Разработка простейшей имитационной модели

Рассмотрим процедуру создания простейшей модели в системе Powersim, состоящей из одного уровня, одного входящего потока и константы, управляемой с помощью ползунка.

Прежде всего установим шаг модельного времени один месяц (1 то) в настройках Simulation Settings. Пусть временной интервал моделирования будет с 01.01.2014 по 01.01.2015.

Для создания такой модели будем использовать стандартные архетипы системной динамики, доступные в верхней панели Diagram Powersim Studio (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Основные архетипы системной динамики системы Powersim Studio.

В частности, для построения большинства моделей используются элементы типа Level (уровень), Flow with Rate (поток с темпом), Auxiliary (вспомогательная переменная), Constant (константа) и Link (связь). Способ проектирования модели — метод drug and drop, т. е. посредством перетаскивания объектов в рабочую область диаграммы (например, Diagram 1) и последующего связывания элементов в единую систему.

Внешний вид рассматриваемой простой модели системной динамики представлен на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Простая модель системной динамики в системе Powersim Studio.

Следует отметить, что ввод и редактирование формул осуществляется на вкладке Definition свойства переменной (двойной клик левой кнопкой мыши на переменной модели) (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Ввод и редактирование формул в системе Powersim Studio.

Следует отметить, что в системе Powersim поддерживаются сотни различных математических функций (статистические, исторические, финансовые и т. д.), таких как DELAYPPL, ARRSUM, MAX, MIN, INTEGRATE, GRAPH, управляющие конструкции (циклы FOR (|), условия IF ()), функции по работе с массивами и т. д. Подробное описание этих функций имеется в справочной системе Powersim.

Для визуализации динамику любого показателя модели, например количества клиентов, можно использовать специальный элемент управления Time Graph. .

Для визуализации показателя на графике достаточно перетащить его из модели непосредственно на график типа Time Graph. После этого нужно прогнать модель (кнопка Toggle Play в левом верхнем углу экрана либо меню Simulation — Play).

Можно также осуществлять пошаговый прогон модели (кнопка Advance Simulation one Step) и возврат к начальному моменту времени (кнопка Reset Simulation) (рис. 6.8).

Так, например, динамика количества клиентов при начальном значении в 100 чел. и доли новых клиентов в 10%/шо будет иметь вид, представленный на рис. 6.9.

Рис. 6.8. Элементы управления запуском модели в системе Powersim.

Рис. 6.9. Динамика количества клиентов.

Представленная выше модель реализована в следующей программной форме:

constant ‘Доля новых клиентов от общего числа клиентов в месяц' =10.

«%/то».

level ‘Количество клиентов'= 100 «чел».

in + dt (‘Новые клиенты в месяц').

unit чел = «чел».

аих ‘Новые клиенты в месяц' = INTEGER (‘Количество клиентов'*⁴Доля новых клиентов от общего числа клиентов в месяц'/1<<�чел/ то"/100"%")*1"чел/шо".

Отметим, что программную реализацию уравнений в системе Powersim можно вывести на экран, выбрав правой кнопкой мыши контекстное меню диаграммы Toggle Detail Window или посредством меню системы View — Equation Window).

Здесь начальное значение константы «Доля новых клиентов от общего числа клиентов в месяц» равно 10% в месяц. Начальное значение переменной-уровня «Количество клиентов» задается вручную (в данном примере составляет 100 чел.).

Следует отметить, что в системе Powersim можно использовать функцию INTEGER^), в частности для обеспечения целочисленности значения количества новых клиентов.

Для добавления возможности сценарного анализа {runs) в модель системы Powersim необходимо следующее.

1. Добавить данные показателя модели типа Active run и Reference run к графику типа Time Graph (вкладка Parameters окна свойств графика) — рис. 6.10, 6.11.

Рис. 6.10. Выбор показателя из модели и добавление его на временной график.

Puc. 6.11. Добавление данных показателя модели типа Active run и Reference run к графику Time Graph.

• 2. Выполнить полный прогон модели.
• 3. Добавить результаты текущего прогона к списку сценариев (меню Simulation — Add То Runs) — рис. 6.12.

Рис. 6.12. Добавление результатов текущего прогона к сценариям

4. Выбрать из выпадающего списка сценариев ранее добавленный прогон (Run 1):

Следует отметить, что значения любых управляющих параметров модели типа Constant можно устанавливать с помощью ползунков вручную (рис. 6.13). При этом граничные значения параметра также легко могут быть заданы.

Рис. 6.13. Управление значениями параметров модели с помощью ползунков.

Так, при увеличении доли новых клиентов с 10 до 20% количество клиентов в конце года существенно увеличится (рис. 6.14).

Очевидно, что такой эффект достигается за счет наличия усиливающей обратной связи. Па рис. 6.14 жирной линией (Current) обозначена динамика количества клиентов при увеличении доли новых клиентов до 20%/мес. Соответственно, тонкая линия (Reference) — это предыдущий сценарий, при котором доля новых клиентов была на уровне 10%/мес.

Рис. 6.14. Динамика количества клиентов при изменении значения доли новых клиентов.