Моделирование - это создание модели, т. е. образа объекта, заменяющего его, для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью.

Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системы), отражающий свойства, характеристики и связи объекта-оригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом.

Модели объектов являются более простыми системами, с четкой; структурой, точно определенными взаимосвязями между составными частями, позволяющими более детально проанализировать свойства реальных объектов и их поведение в различных ситуациях. Таким образом, моделирование представляет собой инструмент анализа сложных систем и объектов.

К моделям выдвигается ряд обязательных требований. Во-первых, модель должна быть адекватной объекту, т. е. как можно более полно соответствовать ему с точки зрения выбранных для изучения свойств.

Во-вторых, модель должна быть полной. Это означает, что она должна давать возможность с помощью соответствующих способов и методов изучения модели исследовать и сам объект, т. е. получить некоторые утверждения относительно его свойств, принципов работы, поведения в заданных условиях.

Множество применяющихся моделей можно классифицировать по следующим критериям:

· способ моделирования;

· характер моделируемой системы;

· масштаб моделирования.

По способу моделирования различают следующие типы моделей:

· аналитические, когда поведение объекта моделирования описывается в виде функциональных зависимостей и логических условий;

· имитационные, в которых реальные процессы описываются набором алгоритмов, реализуемых на ЭВМ.

По характеру моделируемой системы модели делятся:

· на детерминированные, в которых все элементы объекта моделирования постоянно четко определены;

· на стохастические, когда модели включают в себя случайные элементы управления.

В зависимости от фактора времени модели делятся на статические и динамические. Статические модели (схемы, графики, диаграммы потоков данных) позволяют описывать структуру моделируемой системы, но не дают информации о ее текущем состоянии, которое изменяется во времени. Динамические модели позволяют описывать развитие во времени процессов, протекающих в системе. В отличие от статических, динамические модели позволяют обновлять значения переменных, сами модели, динамически вычислять различные параметры процессов и результаты воздействий на систему.

Модели можно делить на следующие виды:

1) Функциональные модели - выражают прямые зависимости между эндогенными и экзогенными переменными.

2) Модели, выраженные с помощью систем уравнений относительно эндогенных величин. Выражают балансовые соотношения между различными экономическими показателями (например, модель межотраслевого баланса).

3) Модели оптимизационного типа. Основная часть модели - система уравнений относительно эндогенных переменных. Но цель - найти оптимальное решение для некоторого экономического показателя (например, найти такие величины ставок налогов, чтобы обеспечить максимальный приток средств в бюджет за заданный промежуток времени).

4) Имитационные модели - весьма точное отображение экономического явления. Имитационная модель позволяет отвечать на вопрос: «Что будет, если…». Имитационная система - это совокупность моделей, имитирующих протекание изучаемого процесса, объединенная со специальной системой вспомогательных программ и информационной базой, позволяющих достаточно просто и оперативно реализовать вариантные расчеты.

Математические уравнения при этом могут содержать сложные, нелинейные, стохастические зависимости.

С другой стороны, модели можно делить на управляемые и прогнозные. Управляемые модели отвечают на вопрос: «Что будет, если...?»; «Как достичь желаемого?», и содержат три группы переменных: 1) переменные, характеризующие текущее состояние объекта; 2) управляющие воздействия - переменные, влияющие на изменение этого состояния и поддающиеся целенаправленному выбору; 3) исходные данные и внешние воздействия, т.е. параметры, задаваемые извне, и начальные параметры.

В прогнозных моделях управление не выделено явно. Они отвечают на вопросы: «Что будет, если все останется по-старому?».

Далее, модели можно делить по способу измерения времени на непрерывные и дискретные. В любом случае, если в модели присутствует время, то модель называется динамической. Чаще всего в моделях используется дискретное время, т.к. информация поступает дискретно: отчеты, балансы и иные документы составляются периодически. Но с формальной точки зрения непрерывная модель может оказаться более простой для изучения. Отметим, что в физической науке продолжается дискуссия о том, является ли реальное физическое время непрерывным или дискретным.

Обычно в достаточно крупные социально-экономические модели входят материальный, финансовый и социальный разделы. Материальный раздел - балансы продуктов, производственных мощностей, трудовых, природных ресурсов. Это раздел, описывающий основополагающие процессы, это уровень, обычно слабо подвластный управлению, особенно быстрому, поскольку весьма инерционен.

Финансовый раздел содержит балансы денежных потоков, правила формирования и использования фондов, правила ценообразования и.т.п. На этом уровне можно выделить много управляемых переменных. Они могут быть регуляторами. Социальный раздел содержит сведения о поведении людей. Этот раздел вносит в модели принятия решений много неопределенностей, поскольку трудно точно правильно учесть такие факторы как трудоотдача, структура потребления, мотивация и.т.п.

При построении моделей, использующих дискретное время, часто применяют методы эконометрики. Среди них популярны регрессионные уравнения и их системы. Часто используют лаги (запаздывания в реакции). Для систем, нелинейных по параметрам, применение метода наименьших квадратов встречает трудности.

Популярные в настоящее время подходы к процессам бизнес-реинжиниринга основаны на активном использовании математических и информационных моделей.

При построении любой модели процесса управления желательно придерживаться следующего плана действий:

1) Сформулировать цели изучения системы;

2) Выбрать те факторы, компоненты и переменные, которые являются наиболее существенными для данной задачи;

3) Учесть тем или иным способом посторонние, не включенные в модель факторы;

4) Осуществить оценку результатов, проверку модели, оценку полноты модели.

Сам процесс моделирования может быть представлен в виде цикла, в котором можно выделить пять этапов:

1. Постановка проблемы и ее анализ - выделяются важные черты

и свойства объекта, исследуются взаимосвязи элементов в структуре объекта, формулируются гипотезы, объясняется поведение и развитие объекта.

2. Построение модели - выбирается тип модели, оценивается возможность его применения для решения поставленных задач, уточняется перечень отображаемых параметров моделируемого объекта и связи между ними. Для сложных объектов определяется возможность построения нескольких моделей, отражающих различные аспекты функционирования объекта.

3. Подготовка исходной информации - осуществляется сбор данных об объекте (на основании изучения модели). Затем происходит их обработка с помощью методов теории вероятности, математической статистики и экспертных процедур.

4. Проведение расчетов и анализ результатов эксперимента - производится оценка достоверности результатов.

5. Применение результатов на практике - работа с моделируемым

объектом с учетом его предполагаемых свойств, полученных при изучении моделей. При этом полагается, что эти свойства с достаточным уровнем вероятности действительно присущи данному объекту. Последнее положение должно основываться на результатах предыдущего этапа.

Если полученные на пятом этапе результаты недостаточны, изменился сам объект или его окружающая среда, то происходит возврат к первому этапу и новое прохождение цикла моделирования.

В общем, тесты с подвохами - в контроле может попасться вопрос, которого не было в 2 (отличающихся на 2-4 вопросы) тренингах.

Модуль 2.
01. На основе каких факторов можно отбирать процессы для более подробного анализа и оптимизации? стратегические интересы \ большая продолжительность выполнения операций \ высокая стоимость процесса \ проблемы и претензии со стороны клиентов

02. Для чего можно использовать Технику структурного анализа и проектирования (SADT)? для анализа взаимосвязей между бизнес-процессами и системой целей организации (-) (? для построения иерархических моделей бизнес-процессов)

03. Какие документы не представляют особого интереса при сборе первичной информации для анализа бизнес-процессов? проектно-сметная документация \ бухгалтерская документация

04. Методы, которые применяются при анализе организационной структуры, включают в себя: экспертные оценки \ графическое моделирование

05. Выберите правильно сформулированные закономерности при формировании организационных структур управления: организационная структура отражает системы целей организации

06. В качестве кого могут выступать клиенты бизнес-процесса? Входов \ выходов

07. На какие проблемные цели следует обращать внимание в ходе анализа целей компании? какие цели не понимаются сотрудниками \ какие цели не имеют мероприятий по их достижению \ какие цели не могут быть максимизированы одновременно \ какие цели конфликтуют друг с другом

08. Для чего используется методология Йордана-Кода? для моделирования потоков данных в рамках бизнес-процесса \ для того же, что и модель Гейна-Сарсона

09. Внутренний бизнес-процесс: находится полностью в рамках одной организации

10. Что можно отнести к основным характеристикам бизнес-процесса? Эффективность \ адаптивность \ результативность

11. Систему управления можно рассматривать как совокупность следующих элементов: организационная культура \ система целей организации \ организационная структура управления

12. Какими могут быть клиенты бизнес-процессов? Внешние \ первичные \ вторичные

13. Какие методы используются для информационного моделирования? методология Гейна-Сарсона \ модели Чена \ IDEF1X

14. Как называется документальная форма, используемая для сбора и анализа информации об управленческих процессах? информационная таблица

15. К какому типу связей можно отнести связь «начальник – подчиненный»? к вертикальным связям

16. Что такое нормаль управления? вертикальные линии, соединяющие в информационно-технологических моделях операции с их исполнителями, с поставщиками и получателями результирующих документов (? Или понятие, отражающее среднее количество подчиненных у руководителя)

17. Назовите методы и средства моделирования процессов управления: межфункциональная схема \ блок-схема процесса

18. Основные правила построения дерева целей включают в себя: ясность и четкость формулировки каждой цели \ цели каждого уровня должны быть сопоставимы по масштабу и значению \ по мере перехода к низшим уровням цели конкретизируются

19. К числу инструментов моделирования бизнес-процессов можно отнести: блок-схема \ модель SADT \ межфункциональная схема \ модель Гейна-Сарсона

20. Для чего используются модели Гейна-Сарсона? для моделирования потоков информации в рамках бизнес-процессов

21. Диаграммы взаимодействия можно использовать для: моделирования бизнес-процессов (? Или моделирования структуры информации)

22. Допустима ли ситуация, когда некоторые цели организации не согласуются друг с другом? Или такая ситуация допустима в известных пределах (такая ситуация показывает ошибки в стратегическом планировании (-))

23. Чем отличаются потребности от ожиданий? ожидания, в отличие от потребностей, менее жесткие для их соблюдения (+ может быть «потребности, в отличие от ожиданий, сложно количественно измерить»)

24. При сборе первичной информации по бизнес-процессам исследователь должен обратить внимание на: внутреннюю организацию рабочего пространства \ рабочие взаимоотношения между сотрудниками \ чистоту помещений

25. Перечислите типовые недостатки неудачно сформулированной миссии организации: миссия является легкодостижимой \ миссия мыслится в финансовых категориях \ миссия является функциональной целью организации \ миссия четка сформулирована

26. Какой инструмент позволяет проанализировать закрепление ответственности за достижение целей? матрица распределения ответственности

27. Какие направления выделяют в организационно-управленческом анализе? анализ организационной структуры \ анализ процессов управления

28. Что образует нижнюю границу процесса? вторичные выходы

29. Что образует начальную границу процесса? первичные входы

Тренинг и контроль будут на 4-5, как повезет.

