仿真必要性问题

完成仿真研究的基本步骤将建立研究成功的基础。虽然了解仿真研究的基本步骤至关重要,但是意识到并不是任何问题都应该使用仿真来解决也是同样重要的。在过去,大型的、复杂的仿真项目是由受过专门训练的程序员和分析员来开发的。现在,由于涌现出大量软件,仿真不时被一些缺乏足够培训和经验的人员不恰当地使用在各种项目中。一旦仿真运用不恰当,其研究也就不能够产生有意义的结果。于是,不能获得希望目标的仿真造成的失败,导致了人们对仿真方法自身的谴责,而事实是:失败原因是仿真的不恰当应用。

要认识到,要想仿真能够正确地解决问题,在决定进行仿真研究之前,要对以下四个项目进行正确评估,包括:问题类型、资源的可获得性、费用和数据的可获得性。

1.问题类型

如果一个问题能够由常识或简单分析来解决,就没有必要使用仿真。另外,使用算术和数学等式比仿真解决问题要快,而且费用较低。假如是可以在被评估系统上直接做实验就能够解决的问题,就不如直接做试验,而不要进行仿真。最近学校的运输部门为了研究校园班车的增开问题,使用自己的人力和交通工具在周末进行实验。与此相对比,开发一个研究校园班车系统的仿真将要花费一个学生几周的时间来完成。但是,在系统上直接做实验时,也要考虑到实验对实际系统的影响。如果对系统的干扰过大,就要考虑使用别的途径。真实系统自身对仿真也起到一定的决定作用。如果系统过于复杂,不能够被定义,或不易于理解,仿真将不能够产生有意义的结果。当一个系统包含有人的活动时,通常就不能够进行很好的仿真。

2.资源的可获得性

进行仿真研究的决定性资源是人员和时间。有经验的分析师是非常重要的资源,因为他们具有判断模型该达到的详细程度和怎样去检验和确认模型的能力和经验。同时,缺少了训练有素的模型开发人员,将可能导致开发出错误的模型,以及该错误模型产生的不可靠结果。另外,时间的分配不能够太少,以至开发人员被迫在设计时,对模型进行压缩处理。要想获得有益的结果,时间进度表的安排里应该有足够的时间允许必要改动的实施以及检验和确认活动。

3.费用

在仿真过程中的每一步都要预算费用,如购买仿真软件和计算机硬件等。很明显,如果替换现有系统的费用超过了潜在收益,就不应做仿真。

4.数据的可获得性

必要的数据应当被识别并被定位,假如数据不存在,就需要去收集。如果数据既不存在,又不能够收集到,后续的仿真研究最终将只能产生不可信和无用的结果。仿真输出就不能够同实际系统性能相对比,而这一点对检验和确认模型至关重要。

一旦仿真被识别作解决特定问题的首选方法,对由仿真研究结果所建议的行动程序作出实施决策并不是说研究结束,正如1.3节的图1-16所示。根据对真实系统经历的变异的反应,模型需要相应的维护。但是,模型维护的范围和深度主要取决于模型的柔性和模型设计之初始目的。