Вопросы к экзамену по курсу
«Имитационное моделирование экономических процессов»
для студентов заочной формы обучения
специальность «Прикладная информатика в экономике»
2011 – 2012 уч.г.
Понятие системы. Свойства сложных систем. Сложная система как объект моделирования. Прикладной системный анализ как методология моделирования сложных систем.
Моделирование – один из основных методов познания, форма отражения действительности, состоящая в выявлении и воспроизведении свойств реальных объектов с помощью других объектов или абстрактного описания.
Система — это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, сведений, а также знаний о природе, обществе и т. п.
Предметом прикладного системного анализа является методология и технология решения сложных проблем реальной жизни - без того, чтобы порождать своим вмешательством новые проблемы. Системный анализ – это структурированный подход к достижению цели посредством выявления и решения проблем.
Прикладной системный анализ является методикой или, в некотором смысле "технологией" улучшения систем. Как и любая технология, системный анализ предполагает последовательное выполнение определенных операций. Каждая операция имеет цель, после выполнения каждой операции ожидается вполне определенный результат.
Этапы:
Формирование языка описания системы (термины, обозначения)
Построение модели системы (установление взаимосвязей между объектами системы)
Выявление проблемы (поиск негативных параметров системы)
Проверка: Проблема выявлена?
Решение проблемы (выявление причин проблемы, действия по улучшению системы, внедрение этих действий)
Проверка: Решение достоверно?
Стабилизация решения (стандартизация улучшающих действий)
Определение модели. Общая классификация основных видов моделирования. Компьютерное моделирование. Метод имитационного моделирования.
Модель - это упрощенное представление реального устройства и/или протекающих в нем процессов, явлений.
Классификация видов моделирования:
Концептуальное – представление системы с помощью спец. символов, операций над ними с помощью искусственных и естественных языков
Физическое – моделируемый объект воспроизводится исходя из соотношений подобия и вытекает из схожести физических явлений.
Структурно-функциональное – моделирование с помощью графиков, схем, таблиц.
Математическое – осуществляется средствами математики и логики.
Имитационное (программное) – модель системы реализуется с помощью алгоритмов на компьютере.
Компьютерное моделирование – метод решения задачи, анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели.
Метод имитационного моделирования – это экспертный метод исследования реальной системы по ее имитационной модели, который сочетает особенности экспериментного подхода и использование вычислительной техники. И.М. является машинным методом моделирования.
Процедурно-технологическая схема построения и исследования моделей сложных систем. Основные понятия моделирования.
Схема
организации процесса компьютерного
моделирования
1) определение объекта – установление границ, ограничений и измерителей эффективности функционирования объекта;
2) формализация объекта (построение модели) – переход от реального объекта к некоторой логической схеме (абстрагирование);
3) подготовка данных – отбор данных, необходимых для построения модели, и представление их в соответствующей форме;
4) разработка моделирующего алгоритма и программы ЭВМ;
5) оценка адекватности – повышение до приемлемого уровня степени уверенности, с которой можно судить относительно корректности выводов о реальном объекте, полученных на основании обращения к модели;
6) стратегическое планирование – планирование вычислительного эксперимента, который должен дать необходимую информацию;
7) тактическое планирование – определение способа проведения каждой серии испытаний, предусмотренных планом эксперимента;
8) экспериментирование – процесс осуществления имитации с целью получения желаемых данных и анализа чувствительности;
9) интерпретация – построение выводов по данным, полученным путем имитации;
10) реализация – практическое использование модели и результатов моделирования;
11) документирование – регистрация хода осуществления процесса и его результатов, а также документирование процесса создания и использования модели
Объектами имитационного моделирования являются локальные и глобальные вычислительные сети, телефонные и телеграфные сети, системы энергоснабжения, транспортные системы, склады, автозаправочные станции, ремонтные мастерские и т. п.
Анализ работы подобных систем основан на изучении процесса прохождения потока заявок. По-другому заявки называются требованиями, запросами, транзакциями (транзактами). Приведем примеры транзакций: прохождение телефонных вызовов в городской телефонной сети, распечатка нескольких файлов, одновременно поступивших на сервер печати в локальной вычислительной сети, прохождение пакетов через маршрутизатор глобальной вычислительной сети, ожидание клиентом очереди обслуживания в парикмахерской, покупателя в кассе магазина, водителя на автозаправочной станции, судами очереди разгрузки в порту.
В перечисленных системах заявки принимаются обслуживающим устройством (аппаратом), которое может содержать несколько каналов (например, в магазине устанавливают несколько касс, а между автоматическими телефонными станциями создают несколько каналов связи). Если число поступивших заявок велико, то не все они могут быть мгновенно обработаны (обслужены, удовлетворены). По этой причине некоторые требования получают отказ в обслуживании или их ставят в очередь на ожидание.
Системы, в которых, с одной стороны, возникают массовые запросы на выполнение каких-либо услуг, а с другой стороны, происходит удовлетворение этих запросов, называются системами массового обслуживания (СМО). СМО исследуются с помощью имитационных моделей.