Имитационное моделирование экономических процессов

• Название: Имитационное моделирование экономических процессов
• Дата: 11.12.2021
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: metodichka_imitacionnoe_modelirovanie_ehkonomicheskikh_processov.doc
• Тип: Методические указания; #300272
• страница: 3 из 4

21

• в списке переменных модели выделить Pondlevel, при этом кнопка
"Add" под списком станет активной, нажать ее, и Pond_level появится в ок­
не "Parameters";

•нажав кнопку ОК, закрыть диалоговое окно.

Если ограничиться только перечисленны­ми действиями, то будет получена только про­стая по своей структуре таблица (рис. 17).

В число параметров таблицы можно включить и несколько переменных модели -числовые ряды с их значениями будут занесе­ны в таблицу при моделировании. В диалого­вом окне (см. рис. 16)' пользователю!'предо­ставляются следующие возможности.

По умолчанию моменты времени, в кото­рые будут фиксироваться значения переменных, определяются шагами мо­делирования. В группе «Times» можно установить другие моменты време­ни, в которые будут фиксироваться значения переменных, например, мож­но записывать в таблицу лишь часть получаемых значений, допустим, че­рез каждые пять шагов моделирования. Можно также выбрать временной шаг в таблице меньше шага моделирования, в этом случае недостающие значения будут интерполироваться.

В группе "Column Widths" определяется ширина столбцов ("Time" -для самого левого столбца, "Par" - для столбцов, содержащих значения выделенных параметров при горизонтальной ориентации таблицы, "Num" -при выборе вертикальной ориентации).

Группа "Labels" предназначена для редактирования заголовков столбцов. В поле "Orientation" выбирается расположение значений переменных в таблице: в столбцах или в строках.

Кнопки "Background" и "Table Area" используются для выбора вида и цвета окна таблицы и области значений переменных, кнопка "Title" позво­ляет оформить заголовок таблицы, кнопки "Label font" и "Number Font" ис­пользуются для выбора шрифтов, кнопки "Major Grid" и "Minor Grid" - для выбора вида табличной сетки и т.д. Размеры таблицы, а также ширину ее столбцов можно менять, передвигая рамку и линии сетки указателем мыши.

Scatter Graph (Диаграмма рассеивания)

Эта команда предназначена для создания диаграммы рассеивания, то есть графика, отражающего зависимость между значениями двух перемен­ных в процессе моделирования, причем„одна из переменных откладывает­ся по оси абсцисс, а другая - по оси ординат (в отличие от временного гра­фика, на котором но оси абсцисс откладывается время, а значения всех пе­ременных - по оси ординат). Диаграмма рассеивания также относится к числу динамических объектов (рис. 18).

Для создания диаграммы рассеивания выбирается эта команда, курсор (в виде символа диаграммы) помеща­ется в выбранное место, и щелчком левой кнопки мыши создается окно диаграммы (или при нажатой левой кнопки окно растягивается до желае­мого размера). Для определения па­раметров диаграммы рассеивания можно либо перетащить две пере­менные в окнц диаграммы, либо от­крыть диалоговое окно " Define Scat­ ter Graph " и выбрать эти два параметра в нем (рис. 19).

22

23

Помимо параметров в этом окне можно выбрать оформление осей, временной интервал, для которого строится диаграмма (в группе "Times"), оформление заголовка диаграммы ("Title"), вид окна диаграммы ("Back­ground").

В группе определяется вид диаграммы (выделение линией

границы диаграммы, наличие маркеров) и выбираются цвет и стиль для выбранного вида оформления.

Размер окна диаграммы рассеивания можно изменять, передвигая мышью размерную рамку выделенного окна.

Для создания диаграммы рассеивания используется также кнопка из панели инструментов.

Оформление модели

Завершим оформление модели, заключив диаграмму в рамку и снаб­див ее заголовком. Чтобы поместить на экран рамку, нужно выбрать соот­ветствующую кнопку из панели инструментов и, установив курсор на место левого верхнего угла рамки, растянуть ее (не отпуская кнопку мы­ши) до нужных размеров.

Чтобы дополнить диаграмму заголовком или комментарием, нужно выбрать кнопку "Текст" из панели инструментов, поместить рамку для текста в выбранное место экрана и двойным щелчком по ней войти в диа­логовое окно "Define Text"(pHC. 20). В этом окне вводится пояснение, ко­торое и будет помещено в рамку.



24

Замечание. Для ввода русского текста нужно, нажав кнопку "Font" в диалоговом окне определения текста, выбрать в открывшемся окне "Шрифт"русский шрифт (рис. 21).



Результаты моделирования представлены на рис. 22.



