grundfos. Обращайтесь! Колоссальная цена на сайдинг.. торты на заказ бизнес. Индивидуальный подход к клиенту. Договоренность купить бра.

Кобелев Н.Б., д.э.н., проф. ГОУ ВПО

Всероссийский финансово-экономи-

ческий институт



ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

ЧТО К НЕМУ ОТНОСИТЬ И КАК ПОНИМАТЬ?

(по следам конференции ИММОД-2005)

В последнее время обострилась дискуссия о том, что понимать под имитационным моделированием, какие модели относить к имитационным, а какие нет. Некоторые специалисты считают имитационное моделирование исключительно инструментальным методом, реализующим Монте-Карловский подход и обеспечивающий моделирование исключительно пото-ковых систем (дискретно-событийных систем и систем массового обслужи-вания, хотя различия между этими терминами трудно сформулировать). Та-кой подход предполагает исследование сравнительно простых объектов, где потоковый характер функционирования нагляден и не требует серьезных усилий для постановки задачи, формализации и построения модели объ-екта. Исходя из такого подхода, предполагается, что когда модель готова, только тогда, собственно, начинается имитационное моделирование, а про-цессы постановки, формализации и построения модели в процесс имитаци-онного моделирования не входят. Будем называть это первой точкой зре-ния.
Вторая точка зрения трактует имитационное моделирование более расширительно считая, что процессы имитации должны являться опреде-ленным аналогом функционирования реального объекта или образом моделируемого процесса. Такой подход включает в понятие имитационного моделирования все этапы, связанные с построением имитационного модели, т.е. содержательное описание объекта, постановку, формализацию и по-строение модели, и, конечно, реализацию определенного инструменталь-ного подхода, включая визуализацию, анимацию и т.п. Эта точка зрения позволяет осуществлять моделирование более сложных объектов, где поми-мо потоковых схем, дающих только статистические оценки, применяются и другие типы процессов, позволяющие получать различные аналитические данные, оценки принимаемых решений и ситуаций.
Третья точка зрения особо не различает деление моделей на аналитические и имитационные. Здесь строят комплексные модели, где присутствуют совместно как аналитические, так и имитационные блоки. Причем процессы имитации и аналитические вычисления сосуществуют друг с другом и, даже позволяют возвращать различные аналитические решения обратно в имитационную процедуру в качестве промежуточных результатов до завер-шения общего имитационного цикла. Возможен и другой вариант, когда имитационные оценки, являясь промежуточным решением, служат исходной информацией для аналитических блоков общей имитационной системы.
Существуют также и четвертая точка зрения, которая относит к моделям имитации также определенные эвристические подходы, экспертные процедуры, деловые игры и т.п. На основе, в частности, эвристического подхода на практике построены многочисленные частные модели, которые обеспечивают модельную имитацию принятия решений по различным во-просам. Известны эвристические имитационные модели планирования по-требностей, размещение сферы обслуживания, распределение капитальных вложений, нормирования и т.п. По количеству практических внедрений, под-ходы соответствующие, этой точки зрения, видимо, наиболее продуктивны, т.к. эти модели воплощают, прежде всего, практический опыт специалистов, соответствующих объектов, удобны для внедрения и понятны им. Однако этот подход, как правило, не обеспечивает оптимальности решений и не при-емлем для моделирования сложных систем, которые реализуются поэтапно как различные подсистемы большой системы. Эвристические модели не яв-ляются также универсальными.
Большинство точек зрения и специалистов их представляющих мирно сосуществуют, работая каждый по своему направлению и часто заимствуют у своих коллег различные полезные подходы, идеи, программы и т.п.
Вместе с тем, в последнее время, очевидно в связи с забвением отече-ственных школ по моделированию сложных систем и имитационному моде-лированию, а также появлением многочисленных переводных работ ( по причине отсутствия собственных) возникли довольно неприятные и не нуж-ные для нашей имитационной науки менторские заключения о том, что отно-сить к имитационному моделированию и фактически, сводить все имитаци-онное моделирование к способам его инструментально-программного обеспечения. Кроме того, возникло огромное количество терминов одинако-вых по смысловому содержанию, пришедших из различных западных школ. Переводы западных учебников по имитационному моделированию в значи-тельной степени грешат явными ошибками переводчиков, не понимающих сути вопроса. Редакторы этих учебных пособий также оставляют желать много лучшего, т.к. многие из них интерпретируют переводную работу, либо очень поверхностно, либо со своей точки зрения, к сожалению, не очень за-ботясь о существующей отечественной терминологии.
Получилось так, что отечественного читателя стали кормить не борщом, котлетами и хлебом, а супом из битой собаки, жареными гусеницами и плодами хлебного дерева. Вряд ли наш желудок будет хорошо работать от такой пищи. Отсюда следует уровень подготовки молодых ученых.
