Понятие процесса моделирования. Классификация моделей

Понятие процесса моделирования. Классификация моделей. Моделирование — это создание модели, т. е. образа объекта, заменяющего его, для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью. Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системы), отражающий свойства, характеристики и связи объекта-оригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом.

Модели объектов являются более простыми системами, с четкой; структурой, точно определенными взаимосвязями между составными частями, позволяющими более детально проанализировать свойства реальных объектов и их поведение в различных ситуациях. Таким образом, моделирование представляет собой инструмент анали¬за сложных систем и объектов.

К моделям выдвигается ряд обязательных требований. Во-первых, модель должна быть адекватной объекту, т. е. как можно более полно соответствовать ему с точки зрения выбранных для изучения свойств. Во-вторых, модель должна быть полной. Это означает, что она дол¬жна давать возможность с помощью соответствующих способов и методов изучения модели исследовать и сам объект, т. е. получить некоторые утверждения относительно его свойств, принципов работы, поведения в заданных условиях.

Множество применяющихся моделей можно классифицировать по следующим критериям: • способ моделирования; • характер моделируемой системы; • масштаб моделирования. По способу моделирования различают следующие типы моделей: • аналитические, когда поведение объекта моделирования описывается в виде функциональных зависимостей и логических условий; • имитационные, в которых реальные процессы описываются набором алгоритмов, реализуемых на ЭВМ. По характеру моделируемой системы модели делятся : • на детерминированные, в которых все элементы объекта моделирования постоянно четко определены; • на стохастические, когда модели включают в себя случайные элементы управления.

В зависимости от фактора времени модели делятся на статичес¬кие и динамические. Статические модели (схемы, графики, диаграм¬мы потоков данных) позволяют описывать структуру моделируемой системы, но не дают информации о ее текущем состоянии, которое изменяется во времени.

Динамические модели позволяют описывать развитие во времени процессов, протекающих в системе. В отличие от статических, динамические модели позволяют обновлять значения переменных, сами модели, динамически вычислять различные пара¬метры процессов и результаты воздействий на систему. Модели можно делить на следующие виды : 1) Функциональные модели - выражают прямые зависимости между эндогенными и экзогенными переменными. 2) Модели, выраженные с помощью систем уравнений относительно эндогенных величин.

Выражают балансовые соотношения между различными экономическими показателями (например, модель межотраслевого баланса). 3) Модели оптимизационного типа. Основная часть модели - система уравнений относительно эндогенных переменных. Но цель - найти оптимальное решение для некоторого экономического показателя (например, найти такие величины ставок налогов, чтобы обеспечить максимальный приток средств в бюджет за заданный промежуток времени). 4) Имитационные модели - весьма точное отображение экономического явления.

Имитационная модель позволяет отвечать на вопрос: «Что будет, если…». Имитационная система - это совокупность моделей, имитирующих протекание изучаемого процесса, объединенная со специальной системой вспомогательных программ и информационной базой, позволяющих достаточно просто и оперативно реализовать вариантные расчеты.

Математические уравнения при этом могут содержать сложные, нелинейные, стохастические зависимости. С другой стороны, модели можно делить на управляемые и прогнозные. Управляемые модели отвечают на вопрос: «Что будет, если »; «Как достичь желаемого?», и содержат три группы переменных: 1) переменные, характеризующие текущее состояние объекта; 2) управляющие воздействия - переменные, влияющие на изменение этого состояния и поддающиеся целенаправленному выбору; 3) исходные данные и внешние воздействия, т.е. параметры, задаваемые извне, и начальные параметры.

В прогнозных моделях управление не выделено явно. Они отвечают на вопросы: «Что будет, если все останется по-старому?». Далее, модели можно делить по способу измерения времени на непрерывные и дискретные. В любом случае, если в модели присутствует время, то модель называется динамической. Чаще всего в моделях используется дискретное время, т.к. информация поступает дискретно: отчеты, балансы и иные документы составляются периодически.

Но с формальной точки зрения непрерывная модель может оказаться более простой для изучения. Отметим, что в физической науке продолжается дискуссия о том, является ли реальное физическое время непрерывным или дискретным. Обычно в достаточно крупные социально-экономические модели входят материальный, финансовый и социальный разделы. Материальный раздел - балансы продуктов, производственных мощностей, трудовых, природных ресурсов.

