Н.Г. ЛИПАТОВА ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ …rta.customs.ru/nrta/attachments/3756_978-5-9590-0846-8.pdf · Сложность задачи усиливается

ИМИТАЦИОННОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

ИМИТАЦИОННОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ


Н.Г. ЛИПАТОВА

МОНОГРАФИЯ

Государственное казенное образовательное учреждение высшего образования

«РОССИЙСКАЯ ТАМОЖЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Н.Г. Липатова

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯМонография

М о с к в а2015

УДК 339.543ББК 87.256.63

Л61

Р е ц е н з е н т ы :Е.Г. АНИСИМОВ, директор научно-исследовательского института Российскойтаможеннойакадемии,д-рвоен.наук,д-ртехн.наук,профессор,заслуженныйдеятельнаукиРФ;Е.Г. БОРМОТОВА, начальник отдела информационных технологий ГлавногоуправленияинформационныхтехнологийФТСРоссии,канд.экон.наук

Липатова Н.Г. Имитационное моделирование процессов таможенного контроля:монография/Н.Г.Липатова.M.:Изд-воРоссийскойтаможеннойакадемии,2015.164с.

ISBN 978-5-9590-0846-8

Вмонографииизложенытеоретическиеиметодологическиеположенияисследо-ванияимоделированияпроцессовтаможенногоконтроля.Рассмотреныобщиеприн-ципыиметодологияимитационногомоделирования.Определеныцели,задачииосо-бенностиимитационногомоделированияпроцессовтаможенногоконтроля.Особоевнимание уделяется вопросам создания и применения инструментальных средствимитационногомоделирования–специализированнойсистемеимитационногомо-делированияпроцессовтаможенногоконтроля.

Настоящаямонографияможетбытьполезнадлянаучныхсотрудниковипрепо-давателей,специалистовтаможенныхорганов,занимающихсяпроблемамисозданияи использования программного обеспечения и специализированнойинформацион-ной технологии для исследования процессов таможенного контроля, а также дляаспирантовидокторантов,студентовимагистрантов.

©ЛипатоваН.Г.,2015©Российскаятаможеннаяакадемия,2015

3

В В Е Д Е Н И Е

Таможенныйконтролькакобъектмоделированияявляетсясложной,распреде-ленной, многоуровневой, многофункциональной, многопараметрической, много-критериальнойсистемой.

Система таможенного контроля представляется совокупностью организован-ных элементов (процессов, операций), логически и алгоритмически связанныхмеждусобойисвнешнейсредой.

Такаясистемаотличаетсяфункциональнойцелостностью,сложнойструктуройтоварных,транспортных,финансовыхиинформационныхпотоковиуслуг,слож-нымимеханизмамииправовыминормамиприменениятаможенныхпошлин, та-моженныхсборов,торговыхограничений,таможенныхпроцедуридругихсредствдостиженияопределенныхэкономических,социальных,финансовых,торгово-по-литическихцелейгосударства.

Длятаможенногоконтроляхарактерныбольшиеобъемыобрабатываемойин-формации,широкий спектр контролируемых и регулируемых параметров и, какследствие,сложнаясистемауправлениятаможеннымконтролем.

Основнымиметодамиисследованияподобныхобъектовирешениязадач,свя-занных с количественным анализом, определением и прогнозированием параме-тровирезультатовтаможенногоконтроля,являютсяметодыматематического(ана-литическогоиимитационного)моделирования.

Прианалитическоммоделированиипроцессыфункционированияисследуемойсистемызаписываютсяввидефункциональныхзависимостей,алгебраических,ин-тегральныхидифференциальныхуравнений,логическихсоотношений.Решениеосуществляется,какправило,спомощьюаналитическихпреобразований.Иссле-дованиесложныхобъектов,ккоторымотносятсяпроцессытаможенногоконтро-ля,методамианалитическогомоделированияограничиваетсясложностьюматема-тическогоописанияпроцессовреализациитехнологий,множествомограниченийидопущений,взначительнойстепенивлияющимнаточностьполучаемыхрезуль-татов,трудностьюпрактическойинтерпретацииполучаемыхрезультатов.

Приимитационноммоделированииструктурамоделируемойсистемы(ееэле-ментыисвязи)непосредственнопредставляетсяструктуроймодели,апроцессеефункционирования(функционированиеэлементов,выраженноеввиденекоторыхправил (алгоритмов) и (или) аналитических уравнений, связывающих перемен-ные)имитируетсянакомпьютере.Такимобразом,имитационнаямодельявляетсяупрощеннымотображениемреальнойсистемы(оригинала),либосуществующей,либотой,которуюпредполагаетсясоздатьвперспективе.

4

Имитационная модель, как правило, представляется компьютерной програм-мой, выполнение которой является имитацией поведения реальной системы вовремени.Реализациямоделиприразличныхзначенияхеепараметров (исходныхданных)инаблюдениеееповеденияпутемфиксацииианализарезультатовмоде-лирования являются компьютерным экспериментом, который очень близок к на-турномуэкспериментусреальнойсистемой.

Имитационное моделирование позволяет решать довольноширокий круг за-дач,обеспечиваетпрактическибезограниченийидопущенийисследованиелюбо-госложногопроцессатаможенногоконтроля.Построениеимитационноймодели,отображающейструктурупроцесса,постановканаимитационноймоделинаправ-ленных(целевых)экспериментовпозволяютрешать:задачианализа,оценкиипро-гнозирования параметров и показателей качества таможенного контроля; задачиопределения«узкихмест»иоценкипроблемныхситуаций; задачиоценкиивы-бораформ,средствиметодовтаможенногоконтроля(задачиуправлениятаможен-нымконтролемипланированияресурсов).

Метод позволяет осуществлять анализ чувствительности модели, оценку ри-сковразличныхвариантовуправляющихрешений,определятьиоптимизироватьзагрузку средстви степеньиспользования ресурсов (кадрового обеспечения, ин-фраструктуры, информационно-технических средств таможенного контроля),исследовать надежность и устойчивость системы таможенного контроля по от-ношениюк внешним условиямимногие другие характеристики, определяющиеэффективностьтаможенногоконтроля.

Методимитационногомоделированияуспешноприменяетсявслучаях:– еслиидетпроцессизученияповеденияобъекта,приэтомещеможетнесу-

ществоватьзаконченнойпостановкизадачиисследования.Имитационнаямодельслужитсредствомпознанияобъектаилиявления;

– еслисуществуютаналитическиеметодырешениязадачи,номатематическиепроцедурыдовольносложныитрудоемки,аимитационноемоделированиеобеспе-чиваетболеепростойспособрешениязадачи;

– есликромеоценкивлиянияпараметровобъектанарезультатегодеятельно-стиимеетсянеобходимостьнаблюдениязаповедениемобъектаилиегоэлементоввтечениеопределенногопериодавремени;

– еслиимитационноемоделированиеявляетсяединственнымспособомисследо-ваниясложнойсистемыиз-заневозможностинаблюденияявленийвреальныхусло-виях.Приэтомимитационныйэксперименточеньблизоккнатурномуэксперименту;

– еслиизучаютсяновыеситуациивсложнойсистеме,окоторыхмалочтоиз-вестноилинеизвестноничего.Вэтомслучаеимитацияслужитдляпредваритель-ной проверки новых стратегий и правил принятия решений перед проведениемэкспериментовнареальнойсистеме;

– еслинеобходимоопределитьиисследовать«узкиеместа»илидругиетруд-ностивфункционированиисистемыиливеединамическихпроцессах;

– приподготовкеспециалистовиосвоенииновыхпрограммныхсредств,при-меняемыхвсистеметаможенногоконтроля.Наимитационноймоделиобеспечи-

5

ваетсявозможностьприобретениянеобходимыхзнанийинавыковвпримененииновойтехникиипроведениитаможенногоконтроля.

Этосвидетельствуетобактуальностиицелесообразностииспользованияими-тационногомоделированиявнаучно-исследовательскойпрактикенаучно-исследо-вательскогоинститутаРоссийскойтаможеннойакадемии(Академии).

Однакопостроениеимитационноймоделииееисследованиеявляетсядоволь-нотрудоемкойисложнойзадачей.Трудоемким,преждевсего,представляетсяпро-цесс построения имитационной модели как компьютерной программной средыисследования. Сложной задачей является формализация исследуемых процессовтаможенногоконтроля.Неменее сложнапроблемаорганизациивмоделиквази-параллельныхпроцессовипроцессовприоритетногообслуживания,т.е.проблемасозданиямеханизмовимитациипроцессов(моделирующегоалгоритма)иуправле-нияпроцессоммоделирования.Сложностьзадачиусиливаетсяещеитем,чтонаи-болеетрудоемкиеисложныеработыпомоделированию,какправило,приходитсявыполнятьвусловияхограниченныхвременныхифинансовыхресурсов,выделяе-мыхнаисследовательскиеработы.

Следует отметить, что имитационное моделирование реально используетсятолькоузкимкругомспециалистов(профессионалов),которые,какправило,име-ют глубокие знания не только в тойприкладной области, для которой создаетсямодель,нотакжеглубокиезнаниявобластипрограммирования,теориивероятно-стей,статистикиивдругихнауках.

Для облегчения использования методов имитационного моделирования соз-даются инструментальные средства – системы имитационного моделирования(СИМ).Какправило,этосложныеидорогостоящиепроблемно-ориентированныепрограммныепродуктыобщегоназначения.Использованиетакихсистемдляпо-строенияиисследованиямоделейсложныхспециализированныхобъектов,ккото-рымследуетотнестиисферугосударственноготаможенногоконтроля,представ-ляетсянедостаточноэффективным.Этообъясняетсятем,чтомножествофункцийСИМобщегоназначения,приемовматематическойформализациипроцессовиихсвойствпрактическиоказываютсянедоиспользованными,невостребованными,из-быточными,адлямоделированияспецифическихопераций(функций)таможенно-гоконтролямогутоказатьсяинедостаточными.

Всвязисэтимпредставляетсяактуальной задачасозданияииспользованиявна-учно-исследовательскойпрактикеспециализированныхинструментовимитационно-гомоделированияпроцессовтаможенногоконтроляввидепрограммного комплексаи специализированнойинформационной технологии моделирования, обеспечиваю-щихавтоматизациюнаиболеесложныхэтаповмоделирования–этаповпостроенияимитационноймоделиипроведенияэкспериментовсмоделью,ориентированныхнанепрофессиональныхпользователейвобластипрограммирования.

Длясозданияуказанныхвышеинструментальныхсредствимитационногомо-делирования необходимо выработать концептуальную идею построения специ-ализированнойсистемыимитационногомоделирования,ееструктуруиалгоритмыфункционированияосновныхмодулей(блоков).

6

На решение этих вопросов и на разработку предложений по использованиюинструментальныхсредствимитационногомоделированиядляисследованияпро-цессовтаможенногоконтролянаправленанастоящаямонография.Монографиясо-стоитизвведения,пятиглав,заключения,спискаиспользованныхисточников.

Впервойглаверассматриваютсяобщиеположенияисследованияимоделиро-ванияпроцессовтаможенногоконтроля,методымоделированияивозможностиихприменениявнаукеипрактикетаможенногоконтроля.

Вовторойглавераскрываетсяидеяимитационногомоделированиякакметодаисследованиясложныхсистем,процессовиявлений.Собщихпозиций(безпри-вязки к конкретному объекту исследования) изложены сущность и методологияимитационногомоделированияпроцессовфункционированиясложныхобъектов,определеныобщиепроблемыпримененияимитационногомоделированиявнаукеипрактикетаможенногоконтроля.

Втретьейглавеизлагаютсятеоретические(концептуальные)вопросыпостро-ения специализированной СИМ, ориентированной на исследование процессовтаможенного контроля. Здесь определены принципы построения, цели и задачиСИМ, предложены инструменты формализации процессов таможенного контро-ля,механизмимитациипроцессов(моделирующийалгоритм)исхемауправленияпроцессоммоделирования,атакжеопределеныструктураспециализированнойси-стемыимитационногомоделированияиеевходныеивыходныеданные.

Четвертаяглавапосвященаразработкеалгоритмовработыосновныхфункцио-нальных модулей специализированной системы имитационного моделирования,реализующих концептуальные идеи специализированной СИМ процессов тамо-женногоконтроля.

Впятой главеприведенырекомендациипоиспользованиюспециализирован-нойСИМпроцессов таможенного контроля, а именно, предложенаметодологиярешения задач структурной и параметрической оптимизации системы таможен-ногоконтроляметодомимитационногомоделирования,атакжерекомендациипопланированиюимитационныхэкспериментов,пооценкеадекватностииточностиимитационныхмоделей.

В заключении обобщены полученные результаты и намечены направлениядальнейшейработы.Предложенныеструктура,принципыимеханизмыспециали-зированнойСИМ,подходык реализации ее основныхцелейи задач, алгоритмыи рекомендации по их реализации позволят создать инструментальные средстваимитационногомоделирования,обеспечивающиерешениепроблемисследованияпроцессовтаможенногоконтроля.

Авторвыражаетпризнательностьдокторувоенныхнаук,докторутехническихнаук, профессору, заслуженномудеятелюнаукиРФЕ.Г.Анисимовуи кандидатуэкономических наукЕ.Г. Бормотовой, взявшимна себя труд по рецензированиюмонографиииоказавшимметодическуюпомощьвпредставлениинаучно-практи-ческихрезультатовработы.

7

Гл а в а 1

МОДЕЛИРОВАНИЕ В НАУКЕ И ПРАКТИКЕ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Натаможенныеорганывозложенасложнаязадачаконтролясоблюде-нияпорядкаиправилперемещениятоваровитранспортныхсредствчерезтамо-женную границу, установленных таможенным законодательствомТаможенногосоюза,законодательствомгосударств–членовТаможенногосоюза,атакжемеж-дународнымидоговорамиисоглашениями.Реализацияэтойзадачиосуществля-етсяврамкахтаможенногоконтроля,который,учитываявнешниеивнутренниеусловиявнешнеэкономическойивнешнеторговойдеятельностиРоссии,характе-ризуется:

– масштабностьюисложностьюрешаемыхзадачанализаиконтроля,оценкирисков(таможенных,экономических,социальныхит.п.)иугроз;

– повышеннымитребованиямикоперативности,качествуиэффективно-сти таможенного контроля в условияхмногокритериальности,многофактор-ностиинеопределенностикаквнешнегоокружения,такисистемытаможен-ногоконтроля;

– необходимостьюпримененияэффективныхформ,методовисредствтамо-женногоконтролявсвязисвозрастаниемценыпринятияошибочныхрешений.

Следуетотметить,чтосистематаможенногоконтроляпостоянносовершен-ствуетсяиразвивается.Развитиесистемытаможенногоконтроляхарактеризуетсякакинновационныйтипэкономическогоразвития.Онооснованонаобновлениях,нововведенияхвтехнологическиепроцессытаможенногоконтроля;осуществле-ниивложения средств, обеспечивающихсменупоколенийинформационно-тех-ническихсредствиинформационныхтехнологийтаможенногоконтроля.Вна-стоящеевремясфератаможенногоконтроляразвиваетсяисовершенствуетсянаединомпространствегосударств–участниковТаможенногосоюзаврамкахЕв-разийскогоэкономическогосоюза.

8

Перечисленные особенности и условия деятельности таможенных органовРФ,атакжетенденцииусложненияинформационно-организационнойсредыси-стемытаможенногоконтролявусловияхфункционированияТаможенногосоюзапредопределяютрольиместоисследованияимоделированиявнаукеипрактикетаможенногоконтроля.

Исследование процессов таможенного контроляявляетсявидомнаучнойде-ятельности, позволяющим вскрыть суть, содержание и сущность таможенногоконтроля,познатьиоценитьего,определитьтенденцииегоразвития,найтивоз-можностьиспользованияполученныхзнанийвпрактическойдеятельноститамо-женныхорганов[1].

При этом объектом исследования могут выступать: система таможенногоконтролявцелом,процессытаможенногоконтролянаэтапахсовершениятамо-женныхоперацийприввозе(вывозе)товаровна(из)таможенную(ой)террито-рию(и)Таможенногосоюза,процессытаможенногоконтролявпунктахпропу-ска(автомобильном,железнодорожном,водном(морском,речном),авиационном(воздушном)), специфических таможенных постах (энергетических, акцизных),впунктахдекларирования(таможнях)идр.

Предметом исследования выступаютконкретныепроблемныевопросыобъек-та(системыуправлениярисками,методы,формы,средстватаможенногоконтро-ля,ресурсы,структурные,функциональные,информационные,параметрическиехарактеристикиобъекта),изучениеиразрешениекоторыхтребуетпроведенияис-следованияимоделирования.

Результатом исследования будут рекомендации, модели типа «как есть»и «как должно быть», методы, способствующие успешному решению проблемсистемы таможенного контроля, пониманиюих содержания, истоковипослед-ствий.

Научными проблемами исследования являются, прежде всего, объясненияразличных(втомчислепротиворечивых)позицийисложныхситуацийвсистеметаможенногоконтроля.Такиеобъяснениятребуютпостроениясоответствующейтеории таможенного контроля.

Какилюбаянаука,теориятаможенногоконтролявключаетвсебятрикомпо-нента:1)областьисследования;2)совокупностьзнанийобэтойобласти;3)ме-тодологию–совокупностьметодовприобретенияновыхзнанийобобластиис-следованийипримененияэтихзнанийдлярешениязадачэтойобласти(рис.1.1).

Первая компонента теории таможенного контроля предполагает выбор объ-ектаисследования.Вкачестветакихобъектовмогутбыть:внешнеэкономическаяи (или)внешнеторговаядеятельность,таможенноерегулированиеиегообъекты,атакжепроцессы,связанныесреализациейтаможенногорегулирования–переме-щениетоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницу,ихтаможенныйконтрольииныевидыгосударственногоконтроля,предусмотренныетаможеннымзаконодательствомТаможенногосоюза,законодательствомгосударств–членовТа-моженногосоюза,атакжемеждународнымидоговорамиисоглашениями.

9

Р и с . 1.1. Структура теории таможенного контроля

Вторая компонента теории таможенного контроля представляет собой со-вокупность знаний об области исследований и характеризуется, прежде всего,перечнемпринципов, гипотез, законови закономерностейразвитиявнешнеэко-номической(ВЭД)и(или)внешнеторговойдеятельности(ВТД),созданияираз-вития системы таможенного контроля. В традиционном представлении теориясистем насчитывает около полутора десятков таких принципов и законов. По-сколькутехнологиитаможенногоконтроляявляютсобоюсложныесистемы,припостроении теории таможенного контроля необходимо исследовать примени-мостьэтихпринциповизаконовкданнымтехнологиям.

Третья компонента теории таможенного контроля включает совокупностьметодовисследованияВЭД,ВТДисистемыипроцессовтаможенногоконтроля,атакжесовокупностьметодов и методических рекомендацийпорешениюпри-кладныхпроблем(задач)совершенствованияиповышенияэффективноститамо-женногоконтроля.

Для развития теоретических вопросов таможенного контроля научной про-блемойявляетсясозданиеиразвитиеметодологии,методовиинструментальныхсредствмоделирования,ориентированныхнаисследованиесистемытаможенно-гоконтроля,включаяпроблемытаможенногоконтроляииныесложныеявления,возникающиеприперемещениитоваровитранспортныхсредствчерезтаможен-нуюграницуТаможенногосоюза.

Моделирование процессов таможенного контроляприменяетсякаксамосто-ятельныйметод(инструмент)исследований.Внаукетаможенногоконтролякаксистемезнанийозакономерностяхразвитиятаможенногоконтролямоделирова-ниеиспользуетсявкачествеинструментаполучениятакихзнанийизакономер-ностей[2].

10

В практике таможенного контроля моделирование получает широкое рас-пространение. Это активный, а с учетом большого числа методов моделиро-вания достаточно универсальный метод исследования системы таможенногоконтроля.Всовременныхусловияхмоделированиерассматриваетсякакмето-дологическаяплатформасовершенствованияиповышенияэффективностита-моженногоконтроля.Значениеметодамоделированиявпрактикетаможенногоконтроля подтверждается необходимостью реализации функций таможенныхорганов,определенныхвФедеральномзаконеот27.11.2010№311-ФЗ«Отамо-женномрегулированиивРоссийскойФедерации»,аименно,таможенныеорга-ныосуществляют«функциипопроведениютаможенногоконтроля,совершен-ствуютметодысовершениятаможенныхоперацийипроведениятаможенногоконтроля, создают условия, способствующие ускорению товарооборота приввозетовароввРоссийскуюФедерациюивывозетоваровизРоссийскойФеде-рации»[3].

Современные средства информационно-аналитической поддержки и приня-тиярешенийнабаземетодологиимоделированияпроблемныхирисковыхситу-аций,анализа,прогнозирования,оптимизациисилисредств(ресурсов)системытаможенногоконтролямогутобеспечитьэффективноерешениезадачуправленияв кризисных ситуациях, обоснование долгосрочных, среднесрочных и кратко-срочныхпрогнозовипрограммразвитиясистемытаможенногоконтроля.Такиесредстватакжепозволятрешатьпроблемыкачества,оперативностииобъектив-ности таможенного контроля в сложных условиях внешнеэкономической дея-тельностиРоссии.

Следуетотметить,чтомоделированиеявляетсяуниверсальнымметодомис-следованиясложныхсистем,процессовиявлений,позволяющимконструироватьмоделиизучаемогообъектаипредставлятьеговвидеаналитическихзависимо-стей,таблиц,графиков,логическихсхем,алгоритмов.

Модель–этообразреальногообъекта(системы,процесса,явления),отража-ющийегосущественныесвойстваизамещающийеговходеисследования.Методмоделирования основывается на принципе аналогии, т. е. возможности изуче-нияреальногообъектаненепосредственно,ачерезрассмотрениеподобногоемуиболеедоступногообъекта–егомодели.

Моделированиепредставляетсобойвесьмасложныйметодпознания,вклю-чающиймножестворазнообразныхприемов,способовиметодовнаучногоиссле-дования:обследование (наблюдение,измерение),эксперимент,анализисинтез,абстрагирование(формализация),экстраполяцияидр.

Для системныхобъектов существует системаправил (принципов), позволя-ющих корректно осуществлять формализацию и исследование этих объектов.Средиосновныхпринциповформализациииисследованиясистемытаможенногоконтроляследуетвыделитьследующие:

– целенаправленность(цельисследованияопределяетспособыиформуопи-санияисследуемойсистемытаможенногоконтроля);

11

– многоуровневость в целостно-эволюционном представлении системы та-моженногоконтроля;

– структурированность(декомпозицияструктурысистемытаможенногокон-тролядоуровня,достаточногодляцелейисследования);

– информационноеединствовиерархическомпредставлениисистемытамо-женногоконтроля;

– динамичностьсистемытаможенногоконтроля.Набазесистемныхпринциповформализациииисследованиясистемытамо-

женногоконтроляформируютсяпринципы(правила)системногомоделированияпроцессовтаможенногоконтроля.Впринципысистемногомоделированияпро-цессов таможенного контроля, как правило, закладываются общие положения:чтоикогдамоделировать,припомощикого/чегомоделировать,наосновекакойинформацииосуществляетсямоделирование,какойрезультатдолженбытьполу-ченврезультатемоделирования.

Вкачествеосновныхпринциповмоделированияпроцессовтаможенногокон-тролянеобходимовыделитьследующие:

– принципдостаточностиинформации;– принципинвариантностиинформации;– принциппреемственностимоделей;– принципреализуемостимоделей.Рассмотримболееподробнокаждыйизних.Принцип достаточности информацииозначает,чтовкаждойчастноймодели

должнаиспользоватьсятолькотаинформация,котораяизвестнастребуемойдлярезультатовмоделированияточностью.Подизвестнойинформациейпонимаютсянормативные,справочныеииныеданныеосистеметаможенногоконтроля,име-ющиесякмоментумоделирования,точностькоторыхможнооценить.

Согласно принципу инвариантности информациииспользуемаявмоделиси-стемытаможенногоконтроля входнаяинформациядолжнабытьнезависимаотпараметровмоделируемойсистемы,которыеещенеизвестнынаданнойстадииисследования.Использованиеэтогопринципапозволяетизбежатьприпострое-нииматематическихмоделей нередко встречающегося замкнутого круга, когдавмоделииспользуетсяинформация, котораяможетбытьизвестналишьпоре-зультатаммоделирования.

Сутьпринципа преемственностимоделейсводитсяктому,чтокаждаяпосле-дующаямодельнедолжнанарушатьсвойствпроцессовтаможенногоконтроля,установленных или отраженных в предыдущихмоделях системы таможенногоконтроля.Следовательно,выборкритериевимоделидолжен,впервуюочередь,базироваться на принципе преемственности при условии, что обеспечиваетсявыполнениепринципов достаточностии инвариантностииспользуемойинфор-мации.Еслижепоследующаямодель не является преемственнойпредыдущим(аэтозачастуюбываетиз-заиспользованияприеепостроенииновой,дополни-тельной информации), то ранее построенные модели процессов таможенного

12

контролядолжныбытьскорректированыдляобеспеченияпринципапреемствен-ности.

Весьмаважнымсточкизренияпрактическогоиспользованиямоделейвис-следованияхпроцессовтаможенногоконтроляявляетсяпринцип реализуемости.Дляеговыполнениянеобходимо,чтобыкаждаячастнаямодельтаможенныхопе-рацийтаможенногоконтролямоглабытьреализованаприпомощисовременныхсредстввычислительнойтехникиисвязи.Сдругойстороны,выполнениеэтогопринципатребуетобеспечениясоответствияточностиисходныхданных,точно-стирешениязадачиитойточностирезультирующейинформации,котораядоста-точнадляпрактическихцелейтаможенногоконтроля.

Как показывает опытмоделирования, вследствие неточности используемыхданных,атакженаличияопределеннойпогрешностивычисляемыхпомоделямрезультатов(показателей)поискточногооптимумаоказываетсябессмысленными,болеетого,иллюзорным.Обычно,исходяизпогрешностиисходныхданных,погрешностиприменяемыхвычислительныхметодовиконкретныхсвойствоп-тимизируемыхпараметровтаможенногоконтроля,можнонайтипогрешностьце-левойфункции,впределахкоторойвсепараметрысистемытаможенногоконтро-лямогутсчитатьсяоптимальными.

Крометого,исходяизпогрешностивыходнойинформации(котораявсегдаможетбытьоценена)ипогрешностиисходныхданных,можетбытьопреде-ленадопустимаяпогрешностьметодаоптимизации.Такойподходпозволяетзначительноснизитьчисловариантовпоиска,аследовательно,повыситьэф-фективностьпрактическойреализациимоделейпроцессовтаможенногоконт-роля.

Рассмотренныепринципыпозволяютстроитьлюбуюмодельсистемытамо-женногоконтроляигарантируютвозможностьееполнойувязкисовсемичаст-нымимоделямипроцессовтаможенногоконтроля.

Сформулированные принципы системного моделирования процессов тамо-женного контроляпозволяютпоследовательно конструироватьмодели системытаможенногоконтролялюбойсложностииуровнявзаимодействиявпроцессере-ализацииоперацийтаможенногоконтроля.Приэтомвсоответствиисосновны-мицелевымизадачаминакаждомуровнемоделированиядолжныбытьвыделенытолькотеосновныесущественныехарактеристикисистемытаможенногоконтро-ля,которыедолжнынайтиотражениевсистемемоделейвкачествепеременныхцелевыхфункцийилиограничений.

Однако степень существенности этих характеристик в общем случае дляконкретногомоделируемого процесса таможенного контроля неможет опреде-ляться из модельных принципов. Только специалист (исследователь, аналитик,менеджер,будущийпользовательрезультатовмоделирования)способенустано-вить, какие параметры-факторы на каждом этапе необходимо учесть в моделипроцессовтаможенногоконтроляикакиеизнихследуетвзятьвкачествепере-менных. В свою очередь, сформулированные выше принципы моделирования

13

позволяютизбежатьметодическихошибокиопределяютнекоторыеправила,покоторымосуществляетсяэтаработа.

Такимобразом, необходимостьвисследованияхсложнойсистемытаможен-ного контроля определяется достаточно большим кругом проблем, с которымиприходитсясталкиватьсятаможенныморганамвпрактическойдеятельности.Отправильногоихрешениявомногомзависитрезультативностьдеятельности.

Всовременныхусловияхметоды моделирования в науке таможенного кон-троляпредназначеныдляразвитиятеориитаможенногоконтроля,совершенство-вания инструментальных средств моделирования для исследования процессовтаможенногоконтроля,методы моделирования в практике таможенного контроля –длясовершенствованиятехнологийтаможенногоконтроляиповышенияегоэффективности.

1.2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В НАУКЕ И ПРАКТИКЕ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Моделирование процессов таможенного контроля это специальнаятехнология построения моделей таких процессов и их исследование для лока-лизации «узких мест», определения или уточнения, оптимизации, прогнозиро-вания и (или) планирования параметров и показателей деятельности таможен-ныхоргановпо контролю соблюденияпорядкаи правилперемещения товаровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницу,установленныхтаможеннымзаконодательствомТаможенного союза, законодательством государств–членовТаможенного союза, а также международными договорами и соглашениями.Здесьпод«узким местом» понимаетсясостояние,когдасохранениесложившего-сяпорядкатаможенныхоперацийтаможенногоконтролявновых(изменивших-ся)условияхнеприводиткдостижениюжелаемыхрезультатовили,другимисло-вами,когдацельнеможетбытьдостигнутаимеющимисявтаможенныхорганахресурсами,известнымиформами,методамиисредствамитаможенногоконтроля.

Модели–этоаналогиреальныхобъектов(системытаможенногоконтроля),сходство которых с этими объектами существенно, а различие несущественнодлярешенияконкретнойисследовательской(фундаментальнойилиприкладной)задачи.Модельследуетрассматриватькакупрощенноеотображение (представ-ление)оригинала,используемоевкачествеинструментаегоисследования.Мо-делиявляютсядостаточноуниверсальныминструментомисследованияпроблемтаможенногоконтроля.Модельконструируетсятакимобразом,чтобыотобразитьхарактеристикиобъекта(системы(процессов)таможенногоконтроля).

Главноеназначениемодели–замещатьисследуемыйобъект,чтобыполучитьновуюинформациюизнанияонем.

14

Целью моделирования является определение реакций системы таможенно-гоконтролянавнешниеивнутренниевоздействия,границыфункционированиясистемы,эффективностиформ,методов,алгоритмовимеханизмовтаможенногоконтроля.Наосновемоделированиявырабатываютсярекомендации:похаракте-рувзаимодействиямеждусистемойтаможенныхоргановиокружающейсредой(участникамиВЭД,органами законодательнойиисполнительнойвластиидр.);пофункциональнойструктуресистемытаможенногоконтроля;повидаморгани-зации,формам,методамитипамсвязеймеждуучастникамитаможенныхопера-цийтаможенногоконтроля.

Моделимогутбытьклассифицированыпосамымразнообразнымпризнакам(рис.1.2).Впрактикемоделированиясуществуютразличныевзаимныепереходыилиобъединения(сочетания)различныхвидовмоделей.Вэтойсвязиприведен-наянарис.1.2классификациямоделейноситдовольноусловныйхарактер.

Р и с . 1.2. Классификация моделей

В общем случае по способу представления модели подразделяются на двегруппы:физическиеисимволические(языковые).

Физические модели – это материальные, вещественные, макетные модели,онипостроеныточновсоответствиисоригиналом,номогутотличатьсяотнегоразмерами,диапазономизмененияпараметровит.п.

Символическиемодели–этоабстрактныемодели,ониотражаютпредвари-тельные,приближенныепредставленияосистеме-оригинале(объектемоделиро-вания).

15

Основнымиформамипредставлениясимволическихмоделейявляются:– словесноеописание–наиболеепростойинеформальныйспособтипового

представленияданныхосвойствахобъекта.Этотспособлегкодоступендляпо-нимания,однакоможетбытьнеоднозначным,апоэтомуимеетприменениелишьнасамыхраннихэтапахмоделирования,аименно,наэтапеконцептуальногомо-делированиядляпредставлениясодержательногоописанияобъектасцельюегопоследующейматематическойформализации;

– графическое представление в виде кривых, номограмм, чертежей. Этотспособзаданияданныхобобъектеилипроцессеявляетсявспомогательнымиис-пользуетсявсовокупностисдругими,какправило,дополняетсловесноеописа-ниеобъекта;

– блок-схемы,матрицы,таблицы–этоодинизнаиболеераспространенныхспособов задания данных об объекте, особенно его структурной, логическойиинформационнойчасти;

– математическоеописание–этоописаниемоделиввидеформул,уравненийиматематическихоперацийнадпеременными.Сюдажеследуетотнестииалго-ритмическоеописание,котороеиспользуетсядляразработкиимитационноймо-делииэкспериментирования(постановкаимитационногоэкспериментанамоде-ли)объекта,неимеющегоаналитическогоописания.Еслиприописаниимоделейиспользуетсяматематическоеописание,тотакиемоделиназываютсяматемати-ческими.Математическиемоделиможноклассифицироватьпоразличнымпри-знакам:

по фактору неопределенности:– стохастические(случайные,вероятностные)–этомодели,которыенавы-

ходеимеютнеоднозначныезначенияпараметров;– детерминированные–этомодели,вкоторыхдляопределеннойсовокупно-

стивходныхзначенийпараметровнавыходемоделиможетбытьполученедин-ственныйрезультат;

по фактору времени:– статические,вэтихмоделяхвсепараметрыизависимостиотнесеныкод-

номумоментувремениинеменяютсявовременивпериодфункционированиямодели;

– динамические–этомодели,параметрыкоторыхописываютсистемувди-намике(вовремени);

по фактору непрерывности моделируемых процессов:– непрерывные–модели,которыенесодержатдискретныхвеличинивыра-

жаютсядифференциальнымииинтегральнымиуравнениями;– дискретные–модели,всепеременныевкоторыхвыражаютсядискретны-

мивеличинами;по типу связи между моделируемыми элементами:– линейные–модели,вкоторыхсостояниеилифункционированиесистемы

отображается таким образом, что все взаимозависимости в них принимаются

16

линейными,приэтоммоделиформулируютсяввидеодногоилисистемылиней-ныхуравнений;

– нелинейные–модели,вкоторыхвсевзаимозависимостивыражаютсяне-линейнымифункциями.