Добавлено через 19 часов 13 минут
Итого 3 модуля + итоговое
оценки 4-5, как повезет - в разных попытках разные вопросы

Бизнес-процесс – часть процессного управления. Его модель – главный элемент управления бизнес-процессами. Бизнес-процесс необходимо делить на ряд признаков, характеризующих каждое из его свойств или способностей. При таком делении процесс легче распознавать, сравнивать и анализировать. Существует важное понятие – моделирование бизнес-процессов.

Это обозначение бизнес-процессов в специально определенных для этого терминах, по правилам, которые называют нотациями моделирования бизнес-процессов. Сами же модели бизнес-процесса бывают разными – информационными, текстовыми, графическими.

Что представляет собой моделирование бизнес-процессов

Моделирование бизнес-процессов – важная задача для любой компании. При помощи грамотного моделирования можно оптимизировать работу предприятия, прогнозировать и минимизировать риски, возникающие на каждой из стадий его деятельности. Организация моделирования бизнес-процессов позволяет провести стоимостную оценку каждого процесса в отдельности и всех в общем.

Моделирование бизнес-процессов предприятия касается ряда аспектов его работы. При моделировании:

• меняется организационная структура;
• оптимизируются функции специалистов и отделов;
• перераспределяются права и обязанности руководства;
• меняется внутренняя нормативная документация и технологии проведения операций;
• появляются новые требования по автоматизации бизнес-процессов и проч.

Моделирование бизнес-процессов ставит перед собой главную цель, которая заключается в систематизации информации о предприятии и действиях, протекающих в нем, в наглядном графическом отображении. Благодаря такому подходу компании гораздо удобнее обрабатывать данные. При моделировании бизнес-процессов необходимо отражать структуру действий в организации, особенности и подробности их выполнения, а также хронологию документооборота.

Способ моделирования бизнес-процессов определяется его целями

1. Нужно регламентировать деятельность. Содержание графической модели бизнес-процесса полностью совпадает с текстовой. Если компания располагает графиком, то в кратчайшие сроки и без труда переведет его в формат текста, чтобы подготовить нормо-регулирующую документацию. Благодаря некоторым ВРМ-системам на основе модели возможна автоматическая генерация регламентов исполнения и должностных инструкций.
2. Необходимо управлять рисками.С операционными рисками компания сталкивается в ходе выполнения бизнес-процессов. Модели бизнес-процессов могут стать основой для составления карты рисков всей организации при управлении ими.
3. Компания нуждается в организационных изменениях. Чтобы рассчитать оптимальную численность специалистов в штате, следует точно определить, сколько сотрудников должно участвовать во всех бизнес-процессах компании. Получить необходимую информацию помогает визуальное моделирование бизнес-процессов. Данное действие позволяет грамотно распределить человеческие ресурсы, которые требуются для выполнения того или иного процесса и связанных с ним задач, а также выявить, сколько специалистов должно состоять в каждом отделе, с рациональной точки зрения.
4. Проведение функционально-стоимостного анализа. Моделирование бизнес-процессов предприятия позволяет понять, сколько человеческих и материальных ресурсов нужно, чтобы выполнить одно действие в рамках бизнес-процесса. Данная информация может стать основой для автоматического распределения всех доходов и расходов на центры затрат и получения прибыли, в зависимости от подразделения.
5. Потребность в автоматизации. При моделировании бизнес-процесса однозначно описывается порядок действий и место специалистов, отвечающих за них. Это позволяет правильно разработать бизнес-требования. Благодаря автоматизированным информационным системам класса workflow-managemet можно моментально вносить корректировки в информационную систему.

Одна и та же модель может быть пригодна для решения разных задач. Благодаря детализации модели вполне реально использовать ее на различных этапах управления, как на стратегической ступени целеуказания, так и при тактическом выполнении инструкций.

Как применяется на практике технология моделирования бизнес-процессов

Моделирование бизнес-процессов применяют для решения ряда задач. Чаще всего его используют для оптимизации непосредственно моделируемых бизнес-процессов. Сначала описывают состояние, в котором находятся процессы в данный момент, далее их протекание на практике, после чего с помощью выбранных методов выделяют в них узкие места и на основе анализа создают «идеальные» модели, к которым нужно стремиться.

Определять узкие места в бизнес-процессах можно, используя определенные методы, к примеру, имитационное моделирование. За основу в данном случае берут информацию о вероятности наступления ситуаций, способных повлиять на протекание процесса, о продолжительности реализации функций в процессе и законах распределения времени исполнения, а также иные данные, к примеру, ресурсы, задействованные в работе.

Выявить узкие места можно, проанализировав действующие процессы и, соответственно, фактическое время реализации функций или ожидания доступности ресурсов. Эта информация и станет основой для выводов. Получить реальные значения можно при помощи как информационных систем (при высокой автоматизации бизнес-процесса), так и стандартного хронометража и других методов.

Применять описание бизнес-процессов можно еще одним способом – использованием совокупностей моделей бизнес-процессов для генерации корпоративных нормативно-правовых документов. Это могут быть должностные инструкции, регламенты, положения о подразделении.

Моделирование бизнес-процессов нередко используют и при подготовке фирмы к прохождению сертификации на соответствие определенному стандарту качества. В данный момент почти любое моделирование дает возможность получать информацию об объектах на моделях, о том, как они взаимосвязаны, и представлять их в виде документации, несмотря на различие видов технологий, составляющих основу решений.

Часто модели бизнес-процессов используют, оптимизируя схему управления и создавая систему мотивации персонала предприятия.

Здесь обычно прибегают к моделированию целей компании, разбивая каждую на несколько более подробных, вплоть до детального разделения, при котором цели связаны с работой отдельных специалистов.

В данный момент, проектируя различные IT-решения, в том числе информационные системы, специалисты нередко прибегают к моделированию бизнес-процессов.

Современное техзадание вполне может состоять не только из списка требований, но и из моделирования.

Специалисты по процессному и управленческому консалтингу озвучивают разные мнения. Но всегда следует помнить, что в ряде ситуаций в вопросе принятия решений о создании модели бизнес-процессов основной является именно задача, связанная с корректной автоматизацией и информационной поддержкой направления работы предприятия.

При моделировании бизнес-процессов используют не только описанные выше задачи. Это лишь малая часть примеров.

Моделирование бизнес-процессов с помощью стикеров и листка бумаги

Большой лист бумаги и блок стикеров – вот и всё, что понадобится вам для применения метода создания бизнес-моделей по известной книге Александра Остервальдера и Ива Пинье. Добавьте еще креативность, острый ум и упорство членов команды, и вы получите отличный результат.

Один из разделов книги рассказывает о пяти бизнес-моделях, которые доказали свою работоспособность. Их описание вы найдете в статье электронного журнала «Генеральный директор».

Основные подходы к моделированию бизнес-процессов

Моделирование бизнес-процессов компании может быть выполнено во множестве вариантов. Особое внимание стоит уделить объектно-ориентированному и функциональному подходам. В рамках функционального подхода основной структурообразующий элемент – функция (действие), объектно-ориентированного – объект.

В рамках функционального подхода организация моделирования бизнес-процессов подразумевает построение схемы технологического процесса в виде последовательности операций.

На входе и выходе каждой отображаются объекты разного происхождения: материального и информационного типа, а также применяемые ресурсы, организационные единицы.

В рамках методологии функционального моделирования, где ведется построение структурных диаграмм бизнес-процессов и потоков информации, отображается последовательность функций, в которых выбор конкретных альтернатив процессов является достаточно сложным, а схем взаимодействия объектов нет.

Функциональное моделирование бизнес-процессов имеет весомое достоинство – наглядность и понятность отображения на разных уровнях абстракции. Это особенно важно на этапе введения в отделы компании созданных бизнес-процессов.

При функциональном подходе детализация операций представляется в несколько субъективном виде, что приводит к сложности построения бизнес-процессов.

Моделирование бизнес-процессов при объектно-ориентированном подходе строится по следующей схеме: сначала выделяют классы объектов, после чего определяют действия, в которых объекты должны принять участие. Объекты могут быть активными, то есть осуществляющими действия (организационные единицы, определенные исполнители, информационные подсистемы), и пассивными, над которыми выполняют действия (речь идет об оборудовании, документации, материалах). Моделирование бизнес-процессов объектно-ориентированным методом отражает объекты, функции и события, при которых из-за объектов выполняются определенные процессы.

