В результате изучения трех тем Вы знаете

Определения и термины () – 41.

Интерес к следующей лекции

Тема следующей лекции «Моделирование в исследовании систем управления».

Изучаемые вопросы

1. Моделирование: основные понятия, термины.

2. Характеристики и требования, предъявляемые к моделям.

3. Этапы и уровни моделирования.

4. Классификация видов и методов моделирования.

5. Принципы моделирования социально-экономических систем.

Лекция 4. Моделирование в исследовании систем управления

Изучаемые вопросы

1. Моделирование: основные понятия, термины.

2. Характеристики и требования, предъявляемые к моделям.

3. Этапы и уровни моделирования.

4. Классификация видов и методов моделирования.

5. Принципы моделирования социально-экономических систем.

Литература

1. Петрова С.А., Ясинская И.А. Основы исследовательской деятельности: учебное пособие / С.А. Петрова, И.А. Ясинская. – М.: ФОРУМ, 2010. – 208 с.: ил. – (Профессиональное образование). – с. 46-61.

4.1. Моделирование: основные понятия, термины

В настоящее время решающую роль в исследовании, разработке, совершенствовании различного рода сложных систем играет моделирование. Суть методов моделирования заключается в том, что реальные объекты исследования заменяются соответствующими моделями. Необходимость использования моделей возникает, когда получение решений (эксперимент) на реальном объекте дорого, сложно или вообще невозможно.

В основе термина «модель» лежит латинское слово modulus – мера, образец.

Модель – это некий образ объекта, процесса, явления. Любая модель – это попытка связать некоторое конечное число причин и следствий в схему, показать характер зависимости последствий от причин.

Моделирование – это процесс исследования реального объекта, включающий его анализ, построение и изучение его свойств и перенос полученных результатов на объект.

Моделирование необходимо для исследования систем, их описания, проектирования, оптимизации и организации работы, построения автоматизированных систем.

Время на разработку модели и получение решения с ее помощью не должно быть больше времени существования проблемы. Меньшая сложность модели по сравнению с реальной ситуацией или объектом достигается тем, что модель описывает только отдельные элементы, связи и функции реального объекта, которые влияют на принимаемое решение. Сложность моделирования заключается в том, чтобы правильно определить наиболее важные (релевантные) в данном случае факторы и описать их влияние.

Существуют следующие функции моделирования:

1) описание;

2) объяснение;

3) прогнозирование поведения реальной системы.

Модели значительно облегчают понимание системы, позволяют проводить исследования в абстрактном плане, прогнозировать поведение системы в интересующих нас условиях, упрощать задачи, анализировать и синтезировать совершенно различные системы одними методами. Важнейшим качеством модели является то, что она дает упрощенный образ, отражающий не все свойства прототипа, а только те, которые существенны для целей данного исследования.

Все виды моделей можно разделить на два основных класса:

1. Предметные, материальные или физические – построение модели объекта одинаковой с ним природы.

Основными недостатками такого моделирования являются:

– ограниченные возможности построения;

– сложность построения;

– не всегда соответствие требованию традуктивности. Традуктивность – возможность переноса результатов расчета на оригинал с высокой степенью точности. То есть перенос результатов моделирования на реальный объект не всегда корректен.

2. Знаковые или информационные. Такие модели представляют исследуемые объекты в виде словесных описаний, рисунков, чертежей, форм, схем и т. д. Знаковая модель предоставляет большие возможности для анализа и коррекции при необходимости. В процессе построения модели изучаются различные подходы к анализу реального объекта, возможности его формализации и математической идеализации, выбор пути построения модели, определение степени пригодности модели и ее соответствие объекту, т. е. адекватности.

Использование методов моделирования позволяет значительно сократить как время на реализацию системы управления, так и материальные затраты, а также повысить эффективность капитальных вложений создания, эксплуатации, модернизации системы.

При моделировании сложных систем (социально-экономических систем и других, систем управления), характеризующихся выполняемыми процессами (функциями, структурой и поведением во времени), применяются адекватные модели, которые позволяют учесть эти аспекты.

1. Функциональная модель, которая отражает совокупность выполнения системных функций, характеризует морфологию системы, т. е. состав функциональных подсистем и элементов.

2. Информационная модель, которая отражает отношение между элементами системы в виде структур данных их состава и взаимосвязи.

3. Поведенческая модель или событийная, которая описывает информационные процессы, т. е. динамику функционирования системы, состояния системы, происходящие события, переход из одного события в другое, условия перехода, последовательность событий.

В экономике и управлении описанные выше модели применяются также достаточно часто и имеют свою специфику. В исследовании процессов управления социально-экономическими системами используются математические методы моделирования, в том числе исследование операций, экономико-математическое моделирование, модели линейного программирования, управления запасами, сетевое планирование и т. п.

При создании модели социально-экономической системы учитывают следующее.

1. Объекты и элементы системы и отношения, их связывающие.

2. Направление и характер потоков информации, которыми обмениваются эти объекты.

3. Вид и характер носителей информации.

4. Операции, которые производятся над информационными потоками, порождая, поглощая и изменяя их.

Анализ информационных потоков позволяет выявить не только зоны перекатов, т. е. критические с точки зрения информации узлы, но и тихие заводи. То есть зона, в которой образовался переизбыток персонала при малой востребованности перерабатываемой информации.

На основании такого анализа формулируются рекомендации по активизации и модернизации работы системы в целом, оптимизации документооборота, загрузки сотрудников, техническому перевооружению.