Автоматизированное проектирование пространственно распределенных многофакторных динамических систем с использованием имитационного моделирования и ГИС-технологий : По данным Владимирской области

• Автор: Духанов, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ПРОСТРАНСТВЕННОРАСПРЕДЕЛЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ МНОГОФАКТОРНЫХ СИСТЕМ. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК

1.1. Современные полхолм и методы моделирования и проектирования сложных

пространственно распределенных многофакторных систем

1.1.1. Моделирование сложных систем на базе регрессионною анализа и линейного

программирования.

1.1.2. Имитационное моделирование на базе системной динамики.

1.1.3. Пространственное моделирование и проектирование на базе ГИС технологий

1.1.4. ViI 3.1 мощная настольная геоинформационная система.

1.2. Примеры пространственнораспределенных динамических многофакторных систем. Обзор существующих средств их моделировании н анализа.
1.2.1. Региональные межбюджетные и социальноэкономические процессы. Анализ
существующих методик моделирования и проектирования бюджета
1.2.2. Образовательная отрасль и оценка эффективности ее деятельности. Качество
образования.
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ПРОСТРАНСТВЕННОРАСПРЕДЕЛЕННЫХ МНОГОФАКТОРНЫХ СИСТЕМ
ф 2.1. Прогнозирование параметров систем на базе Зшнсйных многофакторных моделей и
оценка довершельных интервалов.
2.1.1. Прогнозная функция на базе линейных многофакторных моделей
2.1.2. Оценка прогнозной ошибки и определение доверительных интервалов для линейных многофакторных моделей.
2.2. Оценка качества функционирования ресурсообеспечиваемых систем на базе
линейных мноюфакторных моделей с учетом .мнения экспертов. Оптимальное управление ресурсами
2.2.1. Однокрнтсрнальная модель
2.2.2. Многокритериальная модель.
2.2.3. Учет инфляционной составляющей
2.3. Оптимальный перенос ресурсов в пространственнораспределенной системе
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И АЛГОРИТМОВ ИМИТАЦИОННОГО,
ПРОГНОЗНОГО И ПРОСТРАНСТВЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МНОГОФАКТОРНЫХ СИСТЕМ
3.1. Преобразование динамических моделей в код алгоритмического языка Раяа.
3.1.1. Анализ расчетов переменных системы при имитационном моделировании .
3.1.2. Разработка методики автоматизированного упорядочения вычислений темпов и вспомогательных переменных
3.2. Разработка алгоритмов имитационного и прогнозного моделировании многофакторных систем.
3.2.1. Поиск нанлучшей комбинации факторов для прогноза параметра5Э
3.2.2. Разработка методики моделирования и прогнозирования динамических многофакторных систем.
3.3. Пространственное моделирование и проектирование систем с применением ГИСтехнологпй
3 3.1 Слои электронных карт
3.3.2. База данных.
3.3.3. Аналитический блок
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ
МНОГОФАКТОРНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННОРАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ МНОГОУРОВНЕВЫХ СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОДАННЫМ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1. Моделирование, анализ, прогноз бюджетных и социальноэкономических процессов для проектирования регионального бюджета на примере Владимирской области.
4.1.1. Разработка мастера поиска прогнозных зависимостей
4.1.2. Разработка системы анализа, моделирования, прогнозирования социальноэкономических процессов и проектирования регионального бюджета
4.1.3. Экспериментальная проверка применяемых методик прогнозирования сложных систем и оценки доверительных интервалов в проектировании регионального бюджета на примере фактических данных по Владимирской области.
4.2. Моделирование и повышение эффективности образовательного процесса
4.2.1. Анализ параметров и экспертных оценок
4.2.2. Разработка математической модели критерия оценки качества образования как показателя ресурсообеспечивасмой системы
4.2.3. Учет инфляционной составляющей.
4.2.4. Максимизация критерия оценки качества образования
4.2.5. Экспериментальные расчеты на базе математической модели критерия оценки качества образования и анализ результатов .
4.3. Пространственное моделирование региональной телекоммуникационной системы
на примере Владимирской области .
4.4. Рациональное проектирование функционировании нросгрансгнснно
распрелеленных систем на примере программы Школьный автобус
4.4.1. Слои электронных карт.
4.4.2. База данных.
4.4.3. Аналитический блокГ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
Литература


