Книги, научные публикации
ФИНАНСОВАЯ АКАДЕМИЯ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РФ Кафедра УМатематическое моделирование экономических процессовФ И.В. ТРЕГУБ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Имитационное моделирование Для студентов,
обучающихся по специальности 080116.65 УМатематические методы в экономикеФ Москва 2006 Содержание Цель дисциплиныЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ....5 Задачи дисциплиныЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ..Е5 Место курса в профессиональной подготовке выпускникаЕ.....5 Требования к уровню освоения содержания курсаЕЕЕЕ..Е.5 Объем дисциплины и виды учебной работыЕЕЕЕЕЕЕ.Е6 Распределение часов по темам и видам занятийЕЕЕЕЕ..Е.6 Разделы курсаЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.Е...7 Темы и краткое содержаниеЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.8 Вопросы и задачи для самостоятельной работыЕЕЕЕЕЕ..10 Темы теоретико-практических работЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ....12 Примерный перечень вопросов к экзаменуЕЕЕЕЕЕЕЕ...15 Формы контроля знаний студентовЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ17 Учебно-методическое обеспечение дисциплиныЕЕЕЕЕЕ..18 5 Х Цель дисциплины Ч изучение методов и моделей имитационного моделирования и развитие практических навыков решения задач по моделированию экономических, социальных и производственно технологических систем для формирования, принятия и реализации управленческих решений.
Х Задачи дисциплины Ч получение студентами теоретических знаний и практических навыков создания и использования имитационных моделей.
Х Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Для полного понимания и усвоения материала, изложенного в курсе Имитационное моделирование, изучению данного курса должно предшествовать освоение курсов по математическому анализу, теории вероятностей и математической статистике, случайным процессам, исследованию операций, эконометрике, экономико-математическому моделированию, численным методам, информационным технологиям в экономике. Студенты должны быть знакомы с системами управления базами данных, программным продуктом Statistica, электронными таблицами Excel. Знания, полученные в рамках курса, будут востребованы организациями и специалистами, применяющими в своей деятельности математические методы моделирования макро- и микроэкономических процессов.
Х Требования к уровню освоения содержания курса.
Дисциплина Имитационное моделирование является частью программы приобретения финансово-экономических знаний в высшем учебном заведении. Разделы программы должны быть усвоены всеми обучающимися в полном объеме.
Объем дисциплины и виды учебной работы Виды занятий Всего часов Общая трудоемкость Аудиторные занятия Лекции (Л) Практические занятия (ПР) Индивидуальная работа (ИР) Самостоятельная работа (СР) Контрольная работа 1 работа Теоретико-практическая работа 1 работа Форма итогового контроля экзамен Распределение часов по темам и видам занятий Распределение часов Наименования разделов и тем п/п Часть 1. Методология имитационного моделирования 1.1 Имитационные модели, процесс имитационного моделирования 12 4 2 4 (базовые определения) Всего Лекции Практические занятия Самостоятельная работа Индивидуальная работа 1.2 Математический аппарат 21 6 3 8 имитационного моделирования 1.3 Основные методологические подходы 21 6 3 8 к построению имитационных моделей Часть 2. Компьютерные среды имитационного моделирования 2.1 Современные универсальные компьютерные среды и языки 18 4 2 8 имитационного моделирования 2.2 Компьютерное имитационное моделирование экономических, 40 13 8 13 социальных и производственно технологических систем ИТОГО: 112 34 15 41 Разделы курса Часть 1. Методология имитационного моделирования Раздел 1.1. Имитационные модели, процесс имитационного моделирования (базовые определения).
Раздел 1.2. Математический аппарат имитационного моделирования.
Раздел 1.3. Основные методологические подходы к построению имитационных моделей.
Часть 2. Компьютерные среды имитационного моделирования Раздел 2.1. Современные универсальные компьютерные среды и языки имитационного моделирования.
Раздел 2.2. Компьютерное имитационное моделирование экономических, социальных и производственно-технологических систем.
