Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 3
Текст из файла (страница 3)
РОССИЯ` 2013 Статистический справочник /Под редакцией Е.А. Суринова. – М: Информационно-издательский центр «Статистика России», 2013.– С. 20.9Практика использования современных инструментальных средств показывает, чтоприменение самых современных информационных технологий не дает должного эффекта.И это связано с тем, что методологической основой проведения ИИСС до сих пор остаетсятрадиционный подход. Требования и ожидания Заказчиков исследований значительноповысились.
А методологические подходы к проведению ИИСС остались на уровне концапрошлого века.В силу этого научное исследование, направленное на развитие методологиипроведения ИИСС, приведение программных технологий ее реализации к современномууровню позволит предложить принципиально новые инструментальные средства иположит начало массовому практическому применению метода ИМ.Объект исследования. Жизненный цикл ИИСС, методология и технологияпроведения ИИСС, моделируемые экономические системы и участники исследований.Предметисследования.ПроцессорганизацииипроведенияИИСС,рассматриваемый с позиций автоматизации всех действий исследователя, системногообъединения создаваемых программ в интегрированный программный комплекс.Цели и задачи исследования.
Основной целью диссертационного исследованияявляется решение научной проблемы повышения эффективности проведения ИИСС напринципах программной интеграции, унификации и упрощения процесса исследования.Достижение поставленной цели потребовало решение следующих задач:1.Провести структурно-функциональный анализ рынка ИИСС, выявить области иуровень применения метода ИМ, проанализировать применяемые методы и технологиюпроведения исследований, языки моделирования, оценить уровень автоматизации икомплексности исследований.2.Выявить главные факторы, влияющие на динамику повышения эффективностипроведения ИИСС,увеличения количества разрабатываемых имитационных моделей,повышения качества проводимых исследований и снижения стоимости исследования.Результатом должно быть установление взаимосвязи между показателями эффективностипроцесса ИИСС и этими факторами.3.Проанализировать влияние на структуру и технологию проведения ИИССэволюционных изменений процесса за счет комплексной автоматизации традиционногопроцесса ИИСС.
В результате должны быть выработаны основные концепции повышенияэффективности проведения ИИСС.4.Создать формальную модель проведения и управления ИИСС, позволяющуюописатьосновополагающиепринципыразработкиглобальныхинтегрированных10программных систем проведения ИИСС. Это позволит создать теоретическую базусовершенствования и развития методологии ИИСС.5.Сформулировать концепции и принципы новой методологии проведения ИИСС.Результатом практического применения обновленной методологии должны статьвозможность создания концептуальных моделей систем автоматизации имитационныхисследований (САИИ) в различных областях экономики и разработка технологиймассового использования этих моделей.6.Разработать архитектуру и технологию организации облачных вычислений вСАИИ для проведения распределенного и удаленного моделирования.Это позволитрасширить количество применений ИМ и количество исследователей, увеличитьдоступность использования метода, при этом уменьшить стоимость и повыситьоперативность проведения ИИСС.7.Оценить эффективность применения усовершенствованной методологии припроведении практических исследований различныхсравнитьосновныеколичественныесложных систем.
Это позволитхарактеристикипроведенияИИССприиспользовании новой и традиционной методологии исследования.8.Разработатьпрограммныеинструментыиметодикиихиспользования,позволяющие осуществлять имитационную экспертизу проектов и технологий заприемлемые для государства и бизнеса сроки.9.Создать методический и программный базис для формирования и выдвижениязаконодательной инициативы о необходимости проведения имитационной экспертизы вРоссии для крупных инфраструктурных проектов, осуществляемых на бюджетныесредства.Область исследования. Исследование выполнено в рамках пунктов: 1.2. Теория иметодология экономико-математического моделирования, исследование его возможностейи диапазонов применения: теоретические и методологические вопросы отображениясоциально-экономических процессов и систем в виде математических, информационных икомпьютерныхмоделей;1.7.Построениеиприкладнойэкономическийанализэкономических и компьютерных моделей национальной экономики и ее секторов; 2.1.Развитие теории, методологии и практики компьютерного эксперимента в социальноэкономическихисследованияхизадачахуправления;2.2.Конструированиеимитационных моделей как основы экспериментальных машинных комплексов иразработка моделей экспериментальной экономики для анализа деятельности сложныхсоциально-экономических систем и определения эффективных направлений развития11социально-экономической и финансовой сфер - Паспорта специальности 08.00.13 Математические и инструментальные методы экономики (экономические науки).Методологической и теоретической основой исследования послужили трудыведущих зарубежных и российских ученых, посвященные различным аспектамимитационного моделирования, методологии проведения исследований, системногоанализа.
