Структурата на информационните икономически системи. Моделиране на бизнес процеси с помощта на стикери и лист хартия. Модели, обекти и връзки

За управленски дейности, особено в процеса на вземане на решения, най-полезните модели са тези, които са изразени с думи или формули, алгоритми и други математически средства.

Основата на управлението, базирано на лоялност, е положена през 1908 г. от Харвардския професор Дж. Ройс. Автор е на книгата „Философия на лоялността“, където за първи път е научно дефинирано понятието „лоялност“.

В рамките на предложения вербален модел бизнес лоялността се разглежда от гледна точка на три независими основни аспекта: потребителска лоялност, лоялност на служителите и лоялност на инвеститорите.

Всеки път думата "лоялност" означава нещо различно Мескон М.Х., Алберт М., Хедури Ф. Основи на управлението / Пер. от английски. - М., 2002. - С. 456 .:

ангажираност (от гледна точка на купувачите),

Почтеност (от гледна точка на служителите),

· Взаимно доверие, уважение и подкрепа (от гледна точка на инвеститорите).

Но въпреки ясно изразените компоненти, тази система трябва да се разглежда само като цяло, тъй като е невъзможно да се създадат лоялни клиенти, без да се обръща внимание на лоялността на служителите, или да се култивира лоялността на служителите без необходимото внимание на лоялността на инвеститорите. Нито една от частите не може да съществува отделно от другите две, но и трите заедно позволяват на организацията да достигне безпрецедентни висоти в развитието.

Трябва ясно да се разбере, че управлението, базирано на лоялност, е фокусирано предимно върху хората. На първо място, тук се разглеждат хората и тяхната роля в бизнеса. Това е по-скоро модел на мотивация и поведение, отколкото маркетингово, финансово или производствено развитие. Едва на второ място управлението, базирано на лоялност, обобщава хората в по-абстрактни категории и управлява техническите процеси.

Както показва практиката, хората винаги са по-склонни да работят за организация, чиято цел е да служи, отколкото за организация, която съществува само за да „прави пари“. Затова хората с желание работят в църквата или в обществени организации.

Мениджърите, които искат успешно да използват модела за управление на ефекта на лоялността, не трябва да разглеждат печалбата като основна цел, а като необходим елемент за благосъстоянието и оцеляването на трите компонента на всяка бизнес система: клиенти, служители и инвеститори. Още в началото на ХХ век. Г. Форд каза, че „една организация не може да работи без печалба, ... в противен случай тя ще умре. Но да създадеш организация само в името на печалбата ... означава да я доведеш до сигурна смърт, тъй като тя няма да има стимул да съществува ” Дракър П.Ф. Задачи на управлението през XXI век. - М., 2001. - С.523 ..

Основата на разглеждания модел на лоялност не е печалбата, а привличането на допълнителни клиенти, процес, който съзнателно или несъзнателно е в основата на повечето успешни организации. Създаването на целеви брой купувачи прониква във всички области на бизнеса на компанията. Силите, които управляват отношенията между клиенти, служители и инвеститори, се наричат ​​сили на лоялност. Мярката за успех е дали клиентите се връщат, за да купят повече, или отиват някъде другаде, т.е. дали са лоялни.

Като причина лоялността инициира няколко икономически ефекта, които засягат цялата бизнес система по следния начин Репин В.В., Елиферов В.Г. Процесен подходкъм управлението: Моделиране на бизнес процеси. - М., 2005. - 2-ро изд. - С.245 .:

1. Печалби и пазарен дялрастат, когато най-обещаващите купувачи покриват цялата гама от дейности на компанията, създавайки добри неща за нея обществено мнениеи продължавай да пазаруваш. Благодарение на голямата и качествена оферта, компанията може да си позволи да бъде по-придирчива при избора на нови клиенти и да се фокусира върху по-доходоносни и потенциално лоялни проекти, за да ги привлече, стимулирайки допълнително дългосрочния си растеж.

2. Дългосрочният растеж позволява на фирмата да привлича и задържа най-добрите служители. Постоянното поддържане на целевия брой купувачи повишава лоялността на служителите, като им дава чувство на гордост и удовлетворение от работата. Освен това, в процеса на взаимодействие, редовните служители научават повече за своите редовни клиенти, по-специално как да ги обслужват по-добре, така че обемът на покупките да расте. Този нарастващ обем на продажбите стимулира както лоялността на клиентите, така и лоялността на служителите.

3. Лоялни служители в дългосроченнаучете се да намалявате разходите и да подобрявате качеството на работа (ефект от ученето). Организацията може да използва тази допълнителна производителност, за да разшири системата за възнаграждение, да купува най-доброто оборудванеи учене. Всичко това, от своя страна, ще стимулира производителността на служителите, ще възнагради растежа и, следователно, лоялността.

4. Тази спирала на производителността осигурява предимство в разходите, което е много трудно да се повтори за чисто конкурентни организации. Дългосрочните предимства на разходите, съчетани с постоянен растеж на броя на лоялните клиенти, носят печалби, които са много привлекателни за инвеститорите. Това от своя страна повишава способността на компанията да привлича и задържа „правилните“ инвеститори.

