Академические статьи

Одной из основных проблем выбора наилучшего варианта действий в задачах теории игр, связанных с моделированием конфликтных ситуаций, в процессе социального, экономического или вооруженного противоборства, является их постановка и решение как задачи оптимизации. Для решения задач, в которых конфликту можно придать аналитическую численную форму, имеется хорошо развитый математический аппарат дискретных и непрерывных цепей Маркова, матричных и дифференциальных игр. Для решения задач по принятию решений в практической деятельности необходимо использование имитационного моделирования. В данной статье рассматривается одна из таких задач, в частности тактическая задача противоборства.

Быстродействие любой имитационной модели определяется объемом вычислений, которые надо выполнить в течение заданного времени прогона. При использовании парадигмы «дискретные события» для прямого отображения поведения реальных объектов в логистических системах число обрабатываемых событий, например, при моделировании 8-часовой рабочей смены, может достигать десятков тысяч. Модели, основанные на принципах системной динамики, при достаточно больших значениях «дельта Т» работают, конечно, значительно быстрее, но они, в принципе, не применяются для анализа систем обработки материальных потоков, например, в течение 8-часовой рабочей смены. Понятие агентного моделирования как парадигмы относится только к особенностям концептуальной модели, так как в смысле способа отсчёта времени такие модели являются дискретно-событийными.

Современный тренд в управлении цепями поставок (УЦП) состоит в переходе от задач совершенствования операционной эффективности в цепях поставок (ЦП) к решению стратегических задач развивающихся и динамичных ЦП. Долгосрочное развитие (sustainable), динамичные цепи поставок, трансформирующиеся структуры логистических систем, изменяемые логистические процессы становятся объектом анализа в стратегическом аспекте. Стратегическое планирование и долгосрочное стратегическое развитие ЦП; динамическая реконфигурация ЦП, обеспечение устойчивого функционирования ЦП в условиях турбулентных изменений во внешней среде и осуществляемых бизнесом организационных изменений; формирование долгосрочных стратегий сотрудничества контрагентов,внедрение современных логистических концепций и технологий, основанных на интеграции и координации участников, поиск эффективных методов совместного планирования — такой спектр разноплановых задач стратегического характера стоит перед бизнесом, исповедующим интегральную парадигму УЦП и стремящимся к достижению стратегических и конкурентных преимуществ в условиях слабо предсказуемых и динамичных изменений.

Мы ограничим наш обзор применением имитационного моделирования (ИМ) в области бизнеса и некоторыми научными применениями с использованием инструментов общего назначения. Производство, логистика, цепочки поставок, сфера услуг, потребительский рынок, управление активами и проектами, HR, социальная динамика, здравоохранение – это наша тема. А инженерные и научные применения ИМ, требующие специальных методов и инструментов, например, моделирование в аэродинамике, химии, метеорологии, механике и тому подобные мы оставляем за кадром.

Имитационные модели, выглядящие неестественно, нестройно, неадекватно сложно, некрасиво, скорее всего не являются полезными. Речь идёт, естественно, не столько о красоте интерфейса пользователя и анимации, сколько о простоте и понятности конструкций, использованных разработчиком внутри.

При проектировании нового порта или модификации существующего перед руководством и инженерами встаёт множество задач о выборе оптимального оборудования для выполнения различных внутрипортовых операций. С одной стороны, оборудование должно обладать техническими характеристиками и присутствовать в количестве, достаточном для обработки грузооборота порта, с другой стороны, инвестиции в оборудование и его обслуживание не должны превышать определённых границ бюджета. Подобные задачи встают для всевозможных типов оборудования порта, а именно, подъемно-транспортного оборудования, инженерных сетей, систем для обработки специальных типов грузов (накатных, наливных и др.), судов портового флота, железнодорожного оборудования и др.

Как пивоваренной компании проложить оптимальные маршруты для полутора тысяч железнодорожных вагонов, развозящих продукцию по всей России? Как ритейлеру понять, сколько складов и где нужно построить, чтобы обеспечить поставки в пятьсот магазинов в трехстах городах? А оператору сотовой связи узнать, насколько и за счет чего можно нарастить клиентскую базу? На все эти вопросы клиенты российской софтверной компании XJ Technologies получили ответы при помощи AnyLogic, инструмента имитационного моделирования. Начав освоение рынка с США, основатель XJ Technologies Андрей Борщев уже несколько лет продвигает свой продукт в России...

При имитационном моделировании (ИМ) дискретных процессов в современной практике в качестве инструментального средства получила широкое распространение система общецелевого назначения GPSS World, являющаяся последним современным представителем семейства языков моделирования GPSS. В последние годы наряду с ней применяется отечественная система моделирования AnyLogic (новая версия 6). Это комплексный инструмент, охватывающий в одной модели основные в настоящее время направления моделиро-вания: дискретно-событийное, системной динамики, агентное. Многоподходность не характерна для существующих систем моделирования. Агентные модели не позволяет создавать ни одна из известных систем моделирования, в том числе и GPSS World.

Лучший способ избежать малейших недочетов при технологическом проектировании контейнерных терминалов – прибегнуть к помощи компьютерного моделирования и имитации объекта. Но это не единственная причина, по которой российские инжиниринговые компании начинают использовать технологию имитационного моделирования. Основная проблема и задача, решаемая при проектировании терминала – это достижение оптимального баланса между нуждами судовладельцев, которым необходимо максимально быстрое обслуживание своих судов, и эффективным использованием ресурсов терминала.

При изучении имитационного моделирования в качестве инструментальных средств практической реализации моделей чаще всего использовалась и используется система моделирования общецелевого назначения GPSS World. Однако в последние годы наряду с ней, а иногда и взамен её, стала применяться система моделирования AnyLogic (в настоящее время новая версия 6). Процесс перехода чаще всего представлял собой на первых этапах переработку ранее созданных GPSS-моделей в AnyLogic-модели. При этом неизбежно возникал вопрос об адекватности этих систем: будут ли реализованы так же, как и в GPSS World, все функции моделируемой системы? Будут ли получены одинаковые результаты моделирования? В настоящей статье приводятся такие сопоcтавления с целью получения ответа на поставленный практикой вопрос.