- •Понятие модели. Математические предпосылки создания имитационной модели. Имитационная модель как источник ответа на вопрос «что будет, если…».
- •Цели моделирования. Классификация моделей.
- •Современные парадигмы моделирования.
- •Этапы создания экономической имитационной модели.
- •Внутренние и внешние переменные и параметры модели. Выбор показателей и критериев эффективности системы.
- •Представление модели в виде «черного ящика». Причинно – следс твенные диаграммы (диаграммы влияния).
- •Детерминированные и вероятностные, дискретные и непрерывные модели.
- •Имитационные и оптимизационные модели экономических систем.
- •Разновидности моделирующих алгоритмов.
- •Проверка адекватности (достоверности) модели.
- •Метод Монте-Карло. Бросание жребия. Реализация случайного опыта. Статистика модельных данных.
- •Моделирование случайных событий. Датчики случайных чисел.
- •Процессы массового обслуживания в экономических системах. Формула Поллачека-Хинчина.
- •Поток событий. Обслуживание заявок. Имитация обслуживания посредством временных задержек.
- •Типовые системы имитационного моделирования.
- •Основные понятия имитирующей системы: граф, узел, транзакт, событие, ресурс, пространство.
- •Имитация основных процессов: генераторы, очереди, узлы обслуживания, терминаторы, ресурсы, структурные узлы.
- •Планирование компьютерного эксперимента. Масштаб времени.
- •Проведение модельных экспериментов, представление и интерпретация результатов моделирования.
- •Структурный анализ процессов на объекте экономики. Функциональная модель и ее диаграммы.
- •Прогнозы. Методы прогнозирования. Прогнозирование с помощью временных рядов и тренда.
- •Риски в экономических системах. Формирование оптимального инвестиционного портфеля по Марковицу.
- •Технология разработки имитационных моделей в среде ms Excel.
- •Система имитационного моделирования Extend lt.
- •Экспоненциальная и логистическая модели роста.
- •Модели системной динамики.
- •Динамические модели процессов микро – и макроэкономики. Динамическое моделирование экономических систем и процессов
- •Моделирование фондов и потоков в среде Vensim ple.
- •Имитация работы с неперемещаемыми и перемещаемыми материальными ресурсами.
- •Имитация работы с информационными ресурсами.
- •Имитационное решение задач минимизации затрат и других видов оптимизации.
- •Динамическая паутинообразная модель рыночного равновесия.
- •Имитационное моделирование процесса обслуживания клиентов банка.
Типовые системы имитационного моделирования.
Впервые методы имитационного моделирования для анализа экономических процессов применил Т.Нейлор в середине 70-х годов. В это же время появилось первое достаточно технологическое инструментальное средство имитационного моделирования, обладающее собственными языковыми средствами, - система GPSS. В 80-х годах в разных странах применялось более 20 различных систем имитационного моделирования. Наиболее распространенными были системы GASP-IV, SIMULA-67, GPSS-V и SLAM-II.
В поколении систем имитационного моделирования 90-х годов можно выделить следующие распространенные пакеты: Process Charter, Powersim, iThink, ExtendSim, ReThink (США), Pilgrim, РДО, СИМПАС (Россия). Многие из этих систем используются и сейчас.
Обзор современных систем имитационного моделирования
Simulink (matlab.exponenta.ru). Среди большого числа пакетов визуального моделирования пакет MATLAB занимает особое место, став рабочим инструментом для научных работников, инженеров, физиков, связистов, студентов технических специальностей.
ExtendSim (ранее называлась Extend) – создана компанией Imagine That, Inc. (www.extendsim.com) и появилась на рынке в 1987 г. как средство моделирования, анализа и оптимизации бизнес – процессов. Позволяет создавать дискретные, непрерывные и гибридные модели, поддерживает парадигмы моделирования динамических систем и дискретно – событийного управления.
Система ExtendSim обладает интуитивно понятной средой построения моделей (в том числе иерархических) с помощью функциональных блоков, располагает средствами автоматического сбора статистических данных, генерируемых в процессе имитации. Для создания моделей в пакете применяется блочная среда разработки, пользоваться которой намного проще, чем имитационными системами типа iThink или Anylogic.
ExtendSim дает возможность проводить анализ чувствительности по переменным, участвующим в моделировании, и многократно исполнять модель.
В ExtendSim встроен C – подобный язык программирования ModL, что позволяет разрабатывать собственные оригинальные блоки с новой функциональностью, расширять стандартные возможности ExtendSim специальными блоками сторонних производителей.
Несомненным достоинством ExtendSim является также то, что она хорошо интегрирована с пакетом MS Office.
В соответствии с принципом диверсификации семейство ExtendSim включает несколько продуктов, различающихся своими возможностями и ценой:
GoldSim – графическая, объектно – ориентированная имитационная система, созданная группой разработчиков GoldSim Technology Group в 1996 – 1999 гг. (www.goldsim.com) и предназначенная для динамического моделирования сложных физических, финансовых и организационных систем.
SeSAm (Shell for Simulated Agent Systems – оболочка для многоагентного имитационного моделирования, www.simsesam.de) предоставляет окружение для разработки и анализа многоагентных моделей. Агент SeSAm представляется переменными состояния и характеризуется индивидуальным поведением, реализованным в форме UML – подобной диаграммы. Пользователь может создавать модель графически, без знания синтаксиса традиционных языков программирования.
Система SeSAm написана на языке программирования Java и распространяется свободно.
iThink – программный продукт компании ISEE Systems (ранее High Performance Systems, www.iseesystems.com) для структурного моделирования (системной динамики).
В начале 90-х пакет iThink стал признанным стандартом структурного моделирования. Он широко используется биржевыми брокерами и финансовыми дилерами, банками и промышленными корпорациями.
Модель создается путем отображения на экране моделируемых объектов и взаимосвязей. Она выглядит как совокупность стандартных блоков, соединенных стрелками. Стрелки указывают направление потоков данных.
Перестроение схемы (диаграммы) модели автоматически приводит к изменениям в ее программе и алгоритме, что обеспечивает эффект визуального моделирования.
Надстройки Excel
Crystal Ball - надстройка для электронных таблиц, облегчающая решение задач моделирования, предоставляет много новых возможностей, которых нет в Excel: 1) многочисленные вероятностные распределения; 2) упрощенное задание и выполнение итерационных вычислений; 3) средства для автоматического сбора статистических данных и их графического представления.
Premium Edition Solver for Education является расширенной версией программы надстройки Excel Поиск решения (Solver, www.solver.com). Она позволяет анализировать нелинейные и вырожденные линейные модели. Эта программа генерирует несколько полезных отчётов и обеспечивает ввод дополнительных параметров оптимизации. В частности, она предоставляет (в отличие от Solver) информацию по устойчивости не только вследствие изменения коэффициентов целевой функции, но и технологических коэффициентов и правых частей ограничений. Кроме того, она включает оптимизатор, специально созданный для моделей квадратичного программирования, а также оптимизатор Evolutionary Solver, основанный на генетических алгоритмах.
SolverTable - надстройка для Excel, разработанная в Стэнфордском университете и расширяющая возможности таблиц подстановок Excel, создает таблицы результатов многократного применения инструмента Поиск решения.