5. Лоялните инвеститори действат като партньори. Те стабилизират системата, намаляват разходите за набиране на капитал и гарантират, че отклонените парични потоци се връщат обратно в бизнеса като инвестиция. Това укрепва организацията и увеличава нейния производствен капацитет.

Без съмнение всяка организация е уникална, но все пак в една или друга степен нейните показатели за печалба ще се впишат общ моделикономически ефекти, произтичащи от постоянството или лоялността на клиентите. Сред тях си струва да се отбележат следните Meskon M.Kh., Albert M., Hedouri F. Основи на управлението / Per. от английски. - М., 2002. - С. 358 .:

основна печалба (цената, платена от новопоявилите се купувачи, надвишава разходите на организацията за създаване на продукт);

ръст на приходите (като правило, ако купувачът е доволен от параметрите на продукта, той е склонен да увеличи обема на покупките с течение на времето);

Разходи за спестяване (близкото познаване на продуктите на организацията намалява зависимостта на купувачите от нейните служители за информация и съвет);

Отзиви (клиенти, доволни от нивото на обслужване, препоръчват организацията на своите приятели и познати);

допълнителна цена (редовни клиенти, които си сътрудничат с организацията достатъчно дълго, за да проучат всички нейни продукти и услуги, получават непропорционално повече от продължаването на връзката и не се нуждаят от допълнителни отстъпки или промоции).

За да се оцени истинският дългосрочен потенциал за лоялност на клиент или група клиенти, е необходимо да се знае тяхната склонност да проявяват последователност. Така че някои купувачи ще преминат към конкурент за 2% отстъпка, докато други ще останат с 20% разлика в цената. Размерът на усилията, необходими за привличане на различни типове клиенти, се нарича коефициент на лоялност. В някои организации историята на развитието или поведението на клиентите в отделни сегменти се използва за оценка на коефициентите на лоялност Repin V.V., Eliferov V.G. Процесен подход към управлението: Моделиране на бизнес процеси. - М., 2005. - 2-ро изд. - P.232.. В други, особено тези, чието бъдеще е слабо свързано с миналото, те се опитват да разберат чрез методи за анализ на данни колко голяма трябва да бъде отстъпката, така че купувачите да отидат в тяхната организация. Но въпреки всички предизвикателства при измерването, използването на показател за лоялност позволява на организациите да идентифицират задържането на клиенти и да прилагат стабилни практики, доказани в един отдел в цялата организация.

Разработване на системи за измерване, анализ и управление парични потоциполучена от лоялност може да доведе организацията до инвестиции, които допълнително ще осигурят растеж на броя на клиентите и организацията като цяло.

И така, моделът на лоялност е подробно обоснован на вербално ниво. Тази обосновка споменава математическа и компютърна поддръжка. От тях обаче не се изисква да вземат първоначални решения.

При по-задълбочен анализ на ситуацията словесните модели по правило не са достатъчни. Необходимо е да се използва достатъчно сложен математически модели. Така при вземане на решения в управлението производствени системиИзползват се Кузин Б.И., Юриев В.Н., Шахдинаров Г.М. Методи и модели на управление на фирмата: учеб. за университети. - SPb., 2001. - P.327.

модели технологични процеси(предимно модели на контрол и управление);

Модели за осигуряване на качеството на продукта (по-специално модели за оценка и контрол на надеждността);

модели на опашка;

Модели за управление на запасите (логистични модели);

Симулационни и иконометрични модели на предприятието като цяло и др.

• подобряване на модела "както трябва да бъде".Моделирането на бизнес процеси не се ограничава до създаването на модел „как трябва да бъде“. Всеки от процесите продължава да се променя и подобрява по пътя, така че моделите на процеси трябва редовно да се преглеждат и подобряват. Този етап на моделиране е свързан с непрекъснато подобряване на процесите и подобряване на модела на бизнес процеса.

Видове моделиране на бизнес процеси

Моделирането на бизнес процеси може да има различен фокус. Зависи какви проблеми трябва да реши с негова помощ. Отчитането на абсолютно всички влияния върху процеса може значително да усложни модела и да доведе до излишък в описанието на процеса. За да се избегне това, моделирането на бизнес процеси е разделено по тип. Видът на симулацията се избира в зависимост от характеристиките на изследвания процес.

Най-често за подобряване на процесите се използват следните видове моделиране:

• Функционално моделиране.Този тип моделиране предполага описание на процесите под формата на взаимосвързани, ясно структурирани функции. В същото време не е необходима строга времева последователност от функции във формата, в която тя съществува в реалните процеси.
• Обектно моделиране- предполага описание на процесите като съвкупност от взаимодействащи обекти - т.е. производствени единици. Обект е всеки обект, който се трансформира по време на изпълнение на процеси.
• Симулация- с този тип моделиране на бизнес процеси, има за цел да моделира поведението на процесите в различни външни и вътрешни условия с анализ на динамичните характеристики на процесите и анализ на разпределението на ресурсите.

Разделянето на моделирането по тип се извършва, за да се опрости работата и да се съсредоточи върху определени характеристики на процеса. В този случай за същия процес може да се приложи различни видовемоделиране. Това ви позволява да работите с един тип модели независимо от другите.