Также использовались отраслевые нормативные документы, официальныедокументы министерств и ведомств по данной проблеме, документы и рекомендациинационального общества имитационного моделирования, международный опыт. Приформализации процесса имитационных исследований использовался математическийаппарат теоретико-множественного подхода, общей теории имитационных исследований,квалиметрия моделей и теория оптимального управления имитационными моделями.Информационной базой исследования являются: результаты экспертных оценок,полученных членами НОИМ при проведении ИИСС; базы данных официальных органовгосударственнойвластиРФ;отраслевыеироссийскиестандартывобластиинформационных технологий; международные стандарты в области ИМ; материалынаучных конференций по ИМ в России и странах бывшего СССР (ИММОД, МОДС,КОММОД и т.д.), в Европе (EUROSIM, ECMS, UKSim и т.д.), в США (Winter Simulation,Summer Sim, ASM и т.д.), в других странах (Asia MIC, JSST, SimTecT); публикации введущих научных журналах по ИМ (Simulation, SNE, SIMM и т.д.).Научная новизна исследования заключается в формировании новых принциповразвития и совершенствования методологии имитационных исследований.
Суть новогоподхода состоит в переходе от концепции «Этапов и состояний», используемой втрадиционной методологии проведения процесса ИИСС, к концепции «Программ итехнологий вычислений». Этот переход базируется на введении парадигмы четырехвзаимодополняющих уровней абстракции процесса ИИСС – структурно-функциональныйуровень (S), язык взаимодействия исследователя с программами (ЯП), уровень исходныхданных и результатов (СОД) и архитектура вычислений (В). На основе введенныхабстрактных уровней созданы концептуальные основы проектирования интегрированныхпрограммных систем проведения ИИСС – систем автоматизации имитационныхисследований (САИИ), разработаны методические рекомендации для реализациипрактических моделей в различных областях экономики.В ходе выполнения работы автором получены следующие основные теоретическиеи практически значимые результаты:121.На основе обзора средств ИМ и анализа применений ИИСС построена формальнаямодель традиционного процесса и выявлена совокупность факторов, влияющих наповышение эффективности проведения ИИСС.
Получены количественные и графическиезависимости базисных показателей процесса ИИСС от основных факторов (с. 95-119).2.В результате исследования эволюции традиционного процесса ИИСС выявленысущественныеизмененияструктурно-функциональногоуровня(S).Значительноизменилось количество действий исследователя и их функциональное наполнение ручных(Р) и автоматизированных операций, содержащихся в технологии этапов (Techэ).
Этопривело к существенному дисбалансу скорости вычислений, лексическому многообразию,сложностям информационного обмена и коллизиям управления ИИСС (U) (с. 138-151).3.Для снятия коллизий управления процессом ИИСС, с учетом изменения структурыисследования и совершенствования информационных и программных технологий,внесены существенные изменения в традиционную методологию проведения ИИСС.Введена парадигма представления процесса ИИСС, которая позволила перейти от одногоструктурно-функционального уровня (S) при традиционной технологии к представлениюИИСС в виде четырех абстрактных уровней (S СОД ЯП В) (с.
156-165).4.РазработаныитеоретическиобоснованыконцепциипостроенияСАИИ,базирующейся на принципах облачных вычислений – «имитационное моделирование какуслуга» (PaaS модель). Осуществлена экспериментальная программная реализация данноймодели в проекте GPSS Cloud (с. 195-203).5.На основе усовершенствованной методологии проведения ИИСС, теории агрегатовН.П. Бусленко и общей теории имитационного моделирования Н.Б. Кобелева разработаныконцептуальные модели трех различных предметных групп САИИ – для профессионаловИМ (Aпр), для массового использования (Aм), для корпоративного применения(Aк)(с. 205-208, 228-235, 236-238).6.Разработаны программные спецификации и проведена программная реализациянескольких САИИ по созданным концептуальным моделям каждой предметной группы.