Практическая часть. П.4.1. Обоснуйте, какие методы моделирования нужно исполь­зовать в исследовании данной проблемы

П.4.1. Обоснуйте, какие методы моделирования нужно исполь­зовать в исследовании данной проблемы.

П.4.2. Постройте и аргументируйте спецификации моделей, по­могающих в данном исследовании.

Модель «черного ящика» является простейшим отображением реальной системы (некоторого фрагмента реального мира), в котором полностью отсутствуют сведения о внутреннем содержании этого фрагмента, а задаются только входные и выходные связи системы со средой.

Модель "черный ящик" отображает как минимум два свойства:
1. Целостность системы (система предстает как нечто целое, не разрозненное на части);

2. Обособленность системы от среды (это не изолированность, а возможность провести границу между системой и средой).

При рассмотрении любой системы прежде всего обнаруживается то, что ее целостность и обособленность выступают как внешние свойства. Внутренность же «ящика» оказывается неоднородной, что позволяет различать составные части самой системы. При более детальном рассмотрении некоторые части системы могут быть, в свою очередь, разбиты на составные части и т.д. Те части системы, которые мы рассматриваем как неделимые, будем называть элементами. Части системы, состоящие более чем из одного элемента, назовем подсистемами.

Во-первых, разные модели состава получаются вследствие того, что понятие элементарности можно определить по-разному. То, что с одной точки зрения является элементом, с другой – оказывается подсистемой, подлежащей дальнейшему разделению.

Во-вторых, как и любые модели, модель состава является целевой, и для различных целей один и тот же объект потребуется разбить на разные части. Например, один и тот же завод для директора, главного бухгалтера, начальника пожарной охраны состоит из совершенно различных подсистем. То, что для одного обязательно войдет в модель, может совершенно не интересовать другого.

В-третьих, модели состава различаются потому, что всякое разделение целого на части, всякое деление системы на подсистемы является относительным, в определенной степени условным. Другими словами, границы между подсистемами условны, относительны, модельны.

Модель состава – представляет информацию о внутреннем содержании системы, описывает, из каких подсистем и элементов она состоит. Построение модели состава выполняется поэтапно на разных уровнях детализации системы. Сначала выделяются наиболее крупные подсистемы, потом их функциональные составляющие – элементы подсистем и т.д. Разбиение системы на части при определении состава соответствует принимаемой точке зрения и цели использования модели.

Модель структуры предназначена для отображения взаимосвязей (отношений) между элементами рассматриваемой системы. Модель структуры можно рассматривать как дополнение модели состава, которая воспроизводит элементы системы. Однако, как правило, перечень одних только отношений между элементами без самих этих элементов не делается. Поэтому модель структуры является наиболее полной моделью, характеризующей как состав основных элементов, так и взаимосвязи между ними. При построении модели структуры выделяются интересующие виды отношений, исходя из которых выбираются элементы, участвующие в этих отношениях.

Структурные схемы систем, которые отображают все их элементы, все связи между ними, а также входы и выходы, называют еще моделями типа «белый (прозрачный) ящик». Естественно предположить, что полнота и сложность модели типа «белый ящик» так же, как и для любых других моделей зависит от целей моделирования.

Пожалуй, наиболее распространенным способом изображения модели структуры являются структурные схемы. В таких схемах элементы системы графически изображаются в виде прямоугольников, точек, других обозначений; отношения между ними – с помощью ребер или ориентированных дуг.

Методология SADT (IDEF0).

Методология SADT (StructuredAnalisysandDesignTechnique) разработана Дугласом Т. Россом в 1969-73 годах.

Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.

IDEF0 (подмножество SADT) используется для моделирования бизнес-процессов в организационных системах и имеет развитые процедуры поддержки коллективной работы.

В терминах IDEF0 система представляется в виде комбинации блоков и дуг. Блоки представляют функции системы, дуги представляют множество объектов (физические объекты, информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками). Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса:

Правила интерпретации модели:

1. Функциональный блок (функция) преобразует входные объекты в выходные.

2. Управление определяет, когда и как это преобразование может или должно произойти.

3. Исполнитель осуществляет это преобразование.

После построения законченной модели системы ее необходимо верифицировать (проверить на полноту и согласованность). В полной модели все ее объекты (подсистемы, процессы, потоки данных) должны быть подробно описаны и детализированы.

Эконометрическая модель — основное понятие эконометрии, экономико-математическая модель, параметры которой оцениваются с помощью методов математической статистики. Она выступает в качестве средства анализа и прогнозирования конкретных экономических процессов как на макро-, так и на микроэкономическом уровне на основе реальной статистической информации.

Выделяют 4 принципа построения спецификации эконометрической модели:

1. Перевод на математический язык экономических утверждений и закономерностей.

2. Число уравнений в модели должно быть равно числу эндогенных переменных В результате может получиться одно изолированное уравнение или система нескольких уравнений.

Экзогенные (независимые) переменные – экономические переменные объекта, значения которых определяются вне данной модели объекта.

Эндогенные (зависимые) переменные – экономические переменные объекта, значения которых определяются внутри модели в результате одновременного взаимодействия образующих модель соотношений.

3. Датирование переменных
Y t Xt
Yt-1,…, Yt-n – прошлое Yt+1,…, Yt+n - будущее

4. Включение в модель случайного возмущения, чтобы показать влияние случайных факторов

В зависимости от характера ограничений и статистической структуры переменных эконометрические модели классифицируются на линейные модели с одной, двумя и большим числом переменных, а также на пробит-модели, логит-модели, тобит-модели и др.

Структурная модель представляет собой некоторый симбиоз модели состава и модели «черного ящика», входящих в нее компонентов. В структурной модели указываются элементы системы, связи между элементами внутри системы и связи определенных элементов окружающей среды. Другими словами структурная модель является дальнейшим развитием модели состава в частности определения существенных связях между её компонентами.

Совокупность необходимых и достаточных для достижения цели исследования отношений между элементами называется структурной моделью системы.

Таким образом, структурная модель реальной системы должна содержать конечное число между элементами; в противном случае она будет непригодна для проведения экспериментов и исследования поведения системы.

Структурные модели являются наиболее полным и подробным описанием любой системы. Поэтому их еще называют моделями «белого», или «прозрачного», ящика. Они нашли широкое применение при моделировании масштабных изменений в организационных и технических системах.

В исследовании проблемы повышения качества жизни населения можно использовать такие методы моделирования как:

1). Методы активизации интуиции: метод интерактивного моделирования, метод мозгового штурма, сценарные методы, методы структуризации, морфологические методы;

2) Методы формализованного представления систем: математические методы, статистические методы, логические методы, графические методы.

В данном исследовании могут помочь следующие модели:

1) Модель состава системы: разобьем нашу систему (фирму ООО «ССМ «Высшая лига») на подсистемы. В качестве подсистем можно выделить директора, руководителей отдела и работников. Следовательно, для исследования нашей системы необходимо исследовать каждый ее элемент (подсистему).

2). Структурная модель системы представляет собой совокупность элементов системы и связей между этими элементами.