К диаграмме можно добавлять другие элементы оформления: рисунки (подробнее см. раздел "Tools»Picture" главы "Меню и опции POWERSIM")

25



и причинные диаграммы (см. раздел "Tools»Line") [1] и даже строить блок-схемы (используя для этого изображения переменных, стрелки связей и линии).

Замечание. Такие элементы оформления модели, как текст, рамка, вставленный рисунок, линии в причинной диаграмме называются в POWERSIM статическими объектами в отличие от динамических объ­ектов (график, таблица значений, линейка с бегунком, текущее значение переменной), поскольку они не изменяются в процессе моделирования. На­помним, что базовые компоненты модели (накопитель, переменная, кон­станта, связь, поток) называются структурными элементами модели.

Моделирование в диалоговом режиме

POWERSIM позволяет изменять входные параметры модели в про­цессе моделирования. Для этого предназначена линейка с бегунком (рис. 23), которая выводится на экран с помощью соответствующей кнопки из панели инструментов и связывается с нужным параметром. Во время моделирования при перетаскивании бегунка мышью на некоторую цифру линейки подключенный к ней параметр принимает это значение (обычно значения переменных изменяют вручную при пошаговом моделировании

или в моменты прерываний). Чтобы варьировать в процессе моделирования не­который параметр модели, например характеристику входной трубы Ratein, нуж­но предварительно выпол­нить следующие действия: • выбрать кнопку "Ли­нейка с бегунком" из панели инструментов, поместить курсор (приняв­ший вид этого инструмента) в свободное место окна диаграммы и щелчком левой кнопки мыши создать окно для линейки с бегунком;

• перетащить константу Rateln внутрь окна, при этом возникнет ли­нейка, на которой при моделировании бегунком будет отмечаться значение Rate_in (как и в случаях таблицы значений и графика можно не перетаски­вать переменную мышью, а открыть двойным щелчком диалоговое окно и выбрать константу из списка параметров модели). 26

Теперь при пошаговом моделировании (производимом с помощью кнопки из панели команд) на каждом шаге можно менять значение

Rate_in, передвигая бегунок по линейке. Однако по умолчанию процесс моделирования состоит из 100 шагов, и проводить его при помощи кнопки пошагового моделирования очень долго. Обычно поступают иначе - уста­навливают прерывания, например через каждые 10 шагов моделирования, и меняют значения входных параметров в моменты прерываний. Модели­рование с прерываниями — это промежуточный вариант между пошаговым и непрерывным моделированием. Для его выполнения нужно:

• 
  выбрать пункт меню Simulate»RunSetup;
  

• 
  установить'прерывание (Auto Pause) через каждые 10 единиц време­ни (Every 10 Time Units).
  

Теперь при моделировании через каждые 10 единиц времени автома­тически нажимается кнопка прерывания и можно двигать бегунок мы­шью, изменяя значение подключенной к линейке константы. Чтобы сде­лать следующие 10 шагов моделирования, нужно отключить кнопку пре­рывания и так далее, пока моделирование не закончится.

Можно изменять одновременно несколько параметров модели - при перетаскивании- их в окно или выборе из списка переменных возникнет нужное число линеек с бегунками (если они частично закрывают друг дру­га, можно растянуть окно линейки с бегунком с помощью мыши, предва­рительно выделив его). В окно линейки с бегунком можно поместить и вспомогательную переменную, но для нее будет создана линейка без бе­гунка, на которой будет от-

27

кладываться текущее зна­чение переменной в про­цессе моделирования (то есть изменять значение вспомогательной перемен­ной вручную невозможно). Однако допускается изме­нение с помощью линейки с бегунком значений и динамической переменной (рис. 24).



Кроме линейки с бегунком для изменения значений переменных в процессе моделирования используется также объект "Number" ("Текущее значение переменной"). Это специальное окно, позволяющее наблюдать и вводить с клавиатуры значение выбранного параметра. Оно создается с

помощью кнопки из панели инструментов и связывается с выбранной

переменной так же, как и линейка с бегунком. В моменты прерываний для констант и накопителей в окно текущего значения можно вводить с кла­виатуры желаемое значение. Подробное описание этого объекта см. в раз­деле "Tools" главы "Меню и опции"[1].

В процессе моделирования может получиться, что первоначально ус­тановленная длительность моделирования (например 100 шагов моделиро­вания) не позволит получить требуемые результаты. Для более длительно­го моделирования необходимо изменить значение конечного момента мо­делирования Stop Time, открыть пункт меню «Simulation» Simulation Setup и установить новое значение Stop Time - конечного момента моделирования.

Инициирование моделирования

Запуск процесса моделирования выполняется из меню Simulate (Мо­делирование).