Темы и краткое содержание ЧАСТЬ 1. Методология имитационного моделирования Раздел 1.1. Имитационные модели, процесс имитационного моделирования (базовые определения) Введение в имитационное моделирование. Имитационные модели, область применения и основные определения. Структура процесса имитационного моделирования.
Раздел 1.2. Математический аппарат имитационного моделирования Применение теории вероятностей и математической статистики к имитационному моделированию. Виды вероятностных распределений, используемых в имитационном моделировании. Статистические проблемы имитационного моделирования.
Системность имитационного моделирования. Условие системности имитационного моделирования. Модели общих систем. Возможности интеграции имитирующих моделей с помощью моделей общих систем.
Раздел 1.3. Основные методологические подходы к построению имитационных моделей Имитационные модели систем. Дискретные Имитационные модели.
Непрерывные имитационные модели.
Методологии имитационного моделирования. Принципы и методы построения имитационных моделей. Аналитический метод, метод статистического моделирования (Монте-Карло), комбинированный подход.
ЧАСТЬ 2. Компьютерные среды имитационного моделирования.
Раздел 2.1. Современные универсальные компьютерные среды и языки имитационного моделирования Компьютерные среды моделирования. Построение моделей в компьютерных средах для производственно-технологических и социально экономических систем. Виды применяемых систем и примеры формирования имитирующих моделей. Возможности использования имитационных языков. Сведения о современных программных продуктах в этой области.
Раздел 2.2. Компьютерное имитационное моделирование экономических систем Моделирование прогнозирования объёма продаж.
Алгоритм построения прогноза объёма реализации для продукции с сезонным характером продаж.
Имитационное моделирование инвестиционных рисков.
Установление взаимосвязи между исходными и выходными показателями в виде математических уравнений или неравенств. Законы распределения вероятностей для ключевых параметров модели.
Компьютерная имитация значений ключевых параметров модели.
Расчет основных характеристик распределений исходных и выходных показателей. Анализ полученных результатов и принятие решения.
Имитационное моделирование операций с ценными бумагами.
Фактор времени и оценка потоков платежей. Долгосрочные обязательства с фиксированным доходом. Краткосрочные и коммерческие ценные бумаги.
Имитационные модели для построения системы согласованных тарифов и цен.
Общее и особенное в методиках формирования тарифов и цен на услуги субъектов разных отраслей естественных монополий.
Имитационные модели для построения системы согласованных тарифов. Сведения о современных программных продуктах в этой области и обучение их применению.
Имитационные модели систем массового обслуживания.
Классификация систем массового обслуживания. Основная задача теории систем массового обслуживания. Модели потоков событий.
Применение прикладных пакетов программ для моделирования СМО.
Вопросы и задачи для самостоятельной работы 1. Планирование имитационного эксперимента. Стратегии запуска и правила остановки.
2. Условие системности имитационного моделирования и общие системы.
3. Особенности и область применения дискретных имитационных систем.
4. Особенности и область применения непрерывных имитационных систем.
5. Особенности и область применения агрегативных моделей.
6. Проблема взаимосвязанной имитации процессов в совокупности производственно-технологических и социально экономических систем.
7. Системы программного обеспечения имитационного моделирования на основе языка GPSS (сравнение возможностей).
8. Системы программного обеспечения имитационного моделирования на основе SLX, Proof Animation, ProcessModel, AnyLogic (по выбору).
ЗАДАЧА ( Генератор равномерно распределенных псевдослучайных чисел ) Построить генератор псевдослучайных чисел, равномерно рас пределенных на интервале (0,1), на основе следующих соотношений:
,,.
Здесь:
- вспомогательные величины, вычисляемые студентом для расчета ;
- псевдослучайные числа, равномерно распределенные на ин тервале (0,1) ;
знак (mod 4) означает, что берется остаток от деления на 4 суммы Построить гистограмму распределения чисел на интервале (0,1).
Дополнительные вопросы:
а) Сгенерировать N раз пару случайных точек с координатами и построить распределение этих случайных точек на плоскости OXY. Как этот набор точек заполнит квадрат со стороной равной 1?