Объектно-ориентированный подход также обладает рядом преимуществ, главное из которых заключается в более точном определении операций над объектами, что приводит к обоснованному решению задачи о целесообразности их существования.

Отметим и минус метода. Конкретные процессы для лиц, ответственных за принятие решений, становятся менее наглядными. Но благодаря современным программным продуктам представить функциональные схемы объектов можно довольно просто.

У комплексных методологий моделирования бизнес-процессов больше всего перспектив. К примеру, благодаря АRIS-технологии можно подбирать наиболее оптимальные модели с учетом того, какие цели преследует анализ.

Применяемые методы моделирования бизнес-процессов

Сейчас можно отметить тенденцию интеграции разных способов моделирования и анализа систем. Проявляется она в том, что создаются интегрированные средства моделирования бизнес-процессов. Одно из них – продукт немецкой компании IDS Scheer под названием ARIS – Architecture of Integrated Information System.

В систему ARIS входит комплекс средств, позволяющих анализировать и моделировать работу компании. В основе системы лежат различные методы моделирования, в совокупности отражающие разные взгляды на изучаемую среду. Одну и ту же модель можно создавать с применением нескольких методов. Благодаря этому специалисты с разным уровнем теоретических знаний могут использовать ее в своих целях и настраивать на взаимодействие с системами с собственной спецификой.

Система АRIS оказывает поддержку 4 видам моделей, отражающим различные объекты изучаемой системы:

Чтобы создать модели описанных выше типов, пользуются как собственными способами моделирования ARIS, так и разными известными методами и языками – ERM, UML, OMT и т.д.

При моделировании бизнес-процессов сначала ведется рассмотрение каждого аспекта деятельности компании в отдельности. После того как проработаны все аспекты, создается интегрированная модель, отображающая все связи разных аспектов друг с другом.

В АRIS модели являются диаграммами, состоящими из различных объектов – «функции», «события», «структурные подразделения», «документы» и т.д. Между объектами устанавливают всевозможные связи. При этом каждый объект обладает своим набором атрибутов, который ему присваивают, что позволяет вводить дополнительные сведения о нем. Значения атрибутов могут быть использованы в ходе имитационного моделирования или при стоимостном анализе.

Ключевой бизнес-моделью АRIS является eEPC (extended Event Driven Process Chain – расширенная модель цепи бизнес-процессов, которыми управляют события). По сути, она расширяет возможности IDEF0, IDEF3 и DFD, обладает своими плюсами и минусами. Использование достаточного количества объектов, соединенных друг с другом различными видами связей, позволяет существенно увеличить размер модели и превратить ее в плохо читаемую.

В еЕРС бизнес-процесс является потоком последовательно проводимых работ (функций, процедур, мероприятий), расположенных в хронологическом порядке. Точная продолжительность процедур в еЕРС не отображается наглядно, вследствие чего не исключено появление в ходе разработки моделей ситуаций, в которых одному исполнителю придется решать две задачи в одно время. Символы логики, применяемые при моделировании, помогают отобразить ветвление и соединение процесса. Чтобы узнать, сколько на самом деле длятся процессы, следует пользоваться иными инструментами описания, к примеру, графиками Ганта в системе MS Project.

Ericsson-Penker

Способ Ericsson-Penker интересен, главным образом, тем, что в его рамках была предпринята попытка использовать UML, когда проводилось процессное моделирование бизнес-процессов. Разработчики метода создали собственный профиль UML, чтобы выполнять моделирование бизнес-процессов. Для этого вводили набор стереотипов, описывавших ресурсы, процессы, цели и правила работы компании.

В рамках метода применяют 4 главных категории бизнес-модели:

1. Ресурсы – разные объекты, которые используются или участвуют в бизнес-процессах (речь может идти о материалах, продуктах, людях, информации).

2. Процессы – виды деятельности, вследствие которых ресурсы переходят из одного состояния в другое по определенным бизнес-правилам.

3. Цели – назначение бизнес-процессов. Их можно делить на составляющие и соотносить эти подцели с конкретными процессами.

4. Бизнес-правила – условия или ограничения реализации бизнес-процессов (функциональные, структурные, поведенческие). Правила можно определять, используя язык ОCL.

5. Основная диаграмма UML-метода – диаграмма деятельности. Ericsson-Penker демонстрирует процесс в виде деятельности со стереотипом «process» (основу представления составляет расширение метода IDEF0). В полную бизнес-модель входит много представлений, схожих с представлениями архитектуры ПО. Все представления в отдельном порядке выражены в одной диаграмме UML и более. Диаграммы могут включать в себя разные виды и изображать цели, правила, процессы и ресурсы при взаимодействии. Метод пользуется 4 разными представлениями бизнес-модели:

Rational Unified Process

Существует также моделирование бизнес-процессов по методике Rational Unified Process (RUP), в рамках которого строят две модели:

Модель бизнес-процессов является расширением модели вариантов применения UML за счет введения набора стереотипов – Business Actor (стереотипа действующего лица) и Business Use Case (стереотипа варианта использования). Business Actor – это некая роль, внешняя по отношению к бизнес-процессам компании. Business Use Case выступает как описание порядка мероприятий в отдельно взятом процессе, приносящее видимые результаты определенному лицу. Данное определение схоже с общим определением бизнес-процесса, но суть его точнее. В терминах объектной модели Business Use Case это класс. Его объекты – определенные потоки событий в описываемом бизнес-процессе.

При описании Business Use Case также можно обозначать цель. Ее, как и в случае с методом Eriksson-Penker, моделируют с помощью класса со стереотипом «goal», а дерево целей изображают как диаграмму классов.

Применительно к каждому Business Use Case необходимо строить объектную модель для описания бизнес-процесса в терминах объектов, находящихся во взаимодействии друг с другом (бизнес-объектов – Business Object), которые относятся к двум классам – Business Worker и Business Entity.

Business Worker – это класс, который представляет абстрактного исполнителя, выполняющего в бизнес-процессе определенную работу. Исполнители находятся во взаимодействии и реализуют сценарии Business Use Case. Что касается Business Entity (сущности), это объект различных действий, выполняемых исполнителями.

В модели бизнес-анализа могут присутствовать, помимо диаграмм вышеупомянутых классов:

• организационным, которые представляют системную структуру – подразделения компании, должности, конкретные лица в иерархии, взаимосвязь между ними, территориальную принадлежность структурных отделов;
• функциональным, в которых отражена иерархия цепей, стоящих перед управленческим аппаратом, с совокупностью деревьев функций, необходимых для реализации имеющихся задач;
• информационным, где отражена структура информации, которая требуется для выполнения всех функций в системе в целом;
• моделям управления, которые представляют собой комплексный взгляд на выполнение бизнес-процессов.
• концептуальным, показывающим структуру проблем и целей;
• представлением процессов, что является взаимодействием между ресурсами и процессом (как набор диаграмм деятельности);
• структурным представлением, показывающим структуру компании и ресурсов (отображаются диаграммы классов);
• представлением поведения (тем, как ведут себя отдельные ресурсы, а также детализацией ресурсов в виде диаграмм работ, состояний и взаимодействия).
• бизнес-процессов (Business Use Case Model);
• бизнес-анализа (Business Analysis Model).

1. Диаграммы последовательности (и кооперативные диаграммы), описывающие сценарии Business Use Case как последовательность обмена сообщениями между объектами – действующими лицами и объектами, являющимися исполнителями. Благодаря таким диаграммам можно определять, какими обязанностями должен быть наделен тот или иной исполнитель, и отображать в модели набор его операций.
2. Диаграммы деятельности, описывающие взаимосвязь между сценариями одного или нескольких Business Use Case.
3. Диаграммы состояний, описывающие, как себя ведут отдельные бизнес-процессы.

В методике моделирования Rational Unified Process есть определенные достоинства:

• построение модели бизнес-процессов ведется вокруг заинтересованных людей, участвующих в процессе, и их задач; благодаря модели можно понять, что нужно клиентам компании. Подход используется, по большей части, для фирм, работающих в отрасли оказания услуг (торговые и страховые предприятия, банковские организации);
• при помощи моделирования, основой для которого становятся варианты использования, заказчики лучше понимают бизнес-модели.

Но стоит подчеркнуть, что при моделировании работы крупного предприятия, которое как производит продукцию, так и оказывает услуги, пользоваться нужно разными способами создания моделей. Это обусловлено тем, что, к примеру, при моделировании производственных процессов лучше применять процессное моделирование бизнес-процессов, в частности, метод Eriksson-Penker.

IBM WebSphere Business Modeler

IBM WebSphere Business Modeler позволяет моделировать и имитировать бизнес-процессы, анализировать и создавать отчеты для их усовершенствования. У системы есть ряд преимуществ, среди которых:

1. Обширные и лучшие в своем классе возможности для анализа, имитации и моделирования.
2. Непрерывное улучшение процессов.
3. Усовершенствованные возможности интеграции.
4. Улучшенные сроки возврата инвестиций.
5. Усовершенствованные функции разработки.

Главной особенностью являются более обширные возможности для имитации бизнес-процессов. В модели можно добавлять бизнес-величины, вычленять дополнительные данные. Также можно экспортировать модели в форматах, используемых в других приложениях.

При импорте или определении моделей из иных источников возможно проведение более точного анализа действия бизнес-процессов. Можно связывать процессы с информационными моделями, организациями, ресурсами. Благодаря настраиваемым и стандартным отчетам возможен обмен данными анализа.

Допускается реализация одновременно нескольких версий моделей и публикация моделей процессов.

• Простая формула, чтобы понять, что предприятию нужна автоматизация бизнес-процессов

Какой использовать стандарт моделирования бизнес-процессов

При комплексном подходе к управлению в основном пользуются стандартом моделирования бизнес-процессов IDEF0, так как это классический метод. Ключевой принцип подхода заключается в том, что деятельность компании структурируется на основе ее бизнес-процессов, а не организационно-штатной схемы. Бизнес-процессы, формирующие значимый результат для потребителя, являются наиболее ценными, а в будущем необходимо их улучшать.

Стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0 – это совокупность процедур и правил, предназначенных для разработки функциональной модели объекта определенной предметной области.

Модель IDEF0 – это серия диаграмм с сопроводительными документами. Диаграммы разбивают многоступенчатый объект на несколько составляющих (блоков), что существенно упрощает процесс. Детали всех блоков показаны как блоки на других диаграммах. Все детальные диаграммы – это декомпозиции блока из предшествующего уровня. На каждом этапе декомпозиции диаграмму предшествующего уровня именуют родительской для более детализированной диаграммы. Общее количество уровней в модели – не более 5-6. Опыт показывает, что этого вполне хватает, чтобы построить полную функциональную модель современной компании, работающей в любой сфере.

Изначально стандарт IDEF1 вырабатывался, чтобы стать инструментом для анализа и изучения связи между потоками информации в рамках финансовой деятельности предприятия. Моделирование бизнес-процессов по методике IDEF1 призвано показать, как должна выглядеть информационная структура компании.

Информационное моделирование бизнес-процессов включает несколько составляющих. Главные элементы – это:

• диаграммы – рисунки информационной модели с определенной структурой, представляющие взаимосвязь и состав используемых данных на основе набора правил;
• словарь – каждый элемент модели сопровождает текстовое описание.

Основное понятие в IDEF1 – сущность, которую определяют как абстрактный или реальный объект, наделенный совокупностью известных отличительных свойств. У каждой сущности есть атрибуты и имя.

Поскольку анализировать динамические системы достаточно сложно, в данный момент стандарт почти не используют, и он, едва появившись, перестал развиваться. Сегодня есть алгоритмы и их компьютерные реализации, при помощи которых становится возможным превращение набора статистических программ IDEF0 в динамические модели, базой для построения которых выступают «раскрашенные сети Петри» (CPN – Color Petri Nets).

IDEF3 – IDEF14

Основной элемент IDEF3 – диаграмма, как и в IDEF0. Не менее важный компонент – действие, которое также называют «единицей работы». Действия в рамках данной системы отражены в виде прямоугольника из диаграмм. Действия называют, используя для этого отглагольные существительные или глаголы. При этом каждое обладает уникальным идентификационным номером, который не применяют повторно, даже если в ходе разработки модели действие удаляют. В диаграммах IDEF3 перед номером действия обычно ставят номер его родителя. Окончание одного часто способствует началу другого действия или даже нескольких. Бывает и так, что одно действие может потребовать завершить другие до начала своей реализации.

IDEF4 является методологией создания объектно-ориентированных систем. Благодаря IDEF4 можно наглядно отобразить структуру объектов и заложенные принципы, по которым они взаимодействуют. Это дает возможность проводить анализ и улучшение сложных объектно-ориентированных систем.

IDEF5 является методологией изучения сложных систем.

IDEF6 – Design Rationale Capture – обоснование проектных действий. IDEF6 позволяет значительно упрощать процесс получения информации о моделировании, ее представление и применение при создании фирмами управленческих систем. «Знания о способе» – это определенные обстоятельства, причины, скрытые мотивы, обосновывающие выбранные методы создания моделей. То есть «знания о способе» можно интерпретировать как ответ на вопрос: «Почему получилась именно эта модель, с этими, а не иными характеристиками?». Большая часть способов моделирования концентрируется на создаваемых моделях, не углубляясь в их разработку. Вариант IDEF6 нацелен именно на разработку.

IDEF 7 – Information System Auditing – аудит информационных систем. Метод востребован, но его так и не доработали до конца.

IDEF8 – User Interface Modeling. Метод создания интерфейсов взаимодействия системы с оператором (пользовательских интерфейсов). В данный момент при разработке интерфейсов основное внимание уделяют их внешнему виду. IDFE8 сосредоточен на программировании оптимальной взаимной коммуникации пользователя и интерфейса на 3 уровнях: операции (какая она); вариантах взаимодействия, которые зависят от специфической роли пользователя (как именно тот или иной пользователь должен выполнять ее); и, наконец, на составляющих интерфейса (элементах управления, предлагаемых им для операции).

IDEF9 – Scenario-Driven IS Design (Business Constraint Discovery method) – метод исследования бизнес-ограничений. Призван облегчить обнаружение и анализ ограничений в условиях работы компании. Как правило, при создании моделей не в полном объеме описывают ограничения, способные изменить ход процессов в организации. Информация об основных ограничениях, характере их влияния в лучшем варианте остается не до конца согласованной, нераспределенной рационально, однако нередко она в принципе отсутствует. Это не всегда означает нежизнеспособность построенных моделей. Просто их воплощение будет сопровождаться определенными сложностями, что приведет к нереализованному потенциалу. Вместе с тем, когда имеет место именно совершенствование структур или адаптация к вероятным изменениям, информация об ограничениях становится очень важной.

IDEF10 – Implementation Architecture Modeling – моделирование архитектуры выполнения. Система моделирования бизнес-процессов достаточно востребована, несмотря на то, что не разработана до конца.

IDEF11 – Information Artifact Modeling. Также востребованный, но не доработанный полностью метод.

IDEF12 – Organization Modeling – организационное моделирование бизнес-процессов. Метод востребован, но не выработан полностью.

IDEF13 – Three Schema Mapping Design – трехсхемное проектирование преобразования информации. Востребованный, но не окончательно созданный метод.

IDEF14 – Network Design – метод проектирования компьютерных сетей, основу которых составляют специфические сетевые компоненты, конфигурации сетей, анализ требований. Способ также поддерживает решение по разумному распределению финансовых средств, что позволяет существенно экономить.

Диаграммы информационных потоков DFD – это иерархия функциональных процессов, связывающих потоки информации. Целью представления является демонстрация преобразования каждым процессом входных данных в выходные, а также выявление отношений между процессами.

По этому методу модель системы определяют в виде иерархии диаграмм информационных потоков, описывающих асинхронный процесс преобразования данных от их ввода в систему до выдачи пользователю. Информационные источники (сущности извне) порождают потоки информации, переносящие данные к процессам или подсистемам. Те же преобразуют данные в новые потоки, которые передают сведения к другим подсистемам или процессам, накопителям информации или внешним сущностям – потребителям данных.

В диаграммах потоков информации есть ряд составляющих, ключевые из которых:

• внешние сущности;
• системы и подсистемы;
• процессы;
• накопители информации;
• информационные потоки.

Внешнюю сущность обозначают в виде квадрата, который находится над диаграммой и бросает на нее тень. Так удобнее выделять символ среди остальных.

Подсистему идентифицируют по номеру – для этого он и предназначен. В поле имени вводят ее название в виде предложения, где есть подлежащее, соответствующие дополнения и определения.

Процесс является преобразованием по определенному алгоритму входных информационных потоков в выходные. Физически он реализуется рядом способов: созданием в компании отдела, осуществляющего обработку входной документации, отчетов; подготовкой программ; использованием логического устройства в виде аппарата и т.д.

Процесс, как и подсистему, идентифицируют по номеру. В поле имени вносят название процесса – предложение, где есть активный недвусмысленный глагол в неопределенной форме (рассчитать, просчитать, получить, проверить), за ним в винительном падеже ставят существительные, к примеру: «Ввести информацию о текущих затратах», «Проверить поступление средств» и т.д.

Об отделе компании, программе или аппаратном устройстве, выполняющем данный процесс, узнают благодаря сведениям из поля физической реализации.

Накопитель данных является абстрактным устройством, где хранят информацию. Эти данные в любой момент можно перенести в накопитель и, спустя определенное время, вычленить. При этом варианты размещения и вычленения могут быть разными. В качестве накопителя информации можно использовать ящик в картотеке, микрофишу, таблицу, файл и т.д.

Накопителю данных присваивают произвольное число и букву D. Название накопителя подбирают так, чтобы, смотря на него, проектировщик получал максимум информации.

Как правило, накопитель информации – прообраз будущей базы данных. Хранящиеся в нем сведения должны соответствовать модели.

Поток данных определяет сведения, которые передаются через некоторое соединение от источника к приемнику. Поток сведений на диаграмме отражают в виде линии, которая заканчивается на стрелку, показывающую, куда движется поток. У каждого потока данных есть имя, которое отражает содержащуюся в нем информацию.

Строительство иерархии DFD требуется, прежде всего, для ясного и понятного описания системы на всех уровнях детализации, а также разделения этих уровней на несколько частей с определенной взаимосвязью.

• Как навести порядок в бизнес-процессах, если вам досталась «нехорошая» компания

Главные этапы моделирования бизнес-процессов

Этап 1. Идентификация.

На этом этапе идентифицируют бизнес-процессы, описывают границы их моделирования и взаимодействий, нередко ставят различные цели. Процессы могут уже существовать в компании (тогда их описывают, как есть (As Is)) или разрабатываться, корректироваться (To Be).

Этап 2. Сбор информации.

Основываясь на знаниях о процессе, специалисты занимаются определением его контрольных точек, выявлением в них ключевых показателей, составляют план сбора информации о процессе. Все полученные данные в дальнейшем применяют для анализа.

Этап 3. Анализ информации.

Сведения, собранные на предыдущем этапе, анализируют, смотрят, не расходятся ли они с фактическими данными (так как следует разработать бизнес-требования к процессу) и прибегают к имитационному моделированию.

Этап 4. Внесение улучшений.