Меню Simulate (Моделирование) содержит команды: Run (Моделировать)

Эта команда предназначена для выполнения моделирования (до кон­ца, до момента первого прерывания или до искусственного прекращения

моделирования) и дублируется кнопкой из панели команд. Run Step (Шаг моделирования)

Эта команда предназначена для выполнения одного шага моделирова­ния (пошаговое моделирование обычно используется при отладке модели). Удобнее проводить пошаговое моделирование с помощью кнопки из

панели команд.

Pause (Прерывание)

Эта команда включает или отменяет прерывание процесса моделиро­вания и дублируется кнопкой из панели команд. При установке в диа­логовом окне "Run Setup" прерываний через определенное число шагов моделирования эта команда выполняется в нужные моменты автоматиче­ски (при этом кнопка прерывания остается нажатой до отмены прерывания). 28

Stop (Прекратить моделирование)

Эта команда прекращает моделирование. Для быстрой остановки мо­делирования служит кнопка из панели команд.

Clear Results (Стереть результаты моделирования)

Эта команда позволяет стереть все результаты моделирования в теку­щем документе (очистить все динамические объекты, убрать автоотчет из диаграммы).

Run Setup (Параметры моделирования)

Этот пункт меню позволяет определить следующие параметры моделирования в открывающемся диалоговом окне (рис. 25):

• 
  прерывание моделирования "Auto Pause" - не устанавливается, устанавливается через каждые п единиц времени (1 единица време­ни = 1/T1MESTEP шага), устанав­ливается через каждые п шагов мо­делирования;
  
• 
  число последовательных циклов моделирования "Runs" (по умолчанию 1);
  
• 
  задержка на п миллисекунд между шагами моделирования "Delay" (по умолчанию 0 - максимальная скорость моделирования).
  

Simulation Setup (Установки моделирования)

Этот пункт меню позволяет изменять общие установки процесса мо­делирования (как для основной модели, так и для субмоделей):

• 
  начальный момент моделирования (Start Time);
  
• 
  момент окончания моделирования (Stop Time);
  
• 
  единицу времени (Time Unit);
  
• 
  метод интегрирования (Method);
  
• 
  шаг моделирования (Time Step);
  
• 
  пределы величин абсолютной и относительной погрешности интег­рирования для метода интегрирования с переменным шагом (AbsError, RelError), а также подключать субмодели (co-models) к основной модели для параллельного моделирования и согласовывать установки моделиро­вания для основной и субмоделей (группа "Parallel Simulation").
  

29

Замечание. Субмодель - это любая модель P0WERS1M (которую в принципе можно редактировать и моделировать независимо), связанная с текущей моделью.

Библиотека функций POWERSIM

Описание любой функции, используемой POWERSIM, можно найти в справочной системе. Для этого в меню "Help" выбирается команда «Con­tents», в содержании справки - раздел "Reference Information", в нем - под­раздел "Function". Нужную функцию следует искать в подходящей по смыслу группе "Function Groups". Например, чтобы найти описание функ­ции, вычисляющей текущую (современную, приведенную) стоимость суммы денег, нужно, пройдя путь "Help —> Contents —> Reference Infor­mation —> Function —> Function Groups", открыть раздел "Financial functions", в нем находится функция PV (present value).

Для облегчения поиска нужной функции в диалоговом окне "Define Variable" (при использовании функции в определении переменной) можно также выбрать группу, к которой она относится, в расположенном под ок­ном функций окне "Function Group".

При выборе функции в окне определения переменной рекомендуется держать включенной опцию "Paste Func Arguments". В этом случае функ­ция, помещаемая в определение переменной двойным щелчком по назва­нию в списке функций, содержит перечисление своих аргументов. Это час­то бывает полезно, особенно для функций с несколькими аргументами.

Функции POWERSIM объединены в следующие группы:

• 
  Функции, работающие с массивами (Array functions).
  
• 
  Встроенные (Built-in functions).
  
• 
  Условные (Conditional functions).
  
• 
  Контрольные (Control functions).
  
• 
  Преобразования (Conversion functions).
  
• 
  Задержки (Delay functions).
  
• 
  Финансовые (Financial functions).
  
• 
  Графические Graph functions).
  
• 
  Исторические (History functions).
  
• 
  Логические (Logical functions).
  
• 
  Математические (Mathematical functions).
  
• 
  Разные (Miscellaneous functions).
  

30

• 
  Случайные (Random functions).
  
• 
  Статистические (Statistical functions).
  
• 
  Временные (Time related functions).
  
• 
  Тригонометрические (Trigonometric functions).
  

Для начального изучения методов работы с пакетом POWERSIM ог­раничимся только простыми и наиболее часто используемыми функциями. Замечание. Некоторые функции одновременно входят в разные груп­пы, что облегчает их поиск. Использование библиотеки функций будет рассмотрено непосредственно в описании лабораторных работ.

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа № 1