Каждыйтипмоделейвразнойстепенииспользуетсоответствующуюформупредставленияданныхобобъектемоделирования(системе,процессеилиситуа-ции).Следуетотметить,чтоудобныеформыописаниямоделируемогообъектавомногомоблегчаютсложныйпроцессоценкиадекватностии(или)верификациимоделей.

Основнымиметодамирешениязадач,связанныхсколичественным анализомпроцессовтаможенногоконтроля,анализомипрогнозированиемразвитияситу-ацийвсферетехнологийтаможенногоконтроля,являютсяметодыматематиче-ского (аналитического и имитационного) моделирования.

Приприменениианалитического моделированиякаждыйобъектпредстав-ляетсяфункциональнойзависимостьюотвходныхивыходныхданных.Исполь-зованиеданногометодаобоснованолишьвтомслучае,когдаповедениеобъек-тахорошоизвестноилиизучено,т.е.егоможноописатьсизвестнымуровнемадекватности формальным математическим аппаратом. Аналитические моде-лиматематическиверноотражаютсвязьмеждувходнымиивыходнымипере-меннымиипараметрами,ноихструктуранеотражаетвнутреннююструктуруобъекта.Наиболеепростымслучаемиспользованияаналитическогомоделиро-ванияявляютсядетерминированныеуравнениярасчетавзаимосвязанныхпока-зателей.Средитакихпоказателейможноназватьвзаимосвязанныепоказателиобъемоввнешнейторговлиииндексатаможеннойстоимости (приэтомболеесложная,номенееточнаяаналитическаязависимостьможетописывать,напри-мер, связь индекса таможенной стоимости с ценами на товар на внутреннеми внешнем рынках). Детерминированные зависимости, описываемые теориейсистеммассовогообслуживания,могутбытьсформированыдляпоказателей–характеристикфункционированияпунктовпропускачерезтаможеннуюграни-цуТаможенногосоюза.

Внастоящеевремянаиболеевостребованыследующиеметодыаналитическо-гомоделирования:

– методыоптимизации;– факторныйанализ;– методыпрогнозирования.

Оптимизационные методыпозволяютрешатьзадачи,связанныесобеспе-чениемдостижениянаилучшеговозможногочисленновыраженногорезультатаприналичииограниченийнауправляющиепеременные.Вобластизадач,свя-занных с проблемами таможенного контроля, можно обнаружить множествоподобныхзадач,отрешениякоторыхзависятрешенияпорезультатамтаможен-ногоконтроляипоследствия,оказываемыенасоциально-экономическуюсферугосударства.

17

Вкачествеоптимизируемых(длякоторыхтребуетсянахождениемаксималь-но или минимально возможного значения) показателей могут выступать такиепоказателитаможенногоконтроля,каквеличинадоходовФедеральногобюдже-та,обеспечиваемая за счетсборатаможенныхплатежей,объемнедостоверногодекларированиятоваров,пропускнаяспособностьпунктовпропускачерезгосу-дарственнуюграницу,объемыимпортаиэкспортатоваров,производствотоваровнароссийскомрынкеидр.Приэтомнапоказатели,которыеявляютсяуправляю-щимиприоптимизации,будутнакладыватьсяразличныеограничения,связанныесестественнымипричинами,либосцелямидеятельноститаможенныхорганов.Например,увеличениявеличинысборатаможенныхпошлинможнодобитьсяпо-вышениемставкитаможенныхпошлин.Однакоследствиемэтого,возможно,бу-детувеличениедолинедостовернодекларируемыхтоваров,чтовбольшейилименьшейстепенинивелируетэффектотповышениядоходоввследствиеповыше-ния ставкипошлин.Другойпример:увеличениепропускнойспособностипун-ктовпропускаи связанная с этиммодернизация требуютматериальных затрат,величинакоторыхограниченаразмерамивыделяемыхизбюджетасредствцеле-вогофинансированияиинвестицийчастныхкомпаний.Такжеследуетучитыватьразличные сезонные и циклические колебания, из-за которых плохо продуман-ноеувеличениепропускнойспособностиможетпривестикувеличениювременипростояпунктапропуска.

Оптимизационные методы могут быть использованы при решении задачиподдержкипринятиярешенийпоизменениямвсистеместавоктаможенныхпо-шлинисистемепреференций,атакжеприоценкепоследствийданныхизмене-ний.Такжеметодыоптимизациимогут быть полезныпри решении задач, свя-занныхсустановлениемплановыхицелевыхзначенийпоказателей (например,приутвержденииведомственнойцелевойпрограммыилиплановыхпоказателейдеятельноститаможенныхорганов),посколькусихпомощьюможнооценитьре-алистичностьдостиженияпоставленныхцелей.

Факторный анализ – это статистический метод, применяемый для изучениявзаимосвязеймеждузначениямипеременных.Спомощьюметодафакторногоана-лиза можно решать два основных класса задач: определять взаимосвязи междупеременнымиисокращатьчислопеременных,объясняющих,сточкизренияиссле-дователя,изменениявуправляемойпеременной.Методыфакторногоанализамо-гутбытьиспользованыдляфактическогоанализавлиянияразличныхпоказателейнадостижение,например,плановыхпоказателей.Приэтомпреимуществометодовфакторногоанализасостоитвтом,чтосихпомощьюможноизбежатьмультикол-линеарного эффекта во влияниифакторов, выделивнаиболее значимыефакторыили их комбинации.Выявленные зависимости такжемогут быть перенесенынапрогнозныйилиплановыйпериод,обеспечиваявычислениенеобходимыхдлядо-стиженияцелевогопоказателяпрогнозныхилиплановыхзначенийфакторов.

Получениепрогнозовобеспечиваетсяширокимперечнемметодов прогнози-рования:адаптивнымиметодами(экспоненциальным,медианнымискользящим

18

сглаживанием, различными вариациями авторегрессионных функций и их си-стем),факторнымиметодамипрогнозирования,методамипрогнозированиясис-пользованием приемов технического анализа данных. Отметим некоторые воз-можностипримененияметодовпрогнозирования:

– прирешении задачиподготовкианалитическихматериалово тенденцияхразвитиявнешнейторговлиРФпредпочтительнымивидятсяметодыфакторногоанализа, обеспечивающиене только получение прогнозных значений, но и ин-формациюдляинтерпретациииобоснованияполученныхрезультатов;

– при решении задачи подготовки предложений по наполняемости феде-ральногобюджетазасчетпоступлениятаможенныхплатежейнаследующийгодииныеотчетныепериодымогутбытьиспользованыкакфакторныеметоды,такиспециальныеметоды,основанныенасочетанииадаптивныхметодовпрогнози-рованияиметодовтехническогоанализаданных.

Процессимитационного моделированиязаключаетсявпостроенииимитаци-онноймоделиипроведениинанейкомпьютерныхэкспериментоввсоответствииспоставленнойцелью.

Имитационную модель можно определить как вычислительную процедуру,формализованноописывающуюизучаемыйобъектиимитирующуюегоповеде-ние.Приееформированиинетнеобходимостиупрощатьописаниеобъекта,про-цесса,явления,отбрасываяпоройдажесущественныедетали,чтобы«втиснуть»ихврамкимодели,удобнойдляприменениятехилииныхизвестныхматемати-ческихметодованализа.Дляимитационногомоделированияхарактернаимита-цияэлементарныхявлений,составляющихисследуемыйпроцесс,ссохранениемихлогическойструктуры,последовательностипротеканиявовремени,характераисоставаинформацииосостоянияхпроцесса.

Инструменты имитационного моделирования обладают определенным пре-имуществом при решении задач структурной и параметрической оптимизациисистемытаможенногоконтролявсравнениисвышерассмотреннымиматемати-ческими аналитическими методами. Их ключевое преимущество заключаетсявсистемномрассмотрениифункционированияэлементовсистемытаможенногоконтролявихтеснойвзаимосвязиивзаимномвлиянии.Крометого,дляметодовимитационного моделирования характерен высокий уровень визуализации ре-зультатов(ввидеблок-схем,динамическихграфиковит.д.).

Имитационноемоделированиепозволяетрешатьдовольноширокийкругза-дач в области таможенного дела и обеспечивает практически без ограниченийидопущенийисследованиелюбогопроцессасложнойсистемытаможенногокон-троля(системаможетодновременносодержатьразнородныеэлементы,бытьпод-верженнойвлияниюмногочисленныхслучайныхфакторов,элементымогутбытьпредставленывесьма громоздкими соотношениями, в томчисле аналитически-ми).Метод позволяет варьировать широким спектром входных характеристик,начальныхусловийипараметровисследуемогопроцессатаможенногоконтроля,атакжедостигатьприэтомвысокойточностирезультатов.

19

Этовсесвидетельствуетобактуальностиицелесообразностииспользованияметодовимитационногомоделированияприрешении задачсовершенствованияиповышенияэффективноститаможенногоконтроля.

1.3. ТЕХНОЛОГИЯ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ КАК ОБЪЕКТ МОДЕЛИРОВАНИЯ

1.3.1. ПОНЯТИЯ, МЕТОДЫ И ФОРМЫ, ТАМОЖЕННЫЕ ОПЕРАЦИИ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Технология(отдр.-греч.τέχυη–искусство,мастерство,умение;λόγος–мысль, причина) – методика, способ производства [4]. Технология в широкомсмысле–объемзнаний,которыеможноиспользоватьдляпроизводстватоваровиуслугизэкономическихресурсов.Технологиявузкомсмысле–способпреоб-разованиявещества,энергии,информациивпроцессеизготовленияпродукции,обработки и переработки материалов, сборки готовых изделий, контроля каче-ства,управления.Технологиявключаетвсебяметоды,приемы,режимработы,последовательность операций и процедур, она тесно связана с применяемымисредствами,оборудованием,инструментами,используемымиматериалами[5].

Вобщемслучаеподконтролемпонимаетсясистеманаблюденияипроверкипроцесса функционирования и фактического состояния управляемого объекта.Контрольнеобходимвезде,гдесуществуетсистема,предназначеннаядлявыпол-ненияопределенныхзадачидостиженияконкретныхцелей[6].

Таможенный контроль определяетсякаксовокупностьмер,осуществляемыхтаможеннымиорганами,втомчислесиспользованиемсистемыуправленияри-сками,вцеляхобеспечениясоблюдениятаможенногозаконодательстваТаможен-ногосоюза(ТС)изаконодательствагосударств–членовТаможенногосоюза[7].

Основныепринципытаможенногоконтроля(всоответствиисост.94,99Та-моженногокодексаТаможенногосоюза–ТКТС)представленынарис.1.3.

Учитываяидеологиютаможенногоконтроляиисходяизприведенныхвышепонятий,технологию таможенного контроляможноопределитькакспособпро-ведениятаможенногоконтролятоваровитранспортныхсредствприихпереме-щениичерезтаможеннуюграницуТС.

Технология(процесс)таможенногоконтролявключаетметоды, формы и по-следовательность таможенных операций,втомчислесвязанныесприменениеминформационно-техническихсредств,обеспечивающихсоблюдениетаможенно-гозаконодательстваТСизаконодательствагосударств–членовТСприпереме-щениитоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницуТС.

Под методом таможенного контроля понимается совокупность приемовиспособовегоосуществления[9].Анализсуществующейпрактикитаможенногоконтроляпоказалсуществованиемножестваметодовегореализации(рис.1.4).

20

Р и с . 1.3. Основные принципы таможенного контроля в Таможенном союзе

Под формой таможенного контроля понимается направление деятельно-сти должностного лица таможенного органа, включающее применение опреде-ленныхметодов, средстви способоввцеляхпроверкисоблюдениясубъектамивнешнеторговойдеятельностиположенийтаможенногозаконодательстваТС.

Существующие формы и порядок таможенного контроля взаимосвязаныиосуществляютсяврамкахположенийтаможенногозаконодательстваТаможен-ногосоюза(ст.110ТКТС).Внастоящеевремяустановлено12формтаможенно-гоконтроля(рис.1.5):

1) проверкадокументовисведений;2) устныйопрос;3) получениеобъяснений;4) таможенноенаблюдение;5) таможенныйосмотр;6) таможенныйдосмотр;7) личныйтаможенныйдосмотр;8) проверка маркировки товаров специальными марками, наличия на них

идентификационныхзнаков;9) таможенныйосмотрпомещенийитерриторий;10) учеттоваров,находящихсяподтаможеннымконтролем;11) проверкасистемыучетатоваровиотчетности;12) таможеннаяпроверка.Следует отметить, что применяемые методы и формы существенно разли-

чаютсяпосвоемусодержаниюихарактеру.Большинствоизнихбазируетсянаорганизационных принципах и информационно-техническихметодах принятиярешенийприопределенныхформахпроведенияпроверкисоблюдениясубъекта-мивнешнеторговойдеятельностиположенийтаможенногозаконодательстваТС.

21

Р и с . 1.4. Методы таможенного контроля в Таможенном союзе

Методыиформы таможенного контроляпостоянно совершенствуются.Од-наковцеляхповышенияэффективностибольшоеколичествоформтаможенногоконтролятребуетсущественнойдоработкиметодикиихприменениякакдлякаж-дойотдельнойформы,такидляихкомплексногоиспользования.

Перечень и последовательность таможенных операций таможенного кон-троляможнополучитьпутемдекомпозицииопределениятермина«таможенноерегулирование»,приведенноговст.1ТКТС:«ТаможенноерегулированиевТа-моженномсоюзеврамкахЕвразийскогоэкономическогосообщества(далее–Та-моженныйсоюз)–правовоерегулированиеотношений,связанныхсперемеще-ниемтоваровчерезтаможеннуюграницуТаможенногосоюза,ихперевозкойпоединойтаможеннойтерриторииТаможенногосоюзаподтаможеннымконтролем,временнымхранением,таможеннымдекларированием,выпускомииспользова-нием в соответствии с таможенными процедурами, проведением таможенного

22

контроля, уплатой таможенных платежей, а также властных отношениймеждутаможеннымиорганамиилицами,реализующимиправавладения,пользованияираспоряженияуказаннымитоварами».

Р и с . 1.5. Формы таможенного контроля в Таможенном союзе

Длялучшеговосприятиярезультатдекомпозициитермина«таможенноерегу-лирование»представимввиде,приведенномвтабл.1.1.

Та б л и ц а 1.1Результат декомпозиции определения термина «таможенное регулирование»

на составные части

№ п/п Элементы определения термина «таможенное регулирование»

Таможенное регулирование в ТС в рамках Евразийского экономического сообщества – правовое регулирование отношений, связанных с:

1 – перемещением товаров через таможенную границу ТС2 – их перевозкой по единой таможенной территории ТС под таможенным

конт ролем3 – временным хранением4 – таможенным декларированием

23

№ п/п Элементы определения термина «таможенное регулирование»

5 – выпуском и использованием в соответствии с таможенными процедурами6 – проведением таможенного контроля7 – уплатой таможенных платежей8 – властными отношениями между таможенными органами и лицами, реа-

лизующими права владения, пользования и распоряжения указанными товарами

Аналогичный результат декомпозиции этого терминаможно получить, ана-лизируяп.2ст.2Федеральногозаконаот27.11.2010№311-ФЗ«ОтаможенномрегулированиивРоссийскойФедерации».

Вперемещении товаров и транспортных средствчерез таможенную грани-цуТСвыделяютдванаправления:ввозтоваровнатаможеннуютерриториюТСивывозтоваровстаможеннойтерриторииТС[7].

Ввоз товаровнатаможеннуютерриториюТС–совершениедействий,связан-ныхспересечениемтаможеннойграницы,врезультатекоторыхтоварыприбылинатаможеннуютерриториюТС,доихвыпускатаможеннымиорганами.При вво-зенатерриториюТСтоварынаходятсяподтаможеннымконтролемс момента пересечения границы идо помещения под процедуры выпуска для внутреннегопотребления,заисключениемслучаевусловновыпущенныхтоваров,илиреим-порта,атакжедоприобретенияусловновыпущеннымитоварамистатусатоваровТС,помещениятоваровподпроцедуруотказавпользугосударстваилиуничто-жения,обращениявсобственностьгосударства,фактическоговывозастеррито-рииТСидр.

Вывоз товаровстаможеннойтерриторииТС–совершениедействий,направ-ленныхнавывозтоваровстаможеннойтерриторииТСлюбымспособом,дофак-тическогопересечениятаможеннойграницы.При вывозестерриторииТСтова-рынаходятсяподтаможеннымконтролемс момента регистрации таможенной декларацииилииныхдокументов,используемыхвкачестветаможеннойдекла-рации,идопересечениятаможеннойграницы.

ДляданныхнаправленийперемещениятоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницуТСопределим порядок совершения таможенных операцийвсоответствиисосновнымиэтапамитаможенногорегулирования.

Совершаемыетаможеннымиорганамитаможенныеоперациивпроцессета-моженногоконтролянапротяжениивсейторговойпоставкипредставимввидеединойшкалытаможенныхоперацийиназовемеефункциональнойархитекту-рой системытаможенногоконтроля.Основные этапыэтойшкалытаможенныхоперацийв зависимостиотнаправленияперемещениятоварови транспортныхсредствчерезтаможеннуюграницу(ввозиливывоз)приведенысоответственнонарис.1.6,1.7.

Окончание таблицы 1.1

24

Р и с . 1.6. Основные этапы совершения таможенных операций, осуществляемых при ввозе товаров на таможенную территорию Таможенного союза

Р и с . 1.7. Основные этапы совершения таможенных операций, осуществляемых при вывозе товаров из таможенной территории Таможенного союза

Стоитотметить,чтовзависимостиотусловийпоставкитоваров,пунктоввво-за,особенностей,заявленныхучастникамиВЭДвтаможенныхпроцедурах,пред-ставленныенарис.1.6,1.7таможенныеоперациимогутсовершатьсяпоследова-тельнои(или)виномпорядке,и,следовательно,формыиметодытаможенногоконтроляприменяютсяисходяизконкретныхусловийпоставкитоваровинеоб-ходимыхдляэтоготребованийсоблюдениятаможенногозаконодательстваТС.

Нормами ТК ТС устанавливаются на таможенной территории ТС единые правила таможенного контроля,атакжеединыеправиладекларирования,при-менениятаможенныхпроцедурктоварам,определениятаможеннойстоимости,еепроверкиикорректировки (принеобходимости).Этоозначает,чтотаможен-ныйконтролькакодинизвидовгосударственногоконтроляустанавливаетобя-зательностьсовершенияопределенныхдействийисосторонытаможенныхор-ганов,исосторонылиц,перемещающихтоварыитранспортныесредства.Здесь

25

«таможеннаяпроцедура–этосовокупностьнорм,определяющихдлятаможен-ныхцелейтребованияиусловияпользованияи(или)распоряжениятовараминатаможеннойтерриторииТаможенногосоюзаилизаеепределами»[7].

ОпределениятаможенныхоперацийвсоответствиисТаможеннымкодексомТСприведенывтабл.1.2.

Та б л и ц а 1.2Определения таможенных операций

Таможенная операция Определение (дефиниция) Источник

Прибытие товаров на таможенную территорию ТС

Таможенная операция, при которой ввозимые на таможен-ную территорию Таможенного союза товары и транспорт-ные средства предъявляются таможенному органу в пунктах пропуска через таможенную границу с сопровождающими их документами и сведениями, необходимыми для таможен-ного контроля и иных видов государственного контроля

Глава 23 ТК ТС

Убытие товаров с таможенной территории ТС

Таможенная операция, при которой вывозимые с таможен-ной территории Таможенного союза товары и транспортные средства предъявляются таможенному органу в пунктах пропуска через таможенную границу с сопровождающими их документами и сведениями, необходимыми для таможен-ного контроля и иных видов государственного контроля


Временное хранение товаров

Таможенная операция по хранению иностранных товаров под таможенным контролем в местах временного хранения до их выпуска таможенным органом в соответствии с за-явленной таможенной процедурой, без уплаты таможенных пошлин, налогов; помещение товаров на временное хране-ние осуществляется с разрешения таможенного органа по результатам таможенного контроля представленных в тамо-женный орган перевозчиком, иными лицами, обладающими полномочиями в отношении товаров, или их представите-лями транспортных (перевозочных), коммерческих и (или) таможенных документов, содержащих сведения о товарах, отправителе (получателе) товаров, стране их отправления (назначения), в том числе в виде электронных документов


26

Таможенная операция Определение (дефиниция) Источник

Таможенное декларирова-ние товаров

Таможенная операция, применяемая в отношении товаров и транспортных средств, которые подлежат таможенному декларированию при помещении под таможенную процедуру, производится декларантом в письменной и (или) электрон-ной формах с использованием таможенной декларации, на основании которой осуществляется таможенный контроль.Декларация на товары – вид таможенной декларации для таможенного декларирования товаров, выступающих в ка-честве объектов внешнеэкономической торговой сделки, используется при помещении под таможенные процедуры.Транзитная декларация – вид таможенной декларации для таможенного декларирования товаров и транспортных и перевозочных средств при осуществлении международной перевозки, используется при помещении под таможенную процедуру транзита


Выпуск товаров

Таможенная операция, осуществляемая таможенными органами по результатам таможенного контроля при со-блюдении следующих условий: 1) таможенному органу представлены лицензии, сертификаты, разрешения и (или) иные документы, необходимые для выпуска товаров за ис-ключением случаев, когда указанные документы могут быть представлены после выпуска товаров; 2) лицами соблюдены необходимые требования и условия для помещения товаров под избранную таможенную процедуру; 3) в отношении то-варов уплачены таможенные пошлины, налоги либо предо-ставлено обеспечение их уплаты


Таможенный транзит

Таможенная операция (процедура), в соответствии с ко-торой товары перевозятся под таможенным контролем по таможенной территории ТС, в том числе через территорию государства, не являющегося членом ТС, от таможенного органа отправления до таможенного органа назначения без уплаты таможенных пошлин, налогов с применением запретов и ограничений, за исключением мер нетарифного и технического регулирования.К процедуре таможенного транзита применяются общие положения, касающиеся декларирования товаров в соответ-ствии с выбранной таможенной процедурой (гл. 27 ТК ТС).Целью процедуры транзита является упорядочение транс-портировки товаров по таможенной территории ТС, и в особенности упрощение формальностей, необходимых для пересечения таможенной границы

Ст. 215 ТК ТС


27

Анализопределенийтермина«таможенныйконтроль»,идеологиитаможен-ногоконтроля,методовиформ,перечняипоследовательноститаможенныхопе-рацийтаможенногоконтроляпозволяетзаключить,чтотаможенныйконтроль–этосложныйсистемныйобъект,обладающийвсемисвойствамисложныхсистем:множествомсоставляющихединстворазнородныхэлементов,ихсвязейивзаи-модействийкакмеждусобой,такисвнешнейсредой.

Таможенныйконтроль–этоцелостная,целенаправленная,имеющая,воснов-ном,качественнуюопределенностьсистема.Количественнаяеенеопределенностьвноситизвестныетрудностиформализациипроцессовтаможенногоконтроляиихсвязей(т.е.неподдающиесяихточномуописанию).Подчеркнем,чтосвойствовза-имодействиясвнешнейсредойпозволяетотнеститаможенныйконтрольксисте-мамоткрытоготипа(открытымсистемам),анеопределенностьхарактеристик(па-раметров)процессов,связейииспользуемойинформациихарактеризуетсистемутаможенногоконтролякаксложнуюсистему,функционирующуювусловияхри-ска.Этонеобходимоучитыватьвдальнейшемприобоснованииподходовкформа-лизациипроцессовтаможенногоконтроля,атакжепривыбореметодовисозданиисредствмоделированиядляисследованияпроцессовтаможенногоконтроля.

Свойствосистемноститаможенногоконтроляподтверждаетсяещеитем,чтотаможенный контроль выполняет однуизфункций управления, а именно, осу-ществляет таможенное регулирование при ввозе, вывозе, транзите (перемеще-нии), храненииииспользованиитоваров,привнешнеторговыхпоставках това-ров. Исходя из принципов кибернетики, управление (регулирование) присущетолькосистемнымобъектам.

Данныезаключенияимеютзначениедлявыбораиразвитиябазовойтеориитаможенногоконтроля.

1.3.2. ТАМОЖЕННЫЙ КОНТРОЛЬ КАК СИСТЕМНЫЙ ОБЪЕКТ И КАК ФУНКЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ

Общая теория систем, в том числе теория таможенного контроля, какнаучная и методологическая платформа исследования сложных системных объек-товтесносвязанассистемнымподходомиконкретизируетегосистемныепонятияиопределения,принципыиметоды.Такаяконкретизациянеобходимадляформаль-ногопредставления(формализации)исследуемыхпроцессовсистемныхобъектов.

К технологии (процессу) таможенного контроля как системному объектувполнеадекватнымявляетсяприменениетакихкатегорий,как:системаиеесо-стояние,элементиегосостояние,взаимодействие,структурасистемы,внешняя среда,входы ивыходысистемы,обратная связь,входной, выходной и переходной процессыидр.

Ктехнологии(процессу)таможенногоконтролякак функции управления не-обходимо дать определение таких категорий, как: субъект, объект и предмет

28

таможенногоконтроля,субъектпринятиярешенияпорезультатамтаможенногоконтроля.

Пониманиесущностиуказанныхкатегорийприменительноктехнологии(про-цессу)таможенногоконтролякакобъектумоделированиянеобходимодляпостро-ения базовой теории таможенного контроля, а именно, определения принципов,законовизакономерностейразвитиятехнологийтаможенногоконтроля,созданияметодологии,методовиинструментальныхсредствдляисследованияимоделиро-ванияпроцессовтаможенногоконтроля,атакжедляпримененияполученныхна-учныхрезультатоввпрактическойдеятельноститаможенныхорганов.

Рассмотрим основные категории технологии таможенного контроля как си-стемногообъектаикакфункцииуправления.

1. Таможенный контроль как системный объект

Система таможенного контроля – этомножество составляющихединствоэлементов (функций,процессов,операций),ихсвязейивзаимодействиймеждусобойимеждунимиивнешнейсредой(таможенноерегулирование,внешнеэко-номическаяивнешнеторговаядеятельность),образующихприсущуюданнойси-стемецелостность,качественнуюопределенностьицеленаправленность.

Элемент (функция, процесс, операция) – неделимая часть системы тамо-женного контроля, обладающая самостоятельностью по отношению к даннойсистеме.Неделимость элементарассматривается какнецелесообразностьучетав пределах данной системы его внутреннего строения. Сам элемент (процесс,операция) характеризуется только его внешними проявлениями в виде связейивзаимосвязейсостальнымиэлементами.

МножествоэлементовсистемыАописываетсяввиде:

A ={ai}, i = 1,2,…,n,гдеai – i-йэлементсистемы;

n–числоэлементоввсистеме.Каждый i-й элемент (функция, процесс, операция) характеризуетсяm кон-

кретнымисвойствамиZi1,…,Zim(«занят–свободен»,длинаочереди,приоритет,среднеевремяобслуживания,числорабочихмест(каналовобслуживания)идр.).

Состоянием i-го элемента называется совокупность значений всех m егосвойств:

Zi=(Zi1,…,Zim).

Состояниеэлементаможетизменятьсявзависимостиотразличныхфакторов(времени,положениявпространстве,воздействийвнешнейсредыит.д.).После-довательныеизменениясостоянийэлементаназываютсядвижением (эволюцией, развитием) элемента (функции, процесса, операции).

Связь–совокупностьзависимостейсвойстводногоэлементаотсвойствдру-гихэлементовсистемы.Установитьсвязьмеждудвумяэлементами–этозначит

29

выявитьналичиезависимостейихсвойств.МножествоQсвязеймеждуэлемента-миai иajможнопредставитьввиде:

Q = {qij}, i, j =1,2,…,n.Зависимостьсвойствэлементовможетиметьодностороннийидвусторонний

характер.Двусторонняязависимостьсвойстводногоэлементаотсвойствдругихэлементовсистемыназываетсявзаимосвязью.

Взаимодействие – совокупность взаимосвязей и взаимоотношений междусвойствами элементов, когда они приобретают характер взаимодействия другсдругом.

Структура системы таможенного контроля – совокупность элементов(функций,процессов,операций)исвязеймеждунимиввидемножества:

S = {A, Q}.Структура системы таможенного контроля является статической характери-

стикойсистемы.Онаопределяеттолькостроениесистемы,неучитываямноже-ствасвойств(состояний)ееэлементов.

Внешняя среда–наборсуществующихвовремениипространствеобъектов(ВЭД, ВТД, таможенное регулирование), которые воздействуют на систему, новсоставсистемыневходят.

Состояние системытаможенного контроля – совокупность состояний ееnэлементовисвязеймеждуними:

Z = (Z1, Z2, …, Zk, …,Zn).Множество допустимых состояний системы Zдоп – некоторая подобласть

возможныхсостоянийZ.Входы системы таможенного контроля X(t)–эторазличныеточкиприложе-

ниявоздействия(влияния)внешнейсредынасистему(рис.1.8).

Р и с . 1.8. Иллюстрация основных понятий системы таможенного контроля

X(t)={c(t), r(t), ν(t)},гдеc(t) – входныепотокидокументов, объектов таможенногоконтроля (товары, транс-

портныесредства,лица),сообщенияит.д.;

30

r(t)–обеспечивающиевоздействия (информационные,кадровые,финансовыеидр.ресурсы);

ν(t)–помехи(отказыидр.).

Под влиянием этих воздействий система таможенного контроля совершаетдвижениеZ(t) к намеченнойцелииформирует вектор выходныхрезультатов –выходысистемыY(t).

Выходы системы таможенного контроля Y(t)–эторазличныеточкиприло-жениявоздействия(влияния)системытаможенногоконтролянавнешнююсреду(документы,товары,транспортныесредства,лица).

Обратная связь–то,чтосоединяетвыходсистемысеевходом.Этомноже-ство ответных реакций {c*(t), r*(t), ν*(t)}, корректирующих цель, обеспечениеиподавляющиепомехи.Впроцессетаможенногоконтроляобратнуюсвязьобе-спечиваетсистемауправлениярисками(СУР),котораяобеспечиваетопределениетоваров, транспортных средств, документов и лиц, подлежащих таможенномуконтролю,формтаможенногоконтроля,атакжестепени(втомчислеметодов)егопроведения.

Ограничения системы таможенного контроля–этото,чтоопределяетусло-вияеефункционирования.Ограничениясистемыбываютвнутреннимии внеш-ними.Втехнологияхтаможенногоконтроляквнутреннимограничениямможноотнестиограничениявштатнойчисленностиперсоналаилиинформационно-тех-ническихсредствтаможенногоконтроля,аквнешним–правовыеосновыпро-ведениятаможенногоконтроля,например,положения,касающиесясоблюденияправучастниковВЭД(например,ограниченийповременипроведениятаможен-ногоконтроля).

Функционирование системытаможенного контроля–этопроцесспоследо-вательного изменения состояния системы для достижения поставленной цели.Различаютвходной,выходнойипереходнойпроцессы.

Входной процесс таможенного контроля – множество входных воздей-ствий,которыеизменяютсяс течениемвремени.Какправило, этотпроцесс за-даетсяфункцией.Функции входных процессов–заданиепоопределенномупра-вилуивопределенныемоментывременивходныхвоздействий(потокитоваров,транспортныхсредств,документов,лиц).

Выходной процесстаможенного контроля – множество выходных воздей-ствийнавнешнююсреду (результатытаможенногоконтроля), которыеизменя-ютсястечениемвремени.Функции выходных процессов–заданиепоопределен-номуправилуивопределенныемоментывременивыходныхвеличин(реакций)системы.

Переходной процесс системы таможенного контроля (процесс движения си-стемы) – множество преобразований начального состояния и входных воздей-ствийввыходныевеличины,которыеизменяютсястечениемвременипоопреде-леннымправилам.

31

2. Таможенный контроль как функция управления

Какфункция(стадия)управлениятаможенныйконтрольхарактеризуетсясле-дующимиэлементами:субъект,объектипредметтаможенногоконтроля,субъ-ектпринятиярешенияпорезультатамтаможенногоконтроля.Длядостиженияцелейуправлениянеобходимытакжезнанияцелей,задач,принципов,методов, средств и формтаможенногоконтроля.

Во-первых, субъектом таможенного контроля являютсятаможенные ор-ганы и должностные лица таможенных органов, уполномоченные на его про-ведение (выполнение функции таможенного контроля и реализации его формиметодов).Этоподтверждаетсяследующимположениемтаможенногозаконода-тельства.Таможенныйконтроль«…проводитсятаможеннымиорганамивсоот-ветствиистаможеннымзаконодательствомТаможенногосоюзаизаконодатель-ствомгосударств–членовТаможенногосоюза.Отименитаможенныхоргановтаможенныйконтрольпроводятдолжностныелицатаможенныхорганов,упол-номоченные на проведение таможенного контроля в соответствии со своимидолжностными(функциональными)обязанностями»(п.1,ст.95ТКТС).

Во-вторых,субъектом таможенного контроля такжеявляютсяспециалисты и эксперты,привлекаемыеиздругихгосударственныхоргановдляоказаниясо-действия впроведении таможенного контроля (ст. 102ТКТС).Необходимостьтакогопривлечениявызванатем,чтодолжностныелицатаможенныхоргановневсегдаобладают специфическими (уникальными) знаниями, которыенеобходи-мы в конкретных случаях для проведения таможенного контроля, и тогда при-влекают специалистов из других государственных органов, т. е. обращаютсякуслугампрофессионалов.Приэтомзапростаможенногоорганаопривлечениинеобходимого специалиста является обязательнымдля исполнения руководите-лемгосударственногооргана,предприятия,учрежденияилиорганизации,гдера-ботаетпривлекаемыйспециалист.Этоговориторолииважноститаможенногоконтролявобщейзадачегосударственногоконтролядеятельностигосударства.

