Лекция 10. Моделирование в системных исследованиях

Современное состояние экономики России характеризуется быстрым развитием всех отраслей науки и тем фактом, что наука становится непосредственной производительной силой. Вместе с тем бурное развитие науки приводит к непомерному росту той информации, которую нужно воспринять специалисту при изучении предметов, не только непосредственно относящихся к области его специализации, но и находящихся в смежных областях науки. Огромный рост количества информации был бы катастрофическим для дальнейшего развития человеческого познания, если бы вместе с расширением и углублением наук все яснее и яснее не проявлялись бы тенденции к их синтезу и не создавались бы новые возможности автоматизации получения, хранения и передачи информации. Все процессы и процедуры, связанные с обработкой информации принято называть информационными технологиями.

обратные задачи экономического анализа, при моделировании которых по известной реакции системы требуется найти воздействия (помехи, возмущения), заставившие рассматриваемую систему прийти к данному состоянию и вызвавшие данную реакцию;

задачи синтеза, иногда называемые инверсными моделями, требующие нахождения таких параметров, при которых процессы в системе будут иметь желательный по каким-либо соображениям характер;

индуктивные задачи, решение которых предполагает проверку гипотез, уточнение уравнений, описывающих процессы в системе, выяснение свойств элементов, проверку или апробацию моделей, методик, алгоритмов и программ для расчетов на компьютере.

Определяя гносеологическую роль подобия и моделирования, их значение в процессе познания, необходимо, прежде всего, отвлечься от имеющегося в экономике, в других отраслях знаний, науке и технике многообразия моделей. Нужно выделить то общее, что присуще всем моделям. Это общее заключается в наличии некоторой структуры (статистической или динамической, материальной или мысленной), которая действительно подобна, или рассматривается в качестве подобной, структуре другой системы.

В системном анализе моделирование означает осуществление каким-либо способом отображения или воспроизведения действительности для изучения имеющихся в ней объективных закономерностей. Обобщенно моделирование определяется как метод опосредованного познания, при котором изучаемый объект (оригинал) находится в некотором соответствии с другим объектом (моделью), причем объект-модель способен в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых может происходить такая замена, равно как и формы соответствия модели и оригинала, могут быть различны. Исходя из понятия отображения, принятого в системном анализе, можно определить два характерных вида моделирования:

1.Моделирование как познавательный процесс, содержащий переработку информации, поступающей из внешнего мира, о происходящих в нем явлениях. В результате этой информации в сознании появляются образы, имеющие определенное сходство с соответствующими объектами. Сумма этих образов позволяет выявлять свойства изучаемых объектов и их взаимодействие. Математическая запись, составленная на основании суммы образов и содержащая описание динамики процессов или других (например, экономических) закономерностей, и есть модель.

2.Моделирование как создание некоторой системы, системы-модели (второй системы), имеющей определенное сходство в системой-оригиналом (первой системой). Две эти системы, из которых одна рассматривается как отображение другой, связаны соотношениями подобия. Отображение одной системы в другой - следствие выявления сложных зависимостей между двумя системами, отображенных в соотношениях подобия, а не результат непосредственного изучения поступающей информации.

При первом виде моделирование имеет мысленный или абстрактный характер, при втором – материальный, поскольку его реализация требует создания специальных установок, воспроизводящих исследуемую систему.

Понятие моделирования в системном анализе тесно связано с понятием информации, характеризующей воздействия (которые получают система и ее отдельные элементы), а также происходящие в результате этих воздействий изменения состояния системы, определяемые, всегда во времени и пространстве, но иногда рассматриваемые или только во времени, или только в пространстве. Особенность информационных процессов состоит в следующем. Информация- это содержание воздействия, его величина, изменение в пространстве и во времени, взятые в отрыве от первичного носителя воздействия и от его энергетических свойств. Овладение информацией невозможно без применения моделирования в том или ином виде. Это объясняется следующим образом. Чтобы выявить любое воздействие, его нужно в течение некоторого промежутка времени запомнить, то есть отразить в структуре воспринимающей системы. Модели в этом смысле можно дать приведенное выше общее определение как структуры, в которой:

отражено изменение экономического состояния или воздействия и во времени, и в пространстве (полная модель);

только во времени либо только в пространстве (неполные или частные модели).

Обширная информация о происходящих системных явлениях при изучении методами моделирования должна быть упорядочена. Это осуществляется с помощью теории подобия, которая, позволяя по конкретным данным характеристикам одного явления судить о больших группах явлений, в том или ином смысле подобных первому, применяется:

при аналитическом отыскании зависимостей, соотношений и решений конкретных задач моделирования;

при обработке результатов экспериментальных исследований и анализе методов, при испытании различных методик;

при создании экономико-математических моделей, воспроизводящих экономические явления в других моделях (оригиналах), обычно более сложных и более дорогих, чем модели.

Особая роль принадлежит моделям, предназначенным для изучения сложных больших систем, эксперименты в которых затруднительны или даже невозможны, если они могут нанести какой-либо вред изучаемой системе. При моделировании сложных систем исключительно важно учитывать положение о том, что подобие отдельных подсистем обеспечивает (при соблюдении определенных условий) подобие всей сложной системы. Это означает, что опытное изучение сложной системы можно начинать раньше, чем установлено ее математическое описание как сложной системы, т.е. при описании только элементов.

Особая роль методов подобия и моделирования, как инструмента системного анализа, в изучении сложных систем обусловлена еще и тем, что эти методы по своей природе, свойствам направлены именно на выделение из сложной системы того, что является самым важным при изучении (в данной конкретной постановке задачи) ее свойств. Любая система и даже, более того, любое явление связано с многообразием различных процессов, любая естественная система всегда нелинейна. Попытка ее познания для активного вмешательства в происходящие процессы (в чем и состоит основная задача экономических наук) невозможны без создания модели, всегда упрощенной по сравнению с бесконечной глубиной оригинала, но упрощенной так, чтобы сохранять те стороны явления, которые существенны в данной теоретической или практической проблеме.

Теория подобия и основанное на ней экономико-математическое моделирование имеют глубокие связи с теорией познания и всеми естественными науками, так как при установлении подобия в явлениях одной физической природы вскрываются глубокие зависимости качественных сторон явлений от количественных.