1.4. Классификация моделей

Все модели подразделяются на два типа: материальные и идеальные (абстрактные). В свою очередь материальные модели подразделяются на физические и аналоговые, а идеальные модели – на знаковые, интуитивные и когнитивные (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Укрупненная классификация моделей

Материальные модели применяются в предметном моделировании. Идеальные модели применяются в абстрактном моделировании.

Когнитивное моделирование – образное (мысленное) представление реального объекта, процесса, явления.

Интуитивное моделирование – моделирование, основанное на опыте.

Математическая (знаковая) модель представляет собой формализованное описание объекта с помощью некоторого абстрактного языка, например в виде совокупности математических соотношений или схемы алгоритма. Различают следующие виды математических моделей: вербальные (словесные), графические, табличные, аналитические и алгоритмические (компьютерные).

Алгоритмическая (компьютерная) модель – компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая абстрактную модель некоторой системы. Компьютерные модели являются инструментом математического моделирования.

Имитационное моделирование – это разработка и выполнение на компьютере программной системы, отражающей структуру и функционирование (поведение) моделируемого объекта или явления во времени. Такую программную систему называют имитационной моделью этого объекта или явления.

Математическое и, в частности, компьютерное моделирование являются основными видами моделирования в экономике.

Физические (натурные) модели – уменьшенные и упрощенные копии реальных объектов или систем.

Примерами физических моделей являются: тренажеры, аэродинамическая труба, модель плотины (дамбы) и т.п.

В основе построения физических моделей лежит принцип геометрического и физического подобия модели и реального объекта.

Аналоговые модели – аналоги реальных объектов, построенные на иных физических принципах.

Примерами аналоговых моделей являются: электрические, пневматические, гидравлические, механические, электронные схемы эквивалентных потоков в логистике.

В основе построения аналоговых моделей лежит теория аналогий и совпадение математического представления процессов, протекающих в реальных объектах и их аналоговых моделях.

Наивысшим уровнем обобщения обладают математические модели. Так или иначе, все равно приходится прибегать к математическим моделям при исследованиях на моделях других видов. Например, обработка результатов эксперимента, проведенного на модели любого типа, как правило, выполняется с использованием математических моделей.

1.5. Цель и задачи моделирования

Соотношение мира моделей и мира реальных явлений представлено на рис. 1.4. При анализе реального явления или реального экономического объекта применяется процедура абстракции. Мы отвлекаемся от всех несущественных для решения проблемы факторов. Выделяем только важные (по мнению исследователя) объекты, показатели и причинно-следственные связи. Затем подбираем математические и программные объекты, свойства (поведение) которых совпадают с показателями реального экономического объекта.

Рис. 1.4. Соотношение мира моделей и мира реальных явлений

Серией компьютерных экспериментов мы исследуем модель и получаем подтверждение или опровержение наших предэксперементальных гипотез о поведении модели. Выводы о поведении модели менеджер применяет к реальному объекту, т.е. принимает плановое или прогнозное решение, полученное с помощью исследования модели. Таким образом, цель моделирования – решение некоторой проблемы реального мира, которую дорого либо невозможно решать, экспериментируя с реальным объектом.

Имитационное моделирование может применяться в самых различных сферах деятельности. В книге Кельтона В. и Лоу А. […] приведен список задач, при решении которых моделирование особенно эффективно:

• проектирование и анализ производственных систем;

• оценка различных систем вооружений и требований к их материально-техническому обеспечению;

• определение требований к оборудованию и протоколам сетей связи;

• определение требований к оборудованию и программному обеспечению различных компьютерных систем;

• проектирование и анализ работы транспортных систем, например аэропортов, автомагистралей, портов и метрополитена;

• оценка проектов создания различных организаций массового обслуживания, например центров обработки заказов, заведений быстрого питания, больниц, отделений связи;

• модернизация различных процессов в деловой сфере;

• определение политики в системах управления запасами;

• анализ финансовых и экономических систем.

Имитационное моделирование наряду с математическим программированием является одним из двух наиболее распространенных методов исследования операций.