Это раздел, описывающий основополагающие процессы, это уровень, обычно слабо подвластный управлению, особенно быстрому, поскольку весьма инерционен. Финансовый раздел содержит балансы денежных потоков, правила формирования и использования фондов, правила ценообразования и.т.п. На этом уровне можно выделить много управляемых переменных. Они могут быть регуляторами. Социальный раздел содержит сведения о поведении людей. Этот раздел вносит в модели принятия решений много неопределенностей, поскольку трудно точно правильно учесть такие факторы как трудоотдача, структура потребления, мотивация и.т.п. При построении моделей, использующих дискретное время, часто применяют методы эконометрики.

Среди них популярны регрессионные уравнения и их системы. Часто используют лаги (запаздывания в реакции). Для систем, нелинейных по параметрам, применение метода наименьших квадратов встречает трудности. Популярные в настоящее время подходы к процессам бизнес-реинжиниринга основаны на активном использовании математических и информационных моделей. При построении любой модели процесса управления желательно придерживаться следующего плана действий : 1) Сформулировать цели изучения системы; 2) Выбрать те факторы, компоненты и переменные, которые являются наиболее существенными для данной задачи; 3) Учесть тем или иным способом посторонние, не включенные в модель факторы; 4) Осуществить оценку результатов, проверку модели, оценку полноты модели.

Сам процесс моделирования может быть представлен в виде цик¬ла, в котором можно выделить пять этапов : 1. Постановка проблемы и ее анализ — выделяются важные черты и свойства объекта, исследуются взаимосвязи элементов в структуре объекта, формулируются гипотезы, объясняется поведение и разви¬тие объекта. 2. Построение модели — выбирается тип модели, оценивается возможность его применения для решения поставленных задач, уточняется перечень отображаемых параметров моделируемого объекта и связи между ними. Для сложных объектов определяется возможность построения нескольких моделей, отражающих различные аспекты функционирования объекта. 3. Подготовка исходной информации — осуществляется сбор дан¬ных об объекте (на основании изучения модели). Затем происходит их обработка с помощью методов теории вероятности, математичес¬кой статистики и экспертных процедур. 4. Проведение расчетов и анализ результатов эксперимента — производится оценка достоверности результатов. 5. Применение результатов на практике — работа с моделируемым объектом с учетом его предполагаемых свойств, полученных при изу¬чении моделей.

При этом полагается, что эти свойства с достаточным уровнем вероятности действительно присущи данному объекту.

Последнее положение должно основываться на результатах предыдущего этапа.

Если полученные на пятом этапе результаты недостаточны, изме¬нился сам объект или его окружающая среда, то происходит возврат к первому этапу и новое прохождение цикла моделирования. 1.2. Модель организации как объекта управления Существует множество разных подходов к построению модели организации как объекта управления.

Исторически первой является так называемая механистическая модель. Эта модель появилась в конце XIX в. и получила широкое распространение в начале XX в. Теоретической основой данной модели являются положения школы научного менеджмента. В рамках этого направления была выдвинута теория, согласно которой самой эффективной формой организации является так называемая рациональная бюрократия.

Сточки зрения этой модели, предприятие представляет собой механизм, являющийся комбинацией основных производственных факторов : средств производства, рабочей силы и материалов. Целью предприятия является увеличение прибыли, рентабельности капитальных вложений, общего оборота капитала. Для достижения этого с максимальной эффективностью при минимальных затратах необходимо оптимально использовать все имеющиеся в распоряжении виды ресурсов. Это означает, что управление организацией в первую очередь должно быть направлено на оперативное управление, с помощью чего оптимизируется структура всего процесса производства.

В соответствии с этим подходом эффективность функционирования организации оценивается по некоторому экономическому показателю. Этот показатель определяет как отношение выпущенной продукции к затраченным ресурсам. Механистическая модель организации (также называемая моделью рациональной бюрократии) имеет ряд как положительных, так и отрицательных черт. К плюсам можно отнести то, что данная модель позволяет установить технические и экономические связи между различными факторами производства и определить их зависимость друг от друга.

С другой стороны, эта модель недостаточно учитывает роль человеческого фактора в эффективной работе организации. Также в механистической модели используются некоторые, которые критически оцениваются современной наукой и практикой, например, стремление к завоеванию позиций на рынке главным образом за счет снижения издержек роста доходов или приоритетная ориентация на крупные предприя¬тия, а Другой моделью, появившейся и широко распространенной в начале XX в была модель, в которой организация представлялась как коллектив работников, сформированный по принципу разделения труда.

В этой модели человек выделялся в качестве главного фактора производительности предприятия. Элементами этой модели являются мотивация работников, коммуникации внимание к работникам, лояльность, коллективное принятие решений.

