Модель в контуре управления экономической системы

Модель управления экономической системой должна в сжатые временные сроки обеспечить прогноз результатов деятельности системы в условиях изменяющейся внешней экономической среды. Существуют следующие разновидности таких моделей, [5]:

1. статистические, позволяющие прогнозировать гладкие изменения в системе и окружающей ее экономической среде;

2. имитационные, дающие возможность проводить в ускоренном масштабе времени эксперименты, натурное воспроизведение которых нежелательно или невозможно (банкротства, катастрофы); при этом статистические данные о нежелательных катаклизмах отсутствуют (а если бы они и были, прогнозируемые изменения, которые представляют интерес, могли носить скачкообразный характер); статистику таких явлений можно «наработать» только в процессе экспериментальных прогонов модели;

3. игровые, позволяющие разрабатывать предварительные решения по выбору альтернативных вариантов (например, вариантов инвестирования).

Структурная схема с настраиваемой моделью в контуре управления приведена на рис. 3.3 а. Здесь ЭП - подсистемы объекта экономики, реализующие основные экономические процессы с передаточной функцией W _ЭП(z); УО ‑ управляющие органы в рассматриваемой системе с передаточной функцией W _УО(z); HM ‑ настраиваемая модель, передаточная функция которой равна W _НМ(z). Такая схема, известная в различных модификациях, обеспечивает неизменность динамических характеристик системы в целом при изменении динамических характеристик объекта в процессе изменений окружающей среды.

Например, при реализации инвестиционного проекта проектируется новый уникальный бизнес-план. Необходимо, с точки зрения администрации, обеспечить компанию неизменной управляемостью при всех условиях, возникающих во время бизнес-процесса. В этом случае передаточная функция настраиваемой модели W _HM(z) выбирается так, чтобы она была оптимальной при неоптимальных реальных процессах. Выходная информация системы сравнивается с параметрами, получаемыми с помощью настраиваемой модели. Разность между ними вводится в цепь отрицательной обратной связи, после чего производится корректировка управляющих действий.

Передаточная функция системы с моделью в контуре управления получается с использованием свойств z-преобразований и определяется по формуле

(3.14)

Если для целей управления создана модель, которая включена в контур управления по схеме, показанной на рис. 3.3 а, и позволяет получать оптимальные модельные параметры экономических процессов, то справедлива следующая закономерность: чем более чувствительны управляющие органы, тем ближе параметры системы к оптимальным, определяемым с помощью модели. Благодаря формуле (3.14), модель в контуре управления можно называть моделью-эталоном.

Настраиваемые модели можно использовать для компенсации вредного влияния запаздывания в объекте управления на устойчивость процесса управления, закладывая в них возможности упреждения событий (в том числе и нежелательных).

Двушкальные системы. Перспективным является применение настраиваемых моделей, связанное с использованием их для прогнозирования поведения системы при заданных возмущениях и различных законах управления, что позволяет отобрать оптимальные варианты управления. Для этой цели могут быть применены двушкальные системы (рис. 3.3 б), где органы управления и модели отнесены к быстрой части системы. В быстрой части производится выбор альтернативных вариантов бизнес-планов, анализ рисков. Модели работают в режиме периодического решения задачи управления в ускоренном масштабе времени (на рис. 3.3 б коэффициент k - это значение масштаба). Анализ всех вариантов должен быть выполнен за время, не превышающее период дискретности t, поэтому появляются дополнительные требования к времени моделирования.

а

б

Рис. 3.3. Структурная схема экономической системы с настраиваемой моделью в контуре управления, [5].
а – основная схема; б ‑ схема двушкальной системы

Двушкальные системы способны работать с заведомо неточными (относительно прогнозирования) моделями объектов. В частности, это позволяет применять модель не выше второго порядка для объектов высокого порядка. Обычно под моделью в такой системе понимается не одна, а комплекс моделей. Причем для прогнозирования зачастую не хватает доступного (известного) математического аппарата и поэтому используется имитационное моделирование с CASE[5]-технологией, ускоряющей создание и модернизацию моделей.

Рассмотренные выше возможности анализа экономических систем позволяют использовать кибернетические подходы для оценки свойств таких экономических процессов, как управляемость, устойчивость, достижимость. Анализ этих свойств (особенно устойчивости) позволяет более объективно подойти к определению параметров различных бизнес-проектов с учетом рисковых ситуаций.