Принцип моделирования

В основе моделирования лежит метод аналогий. Аналогия – подобие, сходство предметов в каких-либо признаках, отношениях. Убедившись в аналогичности двух объектов, предполагают, что функции, свойства одного объекта присущи и другому объекту, для которых они установлены.

Метод аналогий состоит в том, что изучается один объект – модель, а выводы переносятся на другой – оригинал. Иначе говоря, аналогия – вывод от модели к оригиналу.

Модели создаются самые разные. Графическая модель – объект, геометрически подобный оригиналу (графическая карта). Функциональная – объект, отображающий поведение оригинала (любая действующая модель). Символическая – выражается с помощью абстрактных символов (программа для ЭВМ). Статистическая – описывает взаимодействие между элементами, имеющее случайный характер (схема Бернулли). Описательная (дескриптивная) – словесное описание, сравнительные характеристики (различные определения). Математическая – совокупность уравнений или неравенств, таблицы, матрицы и другие способы математического описания оригинала. Строятся смешанные модели.

Модель как инструмент исследования, позволяет на основе регулирования исходными параметрами, предположениями прогнозировать поведение системы. Модель может быть использована в качестве инструмента для контроля за деятельностью системы, в качестве средства обучения. Кроме того, модель является средством «упрощения» объекта и его изучения, поскольку позволяет исследовать систему с точки зрения ее существенных характеристик, абстрагируясь от побочных влияний среды. Среди методов упрощения можно назвать:

• Исключение из рассмотрения ряда переменных: а) исключение несущественных; б) агрегирование;

• Изменение природы переменных: а) рассмотрение переменных как констант (например, путем замены случайной величины ее математическим ожиданием); б) рассмотрение дискретных величин как непрерывных, и наоборот;

• Изменение характера связи между элементами (например, замена нелинейных зависимостей на линейные);

• Изменение ограничений – снятие или введение новых.

Каждая система взаимодействует с системами более высокого уровня, с системами одного уровня с данной (параллельными или горизонтальными) и с системами более низкого уровня. Такое взаимодействие осуществляется посредством внешних связей системы, которые подразделяются на входные и выходные параметры (вход и выход). Таким образом, любая система имеет вход – материальные компоненты, информация, энергия и т.д., которые, подвергаясь определенным воздействиям в системе, преобразуются в выход, как результат обработки элементов входа. Вход характеризуется воздействием внешней среды на систему, выход – системы на внешнюю среду. [26]

Под процессором понимается в общем виде все то, что преобразует вход в выход, он представляет собой единство всех параметров: последовательности, оснащения, катализатора и субъекта труда.

Последовательность представляет собой порядок, правила преобразования элементов входа в элементы выхода системы.

Катализатор – множество компонент любой природы, стимулирующих процесс реализации функции системы. Это могут быть материальные, информационные, социологические, юридические факторы, а также факторы, связанные с методами и направлениями процесса принятия решений (формы и методы стимулирования, научная организация труда и т.д.) поскольку катализатор связан прежде всего с субъективным или человеческим фактором системы.

Субъект труда – люди, участвующие в процессе преобразования элементов входа в элементы выхода.

Для каждой из четырех системных характеристик выделяют 4 параметра измерения: физическое, динамическое, контрольное, прогнозируемое.

Физическое измерение – описание физических свойств и экономического назначения элементов. Отражает размер, состав, форму, внешний вид и т.п.; характеризует физическую сторону функционирования (тонны, сутки, рубли).

Динамическое измерение – мера физического измерения по каждой системной характеристике. Обычно динамическое измерение связывается с измерением соответствующих характеристик во времени (интенсивность, удельный вес, темпы и т.п.).

Контрольное измерение – описание точно установленных значений (нормативных, эталонных), с помощью которых можно определить, как система функционирует.

Прогнозируемое измерение описывает состояние каждой системной характеристики в будущем. При этом могут быть использованы различные методы прогнозирования:

• метод экспертных оценок;

• корреляционный и регрессионный анализ (выявление скрытых факторов);

• морфологический анализ (расчленение на части с последующим синтезом);

• сетевые методы;

• теория принятия решений и др.

Таким образом, любая система может быть описана четырьмя системными характеристиками, каждая из которых имеет четыре измерения.

Матрица системных характеристик может рассматриваться в качестве информационной модели системы, которая позволяет определить уровень и достаточность знаний об объекте исследования. Заполнение столбца, связанного с прогнозом, характеризует тенденции в функционировании системы, а контрольные измерения – уровни эффективности по различным параметрам.

Конструктивное определение характеризует объективно сложившуюся ситуацию в системе и ее потенциальную динамику. Реализация стратегии системного проектирования позволит выбрать оптимальное направление развития системы, наиболее близкое к эталонному. Важнейшим, основополагающим этапом при этом является определение функции системы, которая является системообразующей характеристикой. Это означает, что от выбора будут зависеть все характеристики и параметры системы: ее структура, система связей, информация, управление и, наконец, эффективность ее функционирования. [23]