4.4.8. Основные этапы технологии системной динамики
Схема 1. Сначала разрабатывается причинно-следственная диаграмма модели.
При ее разработке в число учитываемых факторов и связей включаются те, которые используются экспертами при содержательном описании моделируемого объекта. Потом зафиксированных в диаграмме выполняется анализ цепочек причинно-следственных связей и определяются факторы, которые описываются в модели уровнями и темпами, то есть выделяются переменные уровней и темпов. В итоге формируется эскиз сети потоков модели. Затем выделяется и уточняется информационная сеть модели, дополняющая сеть потоков в причинно-следственной диаграмме.Схема 2. Сначала выделяется множество основных материальных ингредиентов, динамику которых необходимо отобразить в модели. Для каждой выделенной совокупности однородных элементов определяется множество их возможных состояний и устанавливается структура переходов элементов ингредиентов из состояния в состояние.
В результате формируется сеть потоков модели. После этого определяется структура причинно- следственных связей между уровнями и темпами сети потоков, то есть разрабатывается структура информационной сети модели. При таком подходе с помощью информационной сети связываются потоковые представления.При нормативном подходе к разработке динамических моделей выделяются следующие основные этапы технологии системной динамики: Этап 1. Концептуализация проблемной ситуации, результатом которой
является вербальная модель и знаковый орграф. Этап 2. Построение системных потоковых диаграмм. Этап 3. Параметризация модели.
Этап 4. Формализация, результатом которой является машинная модель.
На этапе 1 осуществляются: постановка проблемы, анализ исходной информации, формулировка целей моделирования, систематизируются причинно-следственные описания моделируемых динамических процессов.
Он может содержать эскизы потоковых диаграмм и диаграммы причинно- следственных связей.Для составления вербального описания необходимо выполнить следующие действия:
проанализировать выявляемую исходную информацию;
выявить проблемы и сформулировать цели моделирования;
сформулировать гипотезы, отражаемые в модели;
выявить границы системы;
установить и обосновать состав взаимодействующих компонентов, динамика которых определяет существенные аспекты поведения и состояния системы;
обсудить влияния на систему внешних факторов;
выявить основные факторы и процессы, отображение которых является обязательным для достижения поставленной цели моделирования;
описать все структуры причинно-следственных взаимосвязей между факторами, отображаемыми в модели.
При разработке вербальной модели должны быть выявлены основные ситуации, варианты стратегий, экспериментальное исследование которых предусматривается проводить с помощью имитационной модели, критерии оценки поведения модели, временные параметры имитации (шаг интегрирования, время моделирования).
На этапе 2, являющимся основным этапом при структуризации модели системной динамики, выполняется переход от причинно-следственной диаграммы к построению системных потоковых диаграмм. При использовании схемы 1 нормативного подхода выделяются вершины и дуги орграфа причинно-следственной диаграммы в соответствии с основными типами переменных и аксиомами системной динамики. Выполнение аксиом обеспечивает в дальнейшем разработку и алгоритмизацию дифференциальных (разностных) уравнений модели. В целом этот переход неформален и, как правило, опирается на содержательные суждения о характере и причинах взаимодействия факторов, представленных в виде переменных модели.
На этапе 3 производится параметризация модели - перевод вербальных описаний взаимозависимостей факторов моделируемой ситуации на язык количественных соотношений.
В системной динамике используются два основных приема выбора и обоснования производящих функций темпов.
Прием 1. Темпы потоков рассматриваются как функции принятия решений.
Применяется при моделировании производственных и экономических систем, когда производящие функции темпов - это количественные описания решающих правил, действующих в механизме управления системой.Рекомендуется выделять и отображать в производящих функциях темпов следующие структурные элементы:
цели решающего правила - желаемое состояние потокового сектора, в котором действует определенный темп;
существующее (текущее) состояние сектора;
количественное выражение расхождения между отмеченными состояниями потокового сектора;
соотношение для выработки корректирующего влияния на темп, который обеспечивает перевод сектора в желаемое состояние.
Например, в производственной системе могут быть не согласованы сеть материалов и сеть оборудования. Учитывая это, в информационной сети модели надо сформировать нужные регуляторы для достижения необходимого состояния производственной системы.
Прием 2. Задание производящей функции темпа в виде произведения "нормального темпа" и корректирующих множителей, которые определяют его зависимость от переменных состояния (уровней) модели.
На рис.4.2 приведен фрагмент диаграммы модели мировой динамики Дж.Форрестера [45].
Рис.4.2 Фрагмент потоковой диаграммы модели мировой динамики
Темп рождаемости населения определяется здесь как произведение численности населения (состояние), нормального темпа рождаемости и сомножителей, которые отображают зависимости темпа рождаемости от материального уровня жизни, плотности населения, уровня питания и уровня загрязнения. Каждый из этих сомножителей представляет собой нелинейную функцию, отображающую реальную совокупность данных о характере причинной связи или задает экспертную оценку (гипотезу) такой связи.
Необходимо, чтобы структуры уравнений темпов четко соответствовали построению информационной сети потоковой диаграммы. Например, каждый из корректирующих множителей ставится в соответствие дуге информационной сети потоковой диаграммы модели. При этом вид функции (растущая или убывающая) будет соответствовать знаку, определенному для данной дуги в причинно-следственном графе модели.
Таким образом, используя второй из рассмотренных приемов, специалист по системной динамике на основе знакового орграфа модели
171
может записать общее выражение для любого темпа модели и качественно охарактеризовать вид образующих его функциональных сомножителей.
Вместе с балансовыми методами модели системной динамики находят широкое приложение в моделировании социально-экономических процессов, в моделях ресурсного типа, при исследовании процессов воссоздания в региональных и макроэкономических системах [9,15,20].
С помощью этих методов исследуются слабоструктурированные задачи. Отсутствие в них теоретических знаний, качественный характер знаний о системе с большой долей экспертных знаний не позволяет применять точные нормативные модели. При исследовании такого класса систем имеет место низкий уровень точности выходных данных, внешняя и внутренняя неопределенность, связанная с наличием большого количества факторов, слабо контролируемых лицами, принимающими решения. В этих условиях применение системной динамики позволяет получить представления, по крайней мере, о направлении развития процессов и проводить анализ их стабильности.
Еще по теме 4.4.8. Основные этапы технологии системной динамики:
- 4.4. Модели системной динамики4.4.1. Общие сведения о системной динамике
- 4.4.2. Структура моделей системной динамики
- 4.5. Описание пакетов программ системной динамики
- Формы, виды и этапы социальных технологий
- 3.1. Определение, характеристика и этапы развития информационных технологий
- Экономический цикл и динамика основных макроэкономических показателей. Потенциальный ВВП
- 9.9. Основные этапы внедрения
- 4.2. Основные этапы имитационного моделирования
- 2.3. Основные этапы стратегического менеджмента
- 79. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РЕОРГАНИЗАЦИИ
- 33. Основные этапы и модели планирования
- 33. Основные этапы и модели планирования
- 7. Основные этапы и последовательность ревизии
- 6.1.ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ
- 4.5. Основные этапы эволюции российского либерализма
- 5. Основные этапы финансового контроллинга