Классификация методов моделирования

Моделирование является одной из основных методологических концепций, играющей ведущую роль в процессе познания и практического овладения реальной действительностью. При исследовании эффективности сложных технических систем моделирование часто является единственно возможным подходом к их изучению. Концепция моделирования предполагает формирование некоторого условного образа (аналога) реальной системы и изучение его свойств с целью получения информации о реальной системе. Этот образ реальной системы называют моделью. Однако по сравнению с реальной системой (оригиналом) модель может иметь совершенно иную природу. Между реальной системой и ее моделью должно быть установлено определенное соответствие (аналогия). От полноты этого соответствия зависит адекватность 1 модели.
В теории эффективности методы математического моделирования занимают ведущее место. Однако при моделировании операций в технике дело в значительной мере осложняется тем, что наряду с чисто физическими процессами функционирования разнообразных технических подсистем, агрегатов, устройств приходится моделировать поведение людей в различных формах их взаимодействия между собой, что вынуждает обращаться к неформальным методам интуитивного моделирования, экспертного оценивания, анализа рефлексий и т. д.
В научной литературе существует большое разнообразие подходов к классификации моделей и методов моделирования.
Различают материальное (предметное) и идеальное моделирование. В первом случае в качестве модели предполагается использование некоторого материального предмета. По природе аналогии материальное моделирование делят на физическое (макетирование, обеспечивающее аналогию физической природы оригинала и модели) и аналоговое (обеспечивающее сходство процессов, протекающих в оригинале и1 модели). Идеальное моделирование основывается на мысленной идеализированной аналогии реального объекта и его модели, а по способу отражения реального объекта (или по глубине формализации) делится на знаковое (семиотическое)2 и интуитивное моделирование.
По способу представления семиотических моделей различают математическое, логическое и графическое моделирование. Математическое моделирование играет определяющую роль среди других форм знакового моделирования. Однако довольно трудно четко отделить логическое и графическое моделирование от математического ввиду их тесного переплетения (например, в форме логико-математического моделирования и т. п.).
По вычислимости различных показателей, отношений и т. п. методы математического моделирования делят на аналитические и алгоритмические. Аналитическое моделирование предполагает использование математической модели реального объекта в форме алгебраических, дифференциальных, интегральных и других уравнений, связывающих выходные переменные с входными, дополненных системой ограничений (в виде равенств или неравенств). При этом предполагается наличие однозначной вычислительной процедуры получения точного решения уравнений. При алгоритмическом подходе используемая математическая модель не допускает точного решения и вынуждает обращаться к различным рекуррентным методам, итеративным процедурам поиска приближенного решения. Такой подход при моделировании сложных систем является типичным.