Такое применение моделей эффективно в решении задач планирования тех или иных процессов , например производственных, где зависимость результативности от большого количества факторов не всегда явно выражена 1, ,. Темпом называется скорость изменения уровня, характеризующего запас системы. Они характеризуют потоки, входящие и выходящие из резервуаров. Темпы не зависят непосредственно друг от друга , . Границы системы выбирается таким образом, чтобы охватить те компоненты, взаимодействие которых определяет важные стороны поведения системы . В пределах этой границы система должна быть способна сама генерировать любую ситуацию, любые затруднения, которые, возможно потребуется проанализировать. Принцип замкнутости предполагает, что поведение исследуемой системы не навязывается ей извне, но создастся внутри границы. Чтобы построить имитационную модель системы, в первую очередь необходимо выявить компоненты, чь взаимодействие определяет те стороны поведения системы, которые должны быть исследованы. Для каждого конкретного случая выбор ограничивается компонентами, лежащими внутри динамической границы, соответствующей данному случаю, все же другие компоненты исключаются как нерелевантные в данной ситуации и, следовательно, находятся за пределами границы. Динамическое поведение системы генерируется узлами обратной связи. Цепи обратной связи являются основными ячейками систем. На рис. Они необходимы и достаточны для построения модели системы. Как видно из рисунка цепь обратной связи должна содержать по одной из этих переменных. Цепь обратной связи соответствует структуре, внутри которой принятие решения уравнение темпа управляет потоком процессом или действием потока. Действие потока аккумулируется интегрируется и тем самым определяет уровень системы. Информация об уровне основа для управления темпом потока. Темп причина изменения уровня. Изменение уровня определяется только темпами потока. Один уровень может воздействовать на другой только посредством темпа потока. Ни один темп не может непосредственно воздействовать на другой темп, так же как и уровень не может воздействовать на другой. Системная динамика. Системная динамика представляет собой совокупность принципов и методов анализа динамических управляемых систем с обратной связью и их применения для решения производственных, организационных и социальноэкономических задач . Философия системной динамики заключается в предположении, что организация более эффективно представляется в терминах лежащих в ее основе потоков, нежели в терминах отдельных функций. Потоки людей, денег, материалов, заявок и оборудования, а также интегрированные потоки информации могут быть выявлены во всех организациях . Направленность на потоковую структуру заставляет аналитика естественным образом преодолевать внутриорганизационные границы. Имитационное моделирование с применением пакета i . Имитационная модель воспроизводит поведение объекта за определенный период времени в этом смысле она является динамической. Для формального описания моделей динамических систем принимаются следующие обозначения переменная времени ее положительное приращение . Как правило, имеет нулевое начальное значение и за каждый шаг моделирования увеличивается на . Одним из самых распространенных средств имитационного моделирования на базе системной динамики является i . В приводится следующая трактовка данного пакета. ЭВМ. Данный пакет оснащен продвинутыми функциями моделирование диалогов, диалоговая помощь, расширяемая библиотека функций, двустороннее конвертирование данных со всеми языками системнодинамического моделирования. В диаграммах приняты те же самые обозначения уровней и темпов, как изображенные на рис 1. Дополнительно в пакете предусмотрены переменные конверторы и константы, которые позволяют избегать перегруженности соотношений в имитационных моделях. Имитационные модели системной динамики и дифференциальные уравнения. Системная динамика неразрывно связана с дифференциальными уравнениями ДУ. Г.е. Здесь уровни являются переменными, а темпы их изменениями. Рис. Для модели, изображенной на рис. ДУ будет состоять из одного уравнения
1.