б) Вычислить среднее значение и дисперсию величины. Насколько хорошо эти параметры соответствуют равномерному распределению на интервале (0,1)?
в) Как изменятся результаты, если заменить другим числом?
Темы теоретико-практических работ 1. Моделирование производственных и технологических процессов.
2. Моделирование равновесия на конкурентном рынке.
3. Моделирование ценообразования на продукцию конкретной фирмы.
4. Моделирование ценообразования на услуги конкретной фирмы.
5. Моделирование влияния производственного лага на устойчивость экономики.
6. Моделирование влияния срока службы изделий на динамику производства.
7. Моделирование эффективности проведения маркетинговой кампании на примере деятельности конкретной фирмы.
8. Моделирование инвестиций в производственный сектор экономики и анализ их эффективности.
9. Моделирование инвестиций в сферу услуг и анализ их эффективности.
10. Имитационная модель максимизации прибыли в краткосрочном периоде для фирм, действующих в среде монополистической конкуренции.
11. Имитационная модель максимизации прибыли в долгосрочном периоде для фирм, действующих в среде монополистической конкуренции.
12. Имитационная модель эффективного использования рекламы для увеличения сбыта продукции.
13. Имитационная модель эффективного использования рекламы в стимулировании сбыта товаров и услуг для завоевания конкурентного преимущества.
14. Моделирование ценообразования на рынках продукции и ресурсов в условиях совершенной.
15. Моделирование ценообразования на рынках продукции и ресурсов в условиях несовершенной конкуренции.
16. Моделирование взаимоотношений между отраслями и рынками, между секторами экономики.
17. Моделирование равновесия на рынках товаров и денег для закрытой экономики.
18. Моделирование равновесия на рынках товаров и денег для открытой экономики.
19. Моделирование функционирования системы массового обслуживания на примере конкретного предприятия.
20. Моделирование интуитивных (экспертных) методов прогнозирования.
21. Применение имитационного моделирования в демографических моделях общественного развития.
22. Моделирование курса ценных бумаг на фондовом рынке.
23. Имитационные модели в страховании.
24. Имитационное моделирование и прогнозирование развития страны, региона, производственного комплекса и т.п.
25. Моделирование инфляционных процессов в экономике.
26. Моделирование и оптимизация рекламной деятельности на примере конкретной фирмы.
27. Имитационные модели ценообразования на рынке недвижимости.
28. Имитационные модели ценообразования на рынке услуг.
29. Имитационные модели ценообразования в энергетических отраслях экономики.
30. Имитационное моделирование параметров денежных потоков с учетом инфляции и налогообложения.
31. Имитационное моделирование в транспорте, связи и телекоммуникациях.
32. Имитационная модель оптимальной ставки налога на прибыль предприятий.
33. Моделирование в системах административного управления.
34. Имитационное моделирование в проектировании.
35. Имитационное моделирование оценивания параметров регрессионной модели.
36. Имитационное моделирование и анализ бизнес-процессов на примере конкретного предприятия.
37. Моделирование и исследование ценообразования на услуги.
38. Моделирование формирования портфеля ценных бумаг с заданным значением доходности при минимальном риске.
39. Моделирование максимизации доходности портфеля ценных бумаг при ограниченном риске.
40. Построение имитационной модели экономической системы на языке имитационного моделирования GPSS.
41. Построение имитационной модели экономической системы с помощью программы MathCad Professional.
42. Разработка имитационной модели финансово-экономической деятельности предприятия с помощью программы Project Expert.
Примерный перечень вопросов к экзамену 1. Место имитационного моделирования в исследованиях экономических систем.
2. Этапы построения имитационных моделей.
3. Сбор информации о системе, формулирование проблемы и определение целей исследования.
4. Структура представления данных в имитационных моделях.
5. Виды оценок и методы оценивания параметров имитационной моде ли.
6. Общие положения проверки гипотез о согласии.
7. Разработка концептуальной модели: логико-математическое описание моделируемой системы в соответствии с формулировкой проблемы.
8. Создание имитационной модели средствами системы моделирования.
9. Испытание и исследование имитационной модели с использованием исходных данных моделирования.
