Задачи типа what - if ( что - если )

При компьтерном эксперименте среди множества параметров модели долж ны быть выделены те из них, которые будут считаться "факторами", влияние которых на выходные переменные модели должно быть проанализировано Все факторы, которые могут изменяться при поиске "хорошего" варианта составляют набор <x1,x2,...,хn>, который можно считать вектором

ДЛИНЫ n.

Обозначим через х все множество возможных наборов факторов. Компью-терный эксперимент с моделью состоит в том, что модель запускается на компьютере при различных значениях факторов и/или различных структур-ных характеристиках, которые, конечно, тоже можно считать факторами (например, представив логический параметр "включено/не включено" для какой-либо ветви структуры как фактор с двумя значениями, 1 и 0). Каждый прогон модели приведет к получению вектора исходов, например плотности народонаселения через 20 лет в некотором районе, вектору коэффициентов загрузки оборудования и т. п. В результате таких экспериментов исследова-тель может получить ответ на вопрос:

"К каким последствиям могло бы привести данное изменение в реальной систе­ ме с течением времени?"

или по-другому:

"Что будет, если в заданных условиях мы примем конкретное решение х из об­ ласти допустимых решений х?"

Это так называемая прямая задача имитационного моделирования (задача типа "what-if", или "что-если"). Например, для нашего примера моделирова-ния телефонной станции из главы 3 при проведении экспериментов с моде-лью можно изменять число телефонных каналов и тип станции. Определе­ние влияния этих изменений на интересующие нас выходные значения (например, на процент отвергнутых заявок) является примером прямой за­дачи моделирования.

Формально прямая задача имитационного моделирования может быть пред­ставлена следующим образом. Обозначим y=<y1,y2,...,уm> вектор значе­ний интересующих исследователя признаков. Пусть множество у обозначает множество всех возможных результатов, х и y в общем случае множества вещественных векторов конечной размерности. Если построенная имитаци­онная модель не содержит неопределенностей и позволяет однозначно оп­ределить связь каждого конкретного набора параметров системы x=<x1,x2,...,хn> из множества допустимых решений х с вектором резуль­тирующих показателей y=<y1,y2,...,уm> из множества у, то такой наибо­лее простой случай назовем детерминированным.

В детерминированном случае имитационная модель выступает как функ­
циональное отображение , а сам имитационный эксперимент
можно рассматривать как реализацию этого отображения (рис. 9.2): один
прогон имитационной модели для каждого набора х параметров системы
дает набор уеу интересующих пользователя выходных значений. Эти вы-
ходные значения могут зависеть также и от времени.

Простой эксперимент

Если имитационная модель используется для понимания функционирова­ния сложной системы во времени, то компьютерный эксперимент сводится к выполнению модели и наблюдению ее поведения при заданных значениях входных факторов, т. е. проведению экспериментов вида "что-если". Инст­румент имитационного моделирования при выполнении компьютерного эксперимента в этом случае должен обеспечить удобный интерфейс для за-дания значений исходных параметров (факторов) и регистрации соответст-вующих значений выходных показателей и их изменения во времени.

Задачи вида "что-если" в AnyLogic решаются с помощью так называемого прос того эксперимента. Мы уже рассматривали понятие простого экспери­мента в главе 4. Такой эксперимент позволяет визуально отображать резуль-таты работы модели с помощью анимации, графиков (диаграмм) и т. п.

Широкие возможности для отображения данных предоставляет библиотека бизнес-графики (Business Graphics Library).

Рисунок 9.3 представляет окно анимации модели BusinessGraphi.es, нахо дящейся в папке Model Examples\Part III. В этой модели использовано не­сколько объектов данной библиотеки для отображения в различных формах значений трех переменных х, у и z, заданных простыми функциями от времени. Для построения, например, графика зависимости переменных от времени, в поле анимации сначала нужно построить прямоугольник, в пре­делах которого будет размещаться график, после чего в любое место поля редактора перенести экземпляр объекта chartTime из Business Graphics Library. Затем в окне свойств данного объекта следует настроить параметры определяющие цвет и толщину линий, имена отображаемых переменных названия переменных, которые будут отображаться, цвет текста и т. п. На-стройка всех параметров всех объектов библиотеки полностью очевидна Примеры в модели BusinessGraphics показывают некоторые возможности обсуждаемой библиотеки.

Простой эксперимент используется в большинстве случаев при разработке и анализе моделей, созданных в AnyLogic. В частности, он поддерживает средства для отладки модели. Вы можете организовать несколько простых экспериментов с различными значениями исходных факторов и, сделав один из этих экспериментов текущим, запустить модель на выполнение.