Моделирование. 090402 Имитационное моделирование экономических процессов. Цель и метод планирования экспериментов

• Название: Цель и метод планирования экспериментов
• Анкор: Моделирование
• Дата: 18.06.2022
• Размер: 440.5 Kb.
• Имя файла: 090402 Имитационное моделирование экономических процессов.doc
• Тип: Реферат; #601957
• страница: 1 из 3

Содержание

Введение 3

1. Цель и метод планирования экспериментов 4

2. Этапы планирования имитационных экспериментов 8

3. Обобщение и статистическая оценка результатов имитационного моделирования 18

Заключение 30

Список использованной литературы 32

Введение

Актуальность темы исследования. В настоящее время успешная деятельность практически во всех сферах экономики не возможна без моделирования поведения и динамики развития процессов, изучения особенностей развития экономических объектов, рассмотрения их функционирования в различных условиях.

Достоинство компьютерных моделей заключается в полной управляемости моделей и условий эксперимента, что невозможно в условиях натурального эксперимента. Недостаток – они субъективнее натуральных моделей. Можно заложить в лабораторную модель нереальные связи, а значит, получить неверные выводы. Но другого инструмента у экономиста практически нет. Риск неадекватности модели остается. И все же компьютерные модели строже отражают основные положения описательных моделей, позволяют быстро манипулировать факторами и связями, видеть и понимать последствия возможных решений или неподконтрольных менеджеру событий.

Имитационное моделирование является наиболее наглядным, используется на практике для компьютерного моделирования вариантов разрешения ситуаций с целью получить наиболее эффективные решения проблем. Это позволяет использовать имитационное моделирование как универсальный подход для принятия решений в условиях неопределенности с учетом в моделях трудно формализуемых факторов, а также применять основные принципы системного подхода для решения практических задач.

Цель данной работы – рассмотреть основные этапы планирования имитационного компьютерного эксперимента и оценку качества решения.

1. Цель и метод планирования экспериментов

План экспериментального имитационного моделирования представляет собой метод получения с помощью эксперимента необходимой информации, стоимость которого зависит от способа сбора и обработки данных. Эффективность использования ресурсов зависит от плана эксперимента. План определяет порядок статистического анализа его результатов и ценность разрешения с помощью эксперимента поставленных вопросов (без чрезмерных затрат времени и ресурсов).

Из каждого эксперимента необходимо извлекать максимально возможное количество информации, так как экспертное моделирование требует затрат труда и времени экспериментатора и затрат машинного времени. С этой целью необходимо планировать не только саму модель, но и порядок ее использования.

После того как установлены цели эксперимента, определена моделируемая система и принято решение воспользоваться машинным имитационным моделированием, полезно на этом этапе разработки машинной модели произвести планирование предстоящего эксперимента. Это позволит выбрать подходящую модель с тем, чтобы целенаправленно и эффективно получать требуемые данные.

Главная же функция планирования - это стратегическое и тактическое планирование. В зависимости от конкретных целей эксперимента для анализа его результатов могут потребоваться различные методы. Наиболее широко распространены следующие типы экспериментов.

1.   Сравнение средних и дисперсий различных альтернатив. Такие эксперименты являются однофакторными экспериментами. Они просты и решают вопросы о размере выборки,  начальных условий и наличии или отсутствии автокорреляции (о них скажем позднее);

2. Определение важности учета или значимости влияние переменных и ограничений,   наложенных   на   эти   переменные. Основными  методами истолкования результатов этих экспериментов являются регрессивный и дисперсионный анализы результатов.

3. Отыскание оптимальных значений на некотором множестве возможных значений переменных. Такие эксперименты используют последовательный или поисковый методы построения.

При планировании и построении модельных экспериментов имеем дело с двумя видами переменных, которые будем называть факторами и откликами (входные и выходные переменные; независимые и зависимые переменные). Для выбора плана эксперимента необходимо: определить критерий планирования эксперимента; синтезировать модель; сравнить полученную модель с существующими моделями, со стандартными планами и выбрать оптимальный план.

В соответствие с целями экспериментов, методами анализа результатов и построения модели вид модели определяется подобранными критериями планирования, в которые входят:

• 
  число варьируемых факторов;
  
• 
  число уровней (значений) каждого фактора (являются ли уровни факторов качественными или количественными, фиксированными или случайными);
  
• 
  необходимое число измерений отклика (выявлять ли влияние факторов друг на друга, каков вид ограничений, требуемая точность).
  

При экспериментировании имеют дело с двумя видами переменных, обработка которых ведется разными способами. Количественная переменная — переменная, величина которой может быть измерена с помощью интервальной шкалы. Качественная — переменная, величина которой не может быть измерена количественно.

При имитационном моделировании на этапе содержательного описания системы строится структурная модель эксперимента. Определяется число факторов и уровней, что является критерием планирования. На этом этапе не должно быть ограниченности числа возможных измерений, возникающих вследствие ограниченности ресурсов. На этапе построения формализованной схемы строится функциональная модель эксперимента с учетом ограничений. Поэтому структурная модель исходит того, что должно быть сделано, а функциональная — что может быть сделано.

При выборе факторов необходимо решить, какие отклики нас интересуют, то есть какие из них необходимо измерить, а затем какие факторы влияют на эти отклики. Факторы могут быть постоянны и играть роль граничных условий; переменны, но неуправляемы и вносить ошибку в эксперимент; измеряемы и управляемы. Факторный анализ является одним из мощных средств планирования эксперимента.

Вне зависимости от типа моделей (непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические и т.д.) имитационное моделирование включает в себя ряд основных этапов, представленных на рисунке 1 и является сложным итеративным процессом:

1. Формулировка проблемы и определение целей имитационного исследования Документированным результатом на этом этапе является составленное содержательное описание объекта моделирования;

2. Разработка концептуального описания. Результатом деятельности системного аналитика является концептуальная модель (или вербальное описание) и выбор способа формализации для заданного объекта моделирования.

3. Формализация имитационной модели. Составляется формальное описание объекта моделирования.

4. Программирование имитационной модели (разработка программы-имитатора). На этапе осуществляется выбор средств автоматизации моделирования, алгоритмизация, программирование и отладка имитационной модели.


Рис. 1 — Технологические этапы имитационного моделирования
5. Испытание и исследование модели, проверка модели. Проводится верификация модели, оценка адекватности, исследование свойств имитационной модели и другие процедуры комплексного тестирования разработанной модели.

6. Планирование и проведение имитационного эксперимента. На данном технологическом этапе осуществляется стратегическое и тактическое планирование имитационного эксперимента. Результатом является составленный и реализованный план эксперимента, заданные условия имитационного прогона для выбранного плана.

7. Анализ результатов моделирования. Исследователь проводит интерпретацию результатов моделирования и их использование — собственно принятие решений.