Принципи на моделиране на бизнес процеси

Моделирането на бизнес процеси се основава на редица принципи, които позволяват създаването на адекватни модели на процеси. Тяхното спазване позволява да се опише набор от параметри на състоянието на процеса по такъв начин, че в рамките на един модел компонентите да са тясно свързани помежду си, докато отделните модели остават достатъчно независими един от друг.

Основните принципи на моделирането на бизнес процеси са следните:

• Принцип на разлагане– всеки процес може да бъде представен от набор от йерархично подредени елементи. В съответствие с този принцип процесът трябва да бъде детайлизиран в неговите съставни елементи.
• Принцип на фокусиране– за да се разработи модел, е необходимо да се абстрахират от много параметри на процеса и да се съсредоточат върху ключови аспекти. За всеки модел тези аспекти може да са различни.
• Принцип на документиране– елементите, включени в процеса, трябва да бъдат формализирани и фиксирани в модела. За различните елементи на процеса трябва да се използват различни обозначения. Фиксирането на елементи в модела зависи от вида на моделирането и избраните методи.
• Принцип на последователност- всички елементи, включени в модела на процеса, трябва да имат недвусмислена интерпретация и да не си противоречат.
• Принципът на пълнота и достатъчност- преди да включите този или онзи елемент в модела, е необходимо да оцените неговото въздействие върху процеса. Ако елементът не е съществен за изпълнението на процеса, то включването му в модела не е препоръчително, т.к. може само да усложни модела на бизнес процеса.

Методи за моделиране на бизнес процеси

Днес има доста голям брой методи за моделиране на бизнес процеси. Тези методи са за различни видовемоделиране и ви позволяват да се съсредоточите върху различни аспекти. Те съдържат както графични, така и текстови инструменти, чрез които можете да визуализирате основните компоненти на процеса и да дадете точни дефиниции на параметрите и връзките на елементите.

Най-често вуправление на качеството Моделирането на бизнес процеси се извършва чрез следните методи:

Диаграма на блок-схема (диаграма на работния процес) е графичен метод за представяне на процес, при който операциите, данните, оборудването за процеса и т.н. се изобразяват със специални символи. Методът се използва за показване на логическа последователност от действия на процеса. Основното предимство на метода е неговата гъвкавост. Процесът може да бъде представен по много начини.

Data Flow Diagram (диаграма на потока от данни). Диаграмата на потока от данни или DFD се използва, за да покаже прехвърлянето на информация (данни) от една операция на процес към друга. DFD описва връзката на операциите чрез информация и данни. Този метод е в основата на структурния анализ на процесите, тъй като ви позволява да разложите процеса на логически нива. Всеки процес може да бъде разделен на подпроцеси на по-високо ниво на детайлност. Използването на DFD ви позволява да отразявате само потока от информация, но не и потока от материали. Диаграмата на потока от данни показва как информацията влиза и излиза от процес, какви действия променят информацията, къде се съхранява информацията в процеса и т.н.

Диаграма на ролевата дейност (диаграма на ролите). Използва се за моделиране на процес по отношение на отделни роли, групи от роли и взаимодействието на ролите в процес. Ролята е абстрактен елемент от процес, който изпълнява някои организационна функция. Диаграмата на ролите показва степента на "отговорност" за процеса и неговите операции, както и взаимодействието на ролите.

IDEF (Integrated Definition for Function Modeling) - представлява цял набор от методи за описание на различни аспекти на бизнес процесите (IDEF0, IDEF1, IDEF1X, IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5). Тези методи се основават на методологията SADT (Structured Analysis and Design Technique). Методите IDEF0 и IDEF3 най-често се използват за моделиране на бизнес процеси.

Моделирането е създаването на модел, т.е. изображение на обект, който го замества, за да се получи информация за този обект чрез провеждане на експерименти с неговия модел.

Модел в общ смисъл (обобщен модел) е конкретен обект, създаден с цел получаване и (или) съхраняване на информация (под формата на умствен образ, описание чрез знакови средства или материална система), отразяващ свойства, характеристики и връзки на оригиналния обект от произволен характер, съществени за задачата, решавана от субекта.

Обектните модели са по-прости системи, с ясен; структура, точно определени връзки между съставните части, позволяващи по-детайлен анализ на свойствата на реалните обекти и тяхното поведение в различни ситуации. По този начин моделирането е инструмент за анализ на сложни системи и обекти.

Към моделите са поставени редица задължителни изисквания. Първо, моделът трябва да бъде адекватен на обекта, т.е. да му съответства възможно най-пълно по отношение на свойствата, избрани за изследване.

Второ, моделът трябва да е завършен. Това означава, че трябва да позволи с помощта на подходящи методи и методи за изследване на модела да се изследва самият обект, т.е. да се получат някои твърдения относно неговите свойства, принципи на работа и поведение при дадени условия.

Наборът от приложени модели може да се класифицира по следните критерии:

· метод на моделиране;

естеството на моделираната система;

мащаб на моделиране.