Втретьих,субъектами таможенного контроляявляютсялица,перемещаю-щиетоварычерезтаможеннуюграницуТС,оказывающиеуслугивсферетамо-женногоделаи,какправило,подпадающиеподтакойконтроль(участникиВЭД,перевозчики,декларанты,владельцыскладов,лица,пользующиесяспециальны-миупрощениями,физическиелица,следующиечерезтаможеннуюграницу).

Объектом таможенного контроляявляются(п.2ст.95ТКТС): – товары, в том числе транспортные средства, перемещаемые через тамо-

женнуюграницуТСи(или)подлежащиедекларированию; – таможенные декларации, документы и сведения о товарах,представление

которыхпредусмотренотаможеннымзаконодательствомТС; – деятельность лиц, осуществляющих внешнеэкономическую деятель-

ность,связаннуюсперемещениемтоваровчерезтаможеннуюграницуТС,либопредпринимательскую деятельность в отношении товаров, находящихся под

32

таможеннымконтролем,оказаниемуслугвсферетаможенногодела,атакжелиц,пользующихсяспециальнымиупрощениямивсоответствиистаможеннымзако-нодательствомиосуществляемыхсвоюдеятельностьврамкахотдельныхтамо-женныхпроцедур;

– физические лица,пересекающиетаможеннуюграницуТС.Предметом таможенного контроля является перечень требований и (или)

критериев,согласнокоторыморганизуетсятаможенныйконтроль.Предметтамо-женногоконтроляопределяется,преждевсего,характеромисодержаниемобъ-ектатаможенногоконтроля.Общимитребованиями,всоответствиискоторымиорганизуетсятаможенныйконтрольобъектовконтроля,являютсятребованията-моженногозаконодательстваТСизаконодательствагосударств–членовТС.

Субъектом принятия решения по результатам таможенного контроля яв-ляетсядолжностноелицотаможенногооргана,принявшегорешениепорезульта-тамтаможенногоконтроля.Однимизрезультатовтаможенногоконтроляявляет-сявыпуск товаров,которыйпредставляетсобойдействиетаможенныхорганов,разрешающеезаинтересованнымлицамиспользоватьтоварывсоответствиисус-ловиямизаявленнойтаможеннойпроцедуры(выпускдлявнутреннегопотребле-ния,экспорт,таможенныйтранзит,таможенныйсклад,переработкана(вне)та-моженнойтерриторииидр.(ст.202ТКТС).Выпусктоваровосуществляетсяприсоблюденииследующихусловий:

– таможенному органу представлены лицензии, сертификаты, разрешенияи(или)иныедокументы,необходимыедлявыпускатоваров,заисключениемслу-чаев,когдауказанныедокументымогутбытьпредставленыпослевыпускатоваров;

– лицамисоблюденынеобходимыетребованияиусловиядляпомещениято-варовподизбраннуютаможеннуюпроцедуру;

– вотношениитоваровуплаченытаможенныепошлины,налогилибопредо-ставленообеспечениеихуплаты.

При этом выпуск товаров осуществляетсятаможенными органами по ре-зультатампроведенноготаможенногоконтроля,которыйдолженбытьзавершеннепозднееодногорабочегодня,следующегозаднемрегистрациидекларациинатовар.Выпуск товаров производится должностным лицом таможенного орга-напутемпроставлениясоответствующихотметоквдекларациинатовари(или)коммерческих,транспортныхдокументах,атакжепутемпередачисоответствую-щихсведенийвинформационнуюсистемутаможенныхорганов.

Дляисследованияимоделированияпроцессовтаможенногоконтролянеобхо-димопониманиецелей,задач,принципов,средств, методов и формтаможенногоконтроля.

Целью таможенногоконтроляявляетсяобеспечениесоблюдениятаможенногозаконодательстваТСизаконодательствагосударств–членовТСприперемеще-ниитоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницуТС.

Незаконным перемещением товаров через таможенную границу ТС счита-ется«перемещениетоваров…внеустановленныхместиливнеустановленное

33

время…,либоссокрытиемоттаможенногоконтроля,либоснедостовернымде-кларированиемилинедекларированием товаров, либо сиспользованиемдоку-ментов,содержащихнедостоверныесведенияотоварах,и(или)сиспользовани-емподдельныхлибоотносящихсякдругимтоварамсредствидентификации»[8].

Достижение поставленной цели таможенного контроля осуществляется пу-темрешенияследующихосновных задач:

1) установлениеподлинностидокументов(срокдействия,наличиеиподлин-ностьнеобходимыхреквизитов–печати,подписи,штампы);

2) проверка правильности оформления документов (правильность заполне-ниясоответствующихграфтаможеннойдекларации,отсутствиеисправлений);

3) проверкадостоверностисведений,содержащихсявдокументах:данныеоботправителе,получателетовара,декларанте,сведенияоперемещаемыхтоварах(наименование,стоимость,количество,странапроисхождения,легальностьвво-за-вывоза,соблюдениезапретовиограниченийидр.),сведенияобуплатетамо-женныхплатежейидругиеданные;

4) проверкадеятельностилиц,осуществляющихвнешнеэкономическуюде-ятельность,связаннуюсперемещениемтоваровчерезтаможеннуюграницуТС,либопредпринимательскуюдеятельностьвотношениитоваров,находящихсяподтаможеннымконтролем, с оказаниемуслугв сфере таможенногодела, а такжелиц,пользующихсяспециальнымиупрощениямивсоответствиистаможеннымзаконодательствомиосуществляемойдеятельностьюврамкахотдельныхтамо-женныхпроцедур;

5) сборинформации:ведениеучетатоваров,находящихсяподтаможеннымконтролем,исовершаемыхснимитаможенныхопераций(втомчислесисполь-зованиеминформационныхсистемитехнологий).

Основными функциямитаможенногоконтроляявляются:– аналитическая(выявлениеотклоненийоттребованийтаможенногозаконо-

дательства,анализпричиниоценкапоследствийтакихотклонений);– информационная(сборинформациионарушителях,характеренарушений,

принимаемыхмерах);– регулирующая(разработкапредложенийпоустранениювыявленныхнару-

шений);– профилактическая (разработка мер по недопущению таких нарушений

вдальнейшем);– правоохранительная (привлечение к ответственности лиц, допустивших

нарушениятребованийтаможенногозаконодательства).Кобщим принципам проведения таможенного контроляотносятся[10]: – принцип законности–вседействияучастниковтаможенногоконтроляне

должныпротиворечитьмеждународнымправовымнормам,атакжетаможенномузаконодательствуТСииномузаконодательствугосударств–членовТС,вчастно-стизаконодательствуРФ.Таможенныеорганыдолжныпридерживатьсяконсти-туционногопостулата:«все,чтонезапрещенозаконом,–разрешено»;

34

– принцип уважения прав и свобод субъектов ВЭД–уважениедолжностны-милицамитаможенныхоргановзаконныхинтересовподконтрольныхсубъек-тов.Впроцессетаможенногоконтролянедопускаютсядействия,сопряженныес умалением человеческих прав и их достоинства. Кроме того, должностныелица таможенныхоргановне должныпричинятьнеправомерныйвред лицам,ихтоварамитранспортнымсредствамприпроведениитаможенногоконтроля.Впротивномслучаеонипривлекаютсякответственности.Убытки,причинен-ные неправомерными решениями, действиями таможенных органов либо ихдолжностнымилицамиприпроведениитаможенногоконтроля,подлежатвоз-мещениювполномобъеме,включаяупущеннуювыгоду(неполученныйдоход).Вслучаесовершенияимиправомерныхдействийубыткивозмещениюнепод-лежат;

– принцип выборочности таможенного контроля – использование долж-ностнымилицамитаможенныхоргановтолькотехформтаможенногоконтро-ля,которыеявляютсядостаточнымидлясоблюдениязаконодательства.Инымисловами,должностноелицотаможенногоорганавправевыбирать,вкакомна-правлениионбудетпроизводитьтаможенныйконтроль.Однаконеприменениедругих форм контроля либо освобождение от них не означает, что субъектывнешнеторговойдеятельностимогутнеисполнятьтребования,установленныезаконодательством;

– принцип гуманности–применениевпроцессетаможенногоконтролятоль-котехтехническихсредств,которыебезопасныдляжизнииздоровьячеловека,животных и растений, а также не причиняют ущерба товарам, транспортнымсредствамилицам;

– принцип оперативности – заключается в том, что Правительством РФиподчиненными емуорганамиисполнительной власти (в томчислеФТСРос-сии)устанавливаютсянаиболееисравнительнокороткиесрокидляустановленияиреализациинеобходимых(вконкретныхслучаях)формтаможенногоконтроля.ПривыбореформтаможенногоконтроляиспользуетсяСУР;

– принцип сотрудничества таможенных органов с соответствующими ор-ганамииностранныхгосударств–взаимодействиетаможенныхоргановРоссиистаможеннымислужбамистран-партнеровпосредствомсовместныхмероприя-тийповыявлениюипредупреждениюнеправомерныхдеянийсубъектоввнеш-неторговойдеятельности, заключения сними соглашенийо взаимнойпомощи,информированияиконсультированияпоотдельнымпроблемам;

– принцип эффективности – таможенные органы стремятся к взаимодей-ствиюсучастникамиВЭД,брокерами,перевозчикамииинымиорганизациями,деятельность которых связана с осуществлением внешней торговли товарами,иихпрофессиональнымиобъединениями(ассоциациями).

К специальным принципам проведения таможенного контроля относятсяследующие:

– таможенныйконтрольпроводитсяисключительнотаможеннымиорганами;

35

– таможенныйконтрольпроводитсявминимальныхобъемах,необходимыхдляобеспечениясоблюдениятаможенногозаконодательстваТСизаконодатель-ствагосударств–членовТС;

– таможенныеорганывпроцессетаможенногоконтроляприменяютметодыанализарисков (системауправлениярисками)дляопределения товаров, транс-портныхсредств,документовилиц,подлежащихпроверке,атакжестепенита-койпроверки;

– вцеляхповышенияэффективноститаможенногоконтролятаможенныеор-ганысотрудничают:а)синымиконтролирующимигосударственнымиорганами;б)сучастникамивнешнеэкономическойдеятельности(втомчислесперевозчи-ками,экспортерами,таможеннымиброкерамиидр.);в)стаможеннымиорганамииностранныхгосударстввсоответствиисмеждународнымидоговорами.

– таможенные органы в пределах своей компетенции осуществляют иныевидыконтроля,втомчислеэкспортный,валютныйирадиационный,всоответ-ствиисзаконодательствомгосударств–членовТС;

– припроведениитаможенногоконтролякаких-либоразрешений,предписа-нийлибопостановленийнаегопроведениетаможеннымиорганаминетребуется,заисключениемслучаев,предусмотренныхТКТС;

– таможенный контроль проводится как в зоне таможенного контроля, такивдругихместах,определяемыхтаможеннымиорганами,гденаходятсятовары,транспортные средства и документы, содержащие сведения о них, в томчислевэлектроннойформе.

Средства таможенного контроля представленывосновноминформацион-но-техническимисредствамитаможенныхорганов.Книмотносятся:информа-ционные и программно-технические комплексы, обеспечивающие автоматиза-цию решения задач таможенного контроля, технические средства таможенногоконтроля,средствасвязиителекоммуникации.

Средиметодов таможенного контроля(см.рис.1.4)следуетвыделить:– методыдокументальногоконтроля–методыпроверкидокументовисодер-

жащейсявнихинформацииотоварах,подлежащихтаможенномуконтролю;– методыфактическогоконтроля–методыконтроляфизическиххарактери-

стик задекларированных товаров, средств идентификации, наличия или отсут-ствиятоваровитранспортныхсредств;

– методытаможенногоконтроля,осуществляемыевместахприбытия(убы-тия)товаровитранспортныхсредствна(из)таможеннойтерриторииТС;

– методытаможенногоконтроля,осуществляемыевсвязисперевозкойтоваров;– методытаможенногоконтроля,осуществляемыевсвязисхранениемтова-

роввзонетаможенногоконтроля;– методытаможенногоконтроля,осуществляемыевсвязистаможеннымде-

кларированием;– методытаможенногоконтроля,осуществляемыевсвязисприменениемта-

моженнойпроцедуры;

36

– методысплошногоконтроля,имеющиеместо,когдаиспользуютсявсефор-мыконтроля,установленныеТКТС.

Как уже было показано (см. рис. 1.5), в таможенном контроле используется12 форм:1)проверкадокументовисведений;2)устныйопрос;3)получениеобъ-яснений;4) таможенноенаблюдение;5) таможенныйосмотр;6) таможенныйдо-смотр;7)личныйтаможенныйдосмотр;8)проверкамаркировкитоваровспециаль-нымимарками,наличиянанихидентификационныхзнаков;9)таможенныйосмотрпомещенийитерриторий;10)учеттоваров,находящихсяподтаможеннымконтро-лем;11)проверкасистемыучетатоваровиотчетности;12)таможеннаяпроверка.

Следуетотметить,чтопоследовательностьсовершенияпроцессовиоперацийтаможенногоконтроляприперемещениитоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницуТС,атакжеприихпомещенииподтаможеннуюпроцедурурегулируетсянациональнымзаконодательствомгосударств–членовТС.Базовыесредства,методыиформытаможенногоконтролярегулируютсятаможеннымза-конодательствомТС.Применениеметодовтаможенногоконтролянаединойта-моженнойтерриторииТСдолжнобытьединообразным,транспарентным(понят-ным, прозрачным), согласованным и, в целом, унифицированным (применениеединообразныхметодиктаможенногоконтроля).

1.3.3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ КАК ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ

Многоцелевой характер системы таможенного контроля, широкийспектробъектовипараметровтаможенногоконтроля,множествоиразнообразиеприменяемыхметодовиформтаможенногоконтроля,неопределенностьхаракте-ристиквходныхивыходныхпотоковвсистеметаможенногоконтроляподтверж-даюттотфакт,чтотехнологиитаможенногоконтролякакобъектмоделированияотносятся к сложным системам, основными особенностями которых являютсяследующие.

1. Эмерджентностькакпроявлениевнаиболееяркойформесвойствцелост-ности системы таможенного контроля.Структурная целостность технологии таможенного контроля проявляется в том, что она представляет собой систе-мутаможенногоконтроля,деятельностькоторойосуществляетсянабазеединогоорганизационного, технологического и информационного комплекса.Функцио-нальная целостностьпроявляетсявтом,чтотаможенныйконтроль(какцелеваяфункция таможенныхорганов) обеспечивает реализациюобщегосударственнойфункциизащитыэкономическихинтересовРоссиипутемвыполненияэкономи-ческой (фискальной), правоохранительной, контрольной (контроль соблюдениятаможенногозаконодательства)функцийтаможенныхорганов.

Эмерджентность есть результат возникновения синергетических связей, ко-торые обеспечивают увеличение общего эффекта по направлениям (функциям)

37

деятельноститаможенныхорганов.Отсюдаследует,чтопроблемытаможенногоконтролянеобходимоисследоватьвцеломикомплексно.

2. Сложность структуры товарных,транспортныхиинформационныхпо-токовиуслуг, сложностьмеханизмовтаможенногорегулирования.Этотребуетпроведениянаучныхисследованийпоширокомуспектрупроблемвтаможенномконтроле,использованиярезультатованализазначительногоколичестванаблюде-нийиэкспериментальныхданных,использованияпреимущественнотакихнауч-ныхтеорийиметодов,которыедаютвозможностьосуществлятьколичественныйанализпроблемныхситуацийвсистеметаможенногоконтроля.

3. Неопределенностьвразвитиитехнологийтаможенногоконтроля,соднойстороны,исдругой–неопределенностьидинамичностьсовременнойэкономи-ческой обстановки в стране.Для обеспечения эффективного таможенного кон-троляусловияхнеопределенности,несомненно,требуетсясоответствующаяин-формационно-аналитическаяитехнологическаяподдержкапроцессовпринятиярешений(методыисредстваисследованияимоделирования).

4. Случайность вразвитиипроблемныхирисковыхситуацийтаможенногоконтроля, исследование которых эффективно лишь с использованием методовимитационного(имитационно-статистического)моделирования.

5. Динамический характерразвитиясистемытаможенногоконтроляпредпо-лагаетобоснованныйвыборнаправленийееразвитиявовремениисучетомвну-треннихивнешнихфакторов.Этопредопределяетнеобходимостьисследованиясистемытаможенногоконтролявдинамике,основнымметодомкоторогоявляет-сяметодимитационногомоделирования.

6. Практически,невозможность исследования процессовтаможенногокон-троляаналитическимиметодамиввидусложностисамойобластиисследованияипостоянноизменяющихсяеехарактеристикподвоздействиемвнешнихусло-вий. Это диктует необходимость использования для целей системного анализатехнологий (процессов) таможенного контроля алгоритмических (имитацион-ных)моделей.

7. Многоцелевой характер функционированиясистемытаможенногоконтро-ля. При управлении такой системой, как правило, всегда возникает необходи-мостьрешениямногокритериальнойзадачиипоискатакназываемыхоптималь-ных,компромиссныхрешений.

8. Впроцессетаможенногоконтролянеобходимость информационного вза-имодействиясвнешнимисистемами(синымиконтролирующимиорганамифе-деральногоирегиональногоуровня,сорганизациямииучастникамиВЭДидр.).Этотребуетразработкиэффективныхметодовимоделейинформационногооб-менаиобеспеченияинформационнойбезопасноститаможенныхорганов.

Дляисследованияподобныхобъектовнеобходимоиспользовать адекватныеметодыиинструментымоделирования.

Рассмотренные особенности подтверждают сказанное выше: универсаль-ным методом исследования технологий таможенного контроля является метод

38

моделирования,вчастности,имитационногомоделирования.Методосновывает-сянавозможностиизученияреальногообъектаненепосредственно,ачерезрас-смотрениеподобногоиболеедоступногообъекта,егоимитационноймодели.

1.4. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Проблемаповышенияэффективноститаможенногоконтролявнасто-ящеевремяявляетсяважнойиактуальной.Наеерешениеориентированыобо-значенныевСтратегииразвитиятаможеннойслужбыРФдо2020г.направленияразвития Федеральной таможенной службы. Показано, что повышение эффек-тивности таможенного контроля будет способствовать «…повышению уровняэкономической безопасности Российской Федерации, созданию благоприятныхусловийдляпривлеченияинвестицийвроссийскуюэкономику,полномупосту-плениюдоходоввфедеральныйбюджет,защитеотечественныхпроизводителей,охранеобъектовинтеллектуальнойсобственностиимаксимальномусодействиювнешнеторговойдеятельности»[11].

Научнаяпроблемаповышенияэффективноститаможенногоконтролясводит-сякразработкенабазе теоретическихположенийтаможенногоконтролянауч-но-методического аппаратаи специальныхинструментовисследованияимоде-лирования (систем, алгоритмов, методик), обеспечивающих решениеширокогоспектраприкладных(практических)задачсовершенствованияиповышенияэф-фективности таможенного контроля, что позволит обеспечить определенныйуровеньгарантиирезультатовтаможенногоконтроля.

Прикладные задачиисследованияимоделированияпроцессов таможенногоконтроляпосодержаниюихарактеруцелиисследованияможносвестивнесколь-котиповыхгрупп.Срединих:

1. Задачи выявления связей и определения функциональных соотношений.Этагруппазадачвыявленияколичественныхзависимостеймеждувходнымипотока-мисистемытаможенногоконтроляиеевыходнымипоказателями(результатамифункционированиясистемы).Сюдажеможноотнестизадачуидентификациине-явных свойств объекта, при котороймножествоисходных косвенныхфактороввыражают через более емкие внутренние характеристики объекта, зачастуюнеимеющиеколичественноговыражения.

2. Задачи прогноза. Задачи этой группы предполагают изучение динамикиизмененияпараметрови показателейфункционирования системы таможенногоконтроля при изменении ее внешнихи внутренних условий, например при из-менениипараметровВЭД(импорт,экспорт,транзит),уровняавтоматизациипро-цессов таможенного контроля, изменении технологии таможенного контроля,

39

характеристик элементов системы, квалификации специалистов и др. К этойгруппе следует отнести задачи определения (прогноза) требований к внешнимивнутреннимпараметрамсистемытаможенногоконтролядлядостижениякон-кретныхрезультатовдеятельноститаможенныхорганов.

3. Расчетные задачи.Этодостаточноширокийспектрзадачпрямогорасче-тапараметровипоказателей функционирования системытаможенногоконтроля,включая расчеты интегральных показателей (критериев) качества таможенногоконтроля,оценкивременныххарактеристик,технико-экономическиеоценки,рас-чета потребностей в соответствующих ресурсах (информационно-технических,кадровых, инфраструктурных и др.) для решения задач таможенного контроляит.п.

4. Задачи оптимизации параметров, показателей:а) однокритериальные –эту группу задачсоставляютстрогопоставленные

параметрические задачи оптимизации, решение которых предполагает точноеопределениепеременныхпараметровсистемытаможенногоконтроля,прикото-рыхобеспечиваетсямаксимальноеилиминимальноезначениекритерияэффек-тивноститаможенногоконтроля.Ктакимзадачамотносятсязадачиоптимизацииресурсовсистемы,задачиструктурнойипараметрическойоптимизациипроцес-совтаможенногоконтроля;

б) многокритериальные – этозадачинахождениятакогосостоянияобъекта,прикоторомзначениярассматриваемыхпоказателей(критериев)эффективноститаможенного контроля былибыпусть и не оптимальными, но в определенномсмысленаилучшими. Задачи этой группыпредполагают анализ, сопоставлениеальтернативныхвариантовтехнологийтаможенногоконтроляивыбороптималь-ного (рационального) варианта с точки зренияпоставленныхцелей.Сравнениеидальнейшийвыборвариантовможетосуществлятьсякакпоодному,такипонесколькимкритериям.

Важно отметить, что четкой грани между указанными типовыми задачаминет.Болеетого,длярешениязадачсвысшимпорядковымномеромгруппы,какправило,приходитсярешатьнижестоящиезадачи.

Таким образом, для решения типовых задач исследования процессов тамо-женногоконтролянеобходимоиметьадекватныепосложностиинструменталь-ные средства исследования, обеспечивающие всесторонний анализ процессовивыборнаилучшихвариантовструктурысистемытаможенногоконтроля.Совре-меннымиинструментальнымисредствамидляпроведенияподобныхработмогутбыть специализированные объектно-ориентированные системы имитационногомоделирования.

40

Гл а в а 2

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СУЩНОСТЬ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Существуетмножествоопределенийипонятий«имитационноймоде-ли».Имитационнуюмодельможноопределитькаквычислительнуюпроцедуру,формализованноописывающуюизучаемыйобъектиимитирующуюегоповеде-ние.Приееформированиинетнеобходимостиупрощатьописаниеявления,от-брасываяпоройдаже существенныедетали, чтобывтиснуть его врамкимоде-ли, удобнойдляприменения техилииныхизвестныхматематическихметодованализа.Дляимитационногомоделированияхарактернаимитацияэлементарныхявлений, составляющих исследуемый процесс, с сохранением их логическойструктуры,последовательностипротеканиявовремени,характераисоставаин-формацииосостоянияхпроцесса.

2.1.1. ИДЕЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Особенностиметодазаложенывсамойидееимитационногомодели-рования.Идея метода имитационного моделированиясостоитвтом,чтовместоаналитическогоописаниявзаимосвязеймеждувходами,состояниямиивыходамиобъекта строят алгоритм, отображающийпоследовательность развитияпроцес-соввнутриисследуемогообъекта,азатем«проигрывают»поведениеобъектанакомпьютере. Разработка достаточно качественной имитационной модели частообходится дороже создания аналитической модели и требует больших времен-ныхзатрат.Следуетотметить,что,посколькудляимитационногомоделированиязачастую требуются «мощные» компьютеры, большие выборки статистическихданных,издержки, связанныесимитацией,почтивсегдавысокипосравнениюс расходами, необходимыми для решения задачи на небольшой аналитическоймодели.Поэтому во всех случаях следует сопоставлять затраты средств и вре-мени,необходимыедляимитации,сценностьюинформации,которуюожидаютполучитьврезультатеисследования(решения)модели.

Решение имитационноймодели всегда носит частный (точечный) характер.Оно соответствует фиксированным значениям параметров системы и началь-ных условий. Обычно для анализа сложной системы приходится многократно

41

моделировать ее процесс функционирования, варьируя исходные данные зада-чи.Темнеменеепорезультатаммоделированиявозможнылюбыекачественныеиколичественныеисследования.

В связи с этим имитационное моделирование является одним из наиболеешироко используемыхметодов при решении задач анализа и синтеза сложныхсистем, процессов и явлений. Такие достоинства имитационного метода, каквозможность описания поведения элементов сложной системы (процессов) наразличных уровнях детализации, отсутствие ограниченийна вид зависимостеймеждупараметрамиимитационноймоделиихарактеристикамивнешнейсреды,возможностьисследованиядинамикивзаимодействияэлементовсистемывовре-мениипространстве,обеспечиваютметодуимитационногомоделированияши-рокоераспространение.

Имитацияпредставляетсобойуникальныйчисленныйметодпроведенияком-пьютерныхэкспериментовсматематическими(логико-алгоритмическими)моделя-ми,описывающимиповедениесистемывтечениеопределенногопериодавремени.Поэтомутермин«имитационноемоделирование»номинируетпроцесспостроениямодели,ееиспытаниеиприменениемодели(экспериментальноеисследованиемо-дели)дляизучениянекоторогоявления,процессаилисистемывцелом.

Имитационные модели как подкласс математических моделей можно клас-сифицироватьна статическиеидинамические,детерминированныеистохасти-ческие, дискретные и непрерывные. Они имеют аналогичные математическиммоделямопределенияобъектаисследования,параметровипеременныхмодели,критериев,ограниченийицелевойфункции.

Новымивимитационноммоделированииявляютсяпонятия«времени»–мо-дельноговремени,реальноговремени,временимоделирования,атакжепонятия«формализованнаясхема»,«моделирующийалгоритм».Местоирольэтихпоня-тийрассмотримвпроцессеизучениямеханизмаимитациииструктурнойсхемыимитационныхмоделей.

2.1.2. СУЩНОСТЬ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Рассмотрим механизм имитации функционирования системы тамо-женногоконтролянаследующихпримерах.

П р и м е р 1.Объектомимитацииявляетсяпроцесстаможенногоконтроля,врезуль-татекоторогоосуществляетсяпроверкадокументовисведений,представленныхприпе-ремещениичерезтаможеннуюграницутоварнойпартииi-готипа.

Можновыделитьчетыреоперациипроверки.Пустькаждаяоперацияхарактеризует-сясвоимномеромj.

Приj = 1осуществляетсяпроверкаподлинноститоваросопроводительныхдокумен-тов.ДляреализацииэтогособытиявыполняетсяэлементарнаяоперацияЭОi1.

Втораяоперация (j = 2)обеспечиваетпроверкуобщихсведенийопоставке (сведе-нияотаможеннойпроцедуре,околичестветоваров,количествеупаковочныхместидр.);

42

третьяоперация(j =3)–проверкусведенийолицахи«географии»поставки(паспортасделки;кодыторгующейстраны,страныотправленияипроисхождениятовара, страныназначениятовараидр.).Четвертаяоперация(j=4)обеспечиваетпроверкусведенийдляисчисленияиуплатытаможенныхплатежей.

Такимобразом, элементарнымиоперациями,обеспечивающимипроверкудокумен-тови сведенийвдекларациина товарнуюпартию i-го типа, являютсяЭОi2, ЭОi3, ЭОi4.Процесспроверкидокументовисведенийотоварнойпартииi-готипаотображаетсяком-понентойКi(конкретнойфункциейтаможенногоконтроля)системы.

Приимитациипроцессапроверкидокументовисведенийотоварнойпартииi-готипа(т.е.реализацииконкретнойфункциитаможенногоконтроля)элемен-тарныеоперацииЭОi1,ЭОi2,ЭОi3,ЭОi4 представляются:

а) некоторымиупрощеннымиэлементарнымиоперациями ЭОi1*,ЭОi2*,ЭОi3*,ЭОi4*.Степеньэтогоупрощенияопределяетуровеньдетализацииимитационноймодели.ОтличиеЭОij*отЭОijпорождаетошибкиимитацииреальнойсистемы;

б) временами τi1, τi2, τi3, τi4 выполнения элементарных операцийЭОi1, ЭОi2, ЭОi3, ЭОi4. Причемпоследовательность временныхинтервалов τij принадлежит«локальномувремени»tiкомпонентыКi,т.е.времениреализациипроцессапро-веркидокументовисведенийотоварнойпартииi-готипа.

Нарис.2.1представленпримерразвитиякомпонентыКiвкоординатах[ЭОi*, ti].Следуетотметить,чтоподобнаясистемакоординатноситусловныйхарактер,посколькупоосиординатнельзяотложить«значение»элементарнойоперацииЭОij*. Такоепредставлениеиспользуетсятолькодляизображениятогофакта,чтостечением«локальноговремени»tiкомпонентаКiвыполняетнесколькоразлич-ныхэлементарныхоперацийЭОij.

Р и с . 2.1. Схема представления в имитационной модели элементарных операций ЭОi1, ЭОi2, ЭОi3, ЭОi4 компоненты Кi (i = 1)

43

Таким образом, в процессе последовательного выполнения элементарныхоперацийЭОi1, ЭОi2, ЭОi3, ЭОi4вкомпонентеКiотображаютсясобытияСi1, Сi2, Сi3, Сi4. Дляпримера1этособытияследующегохарактера:Сi1 – проверенапод-линностьдокументов;Сi2 – провереныобщиесведенияопоставке;Сi3–прове-рена«география»поставки;Сi4 – проверенысведениядляисчисленияиуплатытаможенныхплатежей.СпоявлениемкаждогоновогособытияСijпроисходитвы-полнениеновойоперацииЭОij иувеличениееевременнойкоординатыtiсоответ-ственнонавеличинуτi1, τi2, τi3, τi4.

Условнонарис.2.1.появлениесобытийСijвкомпонентеКiпривыполненииоперацийЭОijпоказаноштрихпунктирнойлинией.Вимитационноймоделипо-явлениесобытийреализуетсяступенчатойлинией:0,А,Сi1,Б,Сi2,В,Сi3,Г,Сi4.Это означает, что вначале выполняется элементарная операцияЭОi1* принеиз-менномti (ti = 0),азатемужеотображаетсяизменениеti навеличинуτi1,иниции-руяпоявлениесобытияСi1.ЗатемвыполняетсяЭОi2* принеизменномвремениti (ti = τi1)иотображаетсяизменениеtiнавеличинуτi2, инициируясовершениесо-бытияСi2. Далееаналогичнымобразом(реализацияЭОi3*ипоследующееизмене-ниеti навеличинуτi3, реализацияЭОi4*ипоследующееизменениеti навеличинуτi4)инициируютсясобытияСi3иСi4.

Следуетотметить,чтопорядокпоявлениясобытияможетбытьиобратным:сначалаизменяетсяti,азатемужевыполняетсяэлементарнаяоперацияЭОij*.

ВимитационноймоделикаждаяоперацияЭОij*описывается,вобщемслучае,некоторым алгоритмомАij. В ходе имитации происходит реализация операцийЭОij*посоответствующималгоритмамАijипоследующееизменение tiнавели-чинуτij.

Такимобразом,можносказать,чтолюбаяимитационнаямодельописываетсянаборомнекоторых«модулей»Мij,каждыйизкоторыхсодержитвсебеалгоритмАijвыполнениясоответствующейоперацииЭОij*иоператорP(tij),осуществляю-щийизменениевременнойкоординатыti навеличинуτij,т.е.модульМij ⇒ [Аij, P(tij)].

Еслибыимитировалосьповедениетолькооднойкомпонентысистемы,торе-ализациюнакомпьютеремодулейвимитационноймоделиможнобылобыосу-ществитьстрогопоследовательноивсесвелосьбыкпересчетувременнойкоор-динатыtiпослеочередноговыполненияалгоритмаАij.

Вдействительностижесложныесистемы,ивчастностисистематаможенно-гоконтроля,состоятизмножестватакихкомпонент (процессов,функций).Всекомпоненты, как правило, функционируют одновременно. Параллельность вы-полненияпроцессов,функцийреальнойсистемыдолжнаотражатьиееимитаци-оннаямодель.Какэтоимитируетсявмодели?Рассмотримследующийпример2.

П р и м е р 2.Объектомимитацииявляетсяпроцесстаможенногоконтроля,включаю-щийреализацию,например,трехфункций:1)проверкудокументовисведений;2)конт-рольтаможеннойстоимости;3)сбориобработкуданных(результатовпроверкииконт-роля).Каждыйизуказанныхпроцессов (функций)имеетконкретнуютехнологию, т. е.

44

своюпоследовательностьэлементарныхопераций.Каждыйпроцесс(функция)характе-ризуетсясвоимномером j.ПроцессыотображаютсякомпонентамиКi(i = 1,2,3),кото-рые,какправило,всложнойсистемевыполняютсяпараллельно.

ВрезультатевыполненияэлементарныхоперацийЭОij всистемепроисходятсобытияСij.ОперацияЭОijвыполняетсянаинтервалевремениτij. ДлякаждойкомпонентыКiсу-ществуетсвоепонятие«локальноговремени»ti.Вреальнойсистемеtiизменяютсяодно-временно(параллельностьработы),однакохарактерэтихизмененийразличениопреде-ляетсяпоследовательностьювременныхинтервалов{τij}.

