Модели: требования, предъявляемые к моделям; подобия между оригиналом и моделью; типы моделей по способу описания, переменные и параметры м

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

ФГБОУ ВПО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ИМПЕРАТОРА ПЕТРА  I»

 

 

Кафедра информационного  обеспечения

и моделирования агроэкономических  систем

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Моделирование в экономике»

на тему «Модели: требования, предъявляемые к моделям; подобия между оригиналом и моделью; типы моделей по способу описания, переменные и параметры моделей; необходимость использования экономико-математических моделей при изучении экономических процессов и систем»

 

 

 

 

Выполнил: студент-заочник  Б-3с

Ведмеденко Людмила  Ник.

Шифр 11418

Проверил:

Тютюников А.А.

 

ВОРОНЕЖ 2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

введение

 

Моделирование в научных  исследованиях стало применяться  еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и, наконец, общественные науки. Большие успехи и признание практически во всех отраслях современной науки принес методу моделирования ХХв. Однако, методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая терминология. Лишь постепенно стала осознаваться роль моделирования как универсального метода научного познания.

Термин "модель" широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений. Рассмотрим только такие "модели", которые являются инструментами получения знаний.

Модель - это такой  материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале.

Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез.

Экономико-математическое моделирование является неотъемлемой частью любого исследования в области экономики. Бурное развитие математического анализа, исследования операций, теории вероятностей и математической статистики способствовало формированию различного рода моделей экономики.

Целью математического  моделирования экономических систем является использование методов математики для наиболее эффективного решения задач, возникающих в сфере экономики, с использование, как правило, современной вычислительной техники.

Почему можно говорить об эффективности применения методов  моделирования в этой области? Во-первых, экономические объекты различного уровня (начиная с уровня простого предприятия и заканчивая макроуровнем - экономикой страны или даже мировой экономикой) можно рассматривать с позиций системного подхода. Во-вторых, такие характеристики поведения экономических систем как:

-изменчивость (динамичность);

-противоречивость поведения;

-тенденция к ухудшению  характеристик;

-подверженность воздействию  окружающей среды

-предопределяют выбор метода их исследования.

Проникновение математики в экономическую науку связано с преодолением значительных трудностей. В этом отчасти была "повинна" математика, развивающаяся на протяжении нескольких веков в основном в связи с потребностями физики и техники. Но главные причины лежат все, же в природе экономических процессов, в специфике экономической науки.

Сложность экономики  иногда рассматривалась как обоснование  невозможности ее моделирования, изучения средствами математики. Но такая точка зрения в принципе неверна. Моделировать можно объект любой природы и любой сложности. И как раз сложные объекты представляют наибольший интерес для моделирования; именно здесь моделирование может дать результаты, которые нельзя получить другими способами исследования.

Цель данной работы - раскрыть понятие экономико-математических моделей и изучить их классификацию и методы, на которых они базируются, а также рассмотреть их применение в экономике.

Задачи данной работы: систематизация, накопление и закрепление  знаний об экономико-математических моделях.

1. Экономико-математическое

моделирование

1. Основные понятия и типы моделей. Их классификация

 

В процессе исследования объекта часто бывает нецелесообразно  или даже невозможно иметь дело непосредственно  с этим объектом. Удобнее бывает заменить его другим объектом, подобным данному в тех аспектах, которые важны в данном исследовании. В общем виде модель можно определить как условный образ реального объекта (процессов), который создается для более глубокого изучения действительности. Метод исследования, базирующийся на разработке и использовании моделей, называется моделированием. Необходимость моделирования обусловлена сложностью, а порой и невозможностью прямого изучения реального объекта (процессов). Значительно доступнее создавать и изучать прообразы реальных объектов (процессов), т.е. модели. Можно сказать, что теоретическое знание о чем-либо, как правило, представляет собой совокупность различных моделей. Эти модели отражают существенные свойства реального объекта (процессов), хотя на самом деле действительность значительно содержательнее и богаче.

Модель - это мысленно представляемая или материально  реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об этом объекте.

На сегодняшний день общепризнанной единой классификации моделей не существует. Однако из множества моделей можно выделить словесные, графические, физические, экономико-математические и некоторые другие типы моделей.

Экономико-математические модели - это модели экономических объектов или процессов, при описании которых используются математические средства. Цели их создания разнообразны: они строятся для анализа тех или иных предпосылок и положений экономической теории, логического обоснования экономических закономерностей, обработки и приведения в систему эмпирических данных. В практическом плане экономико-математические модели используются как инструмент прогноза, планирования, управления и совершенствования различных сторон экономической деятельности общества.

Экономико-математические модели отражают наиболее существенные свойства реального объекта или процесса с помощью системы уравнений. Единой классификации экономико-математических моделей не существует, хотя можно выделить наиболее значимые их группы в зависимости от признака классификации.

По целевому назначению модели делятся на:

-теоретико-аналитические (используются в исследовании общих свойств и закономерностей экономических процессов);

-прикладные (применяются в решении конкретных экономических задач, таких как задачи экономического анализа, прогнозирования, управления).