Според метода на моделиране се разграничават следните видове модели:

· аналитичен, когато поведението на обекта на моделиране се описва под формата на функционални зависимости и логически условия;

· симулация, при която реални процеси се описват от набор от алгоритми, реализирани на компютър.

Според характера на моделираната система моделите се делят на:

· към детерминистични, при които всички елементи на моделиращия обект са постоянно ясно дефинирани;

· към стохастични, когато моделите включват произволни контроли.

В зависимост от фактора време моделите се делят на статични и динамични. Статичните модели (диаграми, графики, диаграми на потока от данни) позволяват да се опише структурата на моделираната система, но не предоставят информация за нейното текущо състояние, което се променя с времето. Динамичните модели позволяват да се опише развитието на процесите, протичащи в системата във времето. За разлика от статичните модели, динамичните модели ви позволяват да актуализирате стойностите на променливите, самите модели, динамично да изчислявате различни параметри на процеса и резултатите от въздействията върху системата.

Моделите могат да бъдат разделени на следните видове:

1) Функционални модели - изразяват преки връзки между ендогенни и екзогенни променливи.

2) Модели, изразени с помощта на системи от уравнения по отношение на ендогенни величини. Те изразяват балансови съотношения между различни икономически показатели (например модел на баланс между входно-изходните ресурси).

3) Модели от оптимизационен тип. Основната част от модела е система от уравнения по отношение на ендогенни променливи. Но целта е да се намери оптималното решение за някакъв икономически показател (например да се намерят такива стойности на данъчните ставки, за да се осигури максимален приток на средства към бюджета за даден период от време).

4) Симулационни модели – много точно отразяване на икономическия феномен. Симулационният модел ви позволява да отговорите на въпроса: "Какво ще се случи, ако ...". Симулационната система е набор от модели, симулиращи протичането на процеса, който се изследва, съчетан със специална система от помощни програми и информационна база, които позволяват лесно и бързо да се изпълняват вариантни изчисления.

В този случай математическите уравнения могат да съдържат сложни, нелинейни, стохастични зависимости.

От друга страна, моделите могат да бъдат разделени на контролирани и прогнозни. Управляваните модели отговарят на въпроса: „Какво ще се случи, ако...?“; „Как да постигнете това, което искате?“ и съдържа три групи променливи: 1) променливи, които характеризират текущото състояние на обекта; 2) контролни действия - променливи, които влияят върху промяната в това състояние и подлежат на целенасочен избор; 3) изходни данни и външни влияния, т.е. външно зададени параметри и първоначални параметри.

В прогнозните модели контролът не е изрично идентифициран. Те отговарят на въпросите: "Какво ще стане, ако всичко остане същото?".

Освен това моделите могат да бъдат разделени според метода на измерване на времето на непрекъснати и дискретни. Във всеки случай, ако времето присъства в модела, тогава моделът се нарича динамичен. Най-често в моделите се използва дискретно време, т.к информацията се получава дискретно: отчети, баланси и други документи се съставят периодично. Но от формална гледна точка непрекъснатият модел може да бъде по-лесен за изучаване. Обърнете внимание, че във физическата наука има продължаваща дискусия за това дали реалното физическо време е непрекъснато или дискретно.

Обикновено доста големите социално-икономически модели включват материални, финансови и социални раздели. Материален раздел - баланси на продукти, производствени мощности, труд, природни ресурси. Това е раздел, който описва фундаменталните процеси, това е ниво, което обикновено е слабо контролирано, особено бързо, защото е много инерционно.

Финансовият раздел съдържа баланси на паричните потоци, правила за формиране и използване на средствата, правила за ценообразуване и др. На това ниво могат да бъдат идентифицирани много контролирани променливи. Те могат да бъдат регулатори. Социалната секция съдържа информация за поведението на хората. Този раздел въвежда много несигурности в моделите за вземане на решения, тъй като е трудно правилно да се вземат предвид фактори като производителност на труда, модели на потребление, мотивация и др.

При конструирането на модели, които използват дискретно време, често се използват иконометрични методи. Сред тях са популярни регресионните уравнения и техните системи. Често се използват лагове (закъснения в реакцията). За системи, които са нелинейни по параметри, прилагането на метода на най-малките квадрати среща трудности.

Понастоящем популярните подходи към процесите на бизнес реинженеринг се основават на активното използване на математически и информационни модели.

При изграждането на всеки модел на процес на управление е желателно да се придържате към следния план за действие:

1) Формулирайте целите на изучаване на системата;

2) Изберете онези фактори, компоненти и променливи, които са най-значими за тази задача;

3) Вземете предвид по един или друг начин външни фактори, които не са включени в модела;

4) Оценете резултатите, проверете модела, оценете пълнотата на модела.

Самият процес на моделиране може да бъде представен като цикъл, в който могат да се разграничат пет етапа:

1. Постановка на проблема и анализът му – подчертават се важни характеристики

и свойства на обекта, изследва се връзката на елементите в структурата на обекта, формулират се хипотези, обяснява се поведението и развитието на обекта.

2. Изграждане на модел - избира се вида на модела, оценява се възможността за приложението му за решаване на задачите, уточнява се списъкът с извежданите параметри на моделирания обект и връзката между тях. За сложни обекти се определя възможността за изграждане на няколко модела, които отразяват различни аспекти от функционирането на обекта.