Динамикамоделированияоперацийреальнойсистемыизтрехкомпонент(процессов,функций)представленанавременнойдиаграмме(рис.2.2).

Навременнойдиаграмме(см.рис.2.2)показано,чтовсистемефункциони-руют три компонентыКi ( , )i =1 3 .ПрифункционированииК1 последовательнопроисходят четыре события (С11, С12, С13, С14), которые соответствуютчетыреммоментамизменениявремениt1 (t11, t12, t13, t14). МеждуэтимимоментамивременикомпонентаК1выполняетчетыреразличныеэлементарныеоперации(ЭО11, ЭО12, ЭО13, ЭО14).Каждаяизуказанныхэлементарныхоперацийвыполняетсявтечениесоответствующихинтерваловвремени(τ11, τ12,τ13, τ14).АппроксимацияЭОij осу-ществляетсяпоследовательностью{ЭО1j*}, j =1 4, .

Аналогично компонента К2 последовательно выполняет три элементарныеоперации ({ЭО2j}, j =1 3, ) соответственно в течение трех интервалов времени({τ2j}, j =1 3, ), которые в имитационноймодели отображаются соответственно({ЭО2j*}, j =1 3, ).

Далее, К3 также последовательно выполняет три элементарные операции({ЭО3j}, j =1 3, ) соответственно в течение трех интервалов времени ({τ3j}, j =1 3, ),отображаемыхвимитационноймоделитремяэлементарнымиопераци-ями({ЭО3j*}, j =1 3, ).

Отметим,чтокаждаяотображаемаяэлементарнаяоперацияЭОij*описываетсясоответствующималгоритмомАijиреализуетсявмоделисоответствующиммо-дулемМij.

Таким образом, модуль Мij в модели выполняет двоякую роль: во-первых,имитируетвыполнениеалгоритмаАij принеизменномtiи,во-вторых,модифици-руетвременнуюкоординатуtiнавеличинуτij.

АлгоритмсовместногофункционированиятрехкомпонентКi(i = 1, 2, 3)вко-ординатах[ЭОi*, ti]представленнарис.2.2.

В ходе реализациимодулейМij (Aij, τij) в моделиКi происходят последова-тельнособытияСij.Дляобеспеченияимитациипараллельныхсобытийреальнойсистемывводитсяглобальнаяпеременнаяt0,котораяназываетсямодельным вре-менем. С помощью этой переменной организуются: во-первых, синхронизациявсехсобытийСijвмоделии,во-вторых,выполнениеалгоритмовАij компонентКi моделиреальнойсистемы.

45

Р и с . 2.2. Временная диаграмма моделирования операций реальной системы из трех компонент

46

НабормодулейМij, отображающихлогикуипоследовательностьэлементар-ныхоперациймножествапараллельныхкомпонентКi(процессов,функций)вре-альномпроцессетаможенногоконтроля,вимитационноймоделипредставляетсяформализованной схемой.

Функции синхронизации событий Сij и управление выполнением алгорит-мовмодулейМijвимитационноймоделивыполняетспециальныйуправляющийблок–моделирующий алгоритм.

2.1.3. СТРУКТУРА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

Какпоказановыше,имитационнаямодельструктурнопредставляетсобойсо-вокупностьмодулейМij,отображающихповедениереальногообъекта(процесса).Такаясовокупностьмодулейвимитационноймоделипредставляетсяформализо-ваннойсхемой.Организациявзаимодействиямодулеймеждусобойисвнешнейсредой(формализациясвязей)возлагаетсянамоделирующийалгоритм.

В имитационной модели моделирующий алгоритм выполняет следующиефункции:

– синхронизацияэлементарныхоперацийпараллельныхпроцессов(квазипа-раллельных процессоввмодели)повременнойкоординатеt0;

– модификациявремениt0ивыполнениеоператоровР(tij);– инициациявыполненияалгоритмовАij модулейМij;– организациявзаимодействиямодулейМijвпроцессемоделирования;– проверкаусловийокончаниямоделирования.Кроме формализованной схемы и моделирующего алгоритма в имитацион-

нуюмодельвключаютсядополнительныеблоки,обеспечивающиеполныйциклпроцессамоделирования.Косновнымизнихследуетотнести:

– блокначалаиокончанияимитационногоэксперимента;– блоксбораиобработкистатистики–результатовмоделирования;– блокобработкиивыдачирезультатовмоделирования.Стоитотметить,чтомоделирующийалгоритмидополнительныеблокиими-

тационноймоделиявляютсяуниверсальнымиинеизменяютсяприпереходеотодноймоделикдругой.Однакопринципыихпостроенияиспособуправленияработой модулей в модели зависят от класса (типа) реальных систем (процес-сов)–объектовмоделирования.

Вопросыпостроениямоделирующегоалгоритмаиорганизацииквазипарал-лельногопроцессавимитационноймоделиявляютсяпредметомдляспециали-стов –математиков и программистов, осуществляющих создание программнойсредыкомпьютернойсистемыимитационногомоделирования.

Разработкаформализованной схемы, т. е. описание (формализацияобъекта)структуры процессов, элементарных операций (модулей Мij), логики их взаи-модействия в имитационноймодели, а такжеформализация алгоритмовАij ра-боты модулейМij модели являются предметом исследователей и специалистов

47

таможенных органов, занимающихся исследованием проблем моделируемогообъекта–процессовтаможенногоконтроля.

2.1.4. ФОРМАЛИЗОВАННАЯ СХЕМА: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, РЕАЛИЗАЦИЯ

Подформализациейобъектамоделированияпонимаетсясоставлениеописа-нияимитационноймодели.ОписаниемоделипредполагаетопределениесоставамодулейМijихарактераихвзаимодействиядругсдругом,определениеусловийреализацииалгоритмаАijдляпоявлениясобытияСij,атакжевремениегопоявле-нияτij.Результатомформализованногосодержательногоописанияобъектавими-тационной модели является формализованная схема. Существуют различныематематическиесхемыдляформализованногоописанияэлементарныхоперацийвимитационноймодели.

Широкое распространение получили следующие способыформализованно-гоописанияисследуемыхобъектов:описаниеактивностями,аппаратомсобытий,транзактами, агрегатами, процессами. Каждый из представленных аппаратов(активность, событие, транзакт, агрегат, процесс) представляет собойформаль-нуюматематическуюсхему,позволяющуювформализованномвидепредставитьструктуруисследуемогообъекта(процесса)каклогическуюпоследовательностьэлементарныхоперацийиихотношений(связей).

Одинитотжемоделируемыйобъект(процесс)принципиальноможнопред-ставитьввиделюбойизуказанныхматематическихсхемформализации.Однакоимитационныемодели,построенныенаихоснове,будутотличатьсяразмерами,точностью и количеством ресурсов, затрачиваемых на их создание, испытаниеи использование. Каждому способуформализации объекта (процесса) соответ-ствуетсвойспособорганизацииквазипараллелизмавимитационноймодели.

Выбор способа формализации объекта, т. е. формальных математическихсхем(формальныхприборов)описанияэлементарныхоперацийиусловийихре-ализации(модулей)вимитационноймодели,осуществляетисследовательсуче-томособенностейобъектаисследованияитребований,предъявляемыхкимита-ционныммоделямиусловиямихиспользования(применения).

Среди множества математических схем формализации элементов сложныхсистем (процессов) универсальным является способ формализации (описания)элементарных операций и процессов с использованием математической схемы«агрегата».

Агрегат являетсяматематической схемой (формальнымприбором обслужи-ваниясообщений),спомощьюкоторойможноописатьдостаточноширокийкругреальныхпроцессов.Основнымиусловиямидляпримененияагрегатного спосо-баформализацииследующие:

– наличие тесного взаимодействиямежду элементарнымиоперациямиЭОijкомпонентКi системы;

48

– компонентысистемыобмениваютсямеждусобойсигналами,причемкаж-дыйвыходнойсигналотоднойкомпонентыКi являетсявходнымсигналомдлядругойкомпонентысистемы;

– самиэлементарныеоперацииЭОijвмоделимогутбытьпредставленымате-матическимизависимостями,позволяющимиопределятьмоментпоявлениявы-ходныхсигналовкомпонентКiприналичиивходныхсигналов,поступающихотдругихкомпонент.

Привыполненииэтихусловийсоздаютсяреальныепредпосылкидляпостро-енияимитационноймоделипомодульномупринципу.Ивэтомслучаекаждыйизмодулейимитационноймоделистроитсяпоунифицированнойсхеме«агрегата».

Агрегатный способ является достаточно удобным при описании процессовтаможенногоконтроля.Этоудобство,атакжематематическаястрогостьимита-ционноймоделидаютвозможность агрегатныммоделямширокогоиспользова-нияприрешениизадачанализаисинтезасложныхсистемтаможенногоконтроля.Агрегатныйспособпредставлениямоделируемогообъекта(процесса)предъявля-етопределенныетребованиякмоделирующемуалгоритму.Таккакмоделирова-ниеповеденияагрегатапредставляетсобойпоследовательнуюцепьпереходовизодного особого состояния в другое, моделирующий алгоритм должен обладатьследующимиспецифическимифункциями:

– проверкаусловийпереходаагрегатавособыесостоянияиформированиевыходныхсигналов;

– изменениекоординатсостоянийагрегата;– передачасигналовотодногоагрегатакдругому.

2.1.5. МОДЕЛИРУЮЩИЙ АЛГОРИТМ: ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ

При реализации имитационной модели используются три характеристикивремени:реальное,модельное,компьютерное(машинное)время.

Реальное времясистемы(tр)–этодинамическаяхарактеристикасистемы(вре-менная координата системы),врамкахкоторойисследуетсяееповедение.

Модельное время (t0) – это глобальная переменная (временная координата имитационной модели), которая вводится для обеспечения имитации параллель-ныхсобытийисследуемойсистемы.Спомощьюэтойпеременнойорганизуются:во-первых,синхронизациявсехоперацийисобытийвмоделии,во-вторых,парал-лельноевыполнениеалгоритмовмодулейимитационноймодели,т.е.программнореализуетсяквазипараллельнаяработамодулейимитационноймодели.Приставка«квази»говорито«какбы»параллельнойработемодулеймодели,т.е.онаотража-етпоследовательныйхарактеробслуживаниясообщенийвмодели,одновременновозникающихвразныхкомпонентах(процессах)исследуемойсистемы.

Компьютерное (машинное) время (tм) – это время проведения экспериментасимитационноймоделью(временная координата имитационного эксперимента).

49

КорректировкавременныхкоординатtiмножествакомпонентсистемыКiосу-ществляетсяспомощьюмодельноговремениt0следующимобразом.

Если значения ti при выполнении алгоритмов Аij нескольких Кi совпадают(этоозначает,чтовреальнойсистемепроисходитодновременнонесколькособы-тийСij),топоследовательнообслуживаютсяалгоритмыАij,совпадающиеповре-менивыполнения,т.е.имеющиеодинаковыезначениявремениtij.Здесьидалееподtij будемпониматьконкретноезначениевремениti,прикоторомпроисходитсобытиеСij.

Приэтоммодельноевремяt0неменяетсядоокончаниявыполнениявсехсо-впавшихповремениреализацииалгоритмовАij.Такимспособомпоследователь-новыполняютсясоответствующиеэлементарныеоперацииЭОij*принеизменномзначении t0.После каждой реализации алгоритмаАij, обеспечивающего имита-циюэлементарнойоперациимоделиЭОij*,выполняетсяоператоркорректировкивременнойкоординатыР(tij).Этакорректировкапрактическисводитсяквычис-лениюновогозначенияtijследующимобразом:

tij = t0 + τij.Новоезначениевременнойкоординатыtiзапоминаетсяииспользуетсявдаль-

нейшемдляопределениямоментавремениработыновогомодуляМij (новоговы-полненияалгоритмаАijиоператораР(tij)корректировкивременнойкоординатыti).

КогдаимитацияодновременнопоявившихсясобытийСijзавершена(выполне-нысоответствующиеалгоритмыАij модулейМijипроведеныкорректировкивре-менныхкоординатti),меняетсязначениемодельнойглобальнойпеременнойt0.

Для проведения корректной имитации исследуемых процессов необходимострогособлюдатьвыполнениеследующегоправила:

событие Cij, происходящее в момент времени tij, может моделировать-ся только после того, как промоделированы все события, происшедшие в мо-мент времени ti (j – 1). В противном случае результат имитации может быть неверным.

Это правило (золотое правило моделирования) должно строго соблюдатьсяприпостроениимоделирующегоалгоритма.

Реализацияэтогоправиламожетпроводитьсяразличнымиспособами,аимен-но, с помощью фиксированных и переменных интервалов изменения модель-ноговремени t0.Частоихназываютсоответственноспособамификсированного(детерминированного)ислучайногошагов.Всоответствиисэтимразличаютсяследующиепринципыпостроениямоделирующегоалгоритма:повременноемо-делированиесдетерминированнымшагом(«принцип∆t»),повременноемодели-рованиесослучайнымшагом(моделированиепо«особым»состояниям).

Рассмотрим указанные выше подходы при реализации соответствующихпринциповмоделирования.

1. Повременноемоделирование с детерминированным шагом («принцип ∆t»). Приповременноммоделированиисдетерминированнымшагоммоделирующий

50

алгоритмодновременнопросматриваетвсемодулиМij моделичерездостаточномалыепромежуткивремени(шагмоделирования)ианализируетвсевозможныесостояния событий Сij. Для этого определяется минимальный интервал време-ни∆t,втечениекоторогоосуществляютсяэлементарныеоперацииЭОij.Величи-на∆tпринимаетсязашагмоделирования.

Способмоделированиясдетерминированнымшагомсостоитизсовокупно-стимногократноповторяющихсядействий,последовательностькоторыхрассмо-тримнавременнойдиаграмме(см.рис.2.2,нижняячасть(1)).

Приимитациипо«принципу∆t»модельноевремяt0меняетсякаждыйразнавеличинушага∆t.Тогдавмоментывремени0,∆t1,2∆t1,3∆t1ит.д.вимитацион-ноймоделипроисходятсобытияS0,S1,S2,S3ит.д.Этоозначает,чтомоделирую-щийалгоритмобеспечивает«обслуживание»техсобытийСij,которыепопадаютвнутрьочередногоинтервала∆t.

Нарис.2.2винтервал(S0,S1)попадаютсобытияС11,С31,С21.Считается,чтоонипроисходятодновременновмомент t0= ∆t.Моделирующийалгоритмобе-спечиваетпоследовательноеобслуживаниеэтихсобытий,чтосводитсякимита-цииработымодулейМ11,М31,М21.Тоестьреализуетсявыполнениепар:А11иτ11,А31и τ31,А21иτ21.

Далеевмоментt0 = 2∆tмоделирующийалгоритминициируетсобытиеS2.Со-бытияС12,С22иС13такжепроисходятодновременно,поэтомуинициируетсявы-полнениевмоделипар(А12иτ12),(А22и τ22)и(А13иτ13).

Времяt0 получаетприращениеназаранеевыбраннуювеличину∆t,амомен-тыреагированиямоделирующегоалгоритманапоявлениесобытийSlнесвязанысмоментамиtijпоявлениясобытийвреальнойсистеме.

Такимобразом,точностьмоделированияоперацийисобытийСijопределяет-сяшагом∆tизменениямодельноговремениt0и,какправило,всесобытияобслу-живаютсявточке,соответствующейверхнейграницеинтервалаизменениягло-бальнойпеременнойвремениt0.

Следует отметить, что построение моделирующего алгоритма по «принци-пу∆t»весьманеэкономичносточкизрениярасходавремениработыкомпьютера.Есливтечениедлительногопериоданиодинизэлементовсистемынеможетиз-менитьсвоегосостояния,топрогонымоделисшагом∆tбудутсовершатьсявпу-стую.

2. Повременное моделирование со случайным шагом (моделирование по «осо-бым» состояниям).

Вобщемслучаесистемаможетнаходитьсявдвухсостояниях:– обычноесостояние,вкоторомсистеманаходитсябольшуючастьвремени;– особоесостояние,характерноедлясистемывнекоторыемоментывреме-

ни, совпадающие смоментамипоступления в систему воздействийиз окруже-ния,выходаоднойизхарактеристиксистемынаграницуобластисуществованияит.д.Например,устройствоработает–обычноесостояние,устройствозакончи-лоработу–особоесостояние.Любоескачкообразноеизменениесостоянияобъ-

51

ектаможет рассматриваться примоделировании как переход в новое «особое»состояние.

Повременноемоделирование со случайнымшагом (от события к событию)заключаетсявтом,чтомоделирующийалгоритмпросматриваетмодулиМijмо-делитольковтакиемоментывремениml,которыесоответствуютмоментамtijпо-явлениясобытийвреальнойсистеме(см.рис.2.2,нижняячасть(2)).ОбработкусобытийСij, одновременно появляющихся в реальной системе, моделирующийалгоритмосуществляетпоследовательнопринеизменноммодельномвремениt0.Например,событияС12 иС22вреальнойсистемепроисходятодновременно.Вмо-делисначалареализуетсяалгоритмА12 имодифицируетсякоординатаt1навели-чинуτ12,а затемвыполняетсяалгоритмА22имодифицируетсякоордината t2навеличинуτ22.

Такимобразом,t0каждыйразсдвигаетсянавеличину,равнуюминимальномузначениюприращениямодельноговремениτij,котороеполучаюткоординатыti.

Длительность шага ∆t – величина случайная. Этот способ отличается от«принципа∆t»тем,чтовключаетпроцедуруопределениямоментавремени,со-ответствующегоближайшемуособомусостояниюпоизвестнымхарактеристи-камτij.

Стоит обратить внимание еще на один способ построения моделирующегоалгоритма – позаявочный способ.

Примоделированиипроцессовобработкипоследовательноидущихсообще-ний (заявок) целесообразно строить моделирующие алгоритмы «позаявочнымспособом»,прикоторомпрослеживаетсяпрохождениекаждойзаявкиотеевходавсистемуидовыходаееизсистемы.Итолькопослеэтогоосуществляетсяпере-ходкрассмотрениюследующейзаявки.Такогородамоделирующиеалгоритмывесьмаэкономныинетребуютспециальныхмердляучета«особых»состоянийсистемы.Однако этот способможет использоваться только в простыхмоделяхвслучаяхпоследовательныхзаявок,неопережающихдругдруга,таккаквпро-тивномслучаестановитсявесьмазатруднительнымучетвзаимодействиязаявок,поступившихвсистему.

Стоитотметить,чтомоделирующиеалгоритмымогутстроитьсянанесколь-кихпринципаходновременно.Например,общаяструктурамоделирующегоалго-ритмабазируетсянапринципеособыхсостояний,амеждуособымисостояниямидлявсехзаявокреализуетсяпозаявочныйспособ.

Независимоотспособаизменениямодельноговремениt0моделирующийал-горитмпредусматриваетвыполнениеследующихдействий:

– выборсобытийвмодели,которыенеобходимообслужитьприодномитомжемодельномвремениt0;

– обслуживаниесобытий(инициализациямодулей),которыеимеютодинако-воевремяинициализации;

– определение очередного значения модельного времени по окончании об-служиваниявсеходновременных(впределахшага)событий;

52

– корректировкавременнойкоординатымоделиt0;– проверкаусловийокончаниямоделирования(либоповременизавершения

имитации,либоповыполнениюдругихусловийвсистеме).Указанныевышедействиявыполняетмоделирующийалгоритмввидеуправ-

ляющейпрограммымоделирования.КаждоесобытиеСij вмодели,являющеесярезультатом работы модуля Мij, обслуживается управляющей программой мо-делированияитребуетдляреализациинекоторогоресурсакомпьютерного (ма-шинного)времениtм.Чемчащеобслуживаютсясобытия,тембольшевозрастаетвремямоделированиянакомпьютере.Сэтойточкизренияспособдетерминиро-ванногошагаизмененияt0являетсяболееэкономичным,посколькуимеетгруп-повоеобслуживаниевсехсобытийCij, которыепопаливнутрьочередногошагаизменения∆tмодельноговремени.

Способдетерминированногошагаприменяетсявслучаях:а)когдасобытияCij распределеныравномернонавсеминтервалемоделиро-

ванияиможноподобрать такойинтервал∆t, которыйобеспечитминимальнуюпогрешностьимитации;

б)когдасобытийоченьмногоионипоявляютсягруппами.Втехслучаях,когдасобытияСij распределенынеравномерноипоявляются

они через значительные временные интервалы τij применяется способ модели-рованияпо«особымсостояниям».Вэтомслучаеонэкономичнееиточнееинапрактикеонполучилнаибольшеераспространение.

2.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.2.1. ЭТАПЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Построение имитационноймоделии ее исследование включает следующиеэтапы:

Iэтап–обследованиеипостроениесодержательногоописанияобъектамо-делирования;

IIэтап–построениеимитационноймодели;IIIэтап–экспериментальноеисследованиемодели.Порядокработынакаждомизперечисленныхэтаповсозданияииспользова-

нияимитационныхмоделейпредставленнарис.2.3.Рассмотримтехнологическиеособенностиэтаповимитационногомоделиро-

вания.I этап. Обследованиеипостроениесодержательногоописанияобъектамоде-

лированиявключает:– определениецелейизадачмоделирования;

53

Р и с . 2.3. Этапы имитационного моделирования

54

– выборуровнядетализацииописанияобъектаидекомпозицияобъекта;– определениевходныхфакторовивыходныхпоказателейобъекта;– определениепараметров,втомчислепеременных,ограниченийидр.ха-

рактеристикэлементов(процессов,операций)объекта;– построение содержательного описания объекта и определение структуры

модели;– оценкаадекватностисодержательногоописанияобъекта.Определение цели исследования объекта и задачимоделирования осущест-

вляется исследователем совместно с заказчиком в результате анализа проблем,возникающих в процессе создания и (или) функционирования объекта (напри-мер,системытаможенногоконтроля).

Цельисследованияобъектаопределяетцельпостроенияимитационноймоде-ли,аследовательно,изадачимоделирования.Такимизадачамимогутбыть:

– выявление функциональных соотношений между входными факторамиивыходнымипараметрами(показателями)системы;

– анализчувствительностимодели,т.е.определениереакциивыходныхпа-раметров(показателей)навходныевоздействия(факторы);

– оценкаповедениясистемывконкретныхусловиях(внешнихивнутренних)деятельностисистемы;

– определениепараметровипоказателейкачествафункционированиясисте-мы;

– сравнительныйанализивыборальтернативныхвариантовсозданияи(или)функционированиясистемы;

– оптимизацияпараметровипоказателейсистемы.Для конкретныхцелейи задачмоделированияосуществляется выборуров-

нядетализацииописанияобъектаидекомпозицияобъекта,определениевходныхфакторовивыходныхпоказателейобъекта,определениепараметров,втомчислепеременных,ограниченийидр.характеристикэлементов(процессов,операций)объекта.

Этиработыосуществляютсянабазеизученияреальногосостоянияисследуе-могообъектапутемегообследования.

Основнаяработапообследованиюобъектасостоитизпоследовательночере-дующихсяработповыявлениюфактическогосостоянияобъектаиоценкеполу-ченнойинформации(рис.2.4).

Выявление фактического состоянияобъектасвязанососбороминформациипоопределениюграницисследуемогообъектаиеговнешнейсреды,целевогона-значенияобъектаиегоэлементов,состоянияисследуемойпроблемы.Приэтомисточникамиполученияинформацииявляются:

– документы–положения,должностныеинструкции,приказыит.д.;– персонал(административно-управленческий,специалистытаможенныхор-

ганов,непосредственноучаствующиевпроцессетаможенногоконтроля),спомо-щьюкоторого устанавливаются и уточняются организационно-функциональная

55

структураобъекта(процессатаможенногоконтроля)путембесед,анкетированияит.п.;

Р и с . 2.4. Обследование объекта: информационная база и результат

– непосредственное наблюдение за процессом функционирования объекта,измерениеегоколичественныххарактеристик(хронометражтаможенныхопера-цийтаможенногоконтроля);

– аналогичные объекты и научно-техническая литература по исследуемойпроблеме (для вновь проектируемых объектов). При этом проводится анализопыта проектирования и процессов функционирования аналогичных объектов,поискисборнаучныхданныхидр.

Изучениепроцессовфункционированияобъектапозволяетопределитьпере-чень элементарных операций, происходящих в исследуемом объекте, перечнифункцийкакобъектавцелом,такикаждогоотдельногопроцессаиэлементар-ныхопераций.

Изучениеэлементовобъектаиихокруженияпредполагаетуточнениеназна-чениякаждогоэлемента,функции,которыеонвыполняетвпроцессеработывсейсистемы,конкретизациюеговходовивыходов,определениепромежуточныхпа-раметровипеременныхсостоянияобъекта.

56

Оценка полученной информации связана с осмыслением совокупности фак-торовсцельюформированиясодержательногоописанияобъектамоделированияи определения структуры имитационноймодели.Именно в результате анализаи оценки информации определяются релевантные (наиболее значимые с точкизренияпоставленнойцелиисследования)входныефакторыивыходныепоказате-лиобъекта,параметрыиограниченияобъектаиегоэлементов(процессов,опера-ций),видфакторовипараметров(детерминированные,стохастические,неопре-деленные)ииххарактеристики.

Результатыобследованияобъектаоформляютсяввидесодержательногоопи-санияобъектаимогутбытьпредставленыкаквнеформальном(словесномопи-сании),такивформальномвиде(блок-схемы,алгоритмы,таблицы,диаграммы,графы,временныеграфикиидр.).

Содержательноеописаниеобъектадаеткартинуфункционированияобъектавцеломиегоотдельныхэлементовприразличныхусловияхвоздействиявнеш-ней среды и содержит исходную информацию для определения структурымо-дели,т.е.длядальнейшейматематическойформализацииобъекта–построенияформализованнойсхемыобъекта.

Определить структуру имитационной модели – это значит необходимоопределитьсоставфункцийипроцессовобъекта(определитькомпонентыКi),переченьэлементарныхоперацийЭОijобъектаихарактерихвзаимодействия,вид аппроксимации этихоперацийЭОij* вмодели,переченьфактороввнеш-ней среды и характер их влияния на работу объекта (системы таможенногоконтроля).Приэтомследуетотметитьследующееважноеобстоятельство:длякаждой из элементарных операций модели необходимо согласование всегомножества входов и выходов.При таком согласовании должны соблюдатьсяобязательныеправила:

– выходлюбогоэлементадолженбытьлибовходомдругогоэлемента,либовыходомобъекта;

– входлюбогоэлементадолженбытьлибовыходомдругогоэлемента,либовходомэлементавнешнейсреды;

– каждыйвходмоделидолженявлятьсявходомкакого-либоэлементамоделивнутреннейструктуры;

– каждыйвыходмоделидолженявлятьсявыходомкакого-либоэлементамо-деливнутреннейструктуры.

Преждечемпереходитькэтапуматематическойформализацииобъекта,т.е.кпостроениюимитационноймодели,необходимопроверитьадекватностьсодер-жательногоописанияобъектапоотношениюкреальномусостояниюобъектаиееосновныхпринципов, таккак значительнолегчевноситьизменениянаначаль-ныхэтапахпостроениямодели,чемизменитьзамыселмоделированиянаэтапереализациимодели.Решитьвопрособадекватностисодержательногоописанияобъекта—значитсогласитьсясосновнымипредпосылкамиилогикой,которыебудутзаложенывмодель.

57

Проверка адекватности содержательного описания объекта является доста-точносложнойзадачей,таккакоценкапринципов,положенныхвосновумодели,являетсясубъективной.Оценкаадекватностиосуществляетсяпутемидентифика-цииисравненияосновныхположенийотносительноцелейобъекта, статическихидинамическиххарактеристикобъекта.Однимизраспространенныхметодовпро-веркиадекватностисодержательногоописанияобъектаявляетсярассмотрениеегоспециалистами,неучаствовавшимивразработке(независимаяэкспертиза),таккаконимогутболееобъективнорассмотретьзадачуизаметитьслабыестороны.Окон-чательноерешениеобадекватностисодержательногоописанияобъектапринима-етсязаказчиком,которыйприодобрениитакойконцепциипринимаеттемсамымвсеположенныевосновусодержательногоописанияобъектадопущения.

Основнымиошибкамиприформированиисодержательногоописанияобъектамогутбыть:

– неправильныйвыборкритериевилиограничений;– введение в содержательное описание объекта несущественных факторов

илиотсутствиевнемрядасущественныхфакторов;– неучтениерядаусловийфункционированияобъекта(например,отказытех-

ническихсредствкакнегативныефакторы,влияющиенарезультатфункциони-рованияобъекта);

– неправильныйвыборгипотез,положенныхвосновуструктурымодели(на-пример,посоставуэлементовобъекта,связеймеждунимивпроцессефункцио-нированияит.д.).

Всеэтивопросыявляютсяопределяющимипривыбореспособаформализа-цииобъекта–построенииформализованнойсхемыимитационноймодели.

II этап.Построениеимитационноймоделивключает:– постановкузадачиисследованияимоделирования;– выборспособаформализацииобъектаипостроениеформализованнойсхе-

мыимитационноймодели;– выборпринципапостроениямоделирующегоалгоритмаиразработкумо-

делирующегоалгоритма(управляющейпрограммымоделирования);– выбордополнительныхобеспечивающихблоков;– построениеимитационной(компьютерной)моделиобъекта:программиро-

вание,отладку;– оценкуадекватности,верификациюимитационноймодели.Правильная постановка задачи исследования и моделирования объекта во

многомопределяет качество решенияприкладной задачиметодоммоделирова-ния.Восновуметодологиирешенияприкладныхзадачисследованияимоделиро-ваниясложныхобъектовположеныследующиепризнаки:

– видихарактерфакторов,включенныхвмодель;– количествокритериев,используемыхдляоценкивариантоврешения.Систематизацияфакторовпоихроливмоделииопределяющихметодыис-

следованиямоделейприведенанарис.2.5.

58

Р и с . 2.5. Систематизация факторов, определяющих методы исследования моделей

Взависимостиотхарактерафактороввыделяют:– задачи,решениекоторыхосуществляетсявусловияхопределенности(име-

ютсятолькодетерминированныефакторы)–детерминированные задачи;– задачи, решение которых осуществляется в условиях случайных факто-

ров–стохастические задачи.Еслиимеютсятолькослучайныефакторысизвест-нымихарактеристикамиэтихфакторов,тозадачаклассифицируетсякакзадача,решениекоторойосуществляетсявусловияхриска;

– задачи,решениекоторыхосуществляетсявусловияхнеопределенныхфак-торовипротиводействия–задачи стратегической неопределенности (наличиеактивно действующих противников, преследующих собственные заранее неиз-вестныецели).

В зависимости от количества критериев выделяют: однокритериальныеимногокритериальныезадачивыборарешений.

Постановка детерминированных задач исследования и моделирования. Пустьизвестнывсепараметры(факторы),откоторыхзависятрезультатыфункциониро-ваниямоделируемогообъекта(процессовтаможенногоконтроля):

а–параметры-ограничения,налагаемыенаэлементырешения(неуправляе-мые,постоянныепараметры);

х –управляемыепараметры,неизвестныеэлементырешения.Результативный показатель (критерий, целевая функция) зависит от обеих

групппараметров,т.е.W = w(a, x).

59

Здесьхиавобщемслучаемогутбытьчисла,совокупностичисел(векторы),функцииит.д.

Необходимопостроитьиисследоватьимитационнуюмодельсцелью:а)определитьрезультативныйпоказатель(показатели)W = w(a, x)длязадан-

ных условийфункционирования объекта. Это типичная математическая задачарасчетапоказателейфункционированияобъекта;

б)определитьнеизвестныепараметры х = х*(х – элементырешения),прико-торыхпоказательэффективностиWобращаетсявмаксимум(илиминимум),т.е.

W w a xx X

* max{ ( , )}=∈

.

Выражение читается следующим образом:W* есть максимальное значениеw(a, x),взятоеповсемрешениям,входящимвмножествовозможныхрешений.Этотипичнаяматематическаязадачаоптимизации,т.е.задачанахождениямак-симумафункцииилифункционала(еслирешение хвключаетнетолькочисла,ноифункции,товеличинаw(a, x)являетсяфункционалом).

«Детерминированный» является самымпростымслучаемвмоделировании,когдавсеусловиявмоделиполностьюизвестнызаранее.

Постановка задач исследования и моделирования в условиях неопределенности. Пусть,помимодетерминированныхпараметров(факторов)аиперемен-ныхх,нарезультатфункционированиямоделируемогообъекта(процессовтамо-женногоконтроля)влияютнеизвестныепараметры(факторы)g.

Результативный показательW зависит от всех трех групп факторов:W = = w(a, x, g).

Необходимопостроитьиисследоватьимитационнуюмодельсцелью:а) определить результативные показатели функционирования объекта

W = w(a, x, g) призаданныхусловияхаихсучетомнеизвестныхфакторовg(за-дача расчета показателейфункционирования объекта с учетом вариантов неиз-вестныхпараметров g);

б)определитьтакоерешение(элементырешениях = х*)призаданныхусло-вияхаихсучетомнеизвестныхфакторовg,которое,повозможности,обеспечи-вает,например,максимальноезначениепоказателяW:

W w a x gx X

* max{ ( , , )}=∈

.

Этоужедругая,нечистоматематическая задача (см.оговорку«повозмож-ности»).Наличиенеизвестныхнеопределенныхфакторовgпереводитзадачумо-делированиявновоекачество:онапревращаеттипичнуюматематическуюзадачуоптимизациивзадачуоптимизациивусловияхнеопределенности.

