4.1.Оценка адекватности имитационных моделей.

Под адекватностью ИМ понимаем степень отражения параметрами модели характеристик исследуемой системы с точностью, требуемой для конкретного исследования. Оценка адекватности впрямую мало реальна, и чаще всего руководствуются косвенными соображениями типа:

1) согласуются ли результаты со здравым смыслом, причем факт отсутствия противоречий или их наличие еще не доказывают неадекватность модели;

2) согласуются ли результаты ИМ с предполагаемыми статистическими оценками.

Тем не менее, в последнее время появился ряд работ, делающих обнадеживающие попытки оценки адекватности, распадающейся на два связанных процесса:

1) верификации — т. е. проверки идентичности концептуальной модели исследуемой системы;

2) пригодности модели — возможности перенесения результатов моделирования на исследуемую систему.

Верификация — общепринятая процедура и чаще всего неизбежная. Верификация предусматривает предупредительные и отладочные процедуры.

К предупредительным относятся:

• проверка пригодности входных данных, контроль набора и т. п.;

• построение программы в виде трех разделов:

1) структура модели,

2) исходные данные,

3) запуск программы со строгой последовательностью операторов;

• проверка датчиков БСВ;

• проверка точности вычислений (формат данных, округление, усечение).

Отладка начинается с анализа ошибок предыдущих этапов, возможности их повторения, изучения логики программы. Иногда полезно после написания машинной программы снова попытаться построить концептуальную модель. В процедуру отладки также входят корректировка синтаксиса и семантики, анализ чувствительности модели. Отладка ведется по разделам программы.

Оценка пригодности в ИМ — процедура достаточно спорная, считается даже, что она может дискредитировать полезную модель. Кроме того, оценка пригодности, являясь многокритериальным процессом, достаточно сложна, и единой системы критериев для такой оценки не существует.

Техническая пригодность должна выяснить обоснованность теоретических посылок, положенных в основу модели.

Операционная пригодность. Особое внимание обращается на учету чувствительности модели.

Динамическая пригодность. Расхождения во временном диапазоне, влияющие на операционную пригодность, оцениваются динамической пригодностью ИМ, а также возможностью актуализации и расширения данных.

Методы оценки верификации и пригодности делятся на две группы:

1) формальные (статистические);

2) неформальные с привлечением пользователей и лиц, принимающих решение.

4.2.Распределение допусков на управляемые переменные.

Влияние допусков и вариация значений необходимо учитывать по следующим причинам:

1) В силу ограниченности времени, стоимости и возможности построения модели;

2) Воздействие внешних условий, которые не учтены в модели, которые изменяются в течение срока функционирования объекта.

Допуск – установление допущение ошибки, либо в параметре, либо в других требованиях, отражающие максимально допустимую ошибку, в противоположность к действительной ошибки в каждом конкретном случае. Если известны допуски на характеристики модели и известны связи между изменением выходных характеристик, то определяют величину допуска на значение параметров:

ФОРМУЛА

Д_Е - допуск на выходную характеристику, т.е. на критерий оптимальности, устанавливаемый заказчиком в техническом задании на разработку модели. /\Е – суммарная погрешность модели при расчете выходных характеристик, то Д_Е (х) – суммарный допуск по выходной характеристики Е на значение управляемых переменных X_i.

Проблема установления допусков возникает в тех случаях, когда /\Е<Д_Е При распределении допуска Д_Е(х) по x_i необходимо определить:

1) Вид зависимости de(x_i) , т.е. как меняется выходная характеристика при изменении каждого x_i.

2) Необходимость взаимосвязи между de(x_i), устанавливается справедливо ли выражение: ФОРМУЛЫ

При разработке имитационной модели в целях сокращения времени программирования модулей должны вестись параллельно. И была бы уверенность в том, что точность описания каждого модуля обеспечит требуемую точность выход характеристик объекта в целом.

При известных требованиях и точности упрощается выбор метода моделирования и способов реализации операторов. На параллельных этапах разработки в условиях неполной информации целесообразно экспертно оценить значение B1,B2 …Br, определение распределения общего допуска выходных характеристик Д_Е по каждому модулю r, т.е. допуск по каждому модулю:

ФОРМУЛЫ

В качестве факторов (1*) могут быть использованы не только переменные, но и другие изменяющиеся или неточно определенные факторы модуля. По данной методики определяются погрешности по каждому модулю /\E(x_i) и строятся уравнение чувствительности (1*), проводится распределение допусков на переменные по выражению (2*).