3. Подготовка на изходна информация - събират се данни за обекта (на база изследване на модела). След това се обработват с помощта на методите на теорията на вероятностите, математическата статистика и експертните процедури.

4. Провеждане на изчисления и анализ на резултатите от експеримента – оценява се достоверността на резултатите.

5. Приложение на резултатите в практиката – работа със симулираното

обект, като се вземат предвид неговите предполагаеми свойства, получени при изследване на модели. В същото време се предполага, че тези свойства с достатъчна степен на вероятност действително са присъщи на този обект. Последната разпоредба трябва да се основава на резултатите от предишния етап.

Ако резултатите, получени на петия етап, са недостатъчни, самият обект или неговата среда са се променили, тогава има връщане към първия етап и ново преминаване на цикъла на моделиране.

Използването на съвременни компютри, изчислителни системи и мрежи е мощно средство за внедряване на симулационни модели и изучаване с тяхна помощ на характеристиките на процеса на функциониране на системите. С.В някои случаи, в зависимост от сложността на моделиращия обект, т.е. системата С,рационално използване на персонални компютри (PC) или локални мрежи (LAN). Във всеки случай, ефективността на системните изследвания Сна софтуерно реализиран модел М сна първо място, зависи от правилността на схемата на алгоритъма за моделиране, съвършенството на програмата и само косвено зависи от спецификациикомпютър, използван за симулация. От голямо значение при реализацията на модела на компютър е въпросът за правилния избор на езика за моделиране.

Системи за моделиране и езици за програмиране. Алгоритмични езиципри моделиране на системи те служат като спомагателен апарат за разработване, машинно внедряване и анализ на характеристиките на моделите. Всеки език за моделиране трябва да отразява определена структура от понятия, за да опише широк клас от явления. След като е избрал конкретен език за решаване на проблема за моделиране на процеса на функциониране на системата, изследователят има на разположение внимателно разработена система от абстракции, които му осигуряват основа за формализиране на процеса на функциониране на изследваната система. и извеждането на резултатите от симулацията ви позволяват бързо и подробно да анализирате възможните резултати от симулационен експеримент с модела M m.

Основните точки, които характеризират качеството на езиците за моделиране, са: удобството за описване на процеса на функциониране на системата С,лекота на въвеждане на входни данни за симулация и вариация на структурата, алгоритмите и параметрите на модела, осъществимост на статистическото моделиране, ефективност на анализа и извеждане на резултатите от симулацията, лекота на отстраняване на грешки и контрол на симулационната програма, достъпност на възприемането и използването на езика. Бъдещето на езиците за моделиране се определя от напредъка в областта на създаването на мултимедийни системи за машинна симулация, както и проблемно ориентирани информационни и изчислителни системи за целите на моделирането.

Помислете за основните понятия, свързани с алгоритмичните езици и тяхната реализация на компютър като цяло и по-специално на езиците за моделиране.

Програмен езике набор от символи, разпознати от компютъра и обозначаващи операции, които могат да бъдат изпълнени на компютъра. На най-ниското ниво е основният език на машината, програмата на която е написана в кодове, които пряко съответстват на елементарни машинни действия (добавяне, запаметяване, пренасочване към даден адрес и др.). Следващото ниво е заето от автокод (език СГЛОБЯВАНЕ)изчислителна машина. Програмата за автокодиране се състои от мнемонични символи, преобразувани в машинни кодове от специална програма - асемблер.

КомпилаторПрограма се нарича програма, която приема инструкции, написани на алгоритмичен език от високо ниво, и ги преобразува в програми на основния език на машината или в автокод, които в последния случай се превеждат отново с помощта на асемблер.

ПреводачПрограма се нарича програма, която след получаване на инструкции от входния език незабавно изпълнява съответните операции, за разлика от компилатора, който преобразува тези инструкции в запомнящи се вериги от команди. Преводът се извършва през цялото време на програмата, написана на езика на интерпретатора. Обратно, компилирането и асемблирането са единични действия на превод на текст от входния език в обектния език на машината, след което получените програми се изпълняват без многократни извиквания към преводача.

Програма, написана на машинен код или на език МОНТАЖ,винаги отразява спецификата на конкретен компютър. Инструкциите на такава програма съответстват на определени машинни операции и следователно имат смисъл само в компютъра, за който са предназначени, следователно такива езици се наричат машинно ориентирани езици.

Повечето езици за интерпретатори и компилатори могат да бъдат класифицирани като процедурно ориентирани езици. Тези езици са качествено различни от машинно-ориентираните езици, които описват елементарни компютърни операции и нямат проблемна ориентация. всичко процедурни езициса предназначени за определен клас проблеми, включват инструкции, които са удобни за формулиране на начини за решаване на типични проблеми от този клас. Съответните алгоритми са програмирани в нотации, които не са свързани с нито един компютър.

Езикът за моделиране е процедурно ориентиран език със специфични характеристики. Основните езици за моделиране са разработени като подход за софтуерна симулация за изследване на процеса на функциониране на определен клас системи.