Всоответствиисклассификациейфакторов(см.рис.2.5)здесьрассматрива-ютсяслучаи:

1) задачамоделированиявусловияхриска;2) задачамоделированиявусловияхнеопределенности(имеютсяслучайные

факторы,нораспределениеихнеизвестноилинеизученныеявления);

60

3) задачамоделированиявусловияхпротиводействияиконфликта.Задачи моделирования в условиях риска. Чтобы классифицировать задачу

моделированияснеопределеннымифакторамикакзадачу моделирования в ус-ловиях риска,необходимо,чтобывсеслучайныефакторыgбылистатистическиопределены.Этозначит,чтодляk-гослучайногофактораgkдолжныбытьиз-вестнывероятностныехарактеристики–законраспределенияР(g),математиче-скоеожиданиеМ[g],дисперсияσ[g]ит.п.ПриэтомпоказательW,зависящийотфакторовg,тожебудетслучайнойвеличиной.Такиезадачиназываютстоха-стическимизадачами,априсущуюимнеопределенность–стохастическойне-определенностью.

Например,стохастическимизадачамимоделированияпроцессовтаможенно-гоконтроляявляются:

1) задача совершенствования технологии таможенного контроля с цельюповышения пропускной способности таможни (таможенного поста). При этомвточностинеизвестно,какоеколичествоучастниковВЭД(физическихлиц)при-детнатаможнюзарабочийдень,когдаименноонибудутпоявляться,какиево-просырешатьисколькобудетпродолжатьсяобслуживаниекаждогоизних.Этовсеслучайныефакторы.Однакохарактеристикиэтихслучайныхвеличин,еслиихнет,могутбытьполученыстатистическимпутем(например,впроцессеобсле-дованиятаможниилитаможенногопоста);

2) задача организации работы информационно-технических средств тамо-женного контроля с целью уменьшения (исключения) времени простоя техни-ки за счетнеисправностейиремонтов.Отказытехники, длительностьремонтаи профилактики носят случайный характер. Характеристики всех случайныхфакторов,входящихвзадачу,могутбытьполученыпутемсборасоответствую-щейстатистическойинформации.

Задачи моделирования в условиях неопределенности. Когдаимеютсяслучай-ныефакторы,ихраспределениенеизвестноввидунеизученностиявлений(вклю-чая различные природные неопределенные явления). Результат W зависит нетолькоотвыбраннойстратегии(параметровХ),ноиотзначениянеопределенно-гофактораz,т.е.W=w(a, x, z).

Для таких задач диапазон возможных значений неопределенного факто-раZ(областьраспределенияфактораZ),какправило,либоизвестенисследовате-лю,либоимпредполагается.

Тогдаможносказать,чтоводнокритериальнойзадачерезультатWопределя-етсянамножествеХ × Z.ИеслимножестваХиZ конечны,тозначениякритерия(целевойфункции)Wможноопределитьзаранееисформироватьтакназываемые«платежныематрицы».

Здесьэлементамиплатежнойматрицыявляютсязначенияцелевойфункции,определяемыевыражением:

W = w(a, Xm, Zp),

61

гдеXm –m-йнаборзначенийпеременных,т.е.m-ястратегияисследователя ( , )m M=1 ;Zp – p-й набор значений неопределенных факторов, т. е. p-я стратегия противника

( , )p P=1 .

На практике решение подобных задач осуществляетсяметодом статистиче-ского моделирования.Моделирование заключается в многократном расчете помоделизначенийцелевойфункциидлявсехсочетанийстратегийисследователяипротивника,т.е.заполнение«платежнойматрицы».Приэтомисследовательза-ранееопределяетнаборызначенийуправляемыхпеременныхинеопределенныхфакторов. При вычислении значений целевой функции любой набор значенийнеопределенныхфактороввсегдапредставляетсобойнабордетерминированныхконстант.

Задача моделирования в условиях противодействия и конфликта. Конфликт-наяситуацияхарактеризуетсяналичиемнесколькихучастников,интересыкото-рыхне совпадают, а исход операции зависит от того, какие стратегии выберутучастникиконфликта.Примерамиконфликтовявляютсяконкуренциявэкономи-ке,соперничествовполитике,ситуации,складывающиесявходебоя,столкнове-ниялюдейвповседневнойдеятельности.

Дляанализаконфликтныхситуацийипринятиярешениявусловияхнеопре-деленности, создаваемойактивнымипротиводействующимиусилияминесколь-кихучастниковопераций,существуетспециальныйматематическийаппарат–те-орияигр.Задачатеорииигр–выработкарекомендацийповыборурациональногообразадействийучастниковмногократноповторяющегосяконфликта.

Задачи моделирования в условиях многокритериальности. Эффективностьфункционирования сложных системных объектов количественно оценивается,как правило, несколькими показателями.При этом очевидно, что оптимальноезначениеодногоилидаженесколькихпоказателейнеозначает,чтоданноесосто-яниеобъектанаилучшее.

Вэтихусловияхвозникает задачанахождениятакоговарианта (например,вариантатехнологиитаможенногоконтроля),вкоторомзначениявсехрассма-триваемыхпоказателейбылибыпустьинеоптимальными,новопределенномсмысле наилучшими по выполнению всех показателей одновременно. Такиезадачиназываютсямногокритериальными.Ониимеютразличноепроисхожде-ние,аименно:

– задачи,возникающиепримножествецелей.Имеетсямножестворазнород-ныхцелей,каждаяизкоторыхдолжнабытьучтенапривыбореоптимальногоре-шения;

– задачи, возникающиепримножествеобъектов.Рассматривается совокуп-ностьобъектов,качествофункционированиякаждогоизкоторыхоцениваетсяса-мостоятельнымкритерием;качествофункционированиясовокупностиобъектовоцениваетсявекторнымкритерием,составленнымизчастныхкритериев,харак-теризующихкаждыйобъект;

62

– задачи,возникающиепримножествеусловийфункционированияобъекта.Приэтомзаданспектрусловий,вкоторыхпредстоитработатьобъекту,иприме-нительнок каждомуусловиюкачествофункционированияоцениваетсянекото-рымчастнымкритерием;

– задачи, возникающие при множестве этапов функционирования. Приэтом рассматривается функционирование объекта на некотором интервалевремени,разбитомнанесколькоэтапов;качествоуправлениянакаждомэтапеоцениваетсячастнымкритерием,анамножествеэтапов—общимвекторнымкритерием.

Наиболее общая постановка многокритериальных задач выбора решенийпредставляетсяследующимобразом.

Wp = wp(a, x, g, z) → extr, p P=1, ;

Fi (x, g, z, b) {≤,≥,=}, 0, i m=1, .

Здесьа, b–постоянные,x –переменные,g –случайныеиz–неопределенныепараметры(факторы)объекта.

Задачи, в которых все критерии желательно максимизировать, называютсямногокритериальными задачамимаксимизации.Вмногокритериальных задачахминимизациикаждыйизкритериевжелательноминимизировать.

После четкой формулировки (постановки) задачи моделирования осущест-вляетсяформализацияисследуемогообъекта.

Способыформализациисодержательногоописанияобъектаввидеформали-зованнойсхемыимитационноймоделирассматривалисьвыше.

Было показано, что способы имитации и организации квазипараллельныхпроцессоввимитационноймодели (способыпостроениямоделирующегоалго-ритма),какправило,ориентированынаконкретныематематическиесхемыпред-ставления элементов исследуемого объекта (способы формализации содержа-тельногоописанияобъекта).

Разработка моделирующего алгоритма осуществляется путем реализацииодногоизпринциповорганизации: квазипараллельногопринципаΔt, принципа«особыхсостояний»,позаявочногоподхода.

Формирование имитационной модели должно сопровождаться оценкой ееадекватностисодержательномуописаниюисследуемогообъектаисоответствияпостановкезадачимоделирования.

Впроцессеоценкиадекватностиимитационноймоделиустанавливаетсясле-дующее:позволяетлимодельрешатьпоставленные задачимоделирования,на-сколькополнапредложеннаяформализованнаясхемамоделииотражаетлионафактическуюпоследовательностьразвитияпроцессоввреальнойсистеме.

Крометого,необходимопровестианализкаждойфункциии(или)процессавсоответствииссодержательнымописаниемобъектаиубедиться,чтоонанашла

63

своеотражениевформализованнойсхемеисследуемогообъекта(системы,про-цесса).

Принеобходимостиследуетпровестивычислениявнесколькихконтрольныхточкахсцельюопределенияприемлемостирезультатов.Дополнительнотребует-сяпровестианализразмерностейимасштабовпеременныхипараметровмодели.Еслиобнаруженыошибкивовзаимодействиикомпонентмодели,тонеобходимакорректировкамоделинаэтапееепостроения.

Возможно, что в ходе формализации слишком упрощены процессы и опе-рации, исключен из рассмотрения ряд важныхфункций исследуемого объекта,чтоприводиткнеадекватностиотображениявмоделиреальногосостояниядел.Вэтомслучаенужнакорректировкамоделинаэтапеформализацииобъекта(по-строенияформализованнойсхемы).

Еслиспособформализацииоказалсянеудачным,необходимоповторитьэтапсоставлениясодержательногоописанияобъектаивыборструктурыимитацион-ноймодели.

Наконец,еслиобнаружилсянедостатокинформацииобобъекте,тонеобходи-мовозвратитьсякэтапуобследованияисоставлениясодержательногоописанияобъекта.

Послетого,каксоставленаимитационнаямодельобъекта,полученозаключе-ниеотносительноееадекватности,осуществляетсяпрограммная реализация мо-делисиспользованиемсоответствующихсредств(языков)моделирования,аза-темавтономнаяикомплекснаяотладкапрограммымодели.

Впроцессеиспытанияимитационноймодели(пробныепрогонымодели)про-водится верификациямодели, т. е. оценка правильности реализации алгоритмафункционированияобъектамоделированиявходеегоимитациивмодели.Иссле-дованиесвойствимитационноймоделипредполагаетоценкуточностиимитацииявлений,устойчивостирезультатовмоделированияичувствительностипоказате-лейкизменениюпараметровмодели.

III этап.Экспериментальноеисследованиеимитационноймоделивключает:– планированиеэкспериментовпомоделированию;– постановкаэкспериментов,сбор,обработкаивыдачастатистическихдан-

ных–результатовмоделирования,проведениерасчетовиоптимизации(прине-обходимости);

– анализиинтерпретациярезультатов;– оценкаточностирезультатовмоделирования;– оценкаточностиидостоверностимоделивцелом.

Планирование экспериментовявляетсяхарактернойработойдляимитацион-ногомоделирования.Этадеятельностьосуществляетсясцельюцеленаправлен-ногоиэффективногополучениятребуемыхрезультатовмоделирования.Основ-нымивопросамипланированияимитационныхэкспериментовявляютсявопросыопределенияусловийэксперимента,аименно:

– выборначальногосостояниямоделируемогообъекта;

64

– выбормоментаначаласборастатистическихданных;– определениепродолжительностиэксперимента;– определениережимовработымоделиивыдачирезультатовмоделирования.Крометого,необходимоопределитьспособпроведенияимитационногоэкс-

перимента, а именно, определить число вариантов моделирования, количествоипоследовательностьварьируемыхпеременныхмоделиидр.

Следуетотметить,чтопереченьмероприятийпроведенияимитационногоэкс-перимента,впервуюочередь,определяетсяцелямиисследованияипоставленнойзадачеймоделирования.

Входепроведенияимитационныхэкспериментовнамодели(прогоновилиреализации модели) в соответствии с планом эксперимента осуществляетсясбор, обработка и выдача статистических данных–результатовмоделирова-ния.Принеобходимостивходеэкспериментаилипоегоокончанииосущест-вляются соответствующие расчеты или оптимизационные процедуры выборанаилучших(рациональных)решенийсточкизренияпоставленнойцелииссле-дования.Врамкахмоделимогутбытьразработанысоответствующиеблокиоп-тимизации,обеспечивающиеавтоматизированноерешениезадачвыбораопти-мальныхрешений.

Анализ и интерпретациярезультатовмоделированиязавершаеттехнологиче-скую цепочку этапов создания и использования имитационныхмоделей. В ре-зультатеанализаформулируютсявыводыотносительноповедениямодели,еепа-раметров,выдвигаютсягипотезыипредложенияотносительнооптимизируемыхпараметровмодели.

Есливходеинтерпретацииобнаружилисьошибкилибоприсозданиимодели,либоприформализацииобъектамоделирования, то осуществляется возвратнаэтапысоответственнопостроениясодержательногоописанияобъектаиегофор-мализации,т.е.наэтаппостроенияимитационноймодели(построенияформали-зованнойсхемы).

Результатомэтапаинтерпретациирезультатовмоделированияявляютсявсо-ответствииспоставленнойзадачейисследованияимоделированиялиборасчет-ныезначенияпараметровипоказателейфункционированияобъекта,либорацио-нальныепредложенияповыборурешенийотносительноисследуемойпроблемы(задачи).

Рядомсинтерпретациейиобоснованиемрезультатовмоделированиявсегдастоятвопросыточностиполученныхрезультатовмоделирования,точности и до-стоверности моделивцелом.Следуетотметить,чтопроблемаоценкиточностиматематическихмоделейвметодологическомпланеещедоконцанерешена,раз-работанылишьподходык ее решению,на основе которыхможнооценитьпо-грешностирезультатовконкретноймодели.Приэтом,какправило,рассматрива-ютсяследующиевидыпогрешностейкомпьютернойимитационноймодели:

– погрешностимоделирования,возникающиеиз-занеточногозаданияисход-ныхданных(илинезнанияихприроды);

65

– погрешностимоделирования,возникающиеврезультатеупрощенияисход-нойматематическоймодели;

– погрешностирасчета выходныххарактеристикиз-за дискретнойреализа-цииматематическойимитационноймоделиввидекомпьютерноймодели;

– погрешности моделирования, обусловленные ограниченностью выборкистатистическихданныхилиограниченнымчисломслучайныхиспытаниймоделинакомпьютере.

Таким образом, в результате итерационного процесса построения содержа-тельногоописанияобъектаиимитационноймодели,ееисследования,корректи-ровкииоптимизациипараметровполучаемрешениепоставленнойзадачимоде-лирования.

Стоитотметить, что задачавыборарешенийметодомимитационногомоде-лированияосновываетсянапоследовательномсжатиимножестварассматривае-мыхвариантовпутемотбраковкинеконкурентоспособныхилинеосуществимыхальтернатив.Этотпроцессначинаетсяужеприформулировкевариантовмодели-рованияипродолжаетсявпроцессепостроенияиисследованиямоделей.Натехжепринципахосновываетсяиокончательныйвыборрешения.Вимитационныхмоделяхметодыотбрасываниянеэффективныхвариантовбазируютсякакнама-тематическихформализуемыхпроцедурах,такинаэвристических(неформаль-ных)методах.

Рассмотренная технология имитационного моделирования является общейиможетуточнятьсяидополнятьсявзависимостиотпостановкизадачиицелеймоделирования.

2.2.2. ПРИНЦИПЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Следуетотметить,чтополучитьматематическуюимитационнуюмоделькакинструментаисследованиясложныхобъектовжелаемогокачестваможноприсо-блюденииопределенныхправилвпроцессееесозданияиисследования.Прираз-работкеиисследованииимитационныхмоделейдолжнысоблюдатьсяследующие принципы(правила).

1. Принцип компромисса между ожидаемой точностью результатов моде-лирования и сложностью имитационной модели.Возможностьусложнениямо-делиограничиваетсяеестоимостьюивременемсоздания.Точностьопределяетсятребованиямиисследования (уровеньрискаприиспользованиирезультатовмо-делирования)ирасполагаемымиресурсами.Впроцессесозданияимитационноймоделинадоискатьразумныйкомпромисссиспользованиемкритерия«точностьмодели/затратынасозданиемодели».

2. Баланс точности, которыйвыражаетсявследующем:соразмерностьси-стематическойпогрешностимоделированияислучайнойпогрешностивзаданииисходных параметров модели (исходная неопределенность). Это правило уста-навливает:

66

– соответствиемеждуточностьюисходныхданныхиточностьюмодели;– соответствие точности отдельных элементов модели (точность модели

вцеломопределяетсяточностьюнаименееточногоэлементамодели);– соответствиесистематическойпогрешностимоделиислучайнойпогреш-

ностиприинтерпретациииусреднениирезультатовмоделирования.Изпринципабалансаточностиследуетсуществующеевпрактикеимитаци-

онногомоделированияправило, которое отражает тотфакт, чтопри сравнениивариантов системы в процессе исследования целесообразно осуществлять па-раллельное моделирование конкурирующих вариантов исследуемого объектаспоследующейоценкойразностиилиотношениясоответствующихпоказателей.Такиеоценки,какправило,рассматриваютсявкачестведоказательнойбазыпра-вильностипостроенияифункционированиямодели.Однакодляреализацииука-занноговышеправилависследованиидолжнасуществоватьдостаточногибкаясистемамоделей(системаэлементовмодели),котораяпозволялабыреализоватьмножествовариантовмоделированиядляпоискакомпромисса.

3. Разнообразие элементов и унификация их представления в модели. Онидолжныбытьдостаточныедляпроведенияконкретныхисследований.Этоправи-лопозволяетреализоватьтребованиеуниверсальностимоделейиихмногократ-ногоприменения.

4. Наглядность модели для исследователя, для пользователей (заказчиков)моделиипотребителейрезультатовмоделирования.Следуяэтомуправилумож-ноутверждать,чтомодель,построеннаянаобщепринятыхтерминах,использую-щаяудобныеизобразительныесредства,какправило,вызываетдовериеупользо-вателейиобеспечиваетдостижениеболеезначительныхрезультатов,чемменееудобнаяинаглядная.

5. Блочное представление имитационной модели,котороесвязываетсясде-композициейсистемы.Напрактикереализацияэтогопринципасводитсяксле-дующимэтапампереходаотполногоописаниякупрощенноймодели.Напервомэтапеопределяетсягруппатесносвязанныхэлементовнаиболееполноймодели,которыеможнобылобыописатьаналитическиилимоделироватьавтономно.От-дельныегруппыэлементовпредставляютсяввидеблоков.Навторомэтапеопре-деляется,насколькосущественноеилинесущественноезначениеимееттотилиинойблокдлярешенияданнойисследуемойпроблемы.Всоответствиисответомнаэтотвопросблокможноисключитьизрассмотрения,заменивегосвязьюилиупрощеннымблоком,либооставить,еслионсущественен.Приреализацииблоч-ногопредставленияследуетсоблюдатьследующиеправила:

– обменинформациеймеждублокамидолженбытьминимальным;– несущественным,подлежащимудалениюсчитается блокмодели,мало

влияющий на результат моделирования. Не исключено, что в последующемэтотблокможетбытьвключенвпроцессмоделирования.Длятакихслучаевв полной модели необходимо всегда предусматривать дополнительные воз-можности;

67

– вобщемслучаеблокмоделиможетиметьнесколькоупрощенныхэквива-лентовимоделированиеможетпроизводитьсявнесколькихвариантахпокаждо-муупрощенномуэквиваленту.

Блочное представление модели позволяет выделять для решения частныхзадач отдельные части исследуемой системы, которые функционируют на раз-личныхэтапахи(или)вразличныхрежимахработы.Притакоммоделированиипроцесс«рассекается»вовремени.Здесьважноотметить,чтооднамодельобе-спечивает входными воздействиями последующие. При выделении блоков попринципу различных режимов работы рассматриваются частныемодели, отра-жающиеработусистемыприразличныхвозмущающихиуправляющихвоздей-ствиях.

6. Специализация моделей. Этот принцип подтверждает целесообразностьиспользования относительно простых (малых), условных подмоделей (частныхмоделей),предназначенныхдляанализафункционированиясистемывузкомдиа-пазонеусловий.Этодаетвозможностьнеформальногосужденияосистемевце-ломпосовокупностичастныхпоказателей,полученныхнаусловныхподмоделях.Последовательноеобъединениеподмоделейвблокесоздаетмодель,удобнуюдляпрограммнойреализациии экспериментов.Упрощение должноограничиватьсямаксимальнодопустимойвеличинойразличиямеждусодержательнымописани-емобъектаимоделью,определеннойсточкизренияинтерпретациирезультатовмоделирования.Такоеразличиедолжнобытьнесущественнымилежатьвнеко-торомполедопуска.Этополедопускаопределяетсястатистическимиразбросамирезультатов,порождаемыхпогрешностямивпараметрахмодели,погрешностямивисходныхданных.

Проверка соответствиячастнойиполноймоделиможетосуществлятьсяпосходимостирезультатов,полученныхнамоделяхвозрастающейсложности.Приэтомправилаздесьследующие.Сначаламаксимальноупрощаетсямодель,потомосуществляетсяеепоследовательноеусложнениевпределахдопустимыхогра-ничений.Этиусложнениясопровождаютсяэкспериментальнымиисследования-миипроверкойадекватностимоделейнакаждомизэтапов.Различиедвухпосле-дующихмоделейпризнаетсянесущественным,еслионолежитвполедопуска,определенномпогрешностямиисходныхданных.Дляпересчетаэтихпогрешно-стейдопусканакаждомшагенеобходимопроводитьмногократнуюоценкувлия-нияпогрешностейпараметровнапоказательоценкирезультатовмоделирования.Заметим,чточемсложнеемодель,темсложнееисамаоценка.

Расчетдопусковпроизводитсяпонаиболеепростоймодели,которая,какпра-вило,включаетнеточныепараметрыописания.Этоправилоопределяеткомпро-миссмеждуточностьюопределениядопусковивычислительнымисложностями(сложностьюрасчетныхметодов).

Впрактикемоделированиярекомендуетсяразрабатыватьмодельтакимобра-зом, чтобы обеспечить робастность (устойчивость) результатов моделированиякнеточностииошибкам(погрешностям)исходныхданных.Впроцессесоздания

68

модели представляется целесообразным предусмотреть возможность выполне-ниясамойпроцедурыпроверкиееробастности.

Следуетотметить,чтомодельиправилаформированиясвойствмоделидолж-нырассматриватьсявихвзаимнойсвязи.Учетуказанныхвышетехнологическихпринципов(правил)созданиямоделейпозволитполучитьимитационнуюмодельтребуемогокачества.Преждечемиспользоватьтакуюмодельвнаукеипрактикетаможенногоконтроля,необходимопроверить,отвечаетлионапредъявленнымтребованиям.

2.3. ТРЕБОВАНИЯ К ИМИТАЦИОННЫМ МОДЕЛЯМ

К имитационным моделям, как и к любому инструменту, используемомувтехнологическомпроцессе,предъявляютсяопределенныетребования.Кмате-матическим имитационныммоделям как инструменту исследования процессовтаможенногоконтроляпредъявляютсяследующиетребования.

1. Модель должна удовлетворять требованиям полноты, адекватности, обе-спечивать возможность включения и варьирования достаточно широким спек-тром параметров и изменений. Это необходимо для получения моделей, удов-летворяющих требованиям точности воспроизведения исследуемого объекта.Полнота модели должна рассматриваться с ряда точек зрения. Прежде всего,функциональнаяполнота:модель должна воспроизводить тефункции, которыеприсущи исследуемому объекту. Кроме того, модель должна быть достаточнополной для обеспечения рассмотрения значительно большого числа вариантовитребуемойточностирезультатовмоделированияивцеломрезультатовисследо-вания.

2. Модельдолжнабытьдостаточноабстрактной,чтобыдопускатьварьирова-ниебольшимчисломпеременных.Приэтомвстремлениикабстрактностиваж-но,чтобынебылутерянфизическийсмыслисследуемогообъектаивозможностьоценкиполученныхрезультатов.

3. Модельдолжнаудовлетворятьтребованиямиусловиям,ограничивающимвремярешения задачи.Приисследованиив реальноммасштабе временидопу-стимое время решения определяется ритмом функционирования объекта (ре-ализации операций таможенного контроля). Для достижения опережения илисинхронностиспроцессамивнутриобъектадолжнабытьрешенаупреждающаязадачасозданиясредствмоделирования,учитывающихспецификуисследуемогообъекта(процессовтаможенногоконтроля)иобеспечивающихавтоматизирован-ноепостроениеиисследованиемоделей.Этооченьважносточкизренияэконо-миивременныхитрудовыхресурсов.

4. Модель должна быть реализуема. Она должна ориентироваться на ре-ализацию с помощью существующих компьютерных средств и современных

69

информационныхтехнологий,т.е.должнабытьфизическиосуществиманадан-номуровнеразвитиятеории,техникиитехнологиисучетомусловийиограниче-нийконкретнойорганизации–заказчикамодели(иливцеломсистемымодели-рования)ипотребителярезультатовмоделирования.

5. Модельдолжнаобеспечиватьполучениеполезнойинформацииобобъектевпланепоставленнойзадачиисследования.Всвязистем,чтовбольшинствеслу-чаевматематическиемоделистроятсясцельюоптимизациипараметровимоде-лируемыхпроцессов,этотребованиеследуетпониматькактребованиеоптимиза-циимодели.Информация,полученнаяспомощьюмодели,должнаобеспечиватьдиагностику проблемной ситуации, расчет значений параметров и показателейдеятельности таможенных органов, позволять определять пути достижения ихэкстремальныхзначений.

6. Модельповозможностидолжнастроитьсясиспользованиемобщеприня-тойтерминологии.

7. Модельдолжнапредусматриватьвозможностьпроверкиистинностисоот-ветствияееоригиналу,т.е.обеспечиватьпроверкуадекватностииливерифика-цию.

8. Модельдолжнаобладатьсвойствомробастности,т.е.устойчивостипоот-ношениюкпогрешностямиошибкамвисходныхданных.Впротивномслучаекорректноеиспользованиерезультатовмоделированиявозможноприотноситель-но небольших изменениях исходных данных. Это требование особенно важноприпринятиирешенийвусловияхотносительнонизкойточностиисходныхдан-ных,аименно,высокойстепенинеопределенностипроблемныхситуацийвнутриобъекта,неопределенностиусловийразвитиявнешнейсреды,условийпрогнози-рованияпараметровсистемытаможенногоконтроля.

Следуетотметить,чтовкачественепременныхтребованийкимитационныммоделям, как правило, выступают требования обеспечения заданных достовер-ности, точности результатов при минимальных затратах на их разработку. Этитребования могут быть реализованы путем создания специализированной про-граммнойсредыиинформационнойтехнологииимитационногомоделирования.

2.4. СРЕДСТВА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Технология имитационногомоделирования предполагает этапыпрограмми-рования,отладкииэксплуатациикомпьютерноймодели.Дляпроведенияуказан-ныхработварсеналесовременныхпрограммныхсредствсуществуютсредства,специальноприспособленныекнаписаниюпрограмммоделирования.Этоспеци-ализированныеязыкимоделирования,восновекоторыхлежитспециальнаяси-стемапонятий,обеспечивающаяболеевысокийуровеньформальногоописания

70

объекта, т. е. написание программымодели.В принципемодельможно реали-зовать на любом универсальном алгоритмическом языке. Однако при этом не-обходимобширныйобъемзнанийвобластипрограммированияизначительныевременныезатраты.

Отличительными признаками специализированных языков моделирования,обеспечившимиихширокоеприменение,являются:

– краткостьиточностьвыраженияпонятий,характеризующихимитируемыепроцессы, удобные средства формализации и воспроизведения динамическихсвойствмоделируемогообъекта;

– сравнительнонебольшоевремяразработкииотладкипрограммымодели,котороесокращается засчетпредварительнойразработкистандартныхподпро-грамм;

– наличиеэффективныхметодоввыявленияошибокимитации;– автоматическоеформированиетиповданных,соответствующихпринятому

способуимитацииинеобходимыхвпроцессеимитационногомоделирования;– наличиеудобныхсредствнакопленияипредставлениявыходныхданных–

результатовмоделирования;– возможностьимитациистохастическихпроцессов,наличиепроцедургене-

рированияианализаслучайныхвеличинивременныхрядов.Языки моделирования различаются: методами организации моделирования,

наименованиямииструктуройблоковмодели,способамипроверкиоперацийиус-ловийвзаимодействияэлементовмоделирования,видамистатистическихиспыта-ний,возможностямипоизменениюструктурымодели.Например,взависимостиотспособаформализованногоописанияреальныхобъектовиметодоворганизацииквазипараллельногопроцессавимитационноймоделиязыкимоделированиямо-гутбытьориентированынапросмотрактивностейиработ(GSP,GSL),наописа-ниевыполнениясобытий(Симскрипт,Симпак),науправлениепроцессами(SOL,SIMULA),навзаимодействиетранзактамииагрегатами(GPSS).Каждыйизязыковмоделированияимеет своипреимущества и особенности.Однакоих объединяетобщеесвойство–близостькязыкуспециалистов-аналитиков.

Использование языков моделирования облегчает написание программымо-дели,обеспечиваетболеестрогоеследованиевыбраннойконцепциипостроениямодели,помогаетчеткоклассифицироватьэлементысистемы,обеспечиваетгиб-костьпрограммы(возможностивнесенияизменений),позволяетразличатьэле-ментыодногоклассапоиххарактеристикамисвойствам,описываетсвязимеждуэлементамисистемыивнешнейсредой,позволяеткорректироватьчислоэлемен-товмоделивсоответствиисизменениямивнутреннихпараметровмодели.

При выборе средств моделирования обычно исследователя интересуют двегруппы их свойств: изобразительные возможности и удобство работы при ис-пользованиипрограммногопродукта.

Под изобразительными возможностями языка моделирования, как прави-ло,понимаютсоставоператоровмоделирования,наличиедоступакмодельным

71

характеристикам, возможностибазовогоуниверсальногоязыкапрограммирова-ниядляреализацииалгоритмов.

Удобство работы с системой моделирования определяется технологией ееиспользования. Технологичность использования средств моделирования опре-деляется наличием средств автоматизации представления и интерпретации ре-зультатов моделирования; возможностями по управлению имитационным экс-периментом; расширенным составом средств планирования экспериментовиобработкирезультатовмоделирования;наличиевозможностиуправленияпро-цессомсборастатистикивходемоделирования;наличиемсредствотладкиидиа-гностики;наличиемудобныхсредствввода-выводаинформации.

Языкимоделированияпостоянносовершенствуются.Этомуспособствуетже-ланиеспециалистов-исследователейосвободитьсяотнесвойственнойимработыпрограммированиямодели, темсамымсократитьресурсы (временныеи трудо-вые)наразработкуимитационноймодели.

Одним из современных направлений создания специализированных языковмоделированияявляетсясозданиеобъектно-ориентированныхсистеммоделиро-вания, способныхнастраиваться на любой объектмоделирования из заданногокласса. Это сложные программные комплексы, в которые, помимо собственнопрограммимитации,входятпрограммыавтоматическогопреобразованияэлемен-товреальнойсистемыисхемихсопряжениякстандартнойформе,атакжерядвспомогательныхобслуживающихпрограмм.Зачеловекомостаетсялишьнефор-мальнаячастьдействий:постановказадачииинтерпретациярезультатовмодели-рования.Всеостальныеработы (описаниеобъектамоделированияв требуемойформеприпомощизаранееопределенныхматематическихсхем,построениемо-делирующего алгоритма, его программирование, организация вычислительногопроцессанакомпьютере)автоматизируютсяивыполняютсяприпомощиспеци-альных,заблаговременноразработанныхпрограмм.Примеромтакихсистеммо-делирования является современная методология моделирования SADT, в част-ности, пакет Service Model – для имитационного моделирования выполнениябизнес-процессов,пакетIDEFидр.

Наличиетакихобъектно-ориентированныхсредствмоделированиядаетвоз-можность решать задачи анализа и синтеза системных объектов специалистамвконкретнойпредметнойобласти,неимеющимспециальнойподготовкипомо-делированиюипрограммированию.

72

2.5. ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В НАУКЕ И ПРАКТИКЕ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Какбылопоказановыше,созданиеимитационноймоделииееиспользованиедляисследованиятехнологийтаможенногоконтролясводитсякследующимра-ботам(рис.2.6):

– постановказадачимоделирования;– построениеформализованнойсхемыобъектамоделирования;– разработкамоделирующегоалгоритма;– программнаяреализацияимитационной(компьютерной)модели;– экспериментальноеисследованиеимитационноймодели;– анализ,обработкаиинтерпретациярезультатовмоделирования;– оценкаточностимодели(верификациямоделиирезультатовмоделирования).

Р и с . 2.6. Этапы имитационного моделирования технологии таможенного контроля

Постановка задачи–наиболееважныйэтапмоделирования,способныйобе-спечитьправильноерешениепроблемы(задачи).Посодержаниюпостановказада-чивключает:определениеобъектаисследованияимоделирования(посхеметипо-вогоописания),формированиецелеймоделирования,заданиепараметровобъектаиусловийуправленияими,атакжекритериевоценки.Важностьэтогоэтапаопре-деляетсятем,чтовсепоследующиеэтапымоделированияпроводятсясориентаци-ейнаопределеннуюцельмоделирования.Правильноеформулированиецелимо-делированияможетбытьосуществленотольковрезультатеанализаметасистемы,

73

вкоторуюисследуемаясистемавходитвкачествеэлемента,или,другимисловами,врезультатеанализавзаимодействиясистемысвнешнейсредой.Откачествапо-становкизадачивомногомзависитадекватностьмоделиреальнойсистеме,поэто-мупостановкузадачидолжныосуществлятьпрофессиональныеспециалисты,хо-рошознающиеобъектиегомиссию.

Построение математической имитационной модели,котораясоответствуетструктуреипроцессаммоделируемойсистемы.Построениеиформализациямо-делидолжныполностьюсоответствоватьпостановкезадачииусловиямнаиболееэффективнойреализациимодели.В зависимостиотвыбранноготипаимитаци-онногомоделированиянаэтомэтапеотисследователятребуетсяподробнаяпро-работкатехилииныхмодельныхструктур:наблюдаемыхиуправляемыхпоказа-телей,взаимосвязеймеждуними,процессов,имеющихместовсистеме,атакжеформализация (математическаяи графическая) выделенных взаимосвязейи за-кономерностейизменениясостоянийобъектовсистемы.Основнаяпроблемаприматематическойформализациимодели(созданииматематическоймодели)заклю-чаетсявнахождениикомпромиссамеждупростотоймоделииееадекватностьюисследуемой системе. Осуществление данного этапа предполагает достаточнохорошеезнаниематематическихметодовиосуществляется,какправило,матема-тиками.Однакоэтапможетбытьисполненипрофессиональнымиспециалистами(экономистами,специалистамитаможенногодела),умеющимиуверенноисполь-зоватьсовременныйматематическийаппарат.