По учету фактора  времени модели подразделяются на:

-динамические (описывают экономическую систему в развитии);

-статистические (экономическая система описана в статистике, применительно к одному определенному моменту времени; это как бы снимок, срез, фрагмент динамической системы в какой-то момент времени).

По длительности рассматриваемого периода времени различают модели:

-краткосрочного прогнозирования или планирования (до года);

-среднесрочного прогнозирования или планирования (до 5 лет);

-долгосрочного прогнозирования или планирования (более 5 лет).

 

Оптимизационные модели позволяют найти из множества  возможных (альтернативных) вариантов  наилучший вариант производства, распределения или потребления. Ограниченные ресурсы при этом будут использованы наилучшим образом для достижения поставленной цели.

Имитационная модель, наряду с машинными решениями, содержит блоки, где решения принимаются  человеком (экспертом). Вместо непосредственного участия человека в принятии решений может выступать база знаний. В этом случае персональный компьютер, специализированное программное обеспечение, база данных и база знаний образуют экспертную систему. Экспертная система предназначена для решения одной или ряда задач методом имитации действий человека, эксперта в данной области.

С развитием экономико-математических исследований проблема классификации применяемых моделей усложняется. Наряду с появлением новых типов моделей и новых признаков их классификации, осуществляется процесс интеграции моделей разных типов в более сложные модельные конструкции.

2. Требования, предъявляемые к моделям

 

В настоящее время  выделяют следующие требования к  моделям:

• модель должна быть актуальной. Это значит, что модель должна быть нацелена на важные для лиц, принимающих решения, проблемы;
• модель должна быть результативной. Это значит, что полученные результаты моделирования могут найти успешное применение. Данное требование может быть реализовано только в случае правильной формулировки требуемого результата;
• модель должна быть достоверной. Это означает, что результаты моделирования не вызовут сомнения. Данное требование тесно связано с понятием адекватности, т.е., если модель неадекватна, то она не может давать достоверных результатов;
• модель должна быть экономичной. Это значит, что эффект использования результатов моделирования превышает расходы ресурсов на ее создание и исследование.

Эти требования (обычно их называют внешними) выполнимы при  условии обладания моделью внутренними свойствами.

Модель должна быть:

• существенной, т.е. позволяющей вскрыть сущность поведения системы, вскрыть неочевидные детали;
• мощной, т.е. позволяющей получить широкий набор существенных связей;
• простой в изучении и использовании, легко просчитываемой на компьютере;
• открытой, т.е. легкой для пользователей.

Трудно ограничить область  применения моделирования. При изучении и создании промышленных и военных  систем практически всегда можно  определить цели, ограничения и предусмотреть, чтобы конструкция или процесс, подчинялись естественным, техническим и (или) экономическим законам.

Круг аналогий, которые  можно использовать в качестве моделей, также неограничен. Следовательно, надо постоянно расширять свое образование  в конкретной области, но, в первую очередь, в математике.

 

 

 

1.3 Подобия между оригиналом и моделью

Чтобы некоторая материальная конструкция могла быть моделью, т.е. замещала в каком-то отношении  оригинал, между оригиналом и моделью  должно быть установлено отношение  подобия. Существуют разные способы  установления такого подобия, что придает моделям особенности, специфичные для каждого способа.

Прежде всего, это подобие, устанавливаемое в процессе создания модели. Назовем такое подобие прямым. Примером такого подобия являются фотографии, масштабированные модели самолетов, кораблей, макеты зданий, выкройки, куклы и т.д. Следует помнить, что как бы хороша ни была модель, она все-таки лишь заменитель оригинала, только в определенном отношении. Даже тогда, когда модель прямого подобия выполнена из того же материала, что и оригинал, т.е. подобна ему, возникают проблемы переноса результатов моделирования на оригинал. Например, при испытании уменьшенной модели самолета в аэродинамической трубе задача пересчета данных модельного эксперимента становится нетривиальной и возникает разветвленная, содержательная теория подобия, позволяющая привести в соответствие масштабы и условия эксперимента, скорость потока, вязкость и плотность воздуха. Трудно достигается взаимозаменяемость модели и оригинала в фотокопиях произведений искусства, голографических изображениях предметов искусства.

Второй тип подобия  между моделью и оригиналом называется косвенным. Косвенное подобие между оригиналом и моделью объективно существует в природе и обнаруживается в виде достаточной близости или совпадения их абстрактных математических моделей и вследствие этого широко используется в практике реального моделирования. Наиболее характерным примером может служить электромеханическая аналогия между маятником и электрическим контуром. Оказалось, что многие закономерности электрических и механических процессов описываются одинаковыми уравнениями, различие состоит в разной физической интерпретации переменных, входящих в это уравнение. Роль моделей, обладающих косвенным подобием, очень велика и роль аналогий (моделей косвенного подобия) в науке и практике трудно переоценить. Аналоговые вычислительные машины позволяют найти решение почти всякого дифференциального уравнения, представляя собой, таким образом, модель, аналог процесса, описываемого этим уравнением. Использование электронных аналогов в практике определяется тем, что электрические сигналы легко измерить и зафиксировать, что дает известные преимущества модели.