2.2. Характеристика и этапы процесса моделирования Характеристика процесса моделирования

Моделирование – многоэтапный, последовательный процесс, направленный на изучение оригинала, поиск способа отображения оригинала и воспроизведение оригинала в модели средствами условного языка. Процесс моделирования носит циклический, итерационный характер, на каждом этапе может потребоваться возвращение к предыдущим шагам, уточнение и корректировка представлений об оригинале с учетом дополнительной информации. Также цикличность процесса моделирования заключается в том, что любая модель, находящаяся в отношении гомоморфного подобия к оригиналу, может быть усложнена и преобразована в более точную модель, в большей степени приближенную к оригиналу.

Следует отметить, что не всегда моделирование осуществляется человеком осознанно, по всем правилам и в соответствии с четким пониманием применяемых методов, однако логика формирования даже интуитивных модельных представлений такова, что создание модели следует за исследованием оригинала. Это исследование может быть более или менее детальным, более или менее полным и точным, может ограничиваться только фактом идентификации оригинала, а может включать в себя сложные аналитические процедуры, позволяющее глубоко проникнуть в свойства исследуемого объекта. Процесс разработки модели на основе изученного оригинала также может отличаться большей или меньшей сложностью; аналитик может удовлетвориться самым общим представлением об объекте (и это уже будет модель), а может задействовать целый ряд методов и средств моделирования, позволяющих формировать сложные логические построения. Для изображения модели может быть достаточно листка бумаги (или даже мысли), а могут потребоваться компьютерные, программные средства, позволяющие имитировать объект.

Таким образом, процесс моделирования может воплощаться по-разному в зависимости от характера исследуемого объекта, выбранного вида модели, используемых методов моделирования, но в целом его логика укладывается в ряд этапов, которые рассмотрим далее.

Этапы моделирования

А. Постановка задачи:

Постановка задачи – выявление и описание некоторой проблемной ситуации и формулирование цели по ее преодолению.

1. Выявление проблемной ситуации, требующей разрешения.

Проблемная ситуация – это несоответствие реального положения дел желаемому.

Проблемная ситуация может носить следующий характер:

• управленческая проблемная ситуация – несоответствие текущего положения дел желаемому в объекте, которым можно (нужно) управлять (цель моделирования – креативная: как воздействовать на объект, какие решения принять);

• информационная (исследовательская) проблемная ситуация – информационная неопределенность, недостаточное знание о том или ином аспекте предметной области (цели моделирования – дидактическая, аналитическая или прогнозная).

2. Формулирование цели моделирования по преодолению выявленной проблемной ситуации:

2.1. Формулирование общей цели моделирования (дидактическая, аналитическая, прогнозная, креативная).

2.2. Конкретизация цели моделирования (например, объяснение сущности процесса принятия решения о покупке, исследование сущности потребности, прогнозирование поведения конкурента в сложившейся ситуации, принятие решения о стратегии фирмы в сложившейся ситуации).

Б. Исследование оригинала:

1. Идентификация оригинала.

Под идентификацией оригинала понимается четкое определение оригинала, установление границ между оригиналом и внешней средой.

2. Выбор концептуального подхода к рассмотрению оригинала в соответствии с принятой целью моделирования.

Концептуальный подход определяет, с какой точки зрения рассматривается оригинал, какие черты оригинала считаются существенными и как они трактуются. Здесь же необходимо определение степени детализации рассмотрения оригинала (что в дальнейшем влияет на точность модели).

3. Исследование оригинала.

Фиксация имеющихся у исследователя знаний об оригинале. Дополнительное изучение оригинала под углом зрения поставленной цели моделирования. Фиксация новой информации об оригинале и актуализация имеющейся информации.

4. Структурирование оригинала в рамках принятого концептуального подхода и с принятой степенью детализации:

• декомпозиция оригинала на подсистемы, подсистем на элементы;

• установление связей и отношений внутри оригинала (между подсистемами и внутри подсистем – между элементами);

• установление связей и отношений между оригиналом и внешней средой.

5. Определение свойств, функций и процессов поведения оригинала.

6. Представление предикатов оригинала (структуры, свойств, функций, процессов) в виде набора параметров и переменных:

• параметры моделируемого объекта;

• входные переменные объекта;

• выходные переменные объекта.

Параметры отражают внутренние, объективно присущие оригиналу характеристики.

Входные (экзогенные) переменные отражают влияние внешней среды на моделируемый объект.

Выходные (эндогенные) переменные отражают реакцию моделируемого объекта на воздействие внешней среды.

Параметры принято подразделять на:

• постоянные (например, детерминанты формирования потребности – пол),

• условно-постоянные (например, детерминанты формирования потребности – возраст),

• переменные (например, детерминанты формирования потребности – сезон, мода).

Входные переменные подразделяются на:

• процедурные действия – дискретные события, связанные с логическими переходами в том или ином процессе (например, в качестве процедурного действия можно рассматривать исчерпание запаса продукта для возникновения потребности в товаре повседневного спроса);

• управляющие воздействия – независимые переменные, которые обеспечивают переход из данного состояния в желаемое (например, реклама, методы стимулирования сбыта представляют собой управляющее воздействие на потребителя в процессе принятия решения о покупке);

• возмущающее воздействие – нежелательные случайные факторы, нарушающие режим функционирования объекта (например, в процессе принятия решения о покупке таковым является неблагоприятный отзыв третьего лица о товаре).

5. Определение ограничений параметров и переменных установление функциональных зависимостей, связей между параметрами и переменными.

Ограничения – пределы изменения параметров и переменных (множество допустимых значений).

Функциональные зависимости – закономерности изменения параметров и переменных и связи между ними.

В. Разработка модели:

1. Поиск реальных или абстрактных аналогий и их критический анализ. Выбор аналогии, позволяющей адекватно отобразить оригинал в модели.

2. Выбор типа подобия и определение степени подобия (уровня детализации, приближенности модели к оригиналу).

3. Установление системы ограничений модели (ограничения накладываются на количество и характер предикатов, учет фактора времени и неопределенности и т.д.).

4. Выбор языка описания модели.

5. Упрощение оригинала в соответствии с принятой системой ограничений модели (агрегирование или исключение некоторых менее существенных параметров и/или переменных, упрощение функциональных зависимостей).

6. Формализация модели в терминах принятого языка описания.

Г. Анализ модели с точки зрения адекватности.

1. Выбор критерия качества решения (показателя, на основании анализа которого оценивается адекватность модели). Таких показателей может быть несколько, они могут выражаться как в словесной, так и в численной форме.

2. Определение допустимой погрешности моделирования (отклонения значения критерия качества решения от заданного).

Погрешности моделирования можно разделить на две группы:

• произвольные – допускаемые исследователем в соответствии с принятой системой ограничений модели;

• непроизвольные – проистекающие из ошибок моделирования (несоблюдения условий успешного моделирования).

3. Верификация (качественная проверка логики модели); если требуется, то корректировка модели (возврат к предыдущему или более ранним этапам).