Разработка моделирующего алгоритма и метода исследования моделиосу-ществляетсявслучаеневозможностирешениязадачи(модели)спомощьюиме-ющихся известныхматематическихметодов или алгоритмов.Это чрезвычайносложныйитрудоемкийэтап.

Исследование модели предполагает применение математических методови (или) постановку целевых экспериментов на модели, получение результатовмоделирования. Этот этап предполагает заполнение модели исходными данны-ми.Такиеданныенеобходимыдлядальнейшейимитациислучайныхпроцессовмодели,вероятностноераспределениекоторыхприотсутствиивнешнихуправ-ленческихвоздействийопределяетсянаосновеисторическихданных.Характер-ным для этого этапа является планирование экспериментов. Эта деятельностьосуществляется для целенаправленного и эффективного получения требуемыхрезультатовмоделирования.

Программная имитация(компьютерныйэксперимент)измененийвсистемеосу-ществляетсянаосновеисходныхданных,подаваемыхнавходзначенийпараметровиматематическойформализациивзаимосвязейобъектовилипроцессовсистемы.

Анализ статистических данных,собранныхвпроцессемоделирования,иин-терпретация результатов моделирования.На основе собранных данных дела-ютсявыводыовозможныхсостоянияхсистемывбудущем,обоптимальныхиз-менениях, которые можно внести для улучшения функционирования системывотношениинекоторыхкритериев.Дляполучениядостовернойстатистики,на

74

основаниикоторойвозможносделатьвыводыосостояниисистемывнастоящеми будущем, как правило, необходимо произвести достаточно большое количе-ствоэкспериментов(покрайнеймере,порядкасотен),посколькубольшоечислоимитацийсглаживаетвероятностныйхарактерполучаемыхрезультатов.Анализиинтерпретациярезультатовмоделированияпредставляютсобойответственныйэтапмоделирования.Врезультатеанализаформулируютсявыводыотносительноповедениямодели,еепараметров,выдвигаютсягипотезыипредложенияотноси-тельнооптимизируемыхпараметровмодели.

Несмотрянауниверсальныйхарактерметодаимитационногомоделированиядляисследованиясложныхпроцессовиявлений,использованиеимитационногомоделированияограничиваетсябольшойтрудоемкостью,связанной,преждевсе-го,спостроениемимитационноймоделикаккомпьютернойпрограммнойсредыисследования,какправило,приограниченныхвременныхифинансовыхресур-сах,выделяемыхнаисследованиесложныхобъектов.Крометого,дляимитаци-онногомоделированиянеобходимоиметьдостаточнообширныезнаниявобластитеориимоделирования,формализацииисследуемыхпроцессов,построенияуни-кальных моделирующих алгоритмов и программ, прикладных математическихметодовисследованиямоделей,методовпредставленияиинтерпретациивходнойивыходнойинформации,втомчислеивероятностной.

Внастоящеевремясоздаютсяинструментальныесредствамоделирования–системымоделирования.Какправило, это сложныеи дорогостоящиепроблем-но-ориентированныепрограммныепродуктыобщего назначения.Использованиетакихсистеммоделированиядляпостроенияиисследованиямоделейспециали-зированных технологий таможенного контроля недостаточно эффективно, таккакмножествоспецифическихфункций,приемовматематическойформализациипроцессовиихсвойствпрактическиоказываютсянедоиспользованными,невос-требованными,избыточными,адлямоделированияуникальныхтехнологийта-моженнойдеятельностимогутоказатьсяинедостаточными.

Отсутствиеинструментальныхсредствимитационногомоделированияиме-тодикрешенияприкладныхзадачсистемногоисследованиясложныхпроцессовтаможенногоконтролясоздаетопределенныетрудностиприпланированиипока-зателейтаможенногоконтроля,приконтролеихвыполненияввыработкеуправ-ляющихвоздействий,припрогнозированииразвитияситуацийпотипу«чтобу-дет,если…»иразработкепредложенийпоупреждениюнегативныхпоследствийразвитияситуацийсучетомвсехвидоврисков.

Вэтойсвязипредставляетсяцелесообразнымсозданиеиприменениеспеци-альной системы имитационного моделирования, ориентированной на исследо-ваниепроцессов таможенного контроля, а также созданиена баземетодаими-тационного моделирования комплекса методик для решения нижеследующихприкладныхзадач.

1. Выявление и анализ «узких мест» в системе таможенного контроля.Приэтомможетбытьисследованаоднаизосновныхпроблемлюбогоуправляемого

75

процесса–выполнениефункций,операцийипроцедурврамкахсложногопро-цессатаможенногоконтроляприперемещениитоваровитранспортныхсредствчерезтаможеннуюграницусучетомвлиянияразличныхвнешнихивнутреннихфакторов,втомчислеслучайных,атакжесучетомфункционирующихсовмест-но совокупностей различных ресурсов (ограничений): кадровых, материально-технических,финансовых,информационных.

2. Оценка, планирование и прогнозирование результативных показателей си-стемытаможенногоконтроля.Приэтомможетбытьрешеназадачавыбораопти-мальных(рациональных)параметровсистемыипроцессовтаможенногоконтролявзависимостиоттребуемых(планируемых)показателейсучетомтаможенныхри-сков,атакжерисковыхситуацийвработедолжностныхлицтаможенныхорганов.

3. Организация информационнотехнического взаимодействия в процессерешенияфункциональных задач таможенного контроля, синхронизация работыразнородныхэлементовтаможенногоконтроляивнешнихсистем,планированиесовместной работы людей, автоматизированных информационно-техническихсистем,техническихсредствтаможенногоконтролясцельюсокращениянепро-дуктивныхдействий,времени,ресурсовтаможенныхорганов, а такжеулучше-ниярезультативностииповышениякачестватаможенногоконтроля.

4. Разработка компьютерных системтренажеров,позволяющихсоздаватьразличныеучебныеситуации,максимальноприближенныекреальнойдействи-тельности,сцельюотработкипроцессовпринятиярешенийвусловияхразлично-городарисковиоценкиполучаемыхрезультатов,обученияспециалистовтамо-женныхорганов(втомчислеистудентовАкадемии)осуществлятьоптимальныепрактическиедействиявпроцессетаможенногоконтроля.

Следуетотметить,чтосозданиеспециализированнойсистемыимитационногомоделированиядляавтоматизациипостроенияиисследованиямоделейтаможен-нойдеятельностиявляется трудоемкимпроцессом.Нотакая системасоздаетсяодинразииспользуетсявсякийраз,когдапоявляетсянеобходимостьисследова-нияпроцессовфункционированиясложноготаможенногообъекта,процесса,яв-ленияи(или)ситуации,аименно,необходимостьанализа,оценкииоптимизациипараметров и показателей системы таможенного контроля, функционированияинформационно-технических средств, обоснования структуры и требуемых ре-сурсов, определения загрузкирабочихмест,пропускныхспособностейобъекта(например,пунктовпропуска,отдельныхтрактовобработкиинформацииит.п.),«узкихмест»всистеме(технологии)таможенногоконтроля.

Такимобразом,дляпримененияметодовимитационногомоделированияире-шениятеоретическихиприкладныхзадачвнаукеипрактикетаможенногокон-троляпредлагаетсясозданиеспециализированнойсистемыимитационногомоде-лирования,ориентированнойнаисследованиепроцессовтаможенногоконтроляииспользованиееенепрофессиональнымивобластипрограммированияпользо-вателями.Основныеидеипостроенияиприменениятакойсистемыимитацион-ногомоделированиярассматриваютсяниже.

76

Гл а в а 3

КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

3.1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ, ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Процессимитационногомоделированиязаключаетсявпостроенииимитаци-онноймоделиипроведенииснейкомпьютерныхэкспериментоввсоответствиис поставленной целью. Построение имитационной модели и ее исследованиеявляются довольно трудоемкой и сложной задачей [13]. Трудоемким, преждевсего, является процесс построения имитационной модели как компьютернойпрограммной среды исследования. Сложной задачей является формализацияисследуемых процессов, организация в модели квазипараллельных процессови процессов приоритетного обслуживания [14]. Для имитационного моделиро-ваниянеобходимоиметьдостаточнообширныезнаниявтеориимоделированияипостановкиэкспериментов, статистикиитеориивероятностей, а такжемето-довоценкиадекватности,достоверностимоделейиточностирезультатовмоде-лирования.Сложностьзадачиусиливаетсяещеитем,чтонаиболеетрудоемкиеисложныеработыпомоделированию,какправило,приходитсявыполнятьвус-ловияхограниченныхвременныхифинансовыхресурсов,выделяемыхнаиссле-довательскиеработы[15].

Дляоблегченияиспользованияметодовимитационногомоделирования соз-даются инструментальные средства – системы имитационного моделирования(СИМ). Как правило, это сложные и дорогостоящие проблемно-ориентирован-ные программные продукты общего назначения. Использование таких системдля построения и исследования моделей сложных специализированных объек-тов,ккоторымследуетотнестиисферугосударственноготаможенногоконтроля,

77

представляется недостаточно эффективным, так как множество функций СИМобщего назначения, приемов математической формализации процессов и ихсвойств практически оказываются недоиспользованными, невостребованными,избыточными, а для моделирования специфических операций (функций) тамо-женногоконтролямогутоказатьсяинедостаточными.

Специализированнаясистемаимитационногомоделированияможетбытьис-пользована: при решении задач системного анализа и управления таможеннымконтролем;приопределении(прогнозировании)параметровипоказателейтамо-женногоконтроля;приоценкехарактеристикобъектовисубъектовтаможенногоконтроля(временоформлениятаможенныхдокументов,длиночередейнаоформ-ление,загрузкурабочихмест(временаработыипростоев,втомчислеивынуж-денных),пропускныхспособностейтаможни,таможенногопостаи(или)отдель-ныхтрактовобработкиинформации);приопределении«узких»мествзаданнойструктуресистемытаможенногоконтроля;привыбореоптимальных(рациональ-ных)структурыипараметровтаможенногоконтроля.

Цель создания специализированной системы имитационного моделирова-ния–созданиеинструментальнойсредымоделирования,ориентированнойнаис-следованиепроцессовтаможенногоконтроляиобеспечивающейавтоматизациюнаиболеетрудоемкихэтаповмоделирования–построенияимитационныхмоде-лей и проведения компьютерных экспериментов (исследование модели). СИМпредставляетсобойкомплексматематических,программныхиязыковыхсредств,позволяющихавтоматизироватьпроцесспостроениямоделейипостановкиком-пьютерныхэкспериментовсмоделью.

Основными функциямиспециализированнойСИМявляютсяобеспечениепо-строенияимитационныхмоделейпроцессовтаможенногоконтроляиихэкспери-ментальногоисследованиявсоответствииспоставленнымицелями.

Учитывая специфические функции таможенного контроля, динамичностьиприоритетностьвреализацииоперацийтаможенногоконтроля,разнородностьобъектов контроля и различные дисциплиныих обслуживания, а также другиеособенностиисследованияпроцессовтаможенногоконтроля,основнымизадача-миспециализированнойСИМможноназвать:

– моделирование параллельно протекающих процессов таможенного кон-троля,имитациюприэтомпроцессовприоритетногообслуживаниязадач (со-общений);

– моделирование процессов таможенного контроля разнородных объектов(документов,товаров,транспортныхсредств,участниковВЭДидр.);

– моделирование различных вариантов структурной организации процессатаможенного контроля с возможностью полного отображения технологическихоперацийнаразличномуровнедетализациипроцесса,втомчислесучетомогра-ниченныхресурсовтаможенныхорганов;

– сбор,обработкуивыдачустатистическихданныхпоосновнымпараметрамипоказателяммоделируемогопроцессатаможенногоконтроля.

78

Наряду с этим специализированнаяСИМдолжна создаватьсяпомодульно-мупринципу с учетомдальнейшего наращивания еефункциональных возмож-ностей.Онадолжнабытьориентировананапользователей,неимеющихспеци-альнойподготовкивобластимоделированияипрограммирования.

Для достижения указанных целей, функций и задач предлагается общая структура специализированной системы имитационного моделированиядляис-следованияпроцессовтаможенногоконтроля,представленнаянарис.3.1.

Р и с . 3.1. Общая структура специализированной системы имитационного моделирования

Ееосновнымифункциональнымиэлементамиявляются[15]:– подсистемаформализациипроцессатаможенногоконтроля;– подсистемамоделирования(моделирующийалгоритм);– подсистемагенерациивходныхпотоков;– подсистемасбора,обработкиивыдачирезультатовмоделирования;– подсистемаобеспечения.Рассмотримназначениеиособенностикаждойизподсистем.Подсистема формализации процессов таможенного контроля. Подсистема

предназначенадляформализациипроцессовтаможенногоконтроля,т.е.постро-енияформализованногоописания (формализованнойсхемы)исследуемогопро-цессатаможенногоконтроля.

Формализация предполагает выбор формальных приборов обслуживания,определениеихпараметров,разработкуалгоритмапостроенияформальнойсхе-мы(модели),cпомощьюкоторыхможнообеспечитьадекватноеотображениеис-следуемыхпроцессовтаможенногоконтролястребуемойстепеньюихдетализа-ции, т. е. терминыипонятияприборов обслуживанияформализованной схемы(модели)должныпозволятьописыватьфункциональныевзаимосвязимеждуста-тическимиидинамическимиэлементамисистемытаможенногоконтроля.

Существуютразличныематематическиесхемыдляформализованногоописа-ния элементарныхопераций (процедур,действий,процессов)информационнойсистемывимитационноймодели.

79

Широкоераспространениеполучилиследующиеспособыописанияимитаци-онныхмоделей(т.е.формальныематематическиесхемы):активностями,аппара-томсобытий,транзактами,агрегатами,процессами[16].Однуитужесложнуюсистемупринципиальноможнопредставитьлюбымизуказанныхсхемформали-зации,однакоимитационныемодели,построенныенаихоснове,будутотличать-сяразмерами,точностьюиколичествомресурсов,затрачиваемыхнаихсоздание,испытаниеииспользование.Стоитотметить, чтокаждомуспособуформализа-цииобъектамоделированиясоответствуетсвойспособорганизацииквазипарал-лелизмавимитационноймодели[17].

Выбор способа формализации и формальных приборов (формальных схем)представления модулей имитационной модели осуществляет исследовательсучетомособенностейисследованияпроцессовтаможенногоконтроляиусловиймоделированияпредметнойобласти(деятельноститаможенныхоргановпореа-лизацииконтрольнойфункции).

Подход к формализации процессов таможенного контроля и механизм ихимитациипримоделированиирассматриваютсянижевп.3.3.

Подсистема моделирования (моделирующий алгоритм). Подсистема пред-назначенадляорганизациивзаимодействия элементовформализованной схемымежду собой и с внешней средой (имитации процессов таможенного контролявмодели).

В имитационноймоделимоделирующему алгоритму приписываютсяфунк-цииуправленияпроцессоммоделирования:

– синхронизации процесса моделирования при помощи специальной пере-менной t0 (t0 –модельноевремя,покоторомуорганизуетсясинхронизацияпро-цессов(операций,событий)вмодели);

– модификациивремениt0 ивыполненияалгоритмовпреобразованияинфор-мацииврезультатевыполненияпроцесса,операции;

– запусканавыполнениепроцесса,операции(модулеймодели);– организациивзаимодействиямодулеймоделивдинамике;– проверкиусловийокончанияимитации.Моделирующийалгоритмможетвключатьдополнительныеблоки,обеспечи-

вающиеполныйциклпроцессамоделирования.Книмследуетотнести:– блокначалаиокончанияимитационногоэксперимента;– блоксбораиобработкистатистики–результатовмоделирования;– блокоценкиивыдачирезультатовмоделирования.Как правило, управляющая программа моделирования и дополнительные

блокииподпрограммымоделиявляютсяуниверсальнымиинеизменяютсяприпереходеотодноймоделикдругой.Однакопринципыихпостроенияиспособуправленияработоймодулейвмоделизависятотклассареальныхсистем–объ-ектовмоделирования.

Следуетотметить,чтовопросыпостроениямоделирующегоалгоритмаиор-ганизацииквазипараллельногопроцессавимитационноймоделиявляютсяпред-

80

метом для специалистов (программистов) по созданию средств автоматизациимоделирования.

Составлениежеформализованнойсхемы,т.е.представлениесоставаэлемен-тов(модулей),логикиихвзаимодействиявимитационноймодели,формализацияалгоритмовработымодулеймодели,являетсяпредметомспециалистовтаможен-ныхорганов,занимающихсявопросамиисследования,организацииипроектиро-ваниясистемытаможенногоконтроля.

Принциппостроениямоделирующегоалгоритмаспециализированнойсисте-мыимитационногомоделированияпроцессовтаможенногоконтролярассматри-ваетсянижевп.3.3.

Подсистема генерации входных потоков. ВспециализированнойСИМдан-наяподсистемапредставляетсягенераторомвходногопотокасообщенийнаоб-работку.Генераторпредназначендляимитациипоступленияинформациивси-стемуотвнешнихисточников.Вкачествеинформацииотвнешнихисточниковпо отношениюк объектумоделирования – процессу таможенного контроля –могутвыступатьсведенияовидахиинтенсивностяхперемещениятоваров(им-порт,экспорт,транзит),обихтранспортнойитоварнойспециализации,атакжесведения, получаемые при предварительном информировании и электронномдекларировании товаров. Такие сведения получаются в результате предвари-тельныхисследованийвходныхпотоковвпунктахпропуска,таможнях,изуче-ниястатистикивнешнеэкономическойдеятельности,специальнойтаможеннойстатистикиидр.

Подсистема сбора, обработки и выдачи результатов моделирования. Под-системапредназначенадля формированиявыходныхданныхмодели(результатовмоделированияиинформацииоходеимитационногоэксперимента).Онавклю-чаетсредствасбораиобработкистатистическихданных,атакжевыдачирезуль-татов моделирования. Главной задачей указанных средств является обработкарезультатовфункционированияэлементовмоделитаможенногоконтролявпро-цессеимитационногоэксперимента.Работаподсистемыосуществляетсявтече-ниевсегопериодамоделирования.

Сбор,обработкаивыдачаданныхмогутосуществлятьсяпоследующимна-правлениям:

а)посистеметаможенногоконтролявцелом:– общееколичествосообщений,поступившихнаобслуживаниеиобслужен-

ных;– количествосообщенийконкретноготипа,поступившихиобслуженных;– времяобслуживания(нахождениявсистеме)сообщенийконкретноготипа

(среднее,минимальноеимаксимальное);б)покаждомуизвходовмодели(покаждомувнешнемуисточнику):– количествосообщенийконкретноготипа,поступившихиобслуженных;– времяобслуживания(нахождениявсистеме)сообщенийконкретноготипа

(среднее,минимальноеимаксимальное);

81

в)поконкретнымпроцедурамилифункциямтаможенногоконтроля:– времяработыивремяпростояэлементасистемыприреализацииконкрет-

нойпроцедурыилифункции;– количествопрерыванийпоконкретнойпроцедуреилифункции;– время,затрачиваемоенаобработкупрерываний;г)поконкретнойоперациивсистеметаможенногоконтроля:– количествосообщений,обслуженныхнаданнойоперации;– времяобслуживаниясообщений(среднее,минимальноеимаксимальное);– количествопрерыванийработы;– длинаочередисообщенийнаобработку.Кроме этого в подсистеме может быть реализована возможность построе-

ния выходных гистограмм времени обслуживания системой сообщений по ви-дамобъектовконтроля.Дляэтойцелиосуществляетсясборследующихданных:числопопаданийзначенийвремениобслуживаниясообщенийконкретноготипав заданныйинтервал; суммапопаданийнавсерассматриваемыеинтервалыги-стограммы;суммарнаячастотапопаданийнаинтервалыгистограммы.

Средства обработки статистических данных позволяют определять вероят-ностныевременныехарактеристикиисследуемыхпроцессов:вероятностьобслу-живаниясообщенийопределенноготипа,втомчислезазаданноевремя;среднеевремяобслуживаниясообщенийвсистеме,атакжеотклоненияотсреднего.

Выдачарезультатовмоделированиявозможнаврежиме«прокрутки»какот-ладочныйвариантслежениязаработоймодели,атакжепоокончаниимоделиро-вания–выдачаполнойхарактеристикисостояниясистемыилиеесечений.Вы-дачарезультатовмоделированияможетосуществлятьсялибонапечать,либонаэкран.

Подсистема обеспечения. Подсистемапредназначенадляобеспечениярабо-тыпользователеймодели,неимеющихспециальнойподготовкивобластимоде-лирования и программирования.Она включает средства «дружественного» ин-терфейсапользователясмоделью,втомчислесредствапредставленияисходныхданных(языкописанияданных)идругиесервисныесредстваСИМ:средстваре-гистрациипользователейимоделей,диагностики,консервациимодели,модифи-кацииикорректировкипараметровмодели.

Средства регистрации пользователей и моделей выполняют функции учетапользователейсредствамимоделированияимоделей,хранящихсявбазеданных.

Средствамодификацииикорректировкипараметровобъектамоделированияпозволяютнаэтапевводаисходныхданныхосуществлятьконтроль,модифика-циюикорректировкупараметровобъектовмоделирования.

Средстваконсервациимодели осуществляютконсервациюмоделиипроме-жуточныхрезультатовмоделированиявпамятикомпьютеравслучаеневозмож-ностиокончанияэкспериментапокаким-либопричинам.

Средствадиагностикисистемымоделирования включаютсистемудиагности-ческихсообщений,позволяющихвполнеоднозначноидентифицироватьсбойные

82

ситуациивмодели.Кромеэтоговсредствадиагностикивключеныиотладочныесредствасистемыимитационногомоделирования.

Такимобразом, рассмотренныеподсистемыформализациипроцессов тамо-женногоконтроля,моделированияиуправленияпроцессоммоделирования,гене-рациивходныхпотоков,сбора,обработкиивыдачирезультатовмоделирования,подсистемаобеспечения,атакжеихсредствареализациисоставляютбазовыйва-риантинструментальныхсредствимитационногомоделированиядляисследова-нияпроцессовтаможенногоконтроля.

Следует подчеркнуть, что основной проблемой при разработке инструмен-тальных средств имитационного моделирования является проблема выборасредствдляформализованногоописаниямоделируемых(исследуемых)объектов(процессов,явлений).Такиесредствадолжныбытьвмаксимальнойстепениори-ентированынаучетособенностей(структурных,функциональных,технологиче-ских,информационных,параметрических)исследуемогообъекта (процесса,яв-ления).Решениеэтойпроблемыформализациивомногомопределяетконцепциюпостроенияспециализированнойсистемыимитационногомоделирования.

Чтобыполучитьинструментальныесредстважелаемогокачества,впроцессесоздания специализированной системы имитационного моделирования для ис-следованияпроцессовтаможенногоконтролянеобходимособлюдатьопределен-ные принципы(правила),изложенныевп.2.2.2.

3.2. СПОСОБЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Приисследованиисложныхобъектов,процессовиявленийпрактическивсег-давозникаетпроблемавыбораинструментовформализацииисследуемыхобъек-тов.Еерешениевомногомопределяетстратегиюпостроениямеханизмовимита-циииуправленияимитационнымэкспериментом.

Какужебылосказановыше,формализацияпредполагаетвыборформальныхприборовобслуживания,определениеихпараметров,разработкуалгоритмапо-строения формальной схемы (модели), c помощью которых можно обеспечитьадекватное отображение технологических схем исследуемых процессов с тре-буемойстепеньюихдетализации.Выборприборовобслуживанияопределяетсяспецификоймоделируемойсистемыипредставляетсобойнетривиальнуюзадачу.

Учитываяразмерностьобъектамоделирования,динамичностьпроцессовта-моженного контроля, разнородность его элементов, а также необходимость ис-следованияпроцессовтаможенногоконтролясразличнойстепеньюдетализации,формализованное описание системы таможенного контроля (как совокупностьэлементов,процессов,операцийиихвзаимосвязей)предлагаетсяосуществлятьпомногоуровневойсхемеформальныхприборов:«система – устройство – агре-

83

гат» (базовый «агрегативный» подход) как наиболее универсальномуформатудляописанияпроцессовтаможенногоконтроля(рис.3.2)[14].Притакомпред-ставленииэлементарнымприборомобслуживанияявляется«агрегат».

Р и с . 3.2. Многоуровневая схема формального описания системы таможенного контроля

Под«агрегатом»понимаетсяформальныйприборобслуживания,имитирую-щийвыполнениеоднойизэлементарныхоперацийтаможенногоконтролявсо-ответствии с уровнем его детализации. Каждый «агрегат» обладает свойствомзамкнутости,проявляющимсявтом,чтоприреализацииэлементарнойоперациивзаимосвязьегосостальнымиэлементамимоделивозможнатолькопо заранеефиксированнымлиниямпараметрическойсвязи.Каждыйагрегатвобщемслучаеопределяется(рис.3.3):

Р и с . 3.3. Функциональная схема «агрегата»

– формулойF(x) расчетадлительностифазысостоянияtобсij(вчастномслучаеtобсij= const);

– условиямивключенияивыключенияагрегатаВi;– очередьюсообщений Qi;

84

– информационными и управляющими входными и выходными связями,определяющимихарактерпоступающейивыдаваемойинформации.

Формулырасчетадлительностифазысостояния tобсij агрегатаопределяются,исходяизреальногоалгоритмапроцессатаможенногоконтроля.

Косновнымусловиямвключенияагрегатаотносятся:– включениеприпоступленииединичногосообщения;– включениеприпоступлениипакетасообщений(величинапакетазадается);– включениепризаполнениимассиваданных(величинамассивазадается);– включениеповремени(задаетсяинтервалвременивключенияΔtвкл);– включениеприпоступленииспециальногопризнакаилисообщения.Формирование сигнала на включение – это необходимое, но недостаточное

условиедлянемедленноговключенияагрегатавработу,дажееслиагрегат«сво-боден».Этообъясняетсятем,чтовреальныхпроцессахтаможенногоконтролямогутвозникатьситуации,блокирующиевыполнениепроцессавжелаемомна-правлении(сбои,отказы,угрозыит.п.),т.е.имеютместосигналы,запрещающиеработуагрегата.Вэтойсвязипредлагается каждыйагрегатобеспечитьшкалойблокировоквключения.Тогда агрегатможетбыть включенв работу, еслииме-етсясигналнавключениеившкалеотсутствуютзапрещающиеработусигналы.В общем случае подобнаяшкаламожет рассматриваться как элемент агрегата.Назовемеговентилем Вi.ВентильВiможетбытьпредставленбулевойфункци-ейF(α1, α2, α3, …, αk).Приопределенныхнаборах значенийаргументовαi этойфункциивентильпропускаетуправляющийсигналнавключениевработуданно-гоагрегата.

Набор(кортеж)такихзначенийаргументовназовемключевымнабором(сло-вом).Ключевойнаборсоставляетсядлякаждогоагрегата.Выборвариантавклю-ченияагрегатазависитотконкретныхисследуемыхсхемтаможенногоконтроля.

Косновнымусловиямвыключенияагрегатаотносятся:– выключениепослеполногообслуживанияединичногосообщения;– выключениепослеобслуживаниявсейочередисообщений;– выключениепослеобслуживанияпакетасообщений(задаетсявеличинапа-

кетаNпак);– выключениепослеобслуживаниячастисообщения(задаетсячасть

1m,где

m > 1);– выключениепослесборкисообщения(вовходныхагрегатах,схемахпри-

ема).Выборвариантоввключенияивыключенияагрегатовявляется,какправило,

предметомисследованиявмоделяхпроцессовтаможенногоконтроля.Следующим элементом, характеризующим агрегат как прибор обслужива-

ния,являетсяочередьсообщений Qi.Агрегатимееточередьтолькооднотипныхсообщенийоднойкатегориисрочности.Очередиотличаютсяхарактеромфор-мирования (упорядочивания) поступающих сообщений. Очередь может бытьорганизована:

85

– супорядочиваниемповременипоступления (последнеепоступившеесо-общение становится в конец очереди или поступившее сообщение становитсявначалоочереди);

– супорядочиваниемповременипоступленияисрочности;– супорядочиваниемпоспециальномупризнакуилиметкевсообщении.Такимобразом,организациюочереди,также,какиусловиявключенияивы-

ключения агрегата, можно свести к конечному варианту схем упорядочиванияприусловии,чтоприработеагрегатавыбираетсянаобслуживаниевсегдапервоесообщениевочереди.Вкачествесообщенийнаобслуживаниевочередикагре-гатумогутвыступать:сообщение,запрос,задача,блокинформации,массивдан-ных,заявкаит.д.

Для организации очередей и реализации дисциплин обслуживания сообще-нийвпрактикемоделированияиспользуютсядваспособаиспользованияпамятикомпьютера:жесткийисистемный.Припервомспособедляорганизацииочере-дейвмоделирабочая(свободная)памятькомпьютерараспределяетсяжесткоподкаждыйагрегат.Присистемномспособедлязаписиихранениясообщенийвы-деляютсяопределенныесегменты (участки)памяти.Дляорганизацииочередейв этом случае применяется метод ассоциативной увязки отдельных сегментов,каждыйизкоторыхсодержитодносообщениенаобслуживание.Выборспособаиспользованияпамятидляорганизацииочередейосуществляетсянаэтапепро-граммированиямодели,исходяизусловийэффективногопостроенияструктур-ноймоделипроцессавпамятикомпьютера.

Наконец,каждыйагрегатимеетинформационныеиуправляющиесвязи.Онимогутбытьвходнымиивыходными,внешнимиивнутренними.Внешниеинфор-мационныесвязихарактеризуютсвязьагрегатасвнешнимиисточникамиинфор-мации.Примоделированиивнешниеисточникизаменяютсягенераторамивход-ногопотока,которыеимитируютпоступлениесообщенийквходнымагрегатам.Внутренниеинформационныесвязихарактеризуютвзаимосвязьагрегатовмеждусобой при обмене сообщениями. При описании внутренних информационныхсвязейуказываетсяинформация:

– опередачеобслуженныхсообщенийнадальнейшееобслуживание;– опорожденииновыхсообщенийипередачеихнадальнейшееобслуживание;– о«торможении»сообщений.«Торможение» сообщения происходит в случае отсутствия условий (ресур-

сов) для его выполнения (например, отсутствие специальных средствилипро-грамм,отсутствиеинформациидляобработкиит.п.).«Торможение»сообщениянеследуетпутатьс«торможением»работыагрегата.Торможениеагрегатапро-исходитвслучаепрерыванияегоработыагрегатамивысшейприоритетнойгруп-пы.Вэтомслучаесообщениенаходитсявсостоянииожиданияиз-завыключенияагрегата.

Припередачесообщенийнадальнейшееобслуживание(втомчислеипорож-денныхсообщений)возможныследующиевариантыпередачи:

86

– ковсемагрегатам,указаннымвсписке;– ковсемагрегатам,указаннымвсписке,согласнозаданнойвероятностипе-

редачиккаждомуагрегату;– кодномуизагрегатов,указанныхвсписке,согласноинтегральномуряду

вероятностей;– кодномуизагрегатов,указанныхвсписке,покритериюминимальнойоче-

реди;– к одному из агрегатов, указанных в списке, по критерию, выраженному

произвольнойформулой;– кагрегатупозаданномуномеру;– сообщениесчитаетсяобслуженнымидальшенепередается.Управляющиесвязихарактеризуютсясигналамиизмененияусловийработы

агрегата.Онимогутвырабатыватьсякаквначале,такивконцеработыагрега-та.Приэтомвозможныследующиеслучаиформированияуправляющихвоздей-ствий: смена приоритетов по всем или отдельным агрегатам; запрещение илиразрешениеработывсемилиотдельнымагрегатамдообслуживанияконкретногосообщения(несколькихсообщений,всейочереди)идр.

Схемаработы«агрегата»заключаетсявследующем(см.рис.3.3).ПоступающиесообщениянаобслуживаниеотображаютсявочередиQi,ауправ-

ляющиесигналы–ввентилеВi.Аi–функциональныйпреобразователь.ВслучаесовпадениякортежауправляющихсигналоввВiсключевымсловомвырабатывает-сясигналнавключениеагрегатавработу.ПриработеагрегатАiпреобразует(обра-батывает)входнуюинформациюзавремяtобсiивслучаезавершенияобслуживаниявыдаетинформационныеиуправляющиесигналыдругимагрегатам.

Следовательно,«агрегат»какэлементарныйприборобслуживанияпредстав-ляется функциональным преобразователем информации, который определяетсядлительностьюфазысостоянияилиформулойеерасчета,условиямивключенияивыключения,очередьюсообщений,информационнымииуправляющимивход-нымиивыходнымисвязями.Каждыйагрегатописываетсявполнеопределеннымнабором параметров, определяющих стратегию его поведения, а приоритетнаяшкалавключенияагрегатовпозволяетдатьописаниепрактическилюбойдисци-плинывыбораивключенияагрегатоввработу.

«Устройство»вмногоуровневойсхемеописаниясистемытаможенногоконт-роля (см. рис. 3.2) представляет собой набор последовательно работающихагрегатов, реализующих все функции этого устройства и приоритетную схемувключенияагрегатовданногоустройства.Приоритетностьвключенияагрегатовдостигаетсяпутемвведениявустройствошкалыприоритетногообзора,аспомо-щью«масок»запретовнавключениеможнообеспечитьвозможностьизмененияприоритетоввдинамикепроцесса.Этопозволяетдатьописаниепрактическилю-бойдисциплинывыбораивключенияагрегатавработу.