Когда разработка бизнес-требований подходит к завершению, их начинают внедрять, внося изменения в методологическую документацию, информационные системы, проводя ряд организационных мероприятий, внося коррективы в систему отчетности и т.д. После того как бизнес-процесс внедрен, его рассматривают как действующий элемент в системе управления процессами.

Этап 5. Контроль над внедрением.

В определенное время контроля, установленное при внедрении или на основе информации, собранной при плановом мониторинге, анализируют, насколько эффективно введение бизнес-процесса. В рамках анализа сопоставляют фактические и плановые показатели и делают вывод, нужно ли вносить в бизнес-процесс дополнительные изменения. Если да, то снова начинают непрерывно улучшать бизнес-процессы.

• улучшение модели «как должно быть». Моделирование бизнес-процессов не ограничивается только созданием модели «как должно быть». Каждый из процессов по ходу работы продолжает изменяться и совершенствоваться, поэтому модели процессов должны регулярно пересматриваться и улучшаться. Эта стадия моделирования связана с постоянным улучшением процессов и улучшением модели бизнес-процессов.

Виды моделирования бизнес процессов

Моделирование бизнес процессов может иметь различную направленность. Это зависит от того, какие проблемы предполагается решить с его помощью. Учет абсолютно всех воздействий на процесс может значительно усложнить модель и привести к избыточности описания процесса. Чтобы этого избежать, моделирование бизнес процессов разделяют по видам. Вид моделирования выбирается в зависимости от исследуемых характеристик процесса.

Наиболее часто, для целей совершенствования процесса применяют следующие виды моделирования:

• Функциональное моделирование. Этот вид моделирования подразумевает описание процессов в виде взаимосвязанных, четко структурированных функций. При этом строгая временная последовательность функций, в том виде, как она существует в реальных процессах, не обязательна.
• Объектное моделирование - подразумевает описание процессов, как набора взаимодействующих объектов – т.е. производственных единиц. Объектом является какой-либо предмет, преобразуемый в ходе выполнения процессов.
• Имитационное моделирование – при таком виде моделирования бизнес-процессов подразумевается моделирование поведения процессов в различных внешних и внутренних условиях с анализом динамических характеристик процессов и с анализом распределения ресурсов.

Разделение моделирования по видам выполняется для упрощения работы и концентрации внимания на тех или иных характеристиках процесса. При этом для одного и того же процесса могут быть применены различные виды моделирования. Это позволяет работать с одним видом моделей независимо от других.

Принципы моделирования бизнес процессов

Моделирование бизнес процессов основывается на ряде принципов, которые дают возможность создать адекватные модели процессов. Их соблюдение позволяет описать множество параметров состояния процессов таким образом, чтобы внутри одной модели компоненты были тесно взаимосвязаны, в то время как отдельные модели оставались в достаточной степени независимыми друг от друга.

Главными принципами моделирования бизнес процессов являются следующие:

• Принцип декомпозиции – каждый процесс может быть представлен набором иерархически выстроенных элементов. В соответствии с этим принципом процесс необходимо детализировать на составляющие элементы.
• Принцип сфокусированности – для разработки модели необходимо абстрагироваться от множества параметров процесса и сфокусироваться на ключевых аспектах. Для каждой модели эти аспекты могут быть свои.
• Принцип документирования – элементы, входящие в процесс, должны быть формализованы и зафиксированы в модели. Для различных элементов процесса необходимо использовать различающиеся обозначения. Фиксация элементов в модели зависит от вида моделирования и выбранных методов.
• Принцип непротиворечивости – все элементы, входящие в модель процесса должны иметь однозначное толкование и не противоречить друг другу.
• Принцип полноты и достаточности – прежде чем включать в модель тот или иной элемент, необходимо оценить его влияние на процесс. Если элемент не существенный для выполнения процесса, то его включение в модель не целесообразно, т.к. он может только усложнить модель бизнес-процесса.

Методы моделирования бизнес процессов

На сегодняшний день существует достаточно большое количество методов моделирования бизнес процессов. Эти методы относятся к разным видам моделирования и позволяют сфокусировать внимание на различных аспектах. Они содержат как графические, так и текстовые средства, за счет которых можно наглядно представить основные компоненты процесса и дать точные определения параметров и связей элементов.

Наиболее часто в менеджменте качества моделирование бизнес-процессов выполняют с помощью следующих методов:

Flow Chart Diagram (диаграмма потока работ) – это графический метод представления процесса в котором операции, данные, оборудование процесса и пр. изображаются специальными символами. Метод применяется для отображения логической последовательности действий процесса. Главным достоинством метода является его гибкость. Процесс может быть представлен множеством способов.

Data Flow Diagram (диаграмма потока данных). Диаграмма потока данных или DFD применяется для отображения передачи информации (данных) от одной операции процесса к другой. DFD описывает взаимосвязь операций за счет информации и данных. Этот метод является основой структурного анализа процессов, т.к. позволяет разложить процесс на логические уровни. Каждый процесс может быть разбит на подпроцессы с более высоким уровнем детализации. Применение DFD позволяет отразить только поток информации, но не поток материалов. Диаграмма потока данных показывает, как информация входит и выходит из процесса, какие действия изменяют информацию, где информация хранится в процессе и пр.

Role Activity Diagram (диаграмма ролей). Она применяется для моделирования процесса с точки зрения отдельных ролей, групп ролей и взаимодействия ролей в процессе. Роль представляет собой абстрактный элемент процесса, выполняющий какую-либо организационную функцию. Диаграмма ролей показывает степень «ответственности» за процесс и его операции, а также взаимодействие ролей.

IDEF (Integrated Definition for Function Modeling) – представляет собой целый набор методов для описания различных аспектов бизнес-процессов (IDEF0, IDEF1, IDEF1X , IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5). Эти методы строятся на базе методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique). Для моделирования бизнес процессов наиболее часто применяют методы IDEF0 и IDEF3.

Введение.

1. Основные принципы моделирования систем управления.

1.1. Принципы системного подхода в моделировании систем управления.

1.2. Подходы к исследованию систем управления.

1.3. Стадии разработки моделей.

2. Общая характеристика проблемы моделирования систем управления.

2.1. Цели моделирования систем управления.

3. Классификация видов моделирования систем.

Заключение.

Список литературы.

1.1. ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе по теме “Применение моделирования при исследовании систем управления” я попытаюсь раскрыть основные методы и принципы моделирования в разрезе исследования систем управления.

Моделирование (в широком смысле) является основным методом иссле­дований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решений в раз­личных сферах инженерной деятельности. Существующие и проектируемые системы можно эффективно исследовать с помощью математических моделей (аналитических и имитационных), реализуемых на современных ЭВМ, которые в этом случае выступают в качестве инструмента экспериментатора с моделью системы.

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятель­ности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к сфере управле­ния различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации. Остановим­ся на философских аспектах моделирования, а точнее общей теории моделирования.

Методологическая основа моделирования. Все то, на что направ­лена человеческая деятельность, называется объектом (лат. objection - предмет). Выработка методологии направлена на упо­рядочение получения и обработки информации об объектах, кото­рые существуют вне нашего сознания и взаимодействуют между собой и внешней средой.

В научных исследованиях большую роль играют гипотезы, т. е. определенные предсказания, основывающиеся на небольшом коли­честве опытных данных, наблюдений, догадок. Быстрая и полная проверка выдвигаемых гипотез может быть проведена в ходе специ­ально поставленного эксперимента. При формулировании и провер­ке правильности гипотез большое значение в качестве метода сужде­ния имеет аналогия.

Обобщенно моделирование можно определить как метод опос­редованного познания, при котором изучаемый объект-оригинал находится в некотором соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых происходит такая замена, а также формы соответствия модели и оригинала могут быть различными:

1) моделирование как познавательный процесс, содержащий пе­реработку информации, поступающей из внешней среды, о проис­ходящих в ней явлениях, в результате чего в сознании появляются образы, соответствующие объектам;

2) моделирование, заключающееся в построении некоторой си­стемы-модели (второй системы), связанной определенными соот­ношениями подобия с системой-оригиналом (первой системой), причем в этом случае отображение одной системы в другую являет­ся средством выявления зависимостей между двумя системами, отраженными в соотношениях подобия, а не результатом непосред­ственного изучения поступающей информации.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

Моделирование начинается с формирования предмета исследований - сис­темы понятий, отражающей существенные для моделирования характеристи­ки объекта. Эта задача является достаточно сложной, что подтверждается различной интерпретацией в научно-технической литературе таких фундамен­тальных понятий, как система, модель, моделирование. Подобная неоднознач­ность не говорит об ошибочности одних и правильности других терминов, а отражает зависимость предмета исследований (моделирования) как от рас­сматриваемого объекта, так и от целей исследователя. Отличительной особен­ностью моделирования сложных систем является его многофункциональность и многообразие способов использования; оно становится неотъемлемой частью всего жизненного цикла системы. Объясняется это в первую очередь технологи­чностью моделей, реализованных на базе средств вычислительной техники: достаточно высокой скоростью получения результатов моделирования и их сравнительно невысокой себестоимостью.

1.1. Принципы системного подхода в моделировании систем.

В настоящее время при анализе и синтезе сложных (больших) систем получил развитие системный подход, который отличается от классического (или индуктивного) подхода. Последний рассматри­вает систему путем перехода от частного к общему и синтезирует (конструирует) систему путем слияния ее компонент, разрабатыва­емых раздельно. В отличие от этого системный подход предполага­ет последовательный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит цель, причем исследуемый объект выделяется из окружающей среды.