Характеристики на използването на алгоритмични езици.Помислете за предимствата и недостатъците на използването за моделиране на процеса на функциониране на системите симулационни езици(JIM) и езици с общо предназначение(NON), т.е. универсални и процедурно ориентирани алгоритмични езици. Целесъобразността от използването на NIM произтича от две основни причини: 1) удобството за програмиране на модела на системата, което играе важна роля в машинната реализация на алгоритмите за моделиране; 2) концептуалната ориентация на езика към клас системи, която е необходима на етапа на изграждане на системен модел и избор на обща посока на изследване в планирания компютърен експеримент. Практиката на системното моделиране показва, че именно използването на NIM до голяма степен определя успеха на симулацията като метод за експериментално изследване на сложни реални обекти.

Езиците за моделиране позволяват да се опишат симулираните системи с термини, разработени въз основа на основните концепции на симулацията. Преди тези концепции да бъдат ясно дефинирани и формализирани в JIM, не е имало общи начиниописания на симулационни задачи и без тях нямаше връзка между различни разработки в областта на поставянето на симулационни експерименти. Езиците за моделиране на високо ниво са удобно средство за комуникация между клиента и разработчика на машинния модел М м .

Въпреки тези предимства на JIM, сега се излагат солидни аргументи, както технически, така и оперативни, срещу пълното изоставяне на универсалните и процедурни езици в моделирането. Технически възражения срещу използването на JIM: въпроси относно ефективността на работещите програми, възможността за тяхното отстраняване на грешки и др. Като оперативни недостатъци, липсата на документация за съществуващия JIM, чисто индивидуалният характер на съответните преводачи, което усложнява тяхното внедряване на различни компютри и се споменава трудността при коригиране на грешки. Намаляването на ефективността на NIM се проявява при моделиране на проблеми, които са по-разнообразни от тези, за които е проектиран специфичен език за моделиране. Но тук трябва да се отбележи, че в момента няма NON, който да бъде ефективен при решаването на проблеми от всякакъв клас.

Сериозните недостатъци на JIM се проявяват във факта, че за разлика от широко използвания LDL, транслатори от който са включени в софтуера, доставен от производителя за всички съвременни компютри, езиците за моделиране, с малки изключения, са разработени от отделни организации за тяхната по-скоро тясно специализирани нужди. Съответните преводачи са слабо описани и адаптирани за използване при решаване на проблеми на системното моделиране, следователно, въпреки предимствата на NIM, трябва да се изостави тяхното практическо приложение в редица специфични случаи.

При създаването на система за моделиране, базирана на който и да е език, е необходимо да се реши въпросът за синхронизирането на процесите в модела, тъй като във всеки момент от времето, протичащо в системата (системно време), може да се наложи да се обработят няколко събития, т.е. , е необходима псевдопаралелна организация на симулираните процеси в машинния модел М м . Това е основната задача на симулационния монитор, който изпълнява следните функции: контрол на процеса (координиране на системното и машинното време) и управление на ресурсите (избор и разпределение на ограничените инструменти на симулационната система в модела).

Подходи за разработване на езици за моделиране.Към днешна дата има два различни подхода към разработването на езици за моделиране: непрекъснат и дискретен - отразяващ основните характеристики на системите, изследвани чрез метода на моделиране. Следователно NIM са разделени на две независими групи, които съответстват на два вида имитация, които се развиват независимо една от друга: за симулиране на непрекъснати и дискретни процеси.

За моделиране на непрекъснати процеси, не само AVM,но и компютри, като последните с подходящо програмиране имитират различни непрекъснати процеси. В същото време компютрите са по-надеждни при работа и позволяват получаване на висока точност на резултатите, което доведе до разработването на езици за моделиране, които показват модела под формата на блокове от такива типове, които играят ролята на стандартни блокове. AVM(усилватели, интегратори, функционални генератори и др.). Дадената схема на алгоритъма за моделиране се трансформира в система от съвместно разглеждани диференциални уравнения. Моделирането в този случай по същество се свежда до намиране на числени решения на тези уравнения, като се използва някакъв стандартен метод стъпка по стъпка.

Пример за език за моделиране на непрекъснати системи на компютър чрез представяне на моделираната система под формата на уравнения в крайни разлики е езикът ДИНАМО,за които уравненията установяват връзки между стойностите на функциите в моменти от време Tи t+dtи между стойностите на техните производни по време t+dt/2.И в този случай симулацията по същество е поетапно решение на дадена система от диференциални уравнения .

Универсален компютър- устройство от дискретен тип и следователно трябва да осигури дискретно приближение на процеса на функциониране на изследваната система С.Непрекъснатите промени в процеса на функциониране на реална система се показват в дискретен модел M m, реализиран на компютър, чрез определена последователност от дискретни събития и такива модели се наричат модели на дискретни събития.Индивидуалните събития, отразени в дискретен модел, могат да бъдат определени с висока степен на приближение до реалността, което гарантира адекватността на такива дискретни модели към реални процеси, протичащи в системите С.

