Методические указания по изучению дисциплины «Методы принятия управленческих решений» и выполнению контрольной работы.
Имитационное моделирование – это распространенная разновидность аналогового моделирования, реализуемого с помощью набора математических инструментальных средств, специальных имитирующих компьютерных программ и технологий программирования, позволяющих посредством процессов-аналогов провести целенаправленное исследование структуры и функций реального сложного процесса в памяти компьютера в режиме «имитации», выполнить оптимизацию некоторых его параметров.
Имитационной моделью называется специальный программный комплекс, который позволяет имитировать деятельность какого-либо сложного объекта. Временные параметры вычислительных процессов при этом служат аналогами исследуемых процессов с точностью до масштабов времени и пространства. Методологической основой элементов имитации реальности являются математические символы или аналоги.
Имитационное моделирование реализуется посредством набора математических инструментальных средств, специальных компьютерных программ и приемов, позволяющих произвести целенаправленное моделирование в режиме «имитации» структуры и функций сложного процесса и оптимизацию некоторых его параметров. В отличие от других видов и способов математического моделирования с применением ЭВМ имитационное моделирование имеет основную отличительную особенность - запуск в компьютере взаимодействующих вычислительных процессов, которые являются по своим временным параметрам аналогами исследуемых процессов.
Модуль имитационного моделирования обязательно является составной частью любой информационной технологии или системы, реализующих концепцию взаимосвязи этапов преобразования информации. Основными этапами преобразования информации являются:
Структурный анализ процессов, в результате которого производится формализация структуры сложного реального процесса путем разложения его на подпроцессы, выполняющие определенные функции и имеющие взаимные функциональные связи, предварительно структурированные и формализованные с помощью, например, приемов реляционного моделирования.
Формализованное описание модели, в результате которого формируется графическое изображение имитационной модели, функции, выполняемые каждым процессом, условия взаимодействия всех подпроцессов (смысловая инфологическая модель).
Отображение формализованного описания модели на специализированное языковое средство объектно-ориентированной моделирующей системы.
Построение модели, в результате которого производится верификация параметров.
Проведение имитационного эксперимента для оптимизации определенных параметров реального процесса.
Концепция имитационного моделирования предполагает применение специальных стохастических сетевых моделей, применения метода Монте-Карло, проверки статистических гипотез.
К основным понятиям имитационного моделирования относятся следующие понятия:
Транзакт – это формальный запрос на какое-либо обслуживание, является динамической единицей любой модели, работающей под управлением имитатора. К основным параметрам транзактов относятся, например, времы его жизни, приоритер, параметры обслуживания в каком-либо обслуживающем устройстве. Примерами транзактов могут служить: требование перечисления денег, заказ на выполнение работ в фирме, сигнал о загрязнении какого-либо пункта местности, пассажир самолета и т.д.
Узлы графа сети представляют собой центры обслуживания транзактов, в узлах транзакты могут задерживаться, обслуживаться, порождать семейства новых транзактов, уничтожать другие.
Событием называется факт выхода из узла одного транзакта.
Ресурс независимо от его природы в процессе моделирования может характеризоваться тремя общими параметрами: мощностью, остатком и дефицитом. Мощность ресурса – это максимальное число ресурсных единиц, которые можно использовать для различных целей. Остаток ресурса – число незанятых на данный момент единиц. Дефицит ресурса – количество единиц ресурса в суммарном запросе транзактов, стоящих в очереди к данному ресурсу.
Пространство – географическое, декартова плоскость (возможны другие метрические пространства).
Для реализации имитационного моделирования необходимо использовать датчики псевдослучайных чисел и соответствующие моделирующие функции. Обобщенное распределение Эрланга и треугольное распределение дают возможность проведения экспресс-оценок причин и следствий возникновения групповых потоков, резких увеличений случайных задержек.
Концепция имитационного моделирования экономических процессов основана на специальном аппарате формального манипулирования узлами, транзактами, событиями и ресурсами.
Рекомендуется изучать особенности имитационного моделирования на примере имитации динамики изменения параметров конкретного ресурса предприятия, например, материального, денежного, финансового, логистического, социального, производственного, информационного.