Диссертация (1152223), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Приближённость модели может быть очень высокой, модель трудно отличаема от оригинала, или низкой — отличия видны сразу. Степень приближённости зависит от характера упрощений в модели. Еслинаблюдается идентичность систем со всех точек зрения, то говорят, что они тождественны.Очевидно, что модель не может быть тождественна оригиналу, должна отличаться от него. Однако больше различия между моделью и оригиналом нежелательны, иначе выводы, сделанныена основании анализа модели, могут оказаться неприменимыми к оригиналу. В основе моделирования лежит принцип аналогии, который говорит о подобие оригинала и модели:1.С точки зрения результатов, которые получаются на выходе;2.С точки зрения поведения;3.С точки зрения состава выполняемых ими функций;4.С точки зрения структуры обеих систем.Адекватность исполняемой модели бизнес-процесса цели моделированияМодель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называется адекватной.
Причина неадекватности модели могут стать: (а) ошибочная теория или идея, использованные для построения модели; (б) в модель не передаёт детали, существенные для целей конкретного моделирования. Сложность оценки степени адекватности модели связана с трудностьювыбора тех свойств и характеристик, по которым оценивается адекватность. Упрощение моделиможет привести: к допустимой потере точности, или к потере качества. Типовая ошибка моделирования заключается в применении модели без проверки условий их истинности и границприменимости.Одновременное выполнение требований адекватности и упрощения модели может привести к противоречию. Сложные модели могут оказаться более адекватными чем простые, т.к.смогут более точно отражать моделируемые свойства оригинала.
Вместе с тем, они более громоздки, труднообозримы и менее удобны в обращении. Упрощая модель, мы делаем её болееудобной для анализа, но возникает опасность, что модель перестанет быть адекватной. Упрощать модель можно только до тех пор, пока сохраняются основные свойства, характеристики изакономерности, присущие оригиналу. Нашей задачей будет ввести некоторую меру адекватности модели, определить способ сравнения разных моделей по степени успешности достиженияс их помощью цели моделирования.
Уровень и степень адекватности отображения оригиналуобъекту можно оценить по следующим показателям адекватности [122]:117Истинность (валидность) модели — степень соответствует предъявляемым требованиям;Полнота модели — способность передать окружающую реальность;Точность модели — степень передачи моделью мелких деталей реальности.Истинность моделиКак показано на рисунке 3.1, истинным в модели является то общее, в чём оригинал и модель совпадают. Ложным называют то, что присутствует в модели, но чего нет в оригинале.Наконец, дефицитом является то, что существует в реальности, но чего нет в модели.РеальностьОтсутствующееМодельИстинноеЛожноеРисунок 3.1 - Истинное и ложное в моделиИсточник: составлено автором по материалам [122].Степень истинности модели выявляется путём её сопоставления с реальностью.
Безусловно истинным считается то, что определённо известно и всегда правильно; условно истинното, что является верным лишь при некоторых условиях; предположительно-истинное — нечто,могущее быть в условиях неопределённости либо верным, либо ложным. Безусловно ложнымсчитается то, чего нет в модели ни при каких условиях. Таблица 3.1 суммирует наши представления об истинном, ложном и отсутствующем в модели [122].Таблица 3.1 - Истинное и ложное в моделиСтепень истинности ИстинноеБезусловно ложноеОтсутствует в моделиНеизвестно что;Безусловно истинное;Существенно не влияет на результат;Известно, но несущественно;Условно истинное;Условно ложное;Известно и существенно, но не Предположительно ис- Порождает ошибки моделирования;включено по ошибке;тинное;Источник: составлено автором по материалам [122].Полнота модели.Одними из главных качеств модели являются её полнота и простота, которые противоречат друг другу, так как с улучшением одного происходит ухудшение другого.