Архитектура на езиците за моделиране. JIM архитектура,т.е. концепцията за взаимовръзките на елементите на езика като сложна система, и технология на преход от системата Скъм нейния модел машина М смогат да бъдат представени по следния начин: 1) моделиране на обекти (системи С)са описани (показвани на езика) с помощта на някои езикови атрибути; 2) атрибутите взаимодействат с процеси, които са адекватни на реалните явления в симулираната система С; 3) процесите изискват специфични условия, които определят логическата основа и последователността на взаимодействие на тези процеси във времето; 4) условията влияят на събитията, които се случват вътре в симулационния обект (система 5) и при взаимодействие с външна среда E; 5) събитията променят състоянието на системния модел Мв пространството и във времето.

Типична диаграма на архитектурата на NIM и технологията на нейното използване при системно моделиране е показана на фиг. 5.1.

В повечето случаи машинните модели се използват за изследване на характеристиките и поведението на системата. Сза определен период от време, следователно един от най важни задачипри създаване на системен модел и избор на език за програмиране за модела се изпълняват две функции: 1) коригиране на времевата координата на състоянието на системата („напредване“ на времето, организиране на „часовници“); 2) осигуряване на съгласуваност на различни блокове и събития в системата (синхронизация във времето, координация с други блокове).

По този начин функционирането на модела Mm трябва да протича в изкуствено (не в реално и не в компютърно) време, осигуряващо настъпване на събития в реда, изискван от логиката на изследваната система и с подходящи времеви интервали между тях. В същото време трябва да се има предвид, че елементите на реална система Сфункционират едновременно (паралелно), а компонентите на машинния модел M m действат последователно, тъй като се изпълняват с помощта на последователен компютър. Тъй като събитията могат да се случват едновременно в различни части на моделиращия обект, тогава, за да се поддържа адекватността на причинно-следствените времеви връзки, е необходимо да се създаде "механизъм" за задаване на време в JIM за синхронизиране на действията на елементите на системния модел.

Настройка на времето в модела на машината. Както вече беше отбелязано в гл. 3, има два основни подхода за настройка на времето: използване на постоянни и променливи времеви интервали, които съответстват на два принципа за прилагане на алгоритми за моделиране, т.е. „принцип D T“ и „принцип d z".

Обмислете подходящите методи за управление на времето в системния модел ГОСПОЖИЦА) на примера, показан на фиг. 5.2, където последователността от събития в системата е нанесена по оста в реално време ( с аз) във времето и събитията с 4 и с 5 се случват едновременно (фиг. 5.2, а). Воден от събитията с азсъстоянията на модела се променят z азпо това време T зи, и такава промяна настъпва рязко дз.

В модел, изграден според „принципа D T"(фиг. 5.2, b), моментите на системното време последователно ще приемат стойностите:

T " 1 = D T, T " 2 = 2D T, T " 3 = 3D T, T " 4 = 4D T, T " 5 = 5D T.

Тези моменти от системното време T " й(Д T) по никакъв начин не са свързани с моментите на възникване на събитията с аз, които се симулират в системния модел. В този случай системното време получава постоянно нарастване, което се избира във времето, определено преди началото на симулационния експеримент.

В модел, изграден на „принцип дз"(фиг. 5.2, в), промяната на времето настъпва в момента на промяна на състоянието на системата, а последователността от моменти на системното време има формата T "" 1 = T z 1 , T "" 2 = T z 2 , T "" 3 = T z 3 , T "" 4 = T z 4 , T "" 5 = T z 5, т.е. точки от системното време T "" к (дз), са пряко свързани с моментите на възникване на събития в системата с аз .

Всеки от тези методи има своите предимства по отношение на адекватно отразяване на реални събития в системата. Си цената на машинните ресурси за моделиране.

При използване на „принципа d z"събитията се обработват последователно и времето се измества всеки път напред до началото на следващото събитие. В модел, изграден според „принципа D T",обработката на събития се извършва по групи, партиди или групи от събития. В този случай изборът на Д Tима значително влияние върху хода на процеса и резултатите от симулацията и ако D Tе зададен неправилно, резултатите може да се окажат ненадеждни, тъй като всички събития се появяват в точката, съответстваща на горната граница на всеки симулационен интервал. При прилагане на „принципа d z"Едновременната обработка на събития в модела се извършва само когато тези събития се появяват едновременно в реалната система. Това избягва необходимостта от изкуствено въвеждане на класиране на събитията, когато се обработват в края на интервала. При.

При моделиране според "принципа D T"може да се постигне добро приближение: за това D Tтрябва да е малък, така че две неедновременни събития да не попаднат в един и същи времеви интервал. Но намаляването на D Tводи до увеличаване на разходите за компютърно време за моделиране, тъй като значителна част се изразходва за настройка на "часовника" и проследяване на събития, които може да не се случват в повечето интервали. В този случай дори при силна "компресия" D Tдве неедновременни събития могат да попаднат в един и същи времеви интервал D T,което създава погрешно впечатление за тяхната едновременност.

Да се ​​избере принципът на конструиране на машинен модел М ми съответно JIM трябва да знае: целта и предназначението на модела; необходимата точност на резултатите от симулацията; разходите за компютърно време при използване на един или друг принцип; необходимото количество машинна памет за реализиране на модел, изграден по принципа D Tи d z;сложността на програмирането на модела и неговото отстраняване на грешки.