Объект моделирования. Специалисты по проектированию и эксплуатации сложных систем имеют дело с системами управления различных уровней, обладающими общим свойством - стремлением достичь некоторой цели. Эту особенность учтем в следующих определениях системы. Система S - целенаправленное множество! взаимосвязанных элементов любой природы. Внешняя среда Е- множество существующих вне системы элементов любой природы, оказывающих влияние на систему или находящихся под ее воздействием. "

В зависимости от цели исследования могут рассматриваться разные соотношения между самим объектом S и внешней средой Е. Таким образом, в зависимости от уровня, на котором находится наблюдатель, объект исследования может выделяться по-разному и могут иметь место различные взаимодействия этого объекта с внешней средой.

С развитием науки и техники сам объект непрерывно усложняет­ся, и уже сейчас говорят об объекте исследования как о некоторой сложной системе, которая состоит из различных компонент, вза­имосвязанных друг с другом. Поэтому, рассматривая системный подход как основу для построения больших систем и как базу создания методики их анализа и синтеза, прежде всего необходимо определить само понятие системного подхода.

Системный подход - это элемент учения об общих законах развития природы и одно из выражений диалектического учения. Можно привести разные определения системного подхода, но на­иболее правильно то, которое позволяет оценить познавательную сущность этого подхода при таком методе исследования систем, как моделирование. Поэтому весьма важны выделение самой системы S и внешней среды Е из объективно существующей реальности и описание системы исходя из общесистемных позиций.

При системном подходе к моделированию систем необходимо прежде всего четко определить цель моделирования. Поскольку невозможно полностью смоделировать реально функционирующую систему (систему-оригинал, или первую систему), создается модель (система-модель, или вторая система) под поставленную проблему. Таким образом, применительно к вопросам моделирования цель возникает из требуемых задач моделирования, что позволяет по­дойти к выбору критерия и оценить, какие элементы войдут в со­здаваемую модель М. Поэтому необходимо иметь критерий отбора отдельных элементов в создаваемую модель.

1.2. Подходы к исследованию систем.

Важным для системного под­хода является определение структуры системы - совокупности связей между элементами системы, отражающих их взаимодейст­вие. Структура системы может изучаться извне с точки зрения состава отдельных подсистем и отношений между ними, а также изнутри, когда анализируются отдельные свойства, позволяющие системе достигать заданной цели, т. е. когда изучаются функции системы. В соответствии с этим наметился ряд подходов к ис­следованию структуры системы с ее свойствами, к которым следует прежде всего отнести структурный и функциональный.

При структурном подходе выявляются состав выделенных эле­ментов системы S и связи между ними. Совокупность элементов и связей между ними позволяет судить о структуре системы. После­дняя в зависимости от цели исследования может быть описана на разных уровнях рассмотрения. Наиболее общее описание струк­туры - это топологическое описание, позволяющее определить в самых общих понятиях составные части системы и хорошо фор­мализуемое на базе теории графов.

Менее общим является функциональное описание, когда рас­сматриваются отдельные функции, т. е. алгоритмы поведения систе­мы, и реализуется функциональный подход, оценивающий функции, которые выполняет система, причем под функцией понимается свойство, приводящее к достижению цели. Поскольку функция от­ображает свойство, а свойство отображает взаимодействие системы S с внешней средой Е, то свойства могут быть выражены в виде либо некоторых характеристик элементов S iV) и подсистем Si систе­мы, либо системы S в целом.

При наличии некоторого эталона сравнения можно ввести коли­чественные и качественные характеристики систем. Для количест­венной характеристики вводятся числа, выражающие отношения между данной характеристикой и эталоном. Качественные харак­теристики системы находятся, например, с помощью метода экс­пертных оценок.

Проявление функций системы во времени S(t), т. е. функци­онирование системы, означает переход системы из одного состояния в другое, т. е. движение в пространстве состояний Z. При эксплу­атации системы S весьма важно качество ее функционирования, определяемое показателем эффективности и являющееся значением критерия оценки эффективности. Существуют различные подходы к выбору критериев оценки эффективности. Система S может оце­ниваться либо совокупностью частных критериев, либо некоторым общим интегральным критерием.

Следует отметить, что создаваемая модель М с точки зрения системного подхода также является системой, т. е. S"=S"(M), и мо­жет рассматриваться по отношению к внешней среде Е. Наиболее просты по представлению модели, в которых сохраняется прямая аналогия явления. Применяют также модели, в которых нет прямой аналогии, а сохраняются лишь законы и общие закономерности поведения элементов системы S. Правильное понимание взаимосвя­зей как внутри самой модели М, так и взаимодействия ее с внешней средой Е в значительной степени определяется тем, на каком уровне находится наблюдатель.

Простой подход к изучению взаимосвязей между отдельными частями модели предусматривает рассмотрение их как отражение связей между отдельными подсистемами объекта. Такой классичес­кий подход может быть использован при создании достаточно простых моделей. Процесс синтеза модели М на основе классичес­кого (индуктивного) подхода представлен на рис. 1.1, а. Реальный объект, подлежащий моделированию, разбивается на отдель­ные подсистемы, т. е. выбираются исходные данные Д для моделирования и ставятся цели Ц, отображающие отдельные сто­роны процесса моделирования. По отдельной совокупности исход­ных данных Д ставится цель моделирования отдельной стороны функционирования системы, на базе этой цели формируется некото­рая компонента К будущей модели. Совокупность компонент объ­единяется в модель М.

Таким образом, разработка модели М на базе классического подхода означает суммирование отдельных компонент в единую модель, причем каждая из компонент решает свои собственные задачи и изолирована от других частей модели. Поэтому классичес­кий подход может быть использован для реализации сравнительно простых моделей, в которых возможно разделение и взаимно неза­висимое рассмотрение отдельных сторон функционирования реаль­ного объекта. Для модели сложного объекта такая разобщенность решаемых задач недопустима, так как приводит к значительным затратам ресурсов при реализации модели на базе конкретных программно-технических средств. Можно отметить две отличитель­ные стороны классического подхода: наблюдается движение от частного к общему, создаваемая модель (система) образуется путем суммирования отдельных ее компонент и не учитывается возник­новение нового системного эффекта.

С усложнением объектов моделирования возникла необхо­димость наблюдения их с более высокого уровня. В этом случае наблюдатель (разработчик) рассматривает данную систему S как некоторую подсистему какой-то метасистемы, т. е. систе­мы более высокого ранга, и вынужден перейти на позиции но­вого системного подхода, который позволит ему построить не только исследуемую систему, решающую совокупность задач, но и создавать систему, являющуюся составной частью метасисте­мы.

Системный подход получил применение в системотехнике в связи с необходимостью исследования больших реальных систем, ког­да сказалась недостаточность, а иногда ошибочность принятия каких-либо частных решений. На возникновение системного подхо­да повлияли увеличивающееся количество исходных данных при разработке, необходимость учета сложных стохастических связей в системе и воздействий внешней среды Е. Все это заставило ис­следователей изучать сложный объект не изолированно, а во вза­имодействии с внешней средой, а также в совокупности с другими системами некоторой метасистемы.

Системный подход позволяет решить проблему построения сложной системы с учетом всех факторов и возможностей, пропорци-1 овальных их значимости, на всех этапах исследования системы 5" и построения модели М". Системный подход означает, что каждая система S является интегрированным целым даже тогда, когда она состоит из отдельных разобщенных подсистем. Таким образом, в основе системного подхода лежит рассмотрение системы как интегрированного целого, причем это рассмотрение при разработке начинается с главного - формулировки цели функционирования. На основе исходных данных Д, которые известны из анализа внешней системы, тех ограничений, которые накладываются на систему сверху либо исходя из возможностей ее реализации, и на основе цели функционирования формулируются исходные требования Т к модели системы S. На базе этих требований формируются ориентировочно некоторые подсистемы П, эле­менты Э и осуществляется наиболее сложный этап синтеза - вы-< бор В составляющих системы, для чего используются специальные критерии выбора КВ.

При моделировании необходимо обеспечить максимальную эффективность модели системы, которая определяется как некоторая разность между какими-то показателями результатов, полученных в итоге эксплуатации модели, и теми затратами, которые были вложены в ее разработку и создание.

1.3. Стадии разработки моделей.

На базе системного подхода может быть предложена и некоторая последовательность разработки мо­делей, когда выделяют две основные стадии проектирования: мак­ропроектирование и микропроектирование.

На стадии макропроектирования на основе данных о ре­альной системе S и внешней среде Е строится модель внешней среды, выявляются ресурсы и ограничения для построения моде­ли системы, выбирается модель системы и критерии, позволяющие оценить адекватность модели М реальной системы S. Постро­ив модель системы и модель внешней среды, на основе критерия эффективности функционирования системы в процессе моделирования выбирают оптимальную стратегию управления, что позво­ляет реализовать возможности модели по воспроизведению отдель­ных сторон функционирования реальной системы S.

Стадия микропроектирования в значительной степени зави­сит от конкретного типа выбранной модели. В случае имитацион­ной модели необходимо обеспечить создание информационного, математического, технического и программного обеспечении систе­мы моделирования. На этой стадии можно установить основные характеристики созданной модели, оценить время работы с ней и затраты ресурсов для получения заданного качества соответствия модели процессу функционирования системы S.

Независимо от типа используемой модели М при ее построении необходимо руководствоваться рядом принципов системного под­хода: 1) пропорционально-последовательное продвижение по эта­пам и направлениям создания модели; 2) согласование информаци­онных, ресурсных, надежностных и других характеристик; 3) пра­вильное соотношение отдельных уровней иерархии в системе моде­лирования; 4) целостность отдельных обособленных стадий постро­ения модели.

Модель М должна отвечать заданной цели ее создания, поэтому отдельные части должны компоноваться взаимно, исходя из единой системной задачи. Цель может быть сформулирована качественно, тогда она будет обладать большей содержательностью и длитель­ное время может отображать объективные возможности данной системы моделирования. При количественной формулировке цели возникает целевая функция, которая точно отображает наиболее существенные факторы, влияющие на достижение цели.

