Тема 16. Имитационные моделиобъектов АПК

Содержание

Слайд 2

Имитационные модели объектов АПК

1. Понятие об имитационных моделях

Имитационная модель:
предназначена для имитации функционирования

Имитационные модели объектов АПК 1. Понятие об имитационных моделях Имитационная модель: предназначена
объекта моделирования;
не зависит от конкретной цели, для которой предпринимается имитация;
используется для постановки на ней компьютерных экспериментов (машинной имитации).

Слайд 3

Имитационные модели объектов АПК

1. Понятие об имитационных моделях

Имитационная модель:
представляет собой описание структуры

Имитационные модели объектов АПК 1. Понятие об имитационных моделях Имитационная модель: представляет
моделируемого объекта, достаточное для воспроизведения существенных черт его поведения;
конструируется таким образом, чтобы в процессе моделирования ей могла быть сообщена цель моделирования.
Способы использования (приёмы машинной имитации):
случайные испытания (метод Монте-Карло);
сценарный метод;
отыскание критических значений параметров модели;
поиск оптимума некоторой целевой функции.

Слайд 4

Имитационные модели объектов АПК

1. Понятие об имитационных моделях

Формы представления, используемые при имитационном

Имитационные модели объектов АПК 1. Понятие об имитационных моделях Формы представления, используемые
моделировании:
алгоритмическая система (чаще всего);
целенаправленная система ⇒ оптимальная;
конкурентная система ⇒ равновесная;
форма неоптимальной системы используется в процессе компьютерного эксперимента, если вводится целевая функция, отражающая внешнюю (вменённую) цель функционирования системы, достигаемая посредством управления.

Слайд 5

Имитационные модели объектов АПК

ЕСЛИ

2. Основное предположение имитационного моделирования

Модель достаточно точно описывает репрезентативное

Имитационные модели объектов АПК ЕСЛИ 2. Основное предположение имитационного моделирования Модель достаточно
подмножество возможных состояний объекта моделирования

Можно указать границы значений переменных, в которые укладывается данное подмножество

Нет прямых оснований считать, что отношения между переменными в этих границах могут быть существенно различными

ТО

Предполагается, что модель описывает все состояния в заданных границах

Предположение считается верным до тех пор, пока не будет опровергнуто опытом

Отсюда – неизбежный и не под-дающийся оценке риск ошибки

В последнем случае модель дорабатывают

Слайд 6

Имитационные модели объектов АПК

2. Основное предположение имитационного моделирования ♦

Наблюдения, воспроизводимые моделью
Наблюдения, не

Имитационные модели объектов АПК 2. Основное предположение имитационного моделирования ♦ Наблюдения, воспроизводимые
воспроизводимые моделью

Подходящие границы действия основного предположения

Неподходящие границы

Слайд 7

Имитационные модели объектов АПК

3. Основы методологии разработки имитационных моделей

Системный анализ объекта моделирования
Результат

Имитационные модели объектов АПК 3. Основы методологии разработки имитационных моделей Системный анализ
– знание структуры объекта
Разработка системы переменных
Результат – описание переменных модели с подразделением на:
входные (экзогенные), промежуточные и выходные (эндогенные);
управляемые и неуправляемые.
Если место переменной в потоке данных зависит от цели компьютерного эксперимента, это должно быть указано в сопроводительной документации к модели
Математическое описание связей между переменными
Результат – математическая запись модели

Слайд 8

Имитационные модели объектов АПК

3. Основы методологии разработки имитационных моделей

Предварительное обоснование значений параметров

Имитационные модели объектов АПК 3. Основы методологии разработки имитационных моделей Предварительное обоснование
модели
Результат – грубая оценка параметров модели, достаточная для целей отладки её программной реализации.
Источники – литература, экспертные знания, сопоставление со значениями известных параметров, статистическая оценка.
Упрощение математической записи
Программирование модели
Результат – программный продукт, при помощи которого планируется осуществлять компьютерные эксперименты на модели.

Слайд 9

Имитационные модели объектов АПК

3. Основы методологии разработки имитационных моделей

Отладка модели
Устранение ошибок программирования.
Параметрическая

Имитационные модели объектов АПК 3. Основы методологии разработки имитационных моделей Отладка модели
идентификация
Результат – подбор значений параметров модели, при которых модель даёт наилучшие результаты на имеющейся базе данных о фактических состояниях объекта моделирования.
Могут использоваться как формализованные (метод наименьших квадратов и т.п.), так и неформальные (ручной подбор) методы.
Параметры, значения которых известны a priori, не подлежат идентификации.
Если модель допускает декомпозицию, идентифицировать лучше каждую субмодель отдельно.
Эксплуатация модели

Слайд 10

Имитационные модели объектов АПК

3. Основы методологии разработки имитационных моделей

Требования к соотношениям, используемым

Имитационные модели объектов АПК 3. Основы методологии разработки имитационных моделей Требования к
в имитационных моделях
Должны быть разрешимы относительно любой входящей в них переменной, причём решение должно быть единственным
Должны иметь простой и понятный экономический смысл
Не должны быть слишком длинными
Все переменные и параметры должны иметь единицы измерения, соответствующие их смыслу
Должны быть непрерывными и дифференцируемыми

Слайд 11

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона

Модель макроэкономическая
Состоит из подсистем

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона Модель макроэкономическая
растениеводства и животноводства
Каждая из подсистем состоит из ряда субмоделей
Каждая субмодель может быть представлена одним из экземпляров коллекции моделей, выбор которого зависит:
от наличия исходных данных;
от требуемой точности расчётов;
от поддерживаемых конкретной субмоделью направлений потока данных;
от имеющихся инструментальных средств реализации модели.

Слайд 12

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Слайд 13

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

На схеме отражены

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство На
логические связи, а не потоки данных.
Потоки данных определяются тем, какие данные известны при компьютерном эксперименте, а какие нет.
Не все направления потоков данных могут быть реализованы:
некоторые не реализуются вообще;
другие реализуются только при подключении подходящих экземпляров из коллекций субмоделей отдельных процессов.
Направления потока данных, соответствующие логическим связям, реализуются гарантированно.
В трёхмерных блоках компоненты модели растениеводства, в двумерных — компоненты других моделей.

Слайд 14

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Пример 1: простейший

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство Пример
экземпляр коллекции моделей прогнозирования площади сельхозугодий

Проверка единиц измерения:

Слайд 15

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Пример 1: простейший

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство Пример
экземпляр коллекции моделей прогнозирования площади сельхозугодий

Проверка единиц измерения:

Слайд 16

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Пример 2: простейший

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство Пример
экземпляр коллекции моделей урожайности культур

Слайд 17

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство

Пример 2: простейший

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: растениеводство Пример
экземпляр коллекции моделей урожайности культур

Слайд 18

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство

Слайд 19

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство

Пример 3: расчёт

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство Пример
максимально достижимого надоя на имеющейся кормовой базе при кормлении до уровня насыщения

Слайд 20

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство

Пример 3: расчёт

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: животноводство Пример
максимально достижимого надоя на имеющейся кормовой базе при кормлении до уровня насыщения

Слайд 21

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: кормовой баланс

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: кормовой баланс

Слайд 22

Имитационные модели объектов АПК

4. Структура имитационной модели АПК региона: кормовой баланс

Имитационные модели объектов АПК 4. Структура имитационной модели АПК региона: кормовой баланс
Имя файла: Тема-16.-Имитационные-моделиобъектов-АПК.pptx
Количество просмотров: 107
Количество скачиваний: 0