115. Система моделирования aris. Состав, возможности.

Система ARIS представляет собой комплекс средств анализа и моделирования деятельности предприятия, а также разработки автоматизированных информационных систем. В ее основу положена обширная методология, вобравшая в себя особенности различных методов моделирования, отражающих разные взгляды на исследуемую систему. Одна и та же модель может разрабатываться с использованием нескольких методологий, что позволяет использовать ARIS пользователям с различными теоретическими знаниями и настраивать его на работу с системами имеющими свою специфику. Разработчиком данного продукта является германская фирма IDS Prof. Scheer

В семейство ARIS входят следующие модули:

• ARIS Toolset - базовая инструментальная среда;

• ARIS Easy Design - упрощенная среда моделирования;

• ARIS Simulation - модуль динамического имитационного моделирования;

• ARIS Link for R/3 - модуль, обеспечивающий интеграцию с репозиторием R/3;

• ARIS Analyzer for R/3 - модуль проверки создаваемых моделей на соответствие методологии SAP;

• ARIS Promt - модуль стоимостного анализа;

• дополнительные модули-интерфейсы, обеспечивающие интеграцию с системами Microsoft Project, ER/win, Designer/2000, IBM Flowmark (класс workflow), Staffware и т.д.

Обзор программных модулей, входящих в семейство ARIS показывает, что рассматриваемая система предназначена не только и не столько для моделирования, но представляет собой мощный инструментарий анализа. Одной из отличительных характеристик системы является мощная методология, поддерживаемая программными средствами.

Методология, используемая ARIS, представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках системного подхода. Это позволяет говорить о единой архитектуре рассматриваемой методологии. ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих различные аспекты исследуемой системы:

 организационные модели, представляющие структуру системы - иерархию организационных подразделений, должностей и конкретных лиц, многообразие связей между ними, а также территориальную привязку структурных подразделений;

 функциональные модели, содержащие иерархию целей, стоящих перед аппаратом управления, с совокупностью деревьев функций, необходимых для достижения поставленных целей;

 информационные модели, отражающие структуру информации, необходимой для реализации всей совокупности функций системы;

 модели управления, представляющие комплексный взгляд на реализацию деловых процессов в рамках системы.

Другой особенностью методологии ARIS, обеспечивающей целостность разрабатываемой системы, является использование различных уровней описания, что поддерживает теорию жизненного цикла системы, существующего в сфере информационных технологий. В ARIS Toolset используется трехфазовая модель жизненного цикла, т.е. каждый из перечисленных аспектов имеет три уровня представления:

1. Уровень определения требований. На данном уровне разрабатываются модели, описывающие то, что должна делать система - как она организована, какие деловые процессы в ней присутствуют, какие данные при этом используются.

2. Уровень проектной спецификации. Этот уровень соответствует концепции информационной системы, определяющей основные пути реализации предъявленных на втором этапе требований.

3. Уровень описания реализации. На данном этапе жизненного цикла создания информационных систем происходит преобразование спецификации в физическое описание конкретных программных и технических средств. Это заключительный этап проектирования систем, за которым следует этап физической реализации (программирования). Уровень описания реализации порождает документы, на основе которых можно обеспечить процесс разработки программных модулей (или подбора готовых программных компонент, отвечающих поставленным требованиям), а также выбора и организации технических средств реализации системы.

116. Система моделирования AnyLogic. Состав, возможности.

AnyLogic™ – инструмент имитационного моделирования новейшего поколения. Он основан на результатах, полученных в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие.  

   По сравнению с традиционными инструментами AnyLogic обеспечивает более существенные возможности при меньших трудозатратах, поскольку позволяет:

·        Моделировать быстрее при помощи визуальных, гибких, расширяемых, повторно-используемых объектов (стандартных и своих), а также Java™.

·        Моделировать точнее, применяя разные подходы, комбинируя и модифицируя их для конкретной задачи.

·        Увеличить жизненный цикл модели, быстро подстраивая её к меняющимся условиям, при решении которых необходимы как высокий, так низкий уровни абстракции.

·        Использовать мощный арсенал средств анализа и оптимизации непосредственно из среды разработки модели.

