2. Сучасний стан розвитку пакетів комп’ютерного моделювання

Аналіз ринку інформаційних технологій дозволяє виявити такі класи методів формалізації і структуризації в сучасних системах моделювання:

• дискретне моделювання – системи, засновані на описі процесів (Extend,  Arena, ProModel, Witness, Taylor, Gpss/H-Proof та ін.);

• динамічне моделювання (моделі і методи системної динаміки)  для систем, орієнтованих на безперервне моделювання (Powersim, Vensim, Dynamo, Stella, Ithink, ModelMaker  та ін.);

• моделювання індивідуальних об’єктів зі своїми правилами поведінки  агентне моделювання (SWARM, RePast, AScape, AnyLogic …).

Відзначимо, що домінуючою тенденцією сьогодні є взаємопроникнення всіх видів моделювання, симбіоз різних інформаційних технологій в області моделювання, особливо для складних застосувань і комплексних проектів. Технологічний рівень сучасних систем моделювання характеризується великим вибором базових концепцій формалізації і структуризації модельованих систем, розвиненими графічними інтерфейсами і анімаційним виведенням результатів. Імітаційні системи мають засоби для передачі інформації з баз даних і інших систем, або мають доступ до процедурних мов, що дозволяє легко виконувати обчислення, пов'язані з плануванням факторних експериментів, автоматизованою оптимізацією та ін.

Технологічні характеристики найбільш розповсюджених сучасних систем моделювання наведені у наступній таблиці.

Однією з найбільш універсальних систем є AnyLogic  розроблена у 1999 році фірмою XJ Technologies (м. Санкт-Петербург). Це одна з небагатьох російських розробок в області імітаційного моделювання, яка отримала визнання за кордоном.

AnyLogic – інструмент імітаційного моделювання новітнього покоління. Він ґрунтується на результатах, отриманих в теорії моделювання і в інформаційних технологіях за останнє десятиліття. В порівнянні з традиційними інструментами AnyLogic забезпечує багато можливостей, оскільки дозволяє:

• моделювати швидше за допомогою візуальних, гнучких, розширюваних, повторно-використовуваних об'єктів (стандартних і своїх), а також Java;

• застосовувати різні підходи, комбінуючи і модифікуючи їх для конкретного завдання; збільшити життєвий цикл моделі, швидко підстроюючи її до змінних умов, при рішенні яких необхідні різні рівні абстракції;

• використовувати засоби аналізу і оптимізації безпосередньо з середовища розробки моделі;

ВСТАВКА табл. 3.7.1 – 2 стр

• просто і ефективно інтегрувати модель відкритої архітектури з офісним і корпоративним програмним забезпеченням, включаючи електронні таблиці, бази даних (БД), ERP і CRM системи;

• ефектно представити свої результати, супроводжуючи модель інтерактивною анімацією будь-якої складності, а також даючи можливість доступу до моделі-аплету через Інтернет.

AnyLogic підтримує на єдиній платформі абсолютно всі існуючі підходи дискретно-подієвого і безперервного моделювання (блок-схеми процесів, системну динаміку, агентне моделювання, карти станів, системи рівнянь та ін.)/

В інших розвинутих системах з метою розширення їх функціональності також присутні альтернативні концепції формалізації. Так, наприклад, в системах Powersim, Ithink вбудований апарат дискретного моделювання, і навпаки, в системах Extend, ProcessModel реалізована підтримка, правда, досить слабка, безперервного моделювання.

Сучасні системи моделювання мають зручний графічний інтерфейс, що легко інтерпретується. Системні потокові діаграми або блок-схеми реалізуються на ідеографічному рівні, параметри моделей визначаються через підменю. Зберігаються елементи програмування (на мовах загального призначення або об'єктно-орієнтованих, наприклад, в системі Extend існує  вбудована мова Modl для створення спеціалізованих блоків).

Імітаційні системи стають все більш проблемно-орієнтованими. Відомі системи моделювання виробничих систем різного призначення (TOMAC, SIRE і ін.), медичного обслуговування (MEDMODEL),  в області телекомунікацій (COMNET) та ін. Для цього в проблемно-орієнтовані системи моделювання включаються абстрактні мовні конструкції і набори понять, узяті безпосередньо з наочної області досліджень. Певні переваги мають системи моделювання, що декларують свою проблемну орієнтацію, наприклад, пакет Rethink, що орієнтується на реінжиніринг. Все це, звичайно, впливає на доступність і привабливість імітаційного моделювання.

У сучасних системах моделювання з'являється  деякий інструментарій для створення стратифікованих моделей.  Стратифікація систем, будучи загальним принципом системного моделювання, реалізується в технології імітаційного моделювання або шляхом деталізації, ітераційної процедури еволюції імітаційної моделі, або шляхом створення комплексу взаємозв'язаних  моделей, з розвиненими інформаційними і імпліцитними зв'язками між моделями. Стратифіковані моделі є машинно-орієнтовані  поняття, що припускають конструювання баз даних і знань, над якими визначені обчислювальні процеси рішення задач системного аналізу і прийняття рішення.

Розробники систем моделювання використовують різні підходи для реалізації стратифікованих моделей. Ряд програмних продуктів, такі як AUTOMOD, ProModel, TAYLOR, WITNESS та ін., підтримують інтеграцію моделей на основі створення вкладених структур. У системах Arena, Extend,  AnyLogic, UML реалізований підхід до стратифікації, заснований на побудові ієрархічних багаторівневих структур.