На практике схемы приоритетного обзора в общем случае представляютсякакмногоярусные.Каждыйярусхарактеризуетсяналичиемшкалприоритетного

87

выбора,асхемыобзораярусовмогутбытьорганизованыкакпоабсолютной,такипоотносительнойсхеме(низшиеярусы),авобщемслучаепокомбинирован-нойсхеме,котораяполучаетсяприприведениимногояруснойсхемыобзоракод-ноярусной.

Комбинированный способ предполагает наличиеN групп приоритетов и njчленоввJ-йгруппе(J = 1,2, …, N).Внутрикаждойгруппыустановленаотноси-тельнаясхемаприоритетов,амеждугруппами–абсолютная.Этозначит,чтора-ботаагрегатаданногоустройства,стоящеговнизшейгруппе,можетбытьпрерва-наприпоступлениисигналанаработукагрегатулюбойвысшейгруппыданногоустройства.Внутриоднойгруппыработаагрегатанепрерывается,дажееслипо-ступаетсигналкагрегатусвысшимотносительнымприоритетом.

Относительная и абсолютная схемы приоритетного обзора являются част-нымисхемамикомбинированнойсхемы.ПриN = 1схемапревращаетсявотно-сительную.Вэтомслучаеостаетсяоднагруппа, гдевсеагрегатыупорядоченысогласно их приоритетам. При этой схеме любой агрегат работает до полногообслуживаниясообщения.Просмотрприоритетовагрегатоввсегдаорганизуетсяспервого.Приусловии,еслиn1= n2= n3 … = nN = 1,т.е.когдавкаждойгруппеестьпоодномуагрегату,схемапереходитвабсолютную.Работаагрегатаможетбытьпрерванавлюбоймоментприпоступлениисигналанавключениекагрега-тамвысшегоприоритета.

Приорганизацииприоритетнойшкалыотдельныеприоритетныевходыилигруппыприоритетовмогутиметь«маски»запретапросмотра.

Вобщемслучаеприоритетнаяшкаламожетбытьреализованаввидекомби-нированнойсхемыкакнаборбулевыхаргументов:

Rrir1φ11α11φ12α12…φ1kα1kr2φ21α21…φ2nα2n …rNφN1αN1…φNlαNl,гдеR–признакналичия«маски»всейшкалы;

ri–признакналичия«маски»i-йприоритетнойгруппы;φij–признакналичия«маски»j-гочленаi-йприоритетнойгруппы;αij–признакналичиясообщениянавключениевработусоответствующегоагрегата;k,n,..., l–количествочленоввсоответствующихприоритетныхгруппах;N–количествоприоритетныхгрупп.

Использование комбинированного способа представления приоритетныхсхем, наличие «масок» в шкале приоритетного включения агрегатов, возмож-ностьихизменениявдинамикепроцессовпозволяютдатьописаниепрактическилюбойдисциплинывыбораивключенияагрегатавработу.

«Система» при построении формализованного описания моделируемогообъекта представляет собой совокупность параллельных процессов и (или)(операций), реализующих конкретную технологию таможенного контро-ля. При этом «система» представляется набором параллельно работающих«устройств».

88

Правила формализованного описания элементов таможенного контроляиихвзаимодействиянабазепредложенноймногоуровневойсхемызаключают-сявследующем.Моделируемыйобъект–процесстаможенногоконтроля(фор-мально«система»)всоответствиисосвоимформально-содержательнымописа-ниемрасчленяетсянаконечноечислоэлементов(процедур,процессов,функций)таможенного контроля. Такие элементы формально представляются в виде«устройств». Каждая функция реализуется выполнением ряда элементарныхопераций (фаз обработки), формально описываемых в виде «агрегатов». Затемосуществляетсяформализациявзаимодействияэлементовсистемыввиденеко-торого механизма обмена сигналами. Для этой цели используется математиче-скаясхемасопряжения,согласнокоторойсигналымеждуагрегатамипередаютсямгновенноибезискажения.

Схемааналогийприформализациипроцессовтаможенногоконтролявзави-симостиотуровняегодетализациипредставленанарис.3.4.

Р и с . 3.4. Схема аналогий реальной системы таможенного контроля и ее формализованного описания

Результатом формализованного описания процессов таможенного контро-ля являетсяформализованная схема –структурная имитационная модель.Не-обходимоотметить главнуюособенностьподсистемыформализациипроцессовтаможенногоконтроляпомногоуровневойсхеме–этоееуниверсальность.Такаясхемаобеспечиваетописаниелюбогопроцесса,любыхобъектов,формиметодовтаможенногоконтроля.

Динамические свойства структурной имитационной модели обеспечиваетмеханизм имитации процессов, который реализуется в рамках подсистемымо-делирования. Ниже рассматривается подход к разработке механизма имитациипроцессовтаможенногоконтроляипостроениямоделирующегоалгоритмаспе-циализированной системы имитационного моделирования процессов таможен-ногоконтроля.

89

3.3. МЕТОДЫ И МЕХАНИЗМЫ ИМИТАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Созданиемеханизма имитациипроцессовтаможенногоконтроляявляется не менее важной проблемойпримоделировании,чемпроблемаформализацииобъ-ектамоделирования.

Втеориимоделированиясуществуютразличныеметодыимитации,средико-торыхвыделимследующие:повременноемоделированиесдетерминированнымшагом(«принцип∆t»),повременноемоделированиесослучайнымшагом(моде-лирование по «особым» состояниям), моделирование последовательно идущихзаявок («позаявочный» метод). Применение того или иного метода имитацииопределяетсяспецификойисследуемыхпроцессов, способомихформализован-ногоописания,атакжеспециальнымитребованиямикмоделямсостороныполь-зователей(простота,наглядностьиэкономичностьмодели,удобствовееуправ-лении,точностьрезультатовидр.).

Учитывая особенности процессов таможенного контроля, «агрегатный»подход к формализации системы таможенного контроля по многоуровневойсхеме«система–устройство–агрегат»,атакжепользовательскиетребованиякимитационныммоделямтаможенногоконтроля,вкачествемеханизмаимита-циипроцессовтаможенногоконтролявозможнопредложить метод повремен-ного моделирования со случайным шагом(моделированиепо«особым»состоя-ниям)[14].

Сутьметодазаключаетсявтом,чтонакаждомшагемоделированияопределя-етсямоментвремени,соответствующийследующему«особому»состояниюмо-делируемойсистемы.«Особое»состояниесистемывызывается:

– началомобслуживаниясообщения(переходустройстваизсостоянияпро-стоявсостояниеобслуживания);

– завершениемобслуживаниясообщения;– включениемвобслуживаниеагрегатавысшегоприоритета(прерыванием).Период нахождения моделируемой системы (процесса) между двумя «осо-

быми»состоянияминазовемвременнымквантомсистемы–∆Тс. Впроцессемо-делированияквантсистемы∆Тс естьвеличинапеременнаяиопределяетсявся-кийразпутемпрогнозадлительностисостояниявсехпараллельноработающих«устройств»системы.

Прогнозируемуюдлительностьвозможногосостоянияустройства (фазыоб-служивания) назовем временным квантом устройства∆tу.Квант устройства∆tуналюбойтекущиймоментвремениτтек определяетсяисходяизпрогнозавременивключения агрегатов (tвклi), времени обслуживания сообщений агрегатами (tобсi)и возможностипрерыванияихобслуживания.Примоделировании системы∆tуопределяетсядлякаждогоустройства.

90

Упрощенныйалгоритмопределенияквантаустройства∆tуприведеннарис.3.5.

Р и с . 3.5. Упрощенный алгоритм определения временного кванта устройства ∆tу

Математическаяформализацияповременногомоделирования со случайнымшагомможетбытьпредставленаследующимобразом.

Выпишемполученныевремена∆tудлявсехустройствводинстолбециназо-вемеговременнымоператоромсистемы– А:

A

tt

ttj

F

=

∆∆

∆∆

у1

у2

у

у

... ,

гдеF–общееколичествопараллельноработающихустройств.

91

ПовременномуоператоруАопределяемквантсистемы∆Тс:

∆ ∆T tj N jc у=∈min( ) ,гдеN = {1,2,3,...,F},

Таким образом, смена фазового состояния системы вызывается агрегатомсквантом∆tу = ∆Тс. Присменефазовогосостояниясистемыфиксируютсявсеиз-менениявсистемеиопределяетсяновоетекущеевремямоделированияτтек:

τтек:=τтек+∆Тс.

Дляновогофазовогосостоянияопределяетсяновыйквантсистемы∆Тсвсле-дующейпоследовательности.

1. Для агрегатов, изменивших свои фазовые состояния, определяются но-вые∆tуизаписываютсянасоответствующиеимместавстолбцевременногоопе-ратораизменений–В.Дляустройств,неменявшихфазовыесостояния,вопера-торВзаносятсянули.

ПримероператораВдляF = 5иизменениефазовогосостоянияпроизошловустройстве№4:

Bt

=

000

04∆ у

.

2.ОпределяетсядополнительныйвременнойоператорА(I):

А(I)=||aj(I)||,гдеaj(I) = ∆tуj – ∆Тс.3.ПутемзамещенияэлементовоператораА(I)ненулевымизначениямиопера-

тораВполучаемновыйоператорсистемыА.4.Введемобозначения:

aj ∈ А(I); bj ∈ В; P x( )� �� –операторзамещения,гдеР(х) – условиезамещения.

Тогда получение элементов оператораА может быть представлено следую-щимобразом:

a a I bj jb

jj= ← ≠( ) 0 ,гдеj = 1,2,..., F.

5.Поформуле:∆ ∆T tj N jc у=∈min( ) определяетсяновыйквантсистемы∆Тс.

Таким образом, в целоммоделирование системыпроизводится путем после-довательной проводки системы от одного фазового состояния к другому с про-гнозированием на каждом этапе следующего фазового состояния на основании

92

предыдущего с учетом внешних воздействий и возникающих изменений внутрисистемы.Предложенныймеханизмимитациипроцессовтаможенногоконтролянаосновеметода«особыхсостояний»обеспечиваетполучениенеобходимойточностирезультатов моделирования, так как при достаточной степени детализации пред-ставлениямоделируемогопроцессатаможенногоконтроляонпозволяетприблизитьпроцессмоделированиякнатурномуэксперименту,т.е.креальномупроцессу.

Инструменты формализации процессов таможенного контроля (многоуров-неваясхема«система–устройство– агрегат»,математическаясхема«агрегата»,схема обмена сигналами между «агрегатами») и механизм имитации процессовтаможенногоконтроля(методмоделированияпо«особымсостояниям»)позволя-ютунифицироватьалгоритмыимитациииуправленияпроцессоммоделирования,использоватьструктурнуюграфикуилипростыетабличныеформыпредставленияисходных данныхи результатовмоделирования, а также создают реальнуюбазудляавтоматизациипостроенияиисследованиямоделейтаможенногоконтроля.

Предложенныеинструментыформализациипроцессовтаможенногоконтроляпозволяютсоздатьуниверсальныймеханизмимитациинауровнелогикипроцес-са, не «закладывая» в него конкретные технологические решения. Конкретныехарактеристики объекта моделирования описываются в виде исходных данныхдляпостановкиимитационныхэкспериментов.

3.4. СТРУКТУРА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Для построения специализированной системы имитационного моделирова-ниянабазепредложенныхспособовформализациипроцессовтаможенногокон-троляиметодапостроениямоделирующегоалгоритмапо«особымсостояниям»вкачествефункциональныхпреобразователейвходныхданныхмоделитаможен-ного контроля в выходные предлагаются следующие функциональные модули(блоки)[15]:

– блокгенерациикомпьютерноймодели(блоквводаисходныхданныхиге-нерациимодели);

– блокуправления (распределениясвободнойпамятикомпьютера)ресурса-мипамятикомпьютераприформированиикомпьютерноймодели;

– блокгенерациивходногопотока;– блокпрогнозавременивключенияагрегатов(tвклi);– блокопределениявремениобслуживаниясообщенияагрегатом(tобсi);– блокопределенияквантаустройства(∆tу);– блокопределенияквантасистемы(∆Тс);

93

– блокзавершенияобслуживаниясообщенийагрегатом;– блокобработкиификсациирезультатовмоделирования;– блоквыдачирезультатовмоделирования;– блокконсервациимодели.Структурнаясхемавзаимодействияосновныхфункциональныхмодулейспе-

циализированнойСИМдляпреобразованиявходныхданныхмоделитаможенно-гоконтроляввыходныепредставленанарис.3.6.

В состав набора стандартных подпрограмм включены стандартные блоки(подпрограммы),которыеклассифицированыпогруппам:

– подпрограммыпрогнозированиявременивключенияагрегатов;– подпрограммырасчетавремениобслуживаниясообщенийагрегатом;– подпрограммыопределениядальнейшегомаршрутаобслуживаниясооб-

щений;– подпрограммыизмененияприоритетностиагрегатов;– подпрограммызавершенияобслуживаниясообщенийагрегатами.Стоит отметить, что первые четыре группы реализуют один из вариантов

алгоритма функционирования агрегата и реализуются довольно просто. Пятаягруппаподпрограммотражаетспецификуфункционированияагрегатаивключа-етподпрограммыстандартногозавершенияобслуживания:

– завершениеобслуживаниясообщениясоответственновходным,промежу-точнымивыходнымагрегатом,атакжеагрегатом,имитирующимсостояниепро-стояустройства;

– завершениеработыагрегатапопрерыванию(«обслуживаниепрерывания»).Засчетмодульногопостроенияиоткрытостиблоканаборастандартныхпод-

программ обеспечивается наращивание функциональных возможностей СИМ.Наращивать функциональные возможности системы можно путем расширенияподпрограмм определения времени и условий обслуживания сообщений агре-гатом,обработкиивыдачирезультатовмоделирования, в томчислевключениявнаборподпрограммоптимизирующихмодулей.

Такимобразом, рассмотренныеподсистемыформализациипроцессов тамо-женного контроля, управления процессом моделирования, генерации входныхпотоков,сбора,обработкиивыдачирезультатовмоделирования,подсистемаобе-спечения,атакжефункциональныемодулиисредстваихреализациисоставляютбазовыйвариантсистемыимитационногомоделированиядляисследованияпро-цессовтаможенногоконтроля(рис.3.7).

Созданиетакойсистемымоделированияявляетсятрудоемкойзадачей.Однакотакаясистемасоздаетсяодинразииспользуетсявсякийраз,когдапоявляетсяне-обходимость исследования процессов таможенного контроля, а именно, необхо-димость комплексного анализа, оценки и оптимизации структуры и параметровтаможенного контроля, функционирования информационно-технических средств,взависимостиотвнешнихусловийобоснованиятребуемыхресурсоввпунктахпро-пуска,таможнях,определения«узкихмест»втехнологиитаможенногоконтроля.

94

Р и с . 3.6. Структурная схема основных функциональных модулей специализированной системы имитационного моделирования процессов

таможенного контроля

Свойствамодульности и открытости, заложенные при построении системыимитационного моделирования, позволяют в дальнейшем расширять базовыйвариант системы и наращивать ее функциональные возможности. Алгоритмыосновныхфункциональныхподсистемимодулейспециализированнойсистемыимитационногомоделированияпроцессов таможенногоконтроляпредставленыниже.

95

Ри

с. 3

.7. С

тру

ктур

а ба

зово

го в

ариа

нта

спец

иали

зиро

ванн

ой си

стем

ы и

мит

ацио

нног

о мо

дели

рова

ния

дл

я ис

след

ован

ия п

роце

ссов

там

ожен

ного

кон

тро

ля

96

3.5. СТРУКТУРА ДАННЫХ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

3.5.1. ПЕРЕЧЕНЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВХОДНЫХ ПОТОКОВ (ИСХОДНЫХ ДАННЫХ)

Весь набор исходных данных для моделирования процессов таможенногоконтроляв средеспециализированнойСИМцелесообразноразбитьнаследую-щиегруппы:

– группа«системных»параметров;– группапараметров«устройств»;– группапараметров«агрегатов».Кгруппе«системных»параметровотносятсяпараметры,определяющиепро-

цесс таможенного контроля как систему, параметры источников информацииипараметрысообщений,поступающихвсистему(входныхпотоков).

Косновнымпараметрамсообщенийотносятсяследующие:– времяпоступлениясообщения–tпос;– типсообщения–T;– срочностьсообщения–C;– длинасообщения(количествообрабатываемыхзнаков)–N.Кромеуказанныхвышеосновныхвозможнозаданиенекоторыхдополнитель-

ныхпараметровсообщений,например:– количествообъектов,закоторыеподаетсяинформациявсообщении,–Nо;– количествопередаваемыххарактеристиквсообщении–Nх;– среднееколичествознаковвлинейномблоке–Nл.б;– номерформывыдачирезультатов–Nф;– номертипазадачи,решаемойпозапросу, – Nз идр.Входнойпотоксообщенийвмоделигенерируетсяспециальнымгенератором.

Для его связи с агрегатамимодели в исходных данных указываются «каналы»поступленияинформациивсистему,ависходныхданныхпокаждому«каналу»указываютсяномерустройстваиеговходногоагрегата, а такжепринциппере-дачикнимсообщений(согласноисследуемомупроцессутаможенногоконтроля).

К группе параметров «устройств» относятся характеристики формальногоприбора,описывающегоконкретныйпроцесстаможенногоконтроля(например,процессконтролятаможеннойстоимости,процессконтроляправильностиначис-лениятаможенныхплатежей,валютныйконтрольит.п.).

Общимихарактеристиками,идентифицирующимиисвязывающимиисследу-емый процесс и реальные средства (технические, программные, методические,информационные),реализующиеэтотпроцесс,могутбыть:

97

– номерустройства–Nу;– ресурсыи (или) характеристикиустройства (быстродействие, производи-

тельность, объем информации, частота отказов, время восстановления, частотасбоевидр.).

Кромеуказанныхпараметров,отдельныеустройства(процессы)могутиметьсвоиспецифическиехарактеристики(например,процессконтроляэкспортно-им-портныхоперацийучастниковВЭД),которыетожезадаютсявкачествеисходнойинформации.

Кгруппепараметров«агрегатов»относятсяхарактеристикиэтапов(фазоб-работки информации), элементарных операций при реализации конкретногопроцесса, выполнение которых возлагается наформальный прибор – агрегат.Параметрамиагрегатовмогутбытькаккачественные,такиколичественныеха-рактеристики.К основнымисходнымхарактеристикам агрегата следует отне-сти (втомчислеидентификационные,структурные,параметрические,инфор-мационные):

– номериназначениеагрегатавтехнологическойцепочке(входной,выход-ной,промежуточный)исследуемогопроцесса;

– условиявключенияивыключения;– информационныеиуправляющиевходныеивыходныесвязи;– принципыпоступленияинформации,организацияочередей;– вариантопределениявремениобслуживаниясообщений–tобс;– списки агрегатов на передачу информации, на блокировку, на изменение

приоритетовит.д.;– условияпередачисообщений,блокировкиагрегатов,измененияприорите-

товит.п.;– списки типов порожденных сообщений, условия торможения, вызванные

порождениемсообщенийконкретногоi-готипа,идр.Следуетобратитьвниманиенаисходныеданные,которыеопределяютусло-

виямоделирования,переченьиформывыдаваемыхрезультатовмоделирования.Такимихарактеристикамиявляются:

– времямоделирования–Тм;– количествовариантовмоделирования;– номерподпрограмманализа,обработкиивыдачирезультатовмоделиро-

вания;– режимывыдачирезультатов(врежимеслежения,выдачапосостояниюна

определенныемоментывремениТ1, Т2, …, Тn,выдачасеченийчерезпромежут-кивремениΔТi,номергистограммвыдачи(длявыходныхагрегатов)суказаниемшагаивременныхинтерваловидр.

Такимобразом,перечисленныепараметрысоставляютисходныеданныедляописанияформализованнойсхемыисследуемогопроцесса,заданияусловийпро-веденияэкспериментаивыдачирезультатовмоделирования.

98

3.5.2. ПЕРЕЧЕНЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫХОДНЫХ ПОТОКОВ (РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ)

В среде специализированной системы имитационного моделирования про-цессовтаможенногоконтролясредстваобработкиивыдачирезультатовмодели-рованияпредставленыподсистемой сбора,обработкиивыдачирезультатовмо-делирования. Подсистема предназначена для формирования выходных данныхмодели(результатовмоделирования)иинформацииоходеимитационногоэкспе-римента).Онапредставляетсобойсредствасбора,регистрацииивыдачирезуль-татовмоделирования.Основнойзадачейсредствявляетсяобработкарезультатовфункционирования объектов модели в процессе имитационного эксперимента.Работасредствосуществляетсявтечениевсегопроцессамоделирования.Суче-томспецификиисследований,накоторуюориентированысредстваСИМ,пред-усматриваетсясбориобработкаследующихданных:

а)по«системе»вцелом:– общее количество сообщений, поступивших на обслуживание и обслу-

женных;– количествосообщенийi-готипа,поступившихиобслуженных;– времяобслуживания(нахождениявсистеме)сообщенийi-готипа(среднее,

минимальноеимаксимальное);б)покаждому«устройству»системы:– времяработыивремяпростояустройства;– количествопрерыванийпоустройству;– время,затрачиваемоенаобработкупрерываний;в)покаждомуизвходных«агрегатов»(покаждомуисточникуинформации):– количествосообщенийi-готипа,поступившихиобслуженных;– времяобслуживания(нахождениявсистеме)сообщенийi-готипа(среднее,

минимальноеимаксимальное);г)покаждому«агрегату»системы:– количествосообщений,обслуженныхагрегатом;– времяобслуживаниясообщенийагрегатом(среднее,минимальноеимакси-

мальное);– количествопрерыванийагрегата;– длинаочередисообщенийнаобработку.Кроме этого в системе предусматривается возможность построения выход-

ныхгистограммвремениобслуживаниясистемойсообщенийкаждоготипа.Дляэтойцелиосуществляетсясборследующихданных:

– число попаданий значений времени обслуживания сообщений i-го типавзаданныйинтервал;

– суммапопаданийнавсерассматриваемыеинтервалыгистограммы;– суммарнаячастотапопаданийнаинтервалыгистограммы.

99

Средстваобработкиивыдачирезультатовмоделированияпозволяютопреде-лять вероятностные оценки исследуемых случайных величин и законыих рас-пределения.Предусматриваетсяполучениеследующихвероятностно-временныхоценок:

– вероятностьобслуживаниясообщенийвсистеме;– вероятностьобслуживаниясообщений i-готипавсистеме,втомчислеза

заданноевремя;– математическоеожиданиеидисперсиявремениобслуживаниясообщений

каждоготипавсистеме.Средствавыдачирезультатовмоделированияпредполагаютвыдачусечениймо-

делируемогопроцесса,выдачурезультатовпоокончаниимоделирования,атакжеотладочный вариант выдачи состояния системы в режиме слежения.Выдача ре-зультатовмоделированияможетосуществлятьсялибонапечать,либонаэкран.

3.6. ГЕНЕРАЦИЯ ВХОДНЫХ ПОТОКОВ И ОБРАБОТКА ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ (РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ)

3.6.1. СПОСОБЫ ГЕНЕРАЦИИ ВХОДНЫХ ПОТОКОВ СООБЩЕНИЙ

В среде специализированной системы имитационного моделирования про-цессовтаможенногоконтролясредствагенерациивходногопотокапредставленыподсистемой генерации входных потоковиявляютсягенераторомвходногопото-ка сообщений.Генераторпредназначендляимитациипоступленияинформациивсистемуотвнешнихисточников.Вкачествеосновногорежимапригенериро-ваниипринятрежимединичногогенерированиясообщенийпокаждомуизвход-ных агрегатов (каналов).Данный режим существенно улучшает использованиересурсовкомпьютера,хотяипредставляетнекоторыетрудностиприопределенииочередейсообщенийнавходнойфазе.Надинамикемоделированиясамогопро-цессапринятыйрежимнеотражается.

Пригенерированиисообщенийопределяютсяследующиеихпараметры:типсообщения–T;срочностьсообщения–C;времяпоступлениясообщения– tnос;длинасообщения(количествообрабатываемыхзнаков)–Nидругиепараметрысообщений, например: количество объектов, за которые подается информацияв сообщении–Nо; количествопередаваемыххарактеристик в сообщении–Nх; среднееколичествознаковвлинейномблоке–Nл.б; номерформывыдачирезуль-татов–Nф; номертипазадачи,решаемойпозапросу – Nз, идр.

При задании исходных данных параметры сообщений могут быть опреде-ленывявномилинеявномвиде.Вявномвидепараметрысообщенийзадаются,

100

когдаонинеизменяютсянавсемдиапазонеисследованиясистемы.Вслучаеза-данияпараметроввходныхсообщенийвнеявномвидедолжныбытьопределеныформулыилиалгоритмыихполучениявмодели.Приэтомвходныепотокисо-общенийзадаютсяследующимобразом.

Весьвременнойинтервал[0,Тм]моделированиясистемы(гдеТм–времямо-делирования)разбиваетсянарядподынтерваловпеременнойдлины(ti),длякаж-догоизкоторыхинтенсивностьпоступлениясообщенийможетбытьопределенаоднойхарактеристикой–λi.В этом случае общееколичествопоступивших со-общенийSнавсеминтервале[0, Тм]определяетсякаксуммасообщений,посту-пившихнавсехподинтервалах:

S tii

k

i= ×=∑λ

1

∆ ,

гдеk–количествоподынтервалов.

Такоепредставлениевходныхпотоковпредполагаетпредварительноеполуче-ниеобщейгистограммыпоступлениясообщенийпутемобследованиямоделиру-емогообъекта.Примергистограммывходногопотокаприведеннарис.3.8.

Р и с . 3.8. Пример гистограммы входного потока сообщений

Дляразделенияобщегопотокасообщенийнакаждомподынтервале∆tiнасо-ставляющие по типуТi и срочностиCi задаются соответственно интегральныерядывероятностей:

Р1i, Р2i,.....,Рki,..., 1;Рc1i, Рc2i,.....,Рcki,..., 1.

101

Вслучаееслираспределениесообщенийпотипамисрочностинеизменяетсянавсеминтервалемоделирования[0,Тм],тотакоезаданиевероятностейзадаетсяодинразнавесьинтервал.

ДляопределениявеличинNc, Nо, Nхвсообщениях,незаданныхжестко,при-водятсяинтервалыихизмененияNcmin – Ncmax, Nоmin – Nоmax, Nхmin – Nxmax изаконыихполученияпримоделированиивэтихинтервалах(например,равномерныйза-кон).ДляопределениявеличинNф, Nз задаютсяинтегральныерядывероятностей.

Призаданиипараметровсообщенийвнеявномвидеполучениеихвмоделипроисходитследующимобразом.

Дляопределенияпараметрапозаданномуинтегральномурядувероятностейвмоделигенерируетсяслучайноечислоξ, равномернораспределенноев интер-вале[0,1], иопределяетсяинтервалвинтегральномрядувероятностей,удовлет-воряющийусловию:

Рi < ξ <= Рi +1.Данномупараметру(типуилисрочности)присваиваетсячисловоезначение,

равноепорядковомуномеруi-гочленаряда.Призаданиидиапазонаизмененияпараметраегозначениевмоделиприрав-

номерномраспределенииопределяетсяпоформуле:

N = Nmin + ξ (Nmax – Nmin),

авслучаецелочисленныхрешений:

N = Nmin + целаячасть[ξ(Nmax – Nmin)].Особоважноезначениевмоделиприобретаетопределение времени поступле-

ния сообщения tnос.Времяпоступлениясообщенийопределяетсяисходяизпри-нятогопринципапредставления входныхпотоков, а именно, разделение егонаподынтервалы,на каждомиз которыхможнорассматривать входнойпоток какпростейший.Приэтомдлительностьинтерваловвременимеждумоментамипо-ступлениясообщенийопределяетсяпоформуле:

∆tiji

= − 1λ

ξln ,

гдеλi–интенсивностьпоступлениясообщенийнаi-мподынтервале;Δtij–временнойинтервалмеждупоступлением(j – 1)-гоиj-госообщений;ξ–случайноечисло,равномернораспределенноенаинтервале[0,1].

Времяпоступленияj-госообщениявсистемуtпосj определяетсяпоформуле:

tпосj = t(j – 1) +tij,гдеt(j – 1)–времяпоступлениявсистемупредыдущегосообщения.

102

Представление сообщения довольно полным списком параметров, возмож-ность задания их в явном или неявном виде, а также представление входныхпотоковсообщенийввидеступенчатыхгистограммпозволяютисследоватьпо-ведениемоделируемого объекта в различных условиях и режимах воздействиявнешнейсреды.

Сгенерированные сообщения с соответствующими параметрами (тип – Т,срочность–С,времяпоступления tпосj идругиепараметрысообщения) записы-ваютсявочередьквходнымагрегатам.Приработегенераторавходногопотокавыделенодварежима:первоначальногоиединичногогенерирования.Врежимепервоначального генерирования генерация сообщений осуществляется после-довательноповсемвходнымагрегатам(каналам),начинаяспервого.Врежимеединичногогенерированиягенерациясообщенияосуществляетсяпозапросупозаранееопределенномуагрегату(каналу).

3.6.2. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ (РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ)

Врезультатеимитационногоэкспериментаполучаемстатистическиеданные(выходныеданные)дляисследуемоговариантаструктурыипараметровсистемытаможенногоконтроля.Такимиданнымимогутбыть:

– количествопоступивших nkiпос и обслуженных nki

обс в системе сообщенийk-готипа,на i-хфазахобработки,завремя t ≤ tдоп, t = Тм, втечениеинтерваловвремениТ0(здесь:tдоп–допустимоевремяобработкисообщения,Тм –времямо-делирования);

– времена (минимальные, максимальные, средние) обслуживания tобс иожиданияобслуживанияtож.обсвсистемесообщенийk-готипа,наi-хфазахобработки;

– временаработыtрипростояtпрагрегатов,длиныочередейli наi-хфазахоб-работки.

Впроцессеобработкистатистических(выходных)данныхвычисляемоснов-ныепоказатели,характеризующиеэффективностьикачествопроцессатаможен-ногоконтроля.Такимипоказателямимогутбыть:

а)вероятностьобслуживаниясообщенийk-готипа(вероятностьрешенияза-дачи,выполнениязапросаи(или)реализациифункциитаможенногоконтроля)завремя,непревышающеедопустимое,Рk (t ≤ tдоп):

P t tn t t

nkn

k

kk

( ) lim( )

≤ =≤

→∞доп

обсдоп

поспос;

б) динамические δд(t0,t) и интегральные δи(0,t) пропускные способности посообщениям(задачам,запросам,функциям)k-готипадляотдельныхопераций,дляпроцессаи(или)системывцелом:

103

δдобс

пос( , )

( , )( , )

t tn t tn t tk

k0

0

0

= ,

δиобс

пос( , )

( , )( , )

000

t n tn tk

k

= ,

гдеnkпос ,nk

обс –среднееколичествосообщений(задач,запросов)k-готипа,соответствен-нопоступившихиобслуженныхнаинтервалах[t0,t], [0,t] наотдельныхфазах(операциях),дляпроцессаи(или)системывцелом;

в)коэффициентзагрузкиагрегатов(средств)системы–Кз:

Kt

t tзp

p пp

=+

,

гдеtр, tпр–суммарныевременасоответственноработыипростояагрегатов(средств)си-стемынаинтервале[0,Тм],здесьТм–времямоделирования;

г)вероятностьРk(t)нахождениясистемывсостоянии,характеризуемомспо-собностьвыполнениятребуемыхдействий–контрольно-проверочныхмероприя-тий(коэффициентготовности–Кг):

K P t t S m mk lk

l

г = = ⊆∫( ) [ , ( )]* * ,

гдеk–переменная,характеризующаятипсообщения(задачи,запроса);

Sl* –l-еподмножествомножестваm*⊆mсостоянияэлементовсистемы(агрегатов).

P t SSk ( )*

=о ,

гдеS*–количествосостояний«свободен»(состояниеотсутствияочереди,работоспосо-бен)элемента(агрегата)системызавремяt = Тм;

Sо–общееколичествообращенийкэлементу(агрегату)системызавремяt = Tм.

Такимобразом,предложенныеструктура,принципыимеханизмыспециали-зированнойсистемыимитационногомоделирования,подходыкреализацииос-новныхеецелейи задачпозволят создатьинструментисследованияпроцессовтаможенного контроля, обеспечивающегорешениепроблемповышения эффек-тивноститаможенногоконтроля.

104

Гл а в а 4

АЛГОРИТМЫ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОДСИСТЕМ

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специализированнаясистемаимитационногомоделированиядляисследованияпроцессов таможенного контроля представляет собой комплекс математических,программных и языковых средств, позволяющих автоматизировать процесс по-строениямоделейипостановкикомпьютерныхэкспериментовсмоделью.Струк-турабазовоговариантаспециализированнойсистемыимитационногомоделирова-ниядляисследованияпроцессовтаможенногоконтроляпредставленанарис.3.7.

Вданнойглавеприведеныалгоритмыосновныхфункциональныхблоков,не-обходимыедлясозданияпрограммногокомплексабазовоговариантаспециализи-рованнойСИМдляисследованияпроцессовтаможенногоконтроля.Вихсоставеалгоритмыимодули:

– вводаисходныхданныхиавтоматизированногопостроенияимитационноймодели;

– генерациивходныхпотоков;– имитациииуправленияпроцессоммоделирования (модулипрогнозавре-

менивключенияагрегатов,определениявремениобслуживаниясообщенияагре-гатом,определенияквантаустройства,определенияквантасистемы,завершенияобслуживаниясообщенийагрегатом);

– сбора,обработкиивыдачирезультатовмоделирования;– преобразованияданныхвимитационноймодели.