·         Просто и эффективно интегрировать модель открытой архитектуры с офисным и корпоративным ПО, включая электронные таблицы, БД, ERP и CRM системы.

·         Эффектно представить свои результаты, сопровождая модель интерактивной анимацией любой сложности, а также давая возможность доступа к модели-аплету через Интернет

    Уникальность AnyLogic™ состоит в его способности эффективно решать задачи моделирования любого масштаба и уровня абстракции, в том числе для разнородных сиcтем в их взимосвязи. AnyLogic™ применяется в диапазоне от микромоделей “операционного” уровня, где важны конкретные размеры, расстояния, скорости, времена, до макромоделей “стратегического” уровня, на котором рассматривается глобальная динамика обратных связей, тенденции на длительных временных отрезках и оцениваются стратегические решения.

   Поддерживая на единой платформе абсолютно все существующие подходы дискретно-событийного и непрерывного моделирования (блок-схемы процессов, системную динамику, агентное моделирование, карты состояний, системы уравнений и т.д.), AnyLogic™ снимает все ограничения – анализируйте проблему, выбирайте средства – и идите к решению кратчайшим путём!

ОПЕРАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ

   AnyLogic™ имеет исключительно развитый базовый язык дискретного и смешанного дискретно/непрерывного моделирования, на основе которого построены решения для конкретных областей: библиотека Enterprise Library, а также Material Flow Library (потоки материалов) и Healthcare Library (работа медицинских учреждений), включённые в состав продукта. Enterprise Library содержит традиционные объекты: очереди, задержки, конвейеры, ресурсы, и т.п., так что модель и анимация быстро строятся в стиле drag-and-drop и очень гибко параметризуется.

Реализация стандартных объектов открыта для пользователя, их функциональность может быть как угодно расширена, вплоть до создания собственных библиотек. Используя иерархию и регулярные структуры объектов, Вы можете создавать масштабирумые модели. Специально разработанная техника анимации позволяет быстро связать модель с техническими чертежами.

Применение AnyLogic™ на операционном уровне позволяет:

·        Измерить производительность системы и обнаружить узкие места.

·        Минимизировать остатки и сбалансировать производственные линии.

·        Найти наилучший план перевозок в условиях неопределённости.

·        Оптимизировать размещение элементов производства, склада, офиса и повысить эффективность использования площадей.

·        Сравнить варианты предполагаемой модернизации.

·        Оценить эффективность планируемых капиталовложений в оборудование, площади или персонал.

·        Максимизировать эффективность использования операторов, уменьшить время ожидания клиента и стоимость транзакции.

·        Оценить эффективность и минимизировать стоимость IT-решения для компании

   Не будучи ограниченным библиотечными объектами, Вы можете реализовать всю модель или несколько её компонентов на ещё более детальном “физическом” уровне, если этого требует задача: описать механику конкретного устройства, динамику непрерывного технологического процесса, потоки материалов, перемещение пешеходов и автомобилей и т.д.

 

СТРАТЕГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

  AnyLogic™ используется ведущими компаниями и организациями как инструмент поддержки принятия решений на уровне стратегии. При помощи AnyLogic™ Вы можете:

·        Предсказать эффективность действий по продвижению продукта в условиях конкретного рынка.

·        Выбрать оптимальную стратегию компании в конкурентной борьбе.

·        Оценить риски и прибыль при выходе на новый рынок, выпуску нового продукта, поглощению или слиянию с другой компанией.

·        Исследовать влияние колебаний спроса или внутренних задержек на функционирование цепочки поставок.

·        Найти возможные разрывы ликвидности.

·        Определить оптимальный “портфель” R&D проектов с учётом их взаимосвязей и конфликтов в условиях неопределённости.

·        Предсказать распространение заболевания и определить адекватные меры его по предотвращению.

·        Сравнить сценарии развития урбанизированной территории и предсказать экологические последствия.