У більш розвинутих пакетах здійснюється інтеграція через додаткове програмне забезпечення із спеціалізованими блоками різного призначення: аналіз вхідних даних, гнучкі засоби аналізу чутливості, що дозволяють здійснювати багатократні прогони з різними вхідними даними (у системах GPSS/H-PROOF, ProModel і ін.), блоками оптимізації (у цьому сенсі показові системи WITNESS, TAYLOR). Інтеграція систем може здійснюватися і на інших рівнях, наприклад, імітаційне моделювання плюс логістики, що актуально, зокрема, при реалізації ресурсних моделей балансового типу.

Розрахований на багато користувачів режим, що реалізовується у ряді систем,  застосування інтерактивного розподіленого моделювання, розробки в області взаємодії імітаційного моделювання з Інтернетом розширюють можливості імітаційного моделювання, дозволяючи відпрацьовувати сумісні або конкуруючі стратегії різним компаніям.

Таким чином, у сфері сучасних інформаційних технологій імітаційне моделювання набуває в світових наукових дослідженнях і практичній діяльності украй вагомого значення. За допомогою імітаційного моделювання ефективно вирішуються  завдання найширшої проблематики  в області стратегічного планування, бізнес-моделювання,  менеджменту (моделювання різного роду фінансових проектів, управління виробництвом), реінжініринга, проектування. Актуальне застосування імітаційного моделювання в області інвестиційно-технологічного проектування, фінансових структур, а також моделювання і прогнозування соціально-економічного розвитку регіональних і міських систем.

Одним з пакетів імітаційного моделювання, інструментарій якого найбільш пристосований до рішення різноманітних економічних задач, є, на нашу думку, Ithink.

На користь використання платформи Ithink в економічних дослідженнях свідчить наступне:

1. В системі реалізовано один з головних принципів системно-динамічного підходу, за яким динаміку поведінки будь-якого процесу можна інтерпретувати як зміну рівнів деяких «фондів». Зміни регулюються темпами вхідних та вихідних потоків, які, відповідно, наповнюють або вичерпують фонди. Як було доведено раніше, ці поняття є дуже універсальними і легко адаптуються до специфіки імітації бізнес-процесів різноманітної природи, які протікають на досліджуваних економічних об’єктах. Таким чином, сучасна бізнес-процесна парадигма управління об’єктами добре співвідноситься з головними концепціями технології Ithink. Наприклад, на платформі Ithink можна ефективно реалізувати імітацію бізнес-процесів виробничо-збутової сфери діяльності підприємства, підприємств фінансово-кредитної сфери тощо. В моделях, побудованих в Ithink, відображається динаміка досліджуваних бізнес-процесів за будь-який період часу по кроках імітації. Практично не існує обмежень на ступінь охвату процесу, що досліджується. Користувач за власним бажанням може доповнювати модель новими аспектами бізнес-процесу або концентрувати увагу тільки на конкретних його складових, залишаючи інші за межами імітації. Це зручно з точки зору процесів, що моделюються, бо вони відчувають постійний вплив змін ринку, цільових аудиторій, технологій реалізації процесів, а також вплив різноманітних управлінських рішень у зовнішньому та внутрішньому середовищі.

2. В системі відтворюється механізм зворотних зв’язків (прямих та опосередкованих), завдяки чому стає можливим моделювання нетривіальної поведінки складної системи управління. Згідно з цим, наприклад, стає можливим простежувати вплив структури каналів збуту на кінцеві показники роботи підприємства, рівня ринкового попиту  на обсяги готової продукції; вплив попиту на інтенсивність роботи виробничої системи; вплив маркетингових зусиль страхової компанії на кінцеві результати її діяльності та ступінь ефективності використання резервних фондів і т. і. Завдяки відкритості моделей можливим є аналіз множини факторних впливів на динаміку бізнес-процесів.

3. В системі Ithink легко відтворюється мінливість, невизначеність середовища, в якому протікають бізнес-процеси досліджуваних об’єктів, завдяки наявності багатьох засобів імітації стохастичних впливів. Наявні також засоби імітації часової затримки процесів, що наближає моделювання до реального протікання їх у часі.

4. Модель, яка створюється у середовищі Ithink, фактично відіграє роль тренажеру для менеджерів завдяки об’єктивній спрямованості на різноманітні аспекти поведінки процесів управління. Тобто на імітаційних моделях системної динаміки менеджери можуть «програвати» різноманітні управлінські рішення щодо організації процесів виробництва та збуту продукції (послуг), а також їх можливих наслідків у майбутньому. Таким чином, наведений математичний апарат залучається до оперативної аналітичної діяльності.

5. Позитивними рисами пакету Ithink є також його технічні характеристики:

• Підтримка структурно-функціонального підходу до аналізу та проектування моделей. Завдяки такій технології є можливість реалізації кількох рівнів представлення моделей: на високому рівні  представлення у вигляді блок-схем з використанням CASE-засобів, а на низькому рівні – побудова потокових схем та діаграм.

• Вбудовані блоки, що забезпечують створення різних видів моделей. Підтримка множини форматів вхідних даних.

• Розвинуті засоби аналізу чутливості, що забезпечують автоматичне багаторазове виконання моделі з різними вхідними даними.

• Підтримка авторського моделювання, яке дуже спрощує використання моделей користувачами з недостатньою підготовкою (в даному випадку менеджерами-маркетологами).