Изисквания към симулационните езици. По този начин при разработването на системни модели възникват редица специфични трудности, следователно в NIM трябва да се предостави набор от такива софтуерни инструменти и концепции, които не се намират в конвенционалните NON.

Комбинация.Паралелно протичане в реални системи Спроцесите са представени от последователно работещ компютър. Езиците за моделиране заобикалят тази трудност чрез въвеждане на концепцията за системно време, което се използва за представяне на подредени по време събития.

Размерът. Повечето от симулираните системи имат сложна структура и алгоритми на поведение, а моделите им са големи по обем. Следователно динамичното разпределение на паметта се използва, когато се появят компонентите на системния модел M m оперативна паметкомпютър или го напуснете, в зависимост от текущото състояние. Важен аспектреализуемостта на модела M m на компютър в този случай е блоковият характер на неговия дизайн, т.е. възможността за разделяне на модела на блокове, подблокове и т.н.

Промени.Динамичните системи са свързани с движението и се характеризират с развитието на процеса, в резултат на което пространствената конфигурация на тези системи претърпява промени във времето. Следователно във всички RIM те предвиждат обработка на списъци, които отразяват промените в състоянията на процеса на функциониране на симулираната система С.

Взаимосвързаност.Условия, необходими за възникване на различни събития в модела М мпроцес на работа на системата С,може да бъде много трудно поради присъствието Голям бройвзаимоотношения между компонентите на модела. За разрешаване на трудностите, свързани с този проблем, повечето JIM включват съответните логически възможности и концепции на теорията на множествата.

Стохастичност.За симулиране на случайни събития и процеси се използват специални програми за генериране на последователности от псевдослучайни числа, квазиравномерно разпределени в даден интервал, въз основа на които е възможно да се получат стохастични ефекти върху модела M m, имитирани от случайни променливи със съответния закон на разпределение.

Анализ. За да се получи ясен и практичен отговор на въпросите, решени чрез метода на машинната симулация, е необходимо да се получат статистически характеристики на процеса на функциониране на системния модел ГОСПОЖИЦА).Следователно езиците за моделиране предоставят методи за статистическа обработка и анализ на резултатите от моделирането.

Изброените изисквания в проучването и проектирането различни системи Ссъответстват на такива добре известни езици за моделиране на дискретни събития като SIMULA, SIMSCRIPT, GPSS, S.O.L. CSLи т.н.

Към средствата софтуер

отнасям се:

инструменти за моделиране на процеси на управление;

типични контролни задачи;

методи на математическо програмиране, математическа статистика, теория на масовото обслужване и др.

Част софтуер

включва системни и приложни софтуер, както и техническа документация

Системен софтуер

включва Операционна системаза използвани хардуерни платформи, различни операционни обвивки, повишаващи нивото на потребителския интерфейс, системи за програмиране, програми за работа в мрежа, системни тестове, програми за администриране на мрежи, бази данни.

Приложен софтуер

може да бъде общ или специализиран.

ориентирани към задачи. Може да се персонализира за конкретен случай на употреба. Като такива се използват СУБД, текстови процесори, електронни таблици, програми за разпознаване на текст и реч, генератори на отчети за системи с бази данни и др.

Специализиран софтуер

създаден за конкретна информационна системаили за клас системи с тясно предназначение.

Типичен приложен софтуер

може да бъде с общо предназначение или специфичен за домейн, както и специфичен за хардуерна платформа или мобилен.

Техническата документация за софтуера трябва да съдържа описание на задачите, икономически и математически модел на задачата, списък на софтуерните модули на програмния алгоритъм, списък на използваните символи, тестови случаи.

Информационна поддръжка

Целта на подсистемата за информационна поддръжка е модерното формиране и издаване на достоверна информация за осиновяване. управленски решения.

Информационна поддръжка

Съвкупността от единна система за класифициране и кодиране на информация, единни документационни системи, схеми за информационните потоци, циркулиращи в организацията, както и методология за изграждане на бази данни.

Към езикова поддръжка на IP

включва естествени и изкуствени езици, както и средствата за тяхната езикова подкрепа: речници на речника на естествените езици, тезауруси (специални речници на основните понятия на езика, обозначени с отделни думи или фрази, с определени семантични връзки между тях) на предметната област, преводни речници и др.

Организационна подкрепа- набор от методи и инструменти, които регулират взаимодействието на служителите с технически средстваи помежду си в процеса на разработване и експлоатация на информационната система.

Организационната поддръжка изпълнява следните функции:

анализ на съществуващата система за управление на организацията, където ще се използва ИС, и идентифициране на задачите, които да бъдат автоматизирани;

подготовка на задачи за решаване на компютър, в т.ч техническо заданиеза проектиране на ИС и предпроектно проучване на нейната ефективност;

разработване на управленски решения относно състава и структурата на организацията, методология за решаване на проблеми, насочени към подобряване на ефективността на системата за управление.

Организационна подкрепа. EIS включва собствен контролен апарат, който осигурява функционирането и развитието на всички подсистеми. Основните му функции са да развива.