模拟

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模拟(simulation)

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什么是模拟

  模拟是用电子计算机对真实系统在一定环境下各要素的相互作用进行有条件的模仿试验,并求得数值解的一种数量分析方法。亦称仿真。它不同于一般求解确定性的、静态的线性问题的数学解析法,能比较真实地描述和近似地求解复杂系统的问题。它又不同于专门研究系统运行状况的常用的、有很大局限性的真实的实验法,能在真实系统建立前进行可能办到的、经济方便的有限试验。电子计算机模拟最初用于物理、工程、医学、空间技术等方面,20世纪50年代后,逐步推广到工商业管理、经济科学研究之中。

模拟的不同认识

  在经济学中对模拟有三种不同的认识:

  ①认为模拟就是用模型去描述经济系统的结构和行为,以研究该系统某方面的变化如何影响其他方面或整个系统;

  ②认为模拟就是对模型的方程组特别是动态方程组进行按期的求解,以探测模型的灵敏度,预测即为一种模拟;

  ③认为模拟就是在模型的范围内对所有可替换的结合方式进行有控制的试验,观察它们的后果,从中选择较好的特定结合方式。政策分析即为一种模拟。上述三种认识的共同点是模拟离不开模型的建立和应用。

  在现实经济生活中直接进行实验,或者是不可能的,或者是得不偿失的,而根据实际问题建立模型,并利用模型进行试验,比较不同后果,选择可行方案,不失为有效的代用方法。同时由于经济数学模型日益增大和复杂化,并且更多地考虑非经济的影响,已不能用数学运算达到准确的分析解,而需要通过电子计算机模拟,用数值运算达到数字解。综合这两个方面,模拟既使间接试验有了可能,也为模型求解提供了新的方法。

模拟的步骤

  进行模拟的步骤包括确定问题、收集资料、制订模型、建立模型的计算程序、鉴定和证实模型、设计模型试验、进行模拟操作和分析模拟结果。这里所说的模型必须是模拟模型,一般地说,随机模型比确定性模型、动态模型比静态模型、非线性模型比线性模型更多地使用模拟方法来分析和求解,而成为模拟模型。模拟模型比较灵活,不求最优解,可以回答如果在某个时期采取某种行动对后续时期将会产生什么后果一类的问题。除模拟模型外,进行模拟还需要电子计算机程序、模拟语言、实验设计技术等必要知识。

模拟的作用

  模拟的作用表现在:

  ①能对高度复杂的内部交互作用的系统进行研究和实验;

  ②能设想各种不同方案,观察这些方案对系统的结构和行为的影响;

  ③能反映变量间的相互关系,说明哪些变量更重要,如何影响其他变量和整个系统;

  ④能研究不同时期相互间的动态联系,反映系统行为随时间变化而变化的情况;

  ⑤能检验模型的假设,改进模型的结构。

模拟的局限性

  模拟的局限性表现在:

  ①它选择的方案,可能遗漏掉最优方案;

  ②它的运用范围只限于能考察的情况,一旦出现不能模拟的特殊情况时,就会发生困难;

  ③它的规模很大时,较难取得资料和模拟细节;

  ④成本高、费时间,工作复杂。

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