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計算機模擬

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1.什么是計算機模擬

計算機模擬是一種能用來幫助企業(yè)經(jīng)理在不確定條件下進行決策的方法。企業(yè)經(jīng)理必須在不完全了解事件的發(fā)生及其影響如何的情況下,從若干方案中選出一種行動方案來。如果出現(xiàn)特昧事件,將會有什么結(jié)果,這也有不確定性。在有些情況下,對結(jié)果本身的最終影響也不確定。所以就產(chǎn)生了決策樹方法與計算機模擬這兩種方法。

2.計算機模擬的舉例說明

為了舉例說明這種方法,讓我們來研究一下某紡織工廠的建設情況。該廠的建造成本還不能準確計算出來,估計約為 15000萬美元。如果在建造過程中不發(fā)生困難,成本可能低到 12500萬美元。但也有可能由于發(fā)生各種不測事件——如罷工、原材料意外漲價、技術(shù)上出問題等——而使投資支出高達22500萬美元。

新廠將可經(jīng)營好多年,其產(chǎn)品銷售收入取決于該地區(qū)的人口和居民收入的增長情況、同行業(yè)的競爭程度、合成纖維的研究和開發(fā)以及外國紡織品的進口限額。其經(jīng)營成本則將取決于生產(chǎn)效率原材料工資水平的升降趨向,等等。由于銷售收入和經(jīng)營成本都是不確定因素,每年利潤也就不確定了。

假使能為每個主要的成本因素與收入因素搞個概率分布,就能建立一個計算機程序來模擬可能發(fā)生的事件。計算機實際上從每個有關(guān)分布中任取一值,把它與從其他分布中選出的其他值結(jié)合起來,提供估計利潤額與投資凈現(xiàn)值利潤率。這個特定的利潤額與利潤率只適合于這次試驗選出的特定值的組合。計算機繼續(xù)選擇其他各組的值,就可能為幾百次試驗算出另外一些利潤額與利潤率。把計算各個不同利潤率的次數(shù)加以統(tǒng)計保存下來,計算機運轉(zhuǎn)完畢后,可按照不同利潤率的出現(xiàn)次數(shù)繪成一個頻數(shù)分布。

3.計算機模擬的優(yōu)缺點

在應用計算機模擬進行風險分析的問題上,最后應當指出:這種方法要求取得投資支出、單位銷售量、產(chǎn)品價格、投入要素價格、資產(chǎn)使用期限等許多變量的概率分布,并需要支出相當多的程序設計費用與計算機運轉(zhuǎn)費用。因此,全盤模擬一般并不適用(但如關(guān)于擴建大型工廠或生產(chǎn)新產(chǎn)品等規(guī)模大而花錢多的計劃的決策除外)。在這些例外情況下,即企業(yè)要決定是否實行一項需要支出千百萬美元的大規(guī)模計劃時,計算機模擬有助于深入評比各個可供選擇的方案的優(yōu)缺點。

4.計算機模擬的應用

計算機模擬主要應用于對大型復雜系統(tǒng)進行分析,例如,預測經(jīng)濟發(fā)展和市場需求、預測地震的后果、大量的設計方案的比較和選優(yōu)、估計設計參數(shù)和評價建成后的效果、預測港口(鐵路)的運行情況、代替費用高昂或有危險性的各種試驗,等等。

5.計算機模擬的步驟

計算機模擬的基本步驟主要包括:

①系統(tǒng)分析,確定系統(tǒng)的邊界和模擬的目標函數(shù)以及可控變量,找出系統(tǒng)的實體及其屬性與活動。

②構(gòu)造模型,使用一個邏輯流程圖對實體、屬性和活動之間的關(guān)系進行描述。在構(gòu)造模型中控制模擬動態(tài)進程,有兩種方法:一是以等間隔步進,如年、月、日甚至微秒,并稱之為等步法。一是按一個事件所延續(xù)的時間步進,如一個工件的加工時間,并稱之為事件步長法。一個模型既要確切真實地反映系統(tǒng)本身,又要作些必要的抽象和簡化。

③模似的實施,根據(jù)所建立的數(shù)學模型,在計算機上進行大量的重復試驗,把多次試驗的結(jié)果經(jīng)過統(tǒng)計處理以獲得所需的信息。這一步的主要工作是編制和調(diào)試程序。目前已有多種通用模擬語言,編寫程序很簡便。

④結(jié)果分析,即把輸出的結(jié)果與理論分析或相似系統(tǒng)的結(jié)果進行比較,驗證模型的正確性。為了提高模擬結(jié)果的精度,往往使用縮小方差的方法,如重要抽樣法、對偶變量法、控制變量法和分層法等。

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