Кроме того, последние 10 – 15 лет выбили из отечественной науки многих специалистов профессионально занимающиеся имитационным модели-рованием и их научные школы. Их остались единицы. Причем больше сохра-нились профессиональные математики и программисты, что привело к более ограниченному пониманию сути имитационного моделирования. Это харак-терно для первой точки зрения. Первая точка зрения считает, что главным в имитационном моделировании является программный инструмент, а вопросы постановки задачи, формализации, построения модели относят к предпроект-ному обследованию, за которое они фактически не отвечают. Им необходи-мую дать готовую модель, которую они «втиснут» в определенный про-граммный инструмент. Причем о качестве «втискивания» особых разговоров нет (за редким исключением). Задача состоит в том, чтобы убедить заказчика в правильности такого «втискивания» и получить статистику определенных показателей. Анализ статистики выносится за пределы имитационной модели и считается не делом имитации. По сути, задачи анализа объекта моделирования не рассматриваются в связи с тем, что системотехники слабо владеют постановочной частью моделирования. Они перекладываются на пользователя.
Данная точка зрения мешает и ограничивает развитие имитационного моделирования. Она способна решать сравнительно узкий круг задач для достаточно простых систем, и напоминает подход, существующий при ана-литическом моделировании, когда задача моделирования втискивается в за-ранее заданную аналитическую аксиоматику, что приводит ее, как правило, к значительным упрощениям, деформации структуры объекта моделирования и трудностям интерпретации полученных решений.
Вторая, третья и четвертая точки зрения сравнительно близки друг к другу, практически не конфликтуют, и фактически соответствуют существующей с 60-х годов отечественной точки зрения, которую сформулировал еще в 1973г. один из основателей отечественной школы имитационного мо-делирования член корр. АН СССР Н.П.Бусленко в своей монографии «Моде-лирование сложных систем». Вот выдержки из этой работы.
«Метод имитационного моделирования позволяет решать задачи ис-ключительной сложности: исследуемая система может одновременно со-держать элементы непрерывного и дискретного действия, быть подвер-женной влиянию многочисленных случайных факторов сложной приро-ды, описываться весьма громоздкими соотношениями и т.д. В настоящее время существует большое число примеров, когда соответствующая сложная система без особого труда исследуется этим методом, в то время как для ис-следования другими методами она оказывается недоступной. Метод имита-ционного моделирования не требует создания специальной аппаратуры для каждой новой задачи и позволяет легко изменять значения параметров, исследуемых систем и начальных условий…Результаты моделирования по-зволяют вскрыть закономерности процесса, существенные с точки зрения автоматизированного управления, определить потоки управляющей ин-формации и обосновать выбранный алгоритм управления. По данным моделирования может быть оценена эффективность различных принципов управления, вариантов построения управляющих систем, а также работоспо-собность и надежность…
Необходимо отметить, что в практическом отношении методика иссле-дования сложных систем также требует дальнейшей разработки. Для того, чтобы метод моделирования был удобен для практического применения нужна унификация моделирующих алгоритмов и их частей (подалгорит-мов), описывающих различные элементы сложных систем. Чтобы не строить заново модель для каждой сложной системы проводится выделение важ-нейших классов сложных систем, и создаются унифицированные модели для классов в целом. В частности, значительный интерес представляет класс агрегативных систем, состоящий их элементов, называемых агрегата-ми, и соответствующие ему универсальные имитационные модели, способ-ные настраиваться на любой объект из этого класса…. В настоящее время существуют комплекты программ, реализующие на ЭВМ универсальные имитационные модели», с. 10-12.
Эта характеристика гораздо шире, чем представление имитационного моделирования только в виде программно-инструментального обеспечения для осуществления моделирования потоковых систем.
В этой связи хотелось бы предостеречь некоторых наших коллег, которые с высот своего положения или в силу каких-то других причин резко и безапелляционно ограничивают сферу имитационного моделирования; до-вольно пренебрежительно относятся к опыту пользователя имитационных моделей, который не владеет определенными инструментальными методами, но в совершенстве знает свой объект; забывают, что втискивание сложной модели объекта в определенный инструментальный пакет деформирует по-следнюю, и это может привести к совершенно нереальным оценкам; пренеб-регают исследованиями способов построения имитационных моделей, неза-висящих от типа применяемого программного инструментария; принципи-ально выступают против универсальных имитационных моделей.
Следует заметить, что границы применения имитационного подхода еще не сформированы, также как и отсутствует более или менее общая теория имитационного моделирования.
Имитацией занимаются специалисты в различных сферах деятельности: технике, медицине, экономике, социологии, природопользовании, политике, военном деле и т.п. Объекты различны, подходы и уровень подготовки разработчиков моделей обычно соответствуют степени развитости данной сферы деятельности и вряд ли следует критиковать энтузиастов, начинающих применять имитационный подход в различных отраслях за мелкие ошибки. Время это исправит, если процессы имитационных исследований не будут остановлены, в том числе, и не очень объективной критикой.
В этой связи, хотелось бы призвать к сдержанности в критических вы-сказываниях по вопросам общей проблематики имитационного моделирова-ния, односторонней оценке качества докладов на конференции и статей или, перефразируя слова А.Энштейна сказать «… открытие делает тот, кто не зна-ет, что этого сделать нельзя…». Не стоит ограничивать наше молодое и вновь нарождающееся поколение имитационщиков запретами и ограничениями, даже если они плохо знают теорию систем массового обслуживания и языки программирования.