Таким образом, моделируется система отношений людьми в рамках данной организации. Особое внимание при этом уделяется стилю управления, его влиянию на показатели производительности и удовлетворению своим трудом. Предпочтение отдается демократическому стилю руководства. Он обеспечивает наиболее полное раскрытие способностей работающих путем вовлечения их в процесс принятия управленческих решений, а не только их исполнения. Главная задача управляющего звена в рамках данной модели – организация и управление персоналом.

Организация персонала заключается в определении его структуры и его состава, регулировании отношений между работниками, координации процессов, направленных на достижение поставленной целей. Управление персоналом подразумевает личный контакт с сотрудниками, необходимый для своевременного принятия решений и успешной реализации намеченных планов. Если управление персоналом поставлено правильно, то у организации не должно возникать проблем с достижением определенного уровня доходов, объема выпускающей продукции и т.д. Таким образом, критерием успешной работы в рамках этой модели является повышение эффективности организации за счет совершенствования кадровых ресурсов.

Это требует разработки специальных методов, с помощью которых должна проводится оценка качества труда, выявляться внутренние процессы, требующие усовершенствования с целью повышения производительности труда. Недостатком данной модели является концентрация внимания только на одном внутреннем факторе – человеческом ресурсе и подчинение ему всех остальных факторов производства.

Это ограничивает возможности модели в поиске резервов для повышения эффективности организации. Эта модель, как и механистическая, относится к типу «закрытых моделей организации. Это означает, что организация рассматривается как некоторая замкнутая система и не учитывается воздействие факторов внешней среды. К таким факторам относятся, например, конкуренция, сбыт, взаимодействие с органами власти и пр. Поэтому впоследствии были созданы другие модели, для которых характерна «открытость», т.е. учет того, что кроме внутренних факторов и условий функционирования на эффективность организации оказывают влияние и факторы внешней среды. Сейчас большинство моделей организации строится на основе понятий теории систем.

Организация представляется в виде сложной системы, обладающей определенными свойствами, которая может быть описана некоторыми графическими, математическими и другими моделями.

К таким присущим всем системам свойствам относятся следующие : 1. Делимость – система состоит из нескольких частей (компонентов), каждая из которых имеет свои цели и функции. При этом простое объединение (не в рамках системы) компонентов не будет по своим свойствам идентично всей системе. 2. Целостность – система обладает всей полнотой свойств и функций только как единое целое. 3. Связанность компонентов – все компоненты системы связаны между собой и влияют друг на друга своим нахождением в системе или выходом из нее. Вхождение компонентов в систему и их исключение из нее могут быть следствием взаимного влияния подсистем и (или) взаимодействия с внешней средой. 4. Эмерджентность – свойства системы проявляются только в результате взаимодействия ее компонентов.

При этом части системы могут не иметь целевого назначения всей системы. 5. Гибкость – система должна адекватно реагировать на изменения, происходящие в ней самой и во внешней среде.

Таким образом, в данной модели признается взаимосвязь и взаимозависимость компонентов системы между собой, а также с внешней средой, т.е. организация рассматривается как единство ее составных частей, неразрывно связанных с внешним миром. При таком подходе эффективность работы организации зависит от факторов, находящихся в двух сферах: Внешней: из нее организация получает все виды ресурсов, включая информацию. Внутренней: ее сильные и слабые стороны создают определенные предпосылки для преобразования ресурсов в продукцию и услуги.

В рассматриваемой модели главным направлением деятельности управляющего является стратегическое управление. Это связано с тем. Что поведение организации в условиях. Когда все предприятия взаимосвязаны, но при этом каждое воздействует соответственно со своими целями и возможностями, не может быть точно спрогнозировано и спланировано. Эффективность деятельности организации здесь оценивается как системная целесообразность. Это означает способность системы к саморегулированию и самоорганизации, а также к достижению целей при изменяющихся внешних условиях и факторах.

Любая модель организации должна полно отображать : — организационную структуру управления; это означает выделение функциональных подсистем организации и установление связей между ними; — механизм управления, к которому относятся цели, критерии, ресурсы и методы управления. Выводы: модели объектов являются простыми системами, с четкой структурой, точно определенными взаимосвязями между составными частями.

Моделирование представляет собой инструмент анали¬за сложных систем и объектов. К моделям выдвигается ряд обязательных требований. В зависимости от способа моделирования; характера моделируемой системы; масштаба моделирования выделяют несколько видов моделирования. Глава 2. Особенности моделирования процессов управления 2.1.