Кто такой разработчик имитационных моделей, и как им стать?

Любой человек с опытом программирования может строить модели, но не каждый программист может стать хорошим специалистом по имитационному моделированию.

В этой статье рассказываем, чем занимается разработчик имитационных моделей, что нужно знать и уметь, чтобы им стать, и где этому учиться.

⭐ Если вы уже работаете с имитационным моделированием, советуем почитать статью с советами, как улучшить разработку моделей и стать профессионалом.

Имитационное моделирование в России

В России это относительно новая технология, которую активно внедряют такие крупные компании, как «Газпром нефть», «Объединенная металлургическая компания», Ozon, «Деловые линии», «Росатом», РЖД, «КАМАЗ», «Норникель». Почему они выбирают имитационное моделирование?

С его помощью компании планируют изменения, оптимизируют процессы, тестируют гипотезы и, в целом, улучшают работу. Кроме того, современные бизнес-процессы и системы становятся всё сложнее, и традиционных методов статического моделирования в Excel уже недостаточно.

Имитационное моделирование – это воссоздание реальной системы с помощью компьютерной программы. При этом в модели отражается структура и поведение системы во времени. Иными словами, такая технология моделирования отличается от остальных учётом динамики системы.

Кто такой специалист по имитационному моделированию, и чем он занимается?

Моделирование для бизнеса немного отличается от моделирования для инженерных и научных проектов, например, в аэродинамике, химии, метеорологии, механике. В этой статье речь пойдет только о разработчиках имитационных моделей для решения прикладных бизнес-задач.

Если говорить просто, то специалист по имитационному моделированию строит модели реальных объектов и систем.

У него должно быть высшее техническое образование и навыки программирования. Он умеет конструировать структуры данных и писать алгоритмы для работы с ними, знает основы имитационного моделирования, статистику и теорию вероятностей. При этом он знаком с особенностями моделирования динамики непрерывных сред и графическим дизайном, и…

…и это в идеальном мире. В реальности требования к специалистам более гибкие.

Из нашего опыта, в эту профессию чаще всего приходят по одному из следующих путей:

  • человек с техническим или экономическим образованием, который уже отдаленно знаком с технологией, решает углубиться в эту область;
  • специалист в своей предметной области, например, в горнодобыче, производстве или логистике, дополнительно изучает имитационное моделирование, чтобы эффективнее решать задачи отрасли.

Что же нужно знать и уметь, чтобы стать специалистом по имитационному моделированию?

1. Желание учиться, гибкость и личная мотивация

Конечно же знание статистики, математики и алгоритмов необходимо, а техническое образование значительно поможет в работе с моделями. Если этих знаний у вас нет, но есть желание их получить, попробуйте пройти специализированные курсы.

Кроме того, вам нужно узнать, что такое имитационное моделирование, какие задачи с его помощью решают, какие есть альтернативы (линейное программирование, оптимизация) и для чего они используются, а также познакомиться с инструментами, которые есть на рынке.

Чем раньше вы начнете пробовать строить модели, тем быстрее вы научитесь. В работе с моделями вы неизбежно будете сталкиваться с трудностями, но, только преодолев их, вы станете профессионалом.

Начните с основ. Пройдите курс по моделированию или самостоятельно изучите тематические материалы (на англ.), скачайте бесплатную версию AnyLogic и попробуйте строить базовые модели по пошаговым инструкциям. Постепенно переходите к настоящим проектам и обязательно доводите их до желаемого результата.

Чтобы стать профессионалом, пробуйте новые подходы к решению одной и той же задачи, пробуйте разобраться в логике моделей других специалистов (если доступны исходные файлы) и тестируйте возможности, которые появляются у инструментов по моделированию.

2. «Это не то, что мы хотели», или Важность коммуникации

Если вы выбрали для себя путь разработчика имитационных моделей, будьте готовы к тому, что нужно будет разговаривать. Много. С разными людьми.