Модель с оптимальным сочетанием качеств адекватности и простоты можно назвать эффективной. Будем различать выразительность и полноту модели. Выразительность определяет способность моделиизображать объекты реального мира. Полнотой будем называть степень передачи моделью объектов реального мира. Различие в том, что модель может быть выразительной, но неточной,иначе, она в состоянии предать окружающий мир, но аналитик поленился это сделать и невключил ряд важных деталей.118Точность модели.При изучении объекта исследователь ограничивается конечным набором его свойств исвязей. Выбор размерности модели (её переменных состояния) тесно связан с классом решаемых задач. Увеличение размерности модели приводит к повышению степени адекватности иодновременно к усложнению модели.
Переход от грубой простой модели к более точной реализуется за счёт увеличения размерности модели, путём привлечения новых переменных, качественно отличающихся от основных, которыми пренебрегли при построении грубой модели.Чтобы модель некоторого уровня сложности была корректной, она должна быть иерархической, содержать в себе в агрегированном виде подмодели предшествующих уровней. По степени точности выделяют следующие типы моделей: «чёрный ящик», состава системы, структурысистемы. Таблица 3.2. иллюстрирует уровни сложности моделей [122].Таблица 3.2 - Уровни сложности статических и динамических моделейТип моделиТочность моделиКласс моделиЧёрный ящикМодель составаСтатические моделиВходы и выходыПодсистемы и элементыДинамические модели Начальное и конечное значения Этапы исполненияИсточник: составлено автором по материалам [122].Модель структурыСвязиСетевой графикСтатическая модель чёрного ящика показывает границы системы, но ничего не говорит оеё устройстве.
Она отражает два свойства системы: её целостность и обособленность от среды.Система одновременно связана со средой и воздействует на неё ради достижения цели, для которой она предназначена. Таким образом, выходы системы соответствуют целям этой системы.Модель состава описывает из каких частей состоит исходная система. Те части, которыерассматриваются как неделимые, принято называть элементами, а состоящие более чем из одного элемента — подсистемами. Модель состава системы не всегда удаётся определить однозначно. Дело в том, что границы между системой и окружающей её средой условны и относительны, это же относится и к границам подсистемам; всякое деление целого на части в достаточной степени условно, поэтому разделить систему на компоненты можно многими разнымиспособами.
Наконец, подсистема, которая казалась нам элементарной, может оказаться составной, так что потребуется её дальнейшее деление.Совокупность необходимых и достаточных для достижения цели отношений между элементами называется структурой системы. Модель структуры системы отвечает на вопрос: какотдельные части системы взаимодействуют между собой. В структурных моделях принято абстрагироваться от содержательной стороны элементов, уделяя внимание наличию элементов исвязей между ними.
Модель структуры системы изображают в виде графа, на котором элементы отображаются в виде вершин, а связи между элементами в виде рёбер (дуг).119Динамическая модель чёрного ящика показывает начальное состояние входов системы исостояние её выходов, такую модель принято называть трансформационной. Сложность построения трансформационных моделей заключается в том, что в общем случае выход системыможет определяться не только значением входа в данный момент, но и её предыдущими значениями.
Динамическая модель состава показывает основные этапы функционирования системы.Для этого рассматриваются этапы жизненного цикла каждой из переменных состояния, трансформации, приводящие к изменению состояния. Модели состава соответствует перечень этаповнеобходимых для перевода системы из начального состояния в конечное. Следующий шаг в построении динамических моделей состоит в том, чтобы детальнее изобразить происходящие изменения.
Динамическая модель структуры показывает все допустимые переходы состоянийвсех переменных изучаемой системы.Модель процесса или её описаниеВ.И. Репин и В.Г. Елифёров предлагают разделять использование терминов описание имоделирование процесса [123], применяемых для именования процедуры создания схемы (шаблона) процесса. Описание бизнес-процесса, по их мнению, предполагает документированиепроцесса в свободной форме, например, простое текстовое описание пользовательских сценариев (Use Case) или модель вне какого-либо формализма не имеют специальных видимых ограничений. Моделированием бизнес-процесса авторы предлагают называть более формализованную процедуру [124].