Обобщенный алгоритм построения ЭММ

В общем виде процесс разработки ЭММ можно представить в виде следующих этапов:

1) Постановка задачи. На данном этапе осуществляется определение основной цели моделирования СЭС, формулируются условия, при которых решается задача. Как правило, под целью моделирования понимают исследование одного или нескольких процессов (параметров) моделируемой системы.

Данный этап начинается с изучения объекта моделирования, например, предприятия, его производственно-хозяйственной деятельности. Анализируя данную СЭС, мы определяем направления движения потоков информации, их взаимодействие, основные характеристики.

Постановка задачи завершается подробным содержательным описанием моделируемой СЭС, определением цели моделирования, критериев достижения цели.

2) Формализация задачи. Под формализацией понимают введение в содержательное описание математических символов и обозначений, математическую запись цели моделирования.

Рассмотрим задачу планирования производства.

Предприятие выпускает n видов продукции (P₁, P₂, …, P_n) используя для производства m видов ресурсов (S₁, S₂, …, S_m). Известны данные о нормах расхода ресурсов на единицу продукции каждого вида и их запасах на предприятии, т.е.: – норма расхода ресурса S_i для производства единицы продукции P_j; – запас ресурса S_i на предприятии.

Цена единицы продукции P_j составляет .

Необходимо составить такой план производства продукции, при котором выручка от ее реализации была бы максимальной.

Обозначим через – объем продукции P_j, запланированный к производству – искомые величины. Тогда математическая модель данной задачи будет иметь следующий вид:

(3.1)

(3.2)

(3.3)

Для удобства задачу (3.1)–(3.3) можно представить в компактной форме:

(3.4)

(3.5)

(3.6)

В итоге математическая модель задачи планирования производства может быть сформулирована следующим образом: составить такой план производства продукции X =(x₁, x₂, …, x_n), удовлетворяющий системе ограничений (3.4), условию (3.5), при котором целевая функция (3.6) принимает наибольшее значение.

3) Выбор метода моделирования. Рассмотренный пример формализации приводит к простейшей задаче линейного программирования. Однако на практике встречаются более сложные задачи, решение которых, как правило, требует применения одновременно нескольких различных методов.

Зачастую одну и ту же задачу можно решить различными методами. В данном случае необходимо проанализировать все возможные варианты по критерию «точность/трудоемкость». Если точность вариантов решения приблизительно одинакова, то следует остановиться на более простом методе.

4) Этап построения модели заключается в окончательном установлении ее структуры, переменных, точном определении целевых функций и критериев.

Данный этап также подразумевает программирование на одном из алгоритмических языков построенной ЭММ.

5) Этап моделирования предполагает наличие двух основных составляющих: полностью отлаженной программы модели и комплекта исходных данных. Вначале осуществляется экспериментальное моделирование. После получения первых результатов и накопления необходимого минимума экспериментальной информации, получаемой с использованием модели, проводится детальный анализ результатов.

6) Анализ результатов экспериментального моделирования. В результате анализа полученных экспериментальных данных, как правило, возникает необходимость в доработки модели.

7) Внедрение модели в практику.