10. Проведение направленного вычислительного эксперимента на имитационной модели.
11. Анализ и интерпретация результатов имитационного моделирования.
12. Аналитический метод имитационного моделирования.
13. Метод статистических испытаний.
14. Комбинированный метод построения имитационных моделей.
15. Параметры и переменные имитационной модели.
16. Классификация имитационных моделей в зависимости от типа модельного времени.
17. Принцип t в имитационном моделировании.
18. Принцип особых состояний.
19. Датчики случайных величин.
20. Метод середины квадрата.
21. Мультипликативный конгруэнтный метод.
22. Требования к базовым датчикам и их проверка 23. Имитация случайного события.
24. Имитация сложного события.
25. Имитация сложного события, состоящего из зависимых событий.
26. Имитация событий, составляющих полную группу..
27. Моделирование дискретных случайных величин 28. Моделирование непрерывных случайных величин 29. Метод обратной функции.
30. Метод Неймона (режекции).
31. Алгоритм получения значений нормально распределенной случайной величины.
32. Алгоритм получения случайной величины, распределенной по Пуассону.
33. Имитация нестационарных случайных процессов.
34. Имитация стационарных СП.
35. Статистические проблемы имитационного моделирования.
36. Условие системности имитационного моделирования.
37. Модели общих систем.
38. Возможности интеграции имитирующих моделей с помощью моделей общих систем.
39. Дискретные имитационные системы.
40. Непрерывные имитационные системы.
41. Принципы и методы построения имитационных моделей.
42. Аналитический метод построения имитационной модели.
43. Метод статистического моделирования.
44. Комбинированный подход.
45. Сетевое имитационное моделирование, входные и выходные спецификации.
46. Построение моделей в компьютерных средах для производственно технологических и социально-экономических систем.
47. Виды применяемых систем и примеры формирования имитирующих моделей.
48. Возможности использования имитационных языков. Сведения о современных программных продуктах в этой области и обучение их применению.
49. Моделирование прогнозирования объёма продаж.
50. Имитационное моделирование операций с ценными бумагами.
51. Имитационное моделирование инвестиционных рисков.
52. Имитационные модели для построения системы согласованных тарифов.
53. Современные программные продукты в области построения системы согласованных тарифов.
54. Проблема взаимосвязанной имитации процессов в совокупности производственно-технологических и социально-экономических систем.
55. Планирование имитационного эксперимента. Стратегии запуска и правила остановки.
Формы контроля знаний студентов.
Текущий контроль представляет собой промежуточный поточный письменный тест, совместное со студентами обсуждение некоторых вопросов программы, проверка выполнения студентами аудиторных и домашних заданий.
Промежуточный контроль реализуется в виде проверки выполненных студентами контрольной работы по материалу практических занятий и теоретико-практической работы по пройденному материалу.
Итоговый контроль проводится в виде экзамена.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины Рекомендуемая литература а) Основная 1. Емельянов А.А. Имитационное моделирование экономических процессов. М.: Финансы и статистика. 2002 - 368 с.
б) дополнительная 1. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем. Под ред. Нейлора Т.М. Ч М.: Мир, 1975 - 501 стр.
2. Руководство по GPSS/PC. Пер. с англ. под ред. Якимова И. Ч М.
Казань, 1997 - 351 с.
3. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. /Пер с англ.;
Под ред. Ю.П.Адлера и В.Н.Варыгина.
- М.: Статистика, 1978. - Вып.1 - 221 с.;
Bып.2 - 335 с.
4. Шеннон Р. Дж. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. Ч М.: Мир, 1978 - 418 с.
5. Шмидт Б. Искусство моделирования и имитации: Введение в имитационную систему Simplex3. Изд-во "Финансы и статистика" 2003.
Электронные средства обеспечения освоения дисциплины.
1. Электронные таблицы Excel MS Office.
2. Система Statistica в среде Windows.
3. Программа MathCad Professional.
4. Программа Project Expert.
5. Системы программного обеспечения имитационного моделирования на основе языка GPSS.