAlpha. Достаточно много примеровприменения экспертных оценок в военных применениях, где, например, действительноотсутствует реальная статистика поражающей мощи оружия, и оценить это может толькогруппа экспертов.В результате анализа программных средств этапа «Подготовки данных» можносделать следующие выводы:1301.Это достаточно автоматизированный этап.
В настоящий момент для выполненияпрактически любой операции этого этапа имеется то или иное программноесредство;2.Необходимо развивать возможности программного обеспечения симуляторов поимпорту данных из различных систем мониторинга и баз данных в подсистемыстатистической обработки данных;3.Требуется активное использование в процессе накопления и обработки ручныхданных для моделей программ обработки экспертных данных;4.Для упорядочивания выборок и массивов исходных данных требуется созданиеспециализированных баз данных.Если оценивать современный уровень автоматизации систем ИМ по сбору иобработке данных можно, на основании опыта автора, предположить, что достигнутуровень примерно в 30-50 процентов автоматизации от общего объема, требуемых длямодели данных.Программные средства для этапа «Трансляция модели».Данный этап подразумевает отладку модели. Он полностью автоматизирован, и всепрограммные средства отладки связаны только с используемым исследователемсредством ИМ.
Если ранние версии систем ИМ были менее интерактивны и оперативны,то современные версии дают возможность использования множества диалогов в процессеотладки, что позволяет уменьшить сроки отладки. Большие изменения и улучшенияпроизведены практически во всех системах ИМ.
Во всех языках ИМ есть подсистемы,осуществляющие проверку синтаксиса моделей, активно используются отладчики ужеоттранслированных моделей и имеется множество других средств.Впроцессеэволюциипрограммданногоэтапапоявилосьмножестводополнительных, ранее не доступных средств отладки моделей, и они не обязательнососредоточены в рамках отдельной программы данного этапа.
Например, это такиевозможности, как: предварительная диагностика при вводе графических схем, заданиеисходных данных (возможные диапазоны), оперативная справка по работе с программами,результаты динамического мониторинга модели в ходе эксперимента по любому объектумодели, анимационные ролики и др.В принципе даже можно сказать, что данный этап постепенно исчезает, так как, посути, с текстом модели исследователь работает не во всех системах ИМ и если работает,то только в исключительных случаях.131Программные средства для этапа «Оценка адекватности».После разработки и отладки модели необходимо проверять адекватность моделей.Если модель неадекватна, то и результаты, получаемые с ее помощью, не имеют никакогопрактического смысла.В отличие от многих предыдущих этапов, общеизвестных и распространенныхпрограммных комплексов оценки адекватности модели, реализованных отдельно отсистемы ИМ, мало.
В основном это некоторые процедуры в наиболее мощныхстатистических программах ППП Статистика [11], SAS [132] и др.В каждой системе ИМ существуют какие-то отдельные элементы оценкиадекватности модели. Но чаще всего все процедуры валидации и верификации моделиразработчики средств ИМ перекладывают на самого исследователя, на его квалификацию,опыт и интуицию, имеющиеся у него программы. Происходит это в силу уникальностизадачи для каждой модели, а также теоретической и алгоритмической сложностиреализации данных процедур.В серьезных исследованиях оценка адекватности модели, конечно, исследователемпроводится, и чаще отдельно от системы ИМ. При этом используются дополнительныепрограммы из статистических программ.
Например, для вычисления и сравнениястатистических моментов – ППП Статистика, для написания программ, реализующихразличные тесты, – общецелевые языки программирования. Все это очень неудобно изанимает много времени.Научная и методическая основа для реализации хотя бы тестов на адекватность,чувствительность и устойчивость существует. Поэтому одной из первоочередных задачдля разработчиков видится программная реализация и интеграция внутрь систем ИМтестов, связанных с адекватностью.ВтрадиционнойметодологииИИССнаэтапе«Оценкаадекватности»осуществляется проверка адекватности только создаваемой модели и связанных с нейданных.
Следует признать, что в современном процессе ИИСС существует проблемаоценки достоверности не только моделей, но и всех других результатов, получаемых впроцессе исследования. Ответственность за достоверность работы каждого программногосредства лежит на его разработчике. А вот ответственность за правильность исходныхданных и корректность использования технологии работы с этими программами несетисследователь. Поэтому эволюция процесса ИИСС привела к существенному расширениюработ по проверке адекватности. Эти работы должны производиться не только послесоздания модели, а при каждом использовании других программных средств: и на этапахдо создания модели, и на дальнейших этапах.132В результате анализа программных средств, имеющихся для реализации функцийданного этапа, можно сделать следующие выводы:1.Данный этап мало автоматизирован;2.Имеющиеся программы не интегрированы в системы ИМ;3.Функцииэтапа«размыты»всилунеобходимостивалидацииданных,используемых на многих этапах ИИСС;4.Необходимаразработкапринципиальноновойкомплекснойметодологииадекватности процесса ИИСС и ее программной реализации.Программные средства для этапов «Тактическое планирование» и «Стратегическоепланирование».Для первых систем ИМ эти этапы выполнялись вручную.
Но постепенно сталипоявляться программы, автоматизирующие действия пользователя на этом этапе. Дляэтого использовались возможности, заложенные в существующие программные пакеты исистемы, созданные не для целей ИМ. Это такие программы, как ППП Статистика [96],SSPS [97], SAS [98] и множество других. Следующим этапом эволюции для программныхсредств этого этапа стало создание специализированных подсистем (для целей ИМ) ивключение их в состав системы.
Некоторые разработчики создавали свои собственныеподсистемы. Например, в языке GPSS World [34] был создан мощный арсенал средствпланирования экспериментов.Но для того чтобы использовать все эти средства, необходим определенный багажзнаний в области планирования экспериментов и оптимизации. Тенденции работы спрограммными средствами в процессе ИИСС предполагают: упрощение использованияработы исследователя, предоставление ему максимально удобного интерфейса ииспользование самых передовых, в том числе и графических, средств диалога при вводеданных и анализе результатов.