   AnyLogic™ поддерживает все элементы системной динамики (накопители, потоки, обратные связи, задержки, вспомогательные переменные, табличные функции, массивы и уравнения над ними и т.д.), но, в отличие от традиционных инструментов, обеспечивет существенно лучшую структуризацию моделей за счёт понятия объекта, интерфейса и иерархии. Кроме того, в AnyLogic™ Вы можете определить сколь угодно сложную дискретно-событийную логику (например, при помощи карт состояний или диаграмм процессов) и связать её с системно-динамической частью – только увязав структуру и поведение, Вы можете эффективно моделировать взаимодействие компании и её окружения.

Одним из наиболее важных преимуществ AnyLogic™ является возможность быстрого построения многоагентных моделей, которую не даёт ни один из существующих инструментов. Активные объекты AnyLogic™ могут создаваться и уничтожаться динамически, перемещаться, общаться друг с другом, иметь поведение, знания, цели, стратегию – то есть обладают всеми свойствами агентов. При помощи агентов моделируют рынки (агент – потенциальный покупатель), конкуренцию, цепочки поставок (агент – компания), население (агент – семья, житель города или избиратель). Только агентные модели позволяют получить представление об общем поведении системы, исходя из предположений о поведении её элементов при отсутствии знания о глобальных законах – то есть в наиболее общем случае.

 

 

Обзор возможностей.

Наиболее гибкий инструмент ИМ.

   AnyLogic™ предлагает на порядок больше средств для описания структуры, поведения и данных моделируемой системы, чем любой другой инструмент ИМ. Объекты, интерфейсы и иерархия, блочные диаграммы, карты состояний, таймеры, порты и передача сообщений, переменные и алгебраические дифференциальные уравнения, а также возможность добавить выражение, оператор или функцию на языке Java в любом месте модели составляют великолепный арсенал для “симуляциониста” любого уровня и специализации.

Открытая архитектура.

   Модели, построенные в AnyLogic™, имеют открытую архитектуру и могут работать с любым офисным или корпоративным ПО, а также с пользовательскими модулями, написанными на различных языках. Модель может динамически читать и сохранять данные в электронных таблицах, БД, системах планирования корпоративных ресурсов (ERP) и управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), а также быть встроена в производственный процесс в режиме реального времени.

Анимация.

   В доведённой до совершенства технологии визуализации работающих моделей AnyLogic™ Вы можете создавать интерактивные анимации произвольной сложности, связывая графические объекты (в том числе импортированные чертежи) во встроенном редакторе с объектами модели. Как и модель, анимация имеет иерархическую структуру, которая может динамически изменяться. Возможно создание нескольких точек зрения или нескольких уровней детальности в одной анимации. Элементы управления и развитая бизнес-графика превращают интерфейс модели в настоящую панель управления для оценки эффективности решений. Поддерживается двумерная и трёхмерная анимация.

Переносимые модели, работающие в Web-браузере.

   Поскольку модели AnyLogic™ – 100% Java, их можно не только запускать на многих платформах, но и помещать на web-сайты в виде аплетов. Это уникальное свойство позволяет удалённым пользователям запускать интерактивные модели в web-браузере без необходимости устанавливать какое-либо ПО.

Анализ.

   AnyLogic™ позволяет сроить как стохастические, так и детерминированные модели и проводить анализ результатов моделирования. Поддерживается более 35 стандартных вероятностных распределений, можно также определить свои. Stat::Fit позволяет построить аналитическое распределение для AnyLogic™ по накопленным данным. В AnyLogic™ входят средства сбора и анализа статистики в работающей модели, а также её презентации в любых формах и экспорта в другие приложения. С моделью могут быть проведены эксперименты Монте-Карло, анализ чувствительности, оптимизация, а также эксперименты по сценарию пользователя.

Оптимизация.

   В AnyLogic™ встроен оптимизатор OptQuest – лучший из предлагаемых сегодня инструментов в этой области. Комбинируя эвристики, генетические алгоритмы, нейронные сети и математическую оптимизацию, OptQuest позволяет находить значения дискретных и непрерывных параметров модели, соответствующие максимуму или минимуму целевой функции, в условиях неопределённости и при наличии ограничений. OptQuest настраивается и запускается прямо из среды разработки модели. Также есть возможность применения пользовательских методов оптимизации, связанных с моделью через Java API.