Алексеева Н.И., Бурлаченко Ю.В.

Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского

Имитационное моделирование как инструмент решения задач оптимизации производственных процессов

Проблемы повышения эффективности различных звеньев в экономике потребовали развития новых методов исследования. Имитационное моделирование (ИМ) стало прогрессивным методом решения подобных задач.

ИМ, как новое научное направление в прикладной математике и кибернетике начало интенсивно развиваться в конце 60-х годов, когда стали широко внедряться и использоваться сложные технические системы в различных отраслях человеческой деятельности.

Методологическая основа развития ИМ - работы Р. Шеннона, Н.П. Бусленко, Глушкова В.М., Н.Н. Моисеева, Т.И. Марчука, Коваленко И.Н.

Существует много определений метода ИМ, как инструментария исследования сложных систем. По Р. Шеннону, «имитационное моделирование - есть процесс конструирования на ЭВМ модели сложной реальной системы, функционирующей во времени, и постановки экспериментов на этой модели с целью либо понять поведение системы, либо оценить различные стратегии, обеспечивающие функционирование данной системы» [1].

Имитационная модель - это компьютерная программа, которая описывает структуру и воспроизводит поведение реальной системы во времени. Имитационная модель позволяет получать подробную статистику о различных аспектах функционирования системы в зависимости от входных данных [2].

Особенностью ИМ является то, что имитационная модель позволяет воспроизводить моделируемые объекты:

- с сохранением их логической структуры;

- с сохранением поведенческих свойств (последовательности чередования во времени событий, происходящих в системе), т.е. динамики взаимодействий.

При ИМ структура моделируемой системы адекватно отображается в модели, а процессы ее функционирования имитируются на построенной модели. Поэтому построение имитационной модели заключается в описании структуры и процессов функционирования объекта моделирования [3].

ИМ дает возможность тестировать идеи на компьютерной модели, что дешевле провеления испытаний и исправлений ошибок на реальных процессах.

Одна из причин для того, чтобы использовать ИМ – повышение уровня автоматизации производства, нацеленное на повышение производительности, качества продукции и на снижение затрат. Проблемы, возникающие в системах такой сложности, могут быть проанализированы только с применением компьютерного моделирования. Кроме того, ИМ доступно для понимания неспециалистами, например, менеджерами и инженерами.

Примером применения компьютерного моделирования может служить система ИМ Arena от компании Rockwell Software, которая включает в себя построение модели отдельного агрегата, технологического процесса или всего производства в целом и используется для решения задач оптимизации моделируемой системы [4].

Данное программное обеспечение позволяет исследовать большое число альтернатив при любых входных данных, что обеспечивает преимущество для принятия управленческих решений. С помощью имитационной модели можно провести неограниченное количество экспериментов с разными параметрами, чтобы определить наилучший вариант.

Таким образом, применение ИМ позволяет решать задачи оптимизации как в целом для производства, логистики, финансов так и для конкретных технологических операций. Имитационные модели незаменимы для поиска оптимального решения в условиях ограничения по ресурсам, когда другие математические модели оказываются слишком сложными.

Литература:

1. Образовательный сайт Чухаревой Ольги Валерьевны, Имитационное моделирование [Электронный ресурс]: – Электронные текстовые данные. – Режим доступа <[сылка более недоступна}