Проблема оптимизации при принятии решения. Понятие об имитационном моделировании

Идея оптимальности является центральной идеей кибернетики. Понятие оптимальности вышло в практику проектирования и эксплуатации сложных технических систем, получило строгое и точное определение в математических теориях, широко используется в административной практике. Данное понятие сыграло важную роль в формировании системных представлений. Осознавая роль (ведущую) оптимизационного подхода при решении задач выбора, следует остановиться на ряде ограничений, которые необходимо осознавать при применении данного периода.

1. Оптимальное решение часто оказывается чувствительным к незначительным изменениям в условиях задачи. В связи с этим в теории оптимальности развивается такое направление исследований как исследование устойчивости решения, а также анализ результатов решения на чувствительность к изменению входных параметров, условий и предположений.

2. При решении задач оптимизации следует учитывать, что анализируемая система имеет взаимосвязи с другими системами, а зачастую она является подсистемой основной системы. Тогда задача сводится к задаче локальной оптимизации и необходимо увязывать критерии анализируемой системы с критериями другой системы, в частности, с глобальным критерием оптимизации основной системы.

3. При использовании оптимизационного подхода не следует отождествлять цели системы и критерии, с помощью которых решается задача выбора. Критерий и цели относятся друг к другу как модель и оригинал. Многие цели трудно или даже невозможно количественно описать. Количественный критерий является лишь приближением цели. Критерий характеризует цель лишь косвенно, иногда лучше, иногда хуже, но всегда приближенно.

4. В постановке задачи оптимизации наряду с критериями важную роль играют ограничения. Даже небольшие изменения ограничений существенно сказываются на результате решения.

При исследовании социотехнических систем, когда необходимо помимо чисто технических вопросов решать организационные и социальные проблемы ситуация значительно усложняется. Учет подобных вопросов не поддается полной формализации. Ввиду этого оптимизация в системных исследованиях не конечная цель, а промежуточный этап. Чем сложнее система, тем осторожнее следует относиться к ее оптимизации. При исследовании сложных систем неизбежно возникают проблемы, выходящие за пределы формальных математических постановок и задач. В ряде случаев, по мере необходимости обращаются к услугам экспертов, т.е. лиц, чьи суждения, опыт и интуиция могут помочь в решении проблемной ситуации.

Экономико–математические методы в определенной степени универсальны и используются для решения различных экономических задач. Однако не любая задача укладывается в рамки модели, для которой уже разработаны эффективные аналитические или численные методы решения. В этом случае пользуются другими, в частности, имитационными методами исследования систем.

Имитационное моделирование следует рассматривать как экспериментирование с моделью реальной системы, в частности, вычислительный эксперимент, проводимый с помощью математической модели путем изменения различных исходных предпосылок. Поскольку вручную такие эксперименты невозможны, имитационное моделирование получило развитие только с появлением ЭВМ. Существенную помощь в проведении вычислительного эксперимента призваны оказать разрабатываемые пакеты прикладных программ. Применение имитационного моделирования целесообразно в разных случаях. Например, если математическая модель системы слишком сложная и для нее не разработаны аналитические модели решения, либо методы решения настолько трудоемки, что имитационное моделирование дает более простой способ решения задачи. Имитационное моделирование служит для анализа поведения систем в условиях, определяемых экспериментатором.