Построение модели относится к числу системных задач, при решении которых синтезируют решения на базе огромного числа исходных данных, на основе предложений больших коллективов специалистов. Использование системного подхода в этих условиях позволяет не только построить модель реального объекта, но и на базе этой модели выбрать необходимое количество управляющей информации в реальной системе, оценить показатели ее функци­онирования и тем самым на базе моделирования найти наиболее эффективный вариант построения и выгодный режим функциониро­вания реальной системы S.

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

С развитием системных исследований, с расширением экспери­ментальных методов изучения реальных явлений все большее значе­ние приобретают абстрактные методы, появляются новые научные Дисциплины, автоматизируются элементы умственного труда. Важное значение при создании реальных систем S имеют математические методы анализа и синтеза, целый ряд открытий базируется на! чисто теоретических изысканиях. Однако было бы неправильно забывать о том, что основным критерием любой теории является практика, и даже сугубо математические, отвлеченные науки базируются в своей основе на фундаменте практических знаний.

Экспериментальные исследования систем. Одновременно с развитием теоретических методов анализа и синтеза совершенствуются и методы экспериментального изучения реальных объектов, появляются новые средства исследования. Однако эксперимент был и остается одним из основных и существенных инструментов познания. Подобие и моделирование позволяют по-новому описать реальный! процесс и упростить экспериментальное его изучение. Совершенствуется и само понятие моделирования. Если раньше моделирование! означало реальный физический эксперимент либо построение макета, имитирующего реальный процесс, то в настоящее время появились новые виды моделирования, в основе которых лежит постановка не только физических, но также и математических эксперимен­тов.

Познание реальной действительности является длительным и сложным процессом. Определение качества функционирования большой системы, выбор оптимальной структуры и алгоритмов! поведения, построение системы S в соответствии с поставленной! перед нею целью - основная проблема при проектировании современных систем, поэтому моделирование можно рассматривать как один из методов, используемых при проектировании и исследовании больших систем.

Моделирование базируется на некоторой аналогии реального и мысленного эксперимента. Аналогия - основа для объяснения изучаемого явления, однако критерием истины может служить только практика, только опыт. Хотя современные научные гипотезы могут создаться чисто теоретическим путем, но, по сути, базируются на широких практических знаниях. Для объяснения реальных; процессов выдвигаются гипотезы, для подтверждения которых ставится эксперимент либо проводятся такие теоретические рассуждения, которые логически подтверждают их правильность. В широком смысле под экспериментом можно понимать некоторую процедур организации и наблюдения каких-то явлений, которые осуществляв ют в условиях, близких к естественным, либо имитируют их. 3

Различают пассивный эксперимент, когда исследователь наблюдает протекающий процесс, и активный, когда наблюдатель вмешивается и организует протекание процесса. В последнее время распространен активный эксперимент, поскольку именно на его основе) удается выявить критические ситуации, получить наиболее интересные закономерности, обеспечить возможность повторения эксперимента в различных точках и т. д.

В основе любого вида моделирования лежит некоторая модель, имеющая соответствие, базирующееся на некотором общем качест­ве, которое характеризует реальный объект. Объективно реальный объект обладает некоторой формальной структурой, поэтому для любой модели характерно наличие некоторой структуры, соответ­ствующей формальной структуре реального объекта, либо изуча­емой стороне этого объекта.

В основе моделирования лежат информационные провесы, по­скольку само создание модели М базируется на информации о ре­альном объекте. В процессе реализации модели получается инфор­мация о данном объекте, одновременно в процессе эксперимента с моделью вводится управляющая информация, существенное ме­сто занимает обработка полученных результатов, т. е. информация лежит в основе всего процесса моделирования.

Характеристики моделей систем. В качестве объекта моделирова­ния выступают сложные организационно-технические системы, ко­торые можно отнести к классу больших систем. Более того, по своему содержанию и созданная модель М также становится систе­мой S(M) и тоже может быть отнесена к классу больших систем, для которых характерно следующее.

1. Цель функционирования, которая определяет степень целена­правленности поведения модели М. В этом случае модели могут быть разделены на одноцелевые, предназначенные для решения одной задачи, и многоцелевые, позволяющие разрешить или рас­смотреть ряд сторон функционирования реального объекта.

2. Сложность, которую, учитывая, что модель М является сово­купностью отдельных элементов и связей между ними, можно оценить по общему числу элементов в системе и связей между ними. По разнообразию элементов можно выделить ряд уровней иерар­хии, отдельные функциональные подсистемы в модели М, ряд входов и выходов и т. д., т. е. понятие сложности может быть идентифицировано по целому ряду признаков.

3. Целостность, указывающая на то, что создаваемая модель М является одной целостной системой S(M), включает в себя большое количество составных частей (элементов), находящихся в сложной взаимосвязи друг с другом.

4. Неопределенность, которая проявляется в системе: по состоянию системы, возможности достижения поставленной цели, методам. решения задач, достоверности исходной информации и т. д. Основной характеристикой неопределенности служит такая ме­ра информации, как энтропия, позволяющая в ряде случаев оценить количество управляющей информации, необходимой для достиже­ния заданного состояния системы. При моделировании основная цель - получение требуемого соответствия модели реальному объекту и в этом смысле количество управляющей информации в модели можно также оценить с помощью энтропии и найти то предельное минимальное количество, которое необходимо для получения требуемого результата с заданной достоверностью. Та­ким образом, понятие неопределенности, характеризующее боль­шую систему, применимо к модели М и является одним из ее основных признаков .

5. Поведенческая страта, которая позволяет оценить эффектив­ность достижения системой поставленной цели. В зависимости от наличия случайных воздействий можно различать детерминирован­ные и стохастические системы, по своему поведению - непрерыв­ные и дискретные и т. д. Поведенческая страта рассмотрения систе­мы ^позволяет применительно к модели М оценить эффективность построенной модели, а также точность и достоверность полученных при этом результатов. Очевидно, что поведение модели М не обя­зательно совпадает с поведением реального объекта, причем часто моделирование может быть реализовано на базе иного материаль­ного носителя.

6. Адаптивность, которая является свойством высокоорганизо­ванной системы. Благодаря адаптивности удается приспособиться к различным внешним возмущающим факторам в широком диапа­зоне изменения воздействий внешней среды. Применительно в мо­дели существенна возможность ее адаптации в широком спектре возмущающих воздействий, а также изучение поведения модели в изменяющихся условиях, близких к реальным. Надо отметить, что существенным может оказаться вопрос устойчивости модели к раз­личным возмущающим воздействиям. Поскольку модель М - сложная система, весьма важны вопросы, связанные с ее сущест­вованием, т. е. вопросы живучести, надежности и т. д..

7. Организационная структура системы моделирования, кото­рая во многом зависит от сложности модели и степени совершенст­ва средств моделирования. Одним из последних достижений в об­ласти моделирования можно считать возможность использования имитационных моделей для проведения машинных экспериментов. Необходимы оптимальная организационная структура комплекса технических средств, информационного, математического и про­граммного обеспечении системы моделирования S"(M), оптималь­ная организация процесса моделирования, поскольку следует об­ращать особое внимание на время моделирования и точность полу­чаемых результатов.

8. Управляемость модели, вытекающая из необходимости обес­печивать управление со стороны экспериментаторов для получения возможности рассмотрения протекания процесса в различных усло­виях, имитирующих реальные. В этом смысле наличие многих управляемых параметров и переменных модели в реализованной системе моделирования дает возможность поставить широкий экс­перимент и получить обширный спектр результатов.

9. Возможность развития модели, которая исходя из современ­ного уровня науки и техники позволяет создавать мощные системы моделирования S(M) исследования многих сторон функциони­рования реального объекта. Однако нельзя при создании системы моделирования ограничиваться только задачами сегодняшнего дня. Необходимо предусматривать возможность развития системы мо­делирования как по горизонтали в смысле расширения спектра изучаемых функций, так и по вертикали в смысле расширения числа подсистем, т. е. созданная система моделирования должна позво­лять применять новые современные методы и средства. Естествен­но, что интеллектуальная система моделирования может функци­онировать только совместно с коллективом людей, поэтому к ней предъявляют эргономические требования.

2.1. Цели моделирования систем управления.

Одним из наиболее важных аспек­тов построения систем моделирования является проблема цели. Любую модель строят в зависимости от цели, которую ставит перед ней исследователь, поэтому одна из основных проблем при моделировании - это проблема целевого назначения. Подобие процесса, протекающего в модели М, реальному процессу является не целью, а условием правильного функционирования модели, и по­этому в качестве цели должна быть поставлена задача изучения какой-либо стороны функционирования объекта.

Для упрощения модели М цели делят на подцели и создают более эффективные виды моделей в зависимости от полученных подцелей моделирования. Можно указать целый ряд примеров це­лей моделирования в области сложных систем. Например, для предприятием весьма существенно изучение процессов оператив­ного управления производством, оперативно-календарного плани­рования, перспективного планирования и здесь также могут быть успешно использованы методы моделирования.

Если цель моделирования ясна, то возникает следующая пробле­ма, а именно проблема построения модели М. Построение модели оказывается возможным, если имеется информация или выдвинуты гипотезы относительно структуры, алгоритмов и параметров ис­следуемого объекта. На основании их изучения осуществляется идентификация объекта. В настоящее время широко применяют различные способы оценки параметров: по методу наименьших квадратов, по методу максимального правдоподобия, байесовские, марковские оценки.

Если модель М построена, то следующей проблемой можно считать проблему работы с ней, т. е. реализацию модели, основные задачи которой - минимизация времени получения конечных peзультатов и обеспечение их достоверности.