Как правило, в проекте есть заказчик, который хочет решить какую-то проблему своего бизнеса, а вы предлагаете ему решение с помощью имитационного моделирования. Важно помнить, что вы решаете не только техническую задачу (как смоделировать?), но и бизнес-задачу (поможет ли имитационное моделирование решить проблему?).

На практике очень часто оказывается, что написанное в техзадании, проговоренное на встречах участников команды и ожидаемый руководством заказчика результат — «три большие разницы».

До того, как начать работу над моделью, важно четко сформулировать цели и определить конечный результат проекта, чтобы ваши ожидания (а также вашей команды) и ожидания заказчика были максимально близки. Иными словами, вам нужно научиться управлять ожиданиями заинтересованных в проекте сторон и выстраивать коммуникацию на протяжении всей работы.

3. Искусство упрощать (да-да, именно искусство)

Выбор уровня абстракции и метода моделирования – центральный вопрос в построении модели. Какие допущения мы вправе сделать? Где границы моей модели, то есть что мы считаем заданным и внешним, а что – моделируем? Это область искусства, опыта и интуиции, а не науки и технологии.
— Борщев А.В., основатель компании AnyLogic.

Представьте, что у вас есть какая-то сложная система, например завод с цехами, людьми, оборудованием, процессами и т.д. «Наверное, чем детальнее я смоделирую эту систему, тем достовернее будет результат», – думает начинающий разработчик модели и допускает типичную ошибку.

Нужно уметь выбрать тот уровень абстракции модели, при котором она будет решать поставленную задачу. Следуйте принципу бритвы Оккама: если вы можете обойтись без какой-либо детали, не включайте ее в модель. От уровня абстракции зависят и методы моделирования, которые лучше всего подойдут в конкретной ситуации. Основные методы – дискретно-событийный, агентный и системно-динамический.

Выбор уровня абстракции для имитационной модели
Выбор уровня абстракции для имитационной модели

Кем можно работать?

Имитационное моделирование может быть вашей основной деятельностью или дополнительной областью знаний. Независимо от того, какую часть работы оно составляет, знание его принципов, а также умение создавать и применять модели – это требования к современным инженерам, менеджерам, бизнес-аналитикам и бизнес-консультантам.

Менеджеры, например, используют имитационное моделирование и системный подход для управления комплексными проектами с множеством взаимосвязей. При помощи этих инструментов они могут предотвратить срыв проекта или перерасход средств. Они также могут безопасно тестировать свои гипотезы и с помощью моделей подкреплять свои предложения.

Читать «Основы имитационного моделирования в управлении» →

Имитационное моделирование также используют логисты, чтобы проектировать новые и улучшать действующие цепи поставок. Моделирование помогает оценить эффективность логистических процессов и разрабатывать стратегии и решения по управлению цепями поставок.

Где учат имитационному моделированию?

Имитационное моделирование изучают на программах бакалавриата и магистратуры в ряде крупнейших вузов России, включая:

  • Высшую школу экономики (экономика, менеджмент, прикладная математика и информатика);
  • Санкт-Петербургский политехнический университет;
  • Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций;
  • Российскую академию народного хозяйства и государственной службы;
  • Астраханский государственный университет.

Вы также можете найти краткосрочные курсы на английском языке.

Подведем итоги

Имитационное моделирование – это относительно молодая технология в отечественном бизнесе, но при этом уже востребованная среди крупных компаний. Ее используют топ-менеджеры, логисты, бизнес-консультанты и аналитики для решения задач в своих сферах деятельности.

Если у вас есть некоторые из перечисленных в этой статье знаний и умений, большое желание освоить имитационное моделирование и работать с такими проектами, мы советуем начать с теоретических и практических материалов у нас на сайте:

На своем пути у вас будут возникать вопросы и трудности. Пусть это вас не пугает. Помните, что в мире много людей, которые так же, как и вы, учатся строить имитационные модели. Задавайте свои вопросы на StackOverflow, и вам обязательно помогут найти на них ответы.


Похожие материалы