Імітаційне моделювання: сутність та значення

Відтоді як економіка стала серйозною самостійною наукою, дослідники намагаються спрогнозувати ту чи іншу ситуацію, передбачити майбутні значення економічних показників, запропонувати інструменти зміни ситуації в бажаному напряму. Одним з головних напрямів розвитку економіки є застосування ефективних наукових методів аналізу й оптимізації складних економіко-організаційних систем. Серед наукових методів, які застосовують в економіці, науці та техніці, особливе місце посідають методи моделювання, які дістали особливо широке застосування в економiцi.

Імітаційне моделювання являє собою метод прикладного системного аналізу, який є потужним інструментом дослідження складних систем та процесів, у тому числі і таких, управління якими пов’язане з ухваленням рішень в умовах невизначеності. В порівнянні з іншими методами імітаційне моделювання дозволяє розглядати велике число альтернатив, покращувати якість управлінських рішень і точніше прогнозувати їх наслідки. Моделювання прискорює підготовку рішень і страхує від грубих помилок в діяльності підприємства. Математичні моделі дозволяють передбачити хід процесу, розрахувати цільову функцію (вихідні параметри процесу), керувати процесом проектування системи з бажаними характеристиками.

На сучасному етапі наукових та практичних досліджень значно розширилися можливості застосування імітаційного моделювання, особливість якого полягає в тому, що при імітаційному моделюванні процес описується у вигляді обчислювального алгоритму, що реалізується в машинній програмі ЕОМ. Застосування ЕОМ при моделюванні дозволяє імітувати багатоваріантні ситуації, які можуть скластися на ринку збуту, матеріально-технічного забезпечення або усередині структур підприємства, що для економічних процесів, де небажане будь-яке експериментування є досить важливим.

Щоб уяснити, що ж являє собою метод імітаційного моделювання, розглянемо деякі його визначення. На сучасному етапі є більше 20 визначень цього поняття, виділимо на нашу точку зору найбільш точніші трактування даної категорії:

Згідно з визначенням Т. Нейлора імітація – це чисельний метод проведення на ЕОМ експериментів з математичними моделями, які описують поведінку складних систем протягом тривалого часу. Таке уявлення про метод імітації в економіко-математичному аналізі базується на використанні властивостей наслідування, тобто відтворенні процесів, що відбуваються в досліджуваній складній системі, штучними засобами за допомогою математичних моделей та їх реалізації на ЕОМ.

Академік М. М. Мойсєєв визначає імітаційну модель як «формалізований опис досліджуваних явищ і процесів у всій його повноті, на межі нашого розуміння».

За Р. Шенноном – імітаційне моделювання є процес конструювання моделі реальної системи і постановки експерименту на цій моделі з метою або зрозуміти поведінку системи, або оцінити (в межах обмежень, що існують згідно з критеріями) різні стратегії, що забезпечують функціонування цієї системи.

Узагальнюючи вище викладений матеріал можна визначити, що метою імітаційного моделювання є одержання емпіричної оцінки ступеня впливу вихідних величин на залежні від них величини-результати. Імітаційне моделювання припускає значні обсяги обчислень, тому здійснюється винятково за допомогою комп’ютерів.

Імітаційне моделювання засноване на теорії ігор і являє собою серію чисельних експериментів, за допомогою яких можливо отримати емпіричну оцінку ступеню впливу різних факторів (вихідних величин) на деякі залежні від них результати.

Під теорією гри розуміють теорію математичних моделей та методів, пов’язаних з прийняттям раціональних рішень в умовах конфлікту та невизначеності. Широко відомою моделлю прийняття рішень в умовах невизначеності є статична модель, породжена теоретико-ігровою концепцією.

Теорія ігор виходить із того, що поведінка супротивника невідома, але він розумний і зловмисний. Розумність тлумачиться як знання всіх можливих своїх і чужих стратегій. Зловмисний означає, що супротивник завжди починає саме ті дії, які для іншої сторони найменш вигідні.

Однак дуже часто невизначеність пов’язана не зі свідомими діями супротивника, а з нашою непоінформованістю про умови, у яких доводиться діяти. Так, заздалегідь невідомі погодні умови, курси валют, рівень інфляції, попит на продукцію, ціни на продукцію, обсяг можливих перевезень, кількість вільних місць у транспорті, зміни у податковому законодавстві і багато іншого, що визначає майбутню діяльність.

У таких випадках результати залежать від невідомої заздалегідь об’єктивної реальності, яку в теорії ігор прийнято називати природою, а відповідні ситуації – іграми із природою. Природа розглядається як незацікавлена інстанція, поведінка якої невідома, але яка свідомо не протидіє нашим планам.

Теорія, що займається вивченням ігор із природою, називається теорією статистичних рішень.

Формалізація дій у такій невизначеній ситуації відбувається тими ж методами, що й у класичній теорії ігор, тобто побудовою платіжної матриці. Самих себе, як і раніше, будемо ототожнювати зі стороною А, супротивника – із природою П.

У природи можуть бути лише стани, а не стратегії. Нехай, щодо станів природи можна зробити п припущень: П,, П2,... П_n, а у гравця А в цих же умовах є т можливих стратегій: Аі, А2,... Ат. Також вважатимемо, що гравець А може оцінити свої можливі виграші при кожному стані природи. Тоді так само, як у класичній теорії ігор, можна побудувати матрицю виграшів а, при кожній стратегії Аі і кожному стані природи П_j (табл. 5.1).

Таблиця 5.1

Дата добавления: 2014-11-29