Для правильно построенной модели М характерным является то, что она выявляет лишь те закономерности, которые нужны исследователю, и не рассматривает свойства системы S, не существенные для данного исследования. Следует отметить, что оригинал и модель должны быть одновременно сходны по одним признакам и различны по другим, что позволяет выделить наиболее важные изучаемые свойства. В этом смысле модель выступает как некоторый “заместитель” оригинала, обеспечивающий фиксацию и изучение лишь некоторых свойств реального объекта.

В одних случаях наиболее сложной оказывается идентификация в других - проблема построения формальной структуры объекта. Возможны трудности и при реализации модели, особенно в случай имитационного моделирования больших систем. При этом следует подчеркнуть роль исследователя в процессе моделирования. Постановка задачи, построение содержательной модели реального объекта во многом представляют собой творческий процесс и базируются на эвристике. И в этом смысле нет формальных путей выбора оптимального вида модели. Часто отсутствуют формальные методы, позволяющие достаточно точно описать реальный процесс. Поэтому выбор той или иной аналогии, выбор того или иного математического аппарата моделирования полностью основывается на имеющемся опыте исследователя и ошибка исследовав теля может привести к ошибочным результатам моделирований.

Средства вычислительной техники, которые в настоящее время широко используются либо для вычислений при аналитическом моделировании, либо для реализации имитационной модели системы, могут лишь помочь с точки зрения эффективности реализации сложной модели, но не позволяют подтвердить правильность тон или иной модели. Только на основе обработанных данных, опыта исследователя можно с достоверностью оценить адекватность модели по отношению к реальному процессу.

Если в ходе моделирования существенное место занимает реаль­ный физический эксперимент, то здесь весьма важна и надежность используемых инструментальных средств, поскольку сбои и отказы программно-технических средств могут приводить к искаженным значениям выходных данных, отображающих протекание процесса. И в этом смысле при проведении физических экспериментов необ­ходимы специальная аппаратура, специально разработанное мате­матическое и информационное обеспечение, которые позволяют реализовать диагностику средств моделирования, чтобы отсеять те ошибки в выходной информации, которые вызваны неисправностя­ми функционирующей аппаратуры. В ходе машинного эксперимен­та могут иметь место и ошибочные действия человека-оператора. В этих условиях серьезные задачи стоят в области эргономического обеспечения процесса моделирования.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ.

В основе моделирования лежит теория подобия, которая утвер­ждает, что абсолютное подобие может иметь место лишь при замене одного объекта другим точно таким же. При моделирова­нии абсолютное подобие не имеет места и стремятся к тому, чтобы модель достаточно хорошо отображала исследуемую сторону функ­ционирования объекта.

Классификационные признаки. В качестве одного из первых при­знаков классификации видов моделирования можно выбрать сте­пень полноты модели и разделить модели в соответствии с этим признаком на полные, неполные и приближенные. В основе полного моделирования лежит полное подобие, которое проявляется как во времени, так и в пространстве. Для неполного моделирования характерно неполное подобие модели изучаемому объекту. В основе приближенного моделирования лежит приближенное подобие, при котором некоторые стороны функционирования реального объекта не моделируются совсем.

В зависимости от характера изучаемых процессов в системе S все виды моделирования могут быть разделены на детерми­нированные и стохастические, статические и динамические, диск­ретные, непрерывные и дискретно-непрерывные. Детерминирован­ное моделирование отображает детерминированные процессы, т. е. процессы, в которых предполагается отсутствие всяких случайных воздействий; стохастическое моделирование отображает вероят­ностные процессы и события. В этом случае анализируется ряд реализаций случайного процесса и оцениваются средние характе­ристики, т. е. набор однородных реализаций. Статическое моде­лирование служит для описания поведения объекта в какой-либо момент времени, а динамическое моделирование отражает поведение объекта во времени. Дискретное моделирование служит для описания процессов, которые предполагаются дискретными, соответственно непрерывное моделирование позволяет отразить непрерывные процессы в системах, а дискретно-непрерывное моделировании используется для случаев, когда хотят выделить наличие как дискретных, так и непрерывных процессов.

В зависимости от формы представления объекта (системы J можно выделить мысленное и реальное моделирование.

Мысленное моделирование часто является единственным способом моделирования объектов, которые либо практически нереализуемы в заданном интервале времени, либо существуют вне условий, возможных для их физического создания. Например, на базе мысленного моделирования могут быть проанализированы многие ситуации микромира, которые не поддаются физическому эксперименту. Мысленное моделирование может быть реализовано в вид наглядного, символического и математического.

Аналоговое моделирование основывается на применении анало­гий различных уровней. Наивысшим уровнем является полная ана­логия, имеющая место только для достаточно простых объектов. С усложнением объекта используют аналогии последующих уров­ней, когда аналоговая модель отображает несколько либо только одну сторону функционирования объекта.

Существенное место при мысленном наглядном моделировании занимает макетирование. Мысленный макет может применяться в случаях, когда протекающие в реальном объекте процессы не поддаются физическому моделированию, либо может предшество­вать проведению других видов моделирования. В основе постро­ения мысленных макетов также лежат аналогии, однако обычно базирующиеся на причинно-следственных связях между явлениями и процессами в объекте. Если ввести условное обозначение отдель­ных понятий, т. е. знаки, а также определенные операции между этими знаками, то можно реализовать знаковое моделирование и с помощью знаков отображать набор понятий - составлять от­дельные цепочки из слов и предложений. Используя операции объ­единения, пересечения и дополнения теории множеств, можно в от­дельных символах дать описание какого-то реального объекта.

В основе языкового моделирования лежит некоторый тезаурус. Последний образуется из набора входящих понятий, причем этот набор должен быть фиксированным. Следует отметить, что между тезаурусом и обычным словарем имеются принципиальные раз­личия. Тезаурус - словарь, который очищен от неоднозначности, т. е. в нем каждому слову может соответствовать лишь единствен­ное понятие, хотя в обычном словаре одному слову могут соответ­ствовать несколько понятий.

Символическое моделирование представляет собой искусственный процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает основные свойства его отношений с помощью опреде­ленной системы знаков или символов.

Математическое моделирование. Для исследования характерис­тик процесса функционирования любой системы S математичес­кими методами, включая и машинные, должна быть проведена формализация этого процесса, т. е. построена математическая мо­дель.

Под математическим моделированием будем понимать процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью, и исследование этой модели, позволяющее получать характеристи­ки рассматриваемого реального объекта. Вид математической мо­дели зависит как от природы реального объекта, так и задач ис­следования объекта и требуемой достоверности и точности решения этой задачи. Любая математическая модель, как и всякая другая,

Рис 1. Классификация видов моделирования систем.

описывает реальный объект лишь с некоторой степенью приближе­ния к действительности. Математическое моделирование для исследования характеристик процесса функционирования систем можно разделить на аналитическое, имитационное и комбинирован­ное.

Для аналитического моделирования характерно то, что процессы функционирования элементов системы записываются в виде неко­торых функциональных соотношений (алгебраических, интегродиф-ференциальных, конечно-разностных и т. п.) или логических усло­вий. Аналитическая модель может быть исследована следующими методами: а) аналитическим, когда стремятся получить в общем виде явные зависимости для искомых характеристик; б) численным, когда, не умея решать уравнений в общем виде, стремятся получить числовые результаты при конкретных начальных данных; в) качест­венным, когда, не имея решения в явном виде, можно найти неко­торые свойства решения (например, оценить устойчивость реше­ния).

В отдельных случаях исследования системы могут удовлетво­рить и те выводы, которые можно сделать при использовании качественного метода анализа математической модели. Такие каче­ственные методы широко используются, например, в теории авто­матического управления для оценки эффективности различных ва­риантов систем управления.

Заключение.

В заключении данной курсовой работы хочу сделать несколько выводов из вышеизложенного материала о моделировании в исследовании систем управления. Итак определим гносеологическую природу моделирования.

Определяя гносеологическую роль теории моделирования, т.е. ее значение в процессе познания, необходимо прежде всего отвлечь­ся от имеющегося в науке и технике многообразия моделей и выде­лить то общее, что присуще моделям различных по своей природе объектов реального мира. Это общее заключается в наличии неко­торой структуры (статической или динамической, материальной или мысленной), которая подобна структуре данного объекта. В процессе изучения модель выступает в роли относительного самостоятельного квазиобъекта, позволяющего получить при ис­следовании некоторые знания о самом объекте.

В современной России управление и ее исследование идет по пути усложнения. Применяя методы моделирования такие, как аналогия, можно добиться впечатляющих результатов в хозяйственной деятельности предприятия. Аналогией называют суждение о каком-либо частном сходстве двух объектов, причем такое сходство может быть существенным и несущественным. Необходимо отметить, что понятия существен­ности и несущественности сходства или различия объектов условны и относительны. Существенность сходства (различия) зависит от уровня абстрагирования и в общем случае определяется конечной целью проводимого исследования. Современная научная гипотеза создается, как правило, по аналогии с проверенными на практике научными положениями.

В заключении вышесказанному можно подвести итог, что моделирование это основной путь в системе исследования систем управления и имеет чрезвычайную важность для менеджера любого уровня.

Список литературы.

1. Игнатьева А. В., Максимцов М. М. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, Москва, 2000

2. Патерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. - М.: Мир, 1984.

3. Приикер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМП. - М.: Мир, 1987.

4.Советов Б. Я.. Яковлев С. А. Моделирование систем. - М.: Высшая школа, 1985.

5. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем (2-е изд.). - М.: Высшая школа, 1998.

6.Советов Б. Я.. Яковлев С. А. Моделирование систем: Курсовое проек­тирование. - М.: Высшая школа, 1988.

7. Короткое Э.М. Исследование систем управления. - М.: “ДеКА”, 2000.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.