4.1. АЛГОРИТМ ВВОДА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ПОСТРОЕНИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

Алгоритм ввода исходных данных и генерации имитационной модели реа-лизуетфункцииблокагенерациикомпьютерноймодели.Этотблокдолженосу-ществлять:

105

– трансляциюисходныхданныхсвнешнегоязыкаописанияданныхнавну-треннийязыкмоделирования;

– формирование «рабочей»базыданныхмодели (формирование структурыэлементовмодели–устройства,агрегаты,внешняясреда);

– вводпараметровэлементовврабочуюбазуданныхмодели(параметриче-скаянастройкамодели);

– формированиебазыданныхдлясбора,обработкиихранениястатистиче-скихданных–результатовмоделирования;

– подготовкумоделидляпроведенияэкспериментов.Алгоритм,реализующийфункцииблокагенерациикомпьютернойимитаци-

онноймодели,представленнарис.4.1.Егоработазаключаетсявследующем.При вводеисходныхданныхна соответствующемвнешнем языке (языке

пользователя)анализируетсяпоследовательностьконструкцийязыкаиихпа-раметры.Врезультатеэтогоисходныеданныесвнешнеготранслируютсянавнутренний уровень. Выбор языка описания исходных данных (табличный,графическийидр.)иразработкапрограммы,обеспечивающей«дружествен-ный»интерфейсисследователя (пользователя)исредствСИМостаетсяпре-рогативойпрограммистов,осуществляющихразработкупрограммногокомп-лекса.

Последовательностьвводаданныхопределяетсясистемнойтехнологиейпо-строенияимитационноймодели.

Изначально вводятся структурные (системные) параметры модели: количе-ствовариантовмодели,длякаждоговариантаопределяютсяструктурамодели–устройства,агрегаты,внешниеисточники(оператор1).Впроцессевводаиана-лиза конструкций структурных элементов модели в «рабочей» области памятикомпьютераформируетсясоответствующаяструктурамодели–рабочаябазадан-ныхмодели (вариантовмодели) (оператор2); осуществляется вводпараметровустройств, агрегатов,параметровдля генерациинагрузкиотвнешнихисточни-ков,атакжепараметровиусловийпроведенияэкспериментов(оператор3).Приэтомкаждомуустройствуиегоагрегатамприписываютсяконкретныесвойстваи схема его поведения в определенных условиях, устанавливаются связи меж-дуагрегатамивнутримоделиисвнешнейсредой(идентифицируютсявходныеивыходныеагрегаты),т.е.осуществляетсятакназываемаяпараметрическаяна-стройкамодели.

Дляпоследующей генерациимоделинеобходимоподготовить специальнуюобласть (базу выходных данных) для сбора, обработки и хранения статистиче-скихданных–результатовмоделирования.

Приэтомосуществляетсяанализусловийпроведенияэксперимента(операто-ры7–11)ивыделениесегментовпамяти(формированиебазыданных)длясборастатистикипозаранееопределеннымагрегатам,устройствамисистемевцелом(оператор13).

106

Р и с . 4.1. Алгоритм ввода исходных данных и построения имитационной модели

107

Еслипредусмотренавыдачарезультатовввидегистограмм,дляихпострое-ниянеобходимовыполнитьподготовительныеработы, аименно,выделитьсег-ментпамяти,определитьиразметитьосикоординатит.п.Этиработывыполня-ютоператоры14–16.

Приуспешномвыполненииуказанныхработсистемаформируетсигналполь-зователюна«запускмодели»(оператор22).Принеуспешномвыполненииработпонастройкеигенерациимоделивсоставеоператоровданногоалгоритмапред-усматриваетсяработасистемыконтроляидиагностикипроблемгенерациимо-дели(операторы4,17,19)ивыдачисоответствующихсообщенийпользователю(операторы6,12,20,23).

4.2. АЛГОРИТМ ГЕНЕРАЦИИ ВХОДНЫХ ПОТОКОВ

Для генерации входных потоков сообщений в структуру системыимитаци-онногомоделированиявключаетсягенераторвходногопотока.Какужебылопо-казановыше,вмоделиосновнойструктурнойединицей,инициирующейпроцесстаможенногоконтроля, являетсясообщение.Впредлагаемойсистемеимитаци-онного моделирования процессов таможенного контроля генерация сообщенийосуществляетсяспараметрами:времяпоступлениясообщения,еготиписроч-ность,объемидр.Сгенерированныесообщениязаписываютсявочередьковход-нымагрегатам.

Алгоритмгенерациивходныхпотоковпредставленнарис.4.2.Восновуалгоритмаположеныподходыкгенерациивходныхпотоков(опреде-

лениепараметровсообщенияповходнымгистограммам),изложенныевп.3.6.1.Приработегенераторавходногопотокавыделенодварежима:режимыперво-

начальногои единичного генерирования (операторы1, 13).Врежимепервона-чальногогенерированиягенерациясообщенийосуществляетсяпоследовательноповсемвходнымагрегатам,начинаяспервого(входнойагрегатрассматриваетсякак«канал»поступленияпотокаинформации).

Исходныеданныедлягенерациивходныхпотоковполучаемнаосновегисто-граммы,примеркоторойпредставленнарис.3.8.Получениетакихгистограммявляетсяотдельнымпредметомисследования,проводимомприинформационномифункциональномобследованииобъектамоделирования.

Для заданных: рабочих интервалов tнi, tki на гистограмме, интенсивностейпотокаλiна i-мрабочеминтервалегистограммы,вероятностиРiи(или)инте-гральныхрядоввероятностей Рi, Рi,...,Рi,..., 1, диапазоновизмененияобъемовинформацииNmax, Nmin исгенерированныхдатчикомслучайныхчиселξопреде-ляютсяпараметрысообщений:времяпоступлениясообщенияtпос,типТ,сроч-ностьС,объемN, т.е.формируетсяполеданныхсообщения (операторы2,3,4и14,15,16).

108

Р и с . 4.2. Алгоритм генерации входных потоков

109

Врежимепервоначальногогенерированиясгенерированныесообщенияадре-суютсяивключаютсявочередьковсемвходнымагрегатам,начинаяспервого(оператор5),врежимеединичногогенерированиявключениевочередьосущест-вляетсякконкретномуi-муагрегату,которыйтребовалгенерациисообщенияпо«запросу» (оператор 17). При этом в качестве стратегии включения выбирает-сяоднаизследующих:включениевначалоиливконецочереди,включениеповремени поступления, случайный характер включения, включение по времениисрочностиит.п.Такиепроцедуры(операторы5,17)осуществляютсяпостан-дартномуалгоритмувключениясообщенийвочередь.

Стандартными являются процедуры (алгоритмы) включения входных агре-гатоввработу, завершениеобслуживанияиисключенияизочередисообщенийквходнымагрегатам(операторы8,9,10).

При выборе из очереди сообщения и передаче его агрегату на дальнейшееобслуживаниевсоответствиисформализованнойсхемойисследуемогопроцес-саформируется «запрос» на единичное генерирование следующего сообщения(оператор11).

Режим единичного генерирования реализуется аналогично описанномувышережимупервоначальногогенерирования,заисключениемтого,чтовдан-номрежимегенерациясообщенияосуществляетсяпозапросудлязаранееопре-деленного i-го входного агрегата («канала»). Режим единичного генерированиясообщенийпокаждомуизвходныхагрегатовявляетсяосновнымрежимомпригенерированиивходныхпотоков.Надинамикумоделированияисследуемогопро-цессапредлагаемыйрежимнеотражается.

Процедурагенерациисообщенийквходнымагрегатамипередачаихнадаль-нейшееобслуживаниеосуществляетсядомоментаокончанияпроцессамодели-рования (оператор 12). Обязательной процедурой является формирование ста-тистикиповходнымагрегатам–количествопоступившихсообщенийвсего,потипам,посрочностиит.п.(операторы6,18).

4.3. АЛГОРИТМЫ, РЕАЛИЗУЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ИМИТАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Всоставалгоритмов,реализующихмеханизмыимитациииуправленияпро-цессоммоделирования,включены:

– алгоритмпрогнозавременивключенияагрегатов;– алгоритмопределениявремениобслуживаниясообщенияагрегатом;– алгоритмопределенияквантаустройства;– алгоритмопределенияквантасистемы;– алгоритмзавершенияобслуживаниясообщенийагрегатом.

110

4.3.1. АЛГОРИТМ ПРОГНОЗА ВРЕМЕНИ ВКЛЮЧЕНИЯ АГРЕГАТОВ

Алгоритм прогноза времени включения агрегатов (tвклi) предназначен дляопределения времени включения агрегата в работу без учета приоритетностидругихагрегатов.Алгоритманализируетналичиесообщенийвочереди,наличиесигналовзапретанавключениеисогласнозаданнойстратегиивключенияагре-гатаспомощьюстандартныхпрограммвключениявырабатывает(илиневыра-батывает)сигналвключения.Вкачествеосновнойстратегиивключенияагрегатавыбрана стратегияпоявления единичного сообщения в очереди.В этом случаеприотсутствиисигналовзапретавремявключенияi-гоагрегатаtвклi будетравновременипоступлениясообщениявочередьtпосi, т.е.tвклi = tпосi.

Алгоритм прогноза времени включения агрегатов представлен на рис. 4.3.В соответствии с алгоритмом (см. рис. 4.3) последовательно просматриваютсявсеустройстваивсеагрегатыкаждогоустройствасцельюопределенияналичияочередисообщенийнаобслуживаниекагрегатам(операторы1–11).

Еслитакаяочередькагрегатуобнаружена–длякаждогоагрегатаопределя-етсядисциплинавыборкисообщенийизочереди(оператор4).Приэтомпредус-матриваютсядвестратегиивыборкисучетомпредварительногоупорядочиваниясообщенийвочереди: выборкапервогоилипоследнегосообщенияизочереди.С учетом выбранной дисциплины выборки определяется время включения i-гоагрегатаj-гоустройства(операторы5,6):

tвклij=tпосi,где: tпосi–времяпоступлениясообщениякi-муагрегату(этовремянаходитсяв«поледан-

ных»(таблице,сегментепамяти)сообщения);tвклij– времявключенияi-гоагрегатаj-гоустройства(этовремязаписываетсяв«поле

данных»i-гоагрегата j-гоустройства).

Еслиочередик ij-агрегатунет,товегополеданных(таблице,сегментепа-мяти) устанавливается признак отсутствия сообщений на обработку, при этомtвклij :=0 (операторы12,13).Есливсеагрегатыj-гоустройстванеимеюточерединаобработку,тов«поледанных»(таблицу,сегментпамяти) j-гоустройствауста-навливаетсяпризнакотсутствиясообщенийнаобработку(операторы8,9,10).

111

Р и с . 4.3. Алгоритм прогноза времени включения агрегатов

112

4.3.2. АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОБСЛУЖИВАНИЯ СООБЩЕНИЯ АГРЕГАТОМ

Алгоритмопределениявремениобслуживаниясообщенияагрегатом(tобсi)ра-ботаетвтомслучае,есливремяобслуживаниянаданнойфазеопределяетсярас-четнойформулойинеможетбытьрассчитанозаранееприподготовкеисходныхданныхдлямоделирования.Времяобслуживаниядлякаждогоагрегаталибоза-писановполеданных(таблице,сегментепамяти)агрегата(приtобсi=const), либоопределяетсяспомощьюспециальнойподпрограммы,адресилиномеркоторойуказываетсявполеданныхагрегата.

Для агрегата, имитирующего состояние простоя, время его обслуживанияtобсi=Тм, гдеТм–времямоделирования,втечениекоторогоагрегатпростоял.

Алгоритм определения времени обслуживания сообщения агрегатом tобсiпредставленнарис.4.4.Работаалгоритманачинаетсясанализаспособаобслу-живаниясообщенияагрегатом.ВбазовойверсииСИМпредлагаетсяреализоватьспособ обслуживания «единичными» сообщениями (оператор 1). Необходимопредусмотреть возможность (эта возможностьреально существует) реализацииспособаобслуживанияпакетасообщений.

Р и с . 4.4. Алгоритм определения времени обслуживания сообщения агрегатом

113

В случае обслуживания единичными сообщениями анализируется признакопределениявремениобслуживанияагрегатом.Есливремяобслуживаниясооб-щенийагрегатомпостоянное,т.е.tобсi=const, тогдазавремяобслуживаниясооб-щенийпринимаетсясреднеевремяобслуживанияtобс.срi, указанноевполеданныхагрегата,т.е.tобсi := tобс.срi (операторы2,3,4).

Если время обслуживания сообщений агрегатами определяется с помощьюформулидругихзависимостей(условий),вэтомслучаеиспользуетсянаборстан-дартныхподпрограммдляопределенияtобсi(операторы5,6,7).Длябазовогова-риантаСИМпредлагаетсяследующийнаборподпрограмм:

а)подпрограмма№1:tобсi = f(N), т.е.времяобслуживанияi-магрегатомопре-деляетсявзависимостиотдлинысообщенияN следующимобразом:

t t NN Ni i

i iобс обс.ср=

+2

min max

,

где tобс.срi – среднеевремяобслуживаниясообщенияi-магрегатом;N–количествознаковвобрабатываемомсообщении;Nmin, Nmax –диапазонизмененияколичества знаковв сообщенииприобслуживании

i-магрегатом,длякоторогоопределеноtобс.срi;

б)подпрограмма№2:tобсi = f(ξ), т.е.времяобслуживанияi-магрегатомявля-етсяслучайнойвеличинойξиопределяетсяследующимобразом:

tобсi=–tобс.срi × ln(ξ),гдеξ–случайноечисло,равномернораспределенноенаучастке[0,1];

в)подпрограмма№3:tобсi = f(П), т.е.времяобслуживанияi-магрегатомобус-ловливаетсясостояниемi-гоагрегатаП,гдеП–признакблокировки(занятости)i-гоагрегата,определяетсяследующимобразом:

t ti

iобс.ср

обс.ср= 0

–агрегатзаблокирован(занят),П=1;–еслиагрегатсвободен,П=0.

Набор стандартных подпрограмм для определения tобсi является открытымипринеобходимостиможетбытьдополненновымиподпрограммами.

4.3.3. АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТА УСТРОЙСТВА

Основнаяфункцияданногоалгоритма–определитьнепрерывноевремяна-хожденияустройства в одномиз состоянийобслуживания (простояилиобслу-живания).Момент времени перехода из одного состояния в другое называется«особым» состоянием. «Особое» состояние вызывается включением агрегата,прерываниемегоработыиокончаниемработыагрегата.Вкаждыймоментвреме-нивустройствеможет«работать»толькоодинагрегат.

114

Квант j-го устройства∆tуj определяется на основаниипрогноза возможногонахожденияэтогоустройстваводномизсостоянийобслуживания–простояилиобслуживания.Приопределенииквантаустройства∆tуj:

а)определяетсяработающийагрегатсномеромni изчислаагрегатов,имею-щихсигналывключениянатекущиймоментвремениτтек,согласноустановлен-нойихприоритетности;

б)определяется(прогнозируется)возможноенепрерывноевремяработыэто-гоагрегата t niобс.

* следующимобразом:

t

t

t tni

ni

ni niобс.

обс.

обс. тек вкл.

=+ −

τ

– при отсутствии прерываний агрегатом высших приоритетныхгруппнаинтервале[τтек,τтек+tобсл.ni];

– при условии прерывания работы данного агрегатаагрегатомвысшейприоритетной группысномеромniнаинтервале[τтек,τтек+tобсл.ni].

Квантустройстваопределяетсяследующимобразом:

∆t tj niу обс.= * .

Алгоритмопределенияквантаустройствапредставленнарис.4.5.Работа алгоритма заключается в следующем. Для каждого j-го устройства

осуществляетсяанализналичиясообщенийвочерединаобработкудлякаждо-гоагрегатаэтогоустройства(оператор1).АнализосуществляетсянаоснованиипризнаковПуj, которые выставляются в поле данных устройства, если хотя быкодномуизагрегатовпоступилосообщениенаобслуживание,причем:

Πуj = {01 –еслиj-еустройствоврабочемсостоянии;–еслиj-еустройствозаблокировано.

ЕслиПуj =1(отсутствуютсообщениянаобработку),квантj-гоустройства∆tуj определяетсяпутемзаданияегобесконечнобольшимчислом(∞),т.е.∆tуj :=∞(операторы4,5).

ЕслиПуj =0,устройствонаходитсяврабочемсостоянии.Измножестваагрега-тов{N},укоторыхестьсигналынавключение,выбираетсяагрегатni максималь-нойприоритетнойгруппысминимальнымвременемвключениявработуагрегата(приусловииравныхномеровагрегатоввприоритетнойгруппе)(операторы3,6).

В случае если τтек < tвкл.ni, в работу агрегат не включается, в устройстве ра-ботаеттакназываемый«фиктивный»агрегат,имитирующийсостояниепростояустройства, назовем его агрегатом простоя. Информация о нем записываетсявполеданныхj-гоустройства,тамжесуммируетсястатистикаповременипро-стояустройства.Квантустройстваприэтомопределяетсякак:

∆tуj := tвкл.ni –τтек,гдеtвкл.ni –времявключенияni-гоагрегата,выбранногоизмножества{N}(операторы8,9,10).

115

Р и с . 4.5. Алгоритм определения кванта устройства

116

Агрегат включается в работу, если текущеевремямоделирования τтек равноили превысило время включения агрегата tвкл.ni. Такой агрегат назовем работа-ющим агрегатом. Время включения работающего агрегата определяется как:tвклni := τтек(оператор12,13).

Времяобслуживанияtобс.ni работающегоагрегатаопределяетсявсоответствиисалгоритмом,приведеннымнарис.4.4.

Однако работа агрегата может быть охарактеризована как обслуживанием,такидообслуживанием(послепрерывания)сообщения(оператор14).Вэтойсвя-зивычисляетсявремяокончанияобслуживанияtокон.ni сообщенияагрегатомследу-ющимобразом(оператор15):

tttni

ni

niобс.

тек обс.

тек дообс.

=++

ττ

–еслиагрегатniнаходитсявсостоянииобслуживания;–еслиагрегатniнаходитсявсостояниидообслуживания.

Так как в процессе работы агрегата на интервале [τтек,tокон.ni] возможно пре-рываниеегоработы,такуюситуациюнеобходимопроверить(оператор16).Блокопределенияпрерыванияработыагрегата является стандартнымвовсех ситуа-цияхисследуемогопроцесса.Алгоритмработыблокаопределенияпрерыванийпредставленнарис.4.6.

Далее, если прерывание работы агрегата произошло в момент tпрер.ni, квантустройстваопределяетсякак∆tуj = tпрер.ni– τтек (оператор18рис.4.5).Еслипре-рываниянебыло,квантустройстваопределяетсякак: ∆t tj niу обс= .

* (оператор19).Идея прерывания работы агрегата заключается в следующем (см. рис. 4.6).

Прерывание работы агрегата в устройстве может осуществить только агрегат,имеющийвысшуюприоритетнуюгруппучемработающийагрегат.Вэтойсвязиопределяется:естьливсоставеустройстваагрегатвысшейприоритетнойгруппычемработающийагрегатиимеющийсообщениенаобработку (сигналвключе-ния).Еслитакогоагрегатанет,топрерываниеработающегоагрегатанепроизой-дет.Приэтомвполеработающегоагрегатафиксируется:отсутствиепрервавшегоагрегата,времядообслуживанияtдообс.ni =0,времяпрерыванияtпрер ni =0(операто-ры3,10,11).

Еслисуществуетki-агрегатизмножества{N}агрегатовj-гоустройства,спо-собныйпрерватьработающийni-агрегатj-гоустройства,необходимопроверить:находитсяливремявключенияki-агрегатаtвкл.kiвинтервалеработыработающегоni-агрегата[τтек,tокон.ni],т.е.τтек<tвкл.ki < tокон.ni (оператор4).

Еслиtвкл.ki ≥ tокон.ni (т.е.включениеki-агрегатапроизойдетпослеокончанияра-ботыni-агрегата)илиtвкл.ki ≤τтек,прерываниянепроизойдет(операторы4,10,11).

Еслиусловиеτтек<tвкл.ki < tокон.ni выполняется,товмоментвремениtвкл.ki проис-ходитпрерываниеработыni-агрегатаагрегатомki,т.е.времяпрерыванияtпрер.ni ==tвкл.ki. Вполеданныхработающегоni-агрегатазаписываетсяномерпрервавшегоki-агрегатаификсируютсянеобходимыестатистическиеданныепопрерыванию:суммируетсяколичествопрерываний,определяютсявременныезатратынапре-рывание(операторы4,5,6).

117

Р и с . 4.6. Алгоритм определения прерывания работы агрегата

Припрерыванииоперации(работающегоni-агрегата)возможныследующиеслучаиеепродолжения:

118

а)сдообслуживанием,приэтомопределяетсявремядообслуживанияработа-ющегоni-агрегатаtдообс.ni следующимобразом:

tдообс.ni =tокон.ni– tвкл.ki изаписьtдообс.ni вполеданныхni-агрегата(операторы7,8,9);б)бездообслуживания,приэтомtдообс.ni =0(операторы12,14).Втакомслу-

чае необходимо решить дальнейшую «судьбу» обрабатываемого ni-агрегатомсообщения.Всоответствиисреалиямиисследуемогопроцессаономожетпой-тинаповторнуюобработку,оставшисьпервымвочереди,либоегонеобходимовключитьвконецочередидляповторнойобработки(оператор13).Еслиегоак-туальностьисчезла,дальнейшаяегообработканеимеетсмысла,сообщениеис-ключаетсяизочередии«уничтожается»,поледанныхтакогосообщения(сегментпамяти)освобождается.Приэтомвполеданныхni-агрегатасуммируетсяколиче-ствоуничтоженныхсообщений.

4.3.4. АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТА СИСТЕМЫ

Квантсистемы∆Тс натекущиймоментвремениτтекопределяетсянаоснова-ниирассчитанныхквантовпараллельноработающихустройствпопринципу:

min( )с уjj NT t

∈∆ = ∆ ,

гдеN–общееколичествопараллельноработающихустройств.Время∆Тс характеризуетдлительность«особого»состояниясистемыислужит

дляпрогнозированиямоментанаступленияследующего«особого»состояния:

τтек:=τтек+∆Тс.

Алгоритмопределенияквантасистемы∆Тстривиальный.Онреализуетприн-цип выбора минимального кванта устройства из всех работающих в системеустройств.

4.3.5. АЛГОРИТМЫ ЗАВЕРШЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ СООБЩЕНИЙ АГРЕГАТАМИ

Стоитотметить,чтоэтоодинизсамыхсложныхблоковмоделирующегоал-горитмаиуправляющейпрограммымоделирования.Основнаяфункцияблока–прогноз изменений в моделируемой системе и их реализация в момент време-ниτтек.

Всистемемоделированиявыделенодваосновныхрежимазавершениярабо-тыагрегата:

– попрерыванию;– пополномуокончаниюобслуживания.Призавершенииработыагрегатапопрерываниюосновнаязадача–выявить

момент времени прерывания работы агрегата tпрер.ni и определить необходимое

119

времядообслуживания tдообс.ni (еслипринятпринципработыагрегатасдообслу-живанием).Алгоритмопределенияпрерыванияизавершенияработыагрегатапопрерываниюприведеннарис.4.6.

Второйрежимхарактеризуетсяполнымобслуживаниемединичногосообще-нияработающимагрегатом.Приэтомдействияпозавершениюзависятотместаиназначенияагрегатавтехнологическойцепочке(входной,выходной,промежу-точный,агрегатпростоя).Вобщемслучаевмоментτтекпризавершениикаждогоизуказанныхагрегатовмогутвыполнятьсяследующиедействия:

– контрользавершениямоделирования;– единичноегенерированиесообщенийнавходсистемы;– исключениесообщенияизочереди;– уничтожениесообщения;– порождениесообщений;– определениедальнейшегомаршрутаипередачасообщения;– включениесообщениявочередь;– изменениеприоритетностиагрегатов;– набориобработкастатистическихданных.Переченьалгоритмовдействийзавершенияобслуживаниясообщенийработа-

ющимиагрегатамиконкретноготипаприведенвтабл.4.1.Алгоритм контроля завершения моделированияпредназначендляопределе-

нияпродолжительностиэксперимента,контроляегозавершенияиостановкимо-дели.Продолжительностьэкспериментазадаетсяоднимизтрехспособов:

1)задаетсямоментвременизавершениямоделированияТм;вэтомслучаераз-мер выборки не предсказуем (размер выборки, т. е. число реализаций модели,влияетнаточностьрезультатовмоделирования);

2) задается число сообщений, поступающихна входмодели; в этом случаеможноуправлятьразмеромвыборки;

3)задаетсячислосообщений,обрабатываемыхсистемой,т.е.числореализа-ций;вэтомслучаеневсегдаможетзакончитьсяэксперимент.

Та б л и ц а 4.1

Завершение обслуживания сообщений агрегатами на момент времени τтек

Стандартные алгоритмы действий

Агрегат, завершающий обслуживание сообщения

Входной Промежу-точный Выходной Агрегат

простоя

1. Контроль завершения моделирования + + + +2. Единичное генерирование сообщений на вход системы +

3. Исключение сообщения из очереди + + +

120

Стандартные алгоритмы действий

Агрегат, завершающий обслуживание сообщения

Входной Промежу-точный Выходной Агрегат

простоя

4. Уничтожение сообщения +5. Порождение сообщений +6. Определение дальнейшего маршрута и передача сообщения + +

7. Включение сообщения в очередь8. Изменение приоритетности агрегатов + +9. Набор и обработка статистических данных + + + +

Всистемеимитационногомоделированияпредлагаетсяреализоватьнаиболеечастоприменяемыйвпрактикемоделированияспособзавершениямоделирова-нияповремениТм.

Приэтомусловияпроведенияэкспериментаследующие:еслиτтек<Тм –экспериментпродолжается;еслиτтек≥Тм–остановкамодели.Корректировкаτтекосуществляетсявсякийразпослеопределенияквантаси-

стемы∆Тсследующимобразом:

τтек:=τтек+ ∆Тс.Алгоритм единичного генерирования сообщений на вход системы – это со-

ставнаячастьалгоритмагенерациивходныхпотоков(см.рис.4.2).Режим единичного генерирования является основным режимом генерации

входныхпотоков.Вэтомрежимегенерациясообщенияосуществляетсяпозапро-сувходногоni-агрегата.

Алгоритм исключения сообщения из очередикагрегатузаключаетсявследу-ющем.Рассматриваютсядвасостоянияобслуживания:сообщениеобслужилосьчастично(зафиксированопрерывание)иобслужилосьполностью.Впервомслу-чаеработузавершаеталгоритмобслуживанияпрерывания(см.рис.4.6).Вслу-чае полного обслуживания сообщения определяются и фиксируются (обраба-тываются) в поледанных сообщения статистическиеданныепообслуженномусообщению zобс.ni, аименно, времяожиданияобслуживаниянаданнойфазеоб-

служивания tож.обс.z, суммарное время ожидания обслуживания t zz

Z

ож.обс.=

∑1

, время

поступлениясообщениянадальнейшуюобработкуtпост.z.Исключениеизочередиосуществляетсяпутемкорректировкиассоциативныхсвязейагрегатовв спискеидлиныочередиlzсообщенийкni-агрегату.


121

Алгоритм уничтожения сообщения работает в случае, если произошлопрерывание обслуживания сообщения zобс.ni,, а принята дисциплина обслужи-вания–бездообслуживания.Сообщение zобс.ni можетбытьвключеновочередьк ni-агрегату на повторную обработку или уничтожено (исключено из очередиспоследующимудалениемизсегментапамяти)попричинепотериегоактуаль-ности.Приэтомфиксируетсявполеданныхni-агрегатасуммарноеколичествоуничтоженныхсообщений.

Алгоритм порождения сообщений предполагает «размножение» (тиражи-рование) сообщений в результате завершения фазы обслуживания (работы ni-агрегата).

Алгоритм определения дальнейшего маршрутаипередачасообщенияпред-ставленынарис.4.7.

Основноеназначение алгоритма– определитьдальнейшиймаршрут сообще-ния, осуществить процедуру его передачи и обработать статистические данныеобслуженного сообщения и работающегоni-агрегата.Прежде определяется сум-марноеколичествообслуженныхсообщений zобсл.ni ификсируетсявполеданныхni-агрегата(оператор1).Алгоритмявляетсяпродолжениемдействийпослеисклю-ченияобслуженногосообщенияZобс.niизвходнойочередиработающегоni-агрегата(входного или промежуточного) при условии, что сообщениеZобс.ni в системе неуничтожается,апередаетсянаобработкуподальнейшемумаршруту(оператор2).

ВСИМпредлагаетсяреализоватьследующиепринципыпередачи:– передачакагрегатампосписку;– передачакодномуагрегатупотипусообщения;– передачакодномуагрегатупосрочностисообщения(операторы3,4,5,6).Припередачесообщенияпоспискувозможныследующиеслучаи:а)передачаковсемагрегатамсписка(операторы7,8).Приэтомпросматри-

ваются все элементы списка, основным содержанием которого является номерустройстваиномерагрегатадляпередачи.Еслиэлементовспискаk > 1,вэтомслучае сообщение тиражируется по количеству элементов списка (выделяютсясегменты памяти и записываются параметры сообщения) и далее – включениесообщениякагрегатампосписку;

б)передачакодномуагрегатуповероятности(оператор9).Приэтомполуча-емслучайноечислоξ.АнализируемвероятностипередачикагрегатуРk,указан-ныевk-мэлементесписка.Еслиξ<Рk –происходитпередачасообщения,впро-тивномслучаекорректируетсяξ:=ξ+Рk исравниваетсяξ<Рk +1;

в) передача к одному агрегату списка по критерию минимальной очереди(оператор 10). При этом из списка выбираются номера устройства и агрегата,имеющиеминимальнуювходнуюочередь;

г)передачапономеру«канала» (оператор11).Изспискавыбираетсяномерагрегата,имитирующийприемсообщенияотканала,указанноговэлементеспи-ска.Вструктуресообщенияуказанномервходногоагрегата(канала),покоторо-муонопоступило;

122

Р и с . 4.7. Алгоритм определения дальнейшего маршрута и передача сообщения

д) передача свободному устройству (оператор 12). При этом по спискуустройствнапередачуосуществляетсяпоисксвободногоустройства(незанятогообработкой).Если есть свободное устройство – осуществляетсяпередача, еслинет – сообщение снова включается в очередь, корректируется длина очереди,всообщениификсируетсявремяпоступлениявочередь,корректируетсяколиче-ствообслуженныхипереданныхсообщенийвагрегате.

123

Алгоритм включения сообщения в очередькагрегатузаключаетсявследую-щем.Определяютсястратегиивключениясообщенияzобс.niвочередь.Очередьмо-жетбытьорганизована:

– супорядочиваниемповременипоступления (последнеепоступившеесо-общение становится в конец очереди или поступившее сообщение становитсявначалоочереди);

– супорядочиваниемповременипоступленияисрочности;– супорядочиваниемпоспециальномупризнакуилиметкевсообщении.Приработеагрегатавыбираетсянаобслуживаниевсегдапервоесообщение

вочереди.В случае включения сообщения в его поле данных фиксируется время по-

ступлениясообщенияtпост.i=τтек,корректируютсяассоциативныесвязиагрегатоввспискеидлинаочередиlzсообщений,выставляетсяпризнакготовностикрабо-теустройства.

Алгоритм изменения приоритетности агрегатов реализует механизм сме-ныномеровприоритетныхгруппагрегатовиномеровагрегатоввприоритетныхгруппахвдинамикемоделирования.Такаясменаможетбытьосуществленавмо-ментвремениτтекпорезультатамработающегоni-агрегатапутемпоследователь-ногопросмотраиизмененияприоритетностиустройствиагрегатов.

Алгоритмизмененияприоритетовагрегатовпредставленнарис.4.8.Онрабо-таетследующимобразом.Длякаждогоустройстваопределяетсяработающийni-агрегат(оператор1),которыйможетиметьилинеиметьуправляющиесвязипосменеприоритетов.Еслитакиесвязисуществуют,определяетсявидэтихсвязей.Различаютсясвязипосменеприоритетныхгрупписвязипосмененомераагре-гатавприоритетнойгруппе.Определяютсяспискиагрегатов,которымнадлежитсменитьприоритетную группу (операторы2, 3, 4)илиномера вприоритетныхгруппах(операторы2,3,6,7).

Длякаждогоэлементаспискаагрегатовопределяетсяивегополеданныхза-писываетсяновыйномерприоритетнойгруппы(оператор5)илиномерагрегатавприоритетнойгруппе(оператор8).

124

Р и с . 4.8. Алгоритм изменения приоритетности агрегатов

4.4. АЛГОРИТМЫ СБОРА, ОБРАБОТКИ И ВЫДАЧИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

4.4.1. АЛГОРИТМ СБОРА И ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Алгоритмсбораиобработкистатистическихданныхпредставляетсобойна-бор стандартных подпрограмм, реализующих определенные задачи математи-ческой статистики, которая рассматривает вопросы разработки методов сбора,описанияиобработкирезультатовэкспериментовсцельюизученияразличныхслучайныхявлений.

125

Большинство параметров, характеризующих процессы таможенного кон-троля,являютсяслучайнымивеличинамиилислучайнымифункциями.Опре-делить набор параметров, установить законы распределения и определитьчисловые(вероятностные)характеристикипроцессасцельюопределенияэф-фективностиисследуемойсистемытаможенногоконтроля–основнаязадачаалгоритмасбораиобработкистатистическихданных–результатовмоделиро-вания.Дляоценки эффективностифункционирования системытаможенногоконтроляиспользуютсяпоказатели,конкретныйвидкоторыхопределяетсясо-стояниемсистемыизадачейисследования.Так,например,приисследованиисистемы на соответствие требованиям по временным параметрам наиболееупотребительными показателями эффективности являются: вероятность ре-шениязадачзазаданноевремя,время(минимальное,максимальноесреднее)обслуживанияиожиданияобслуживаниясообщениявочередях,длиныоче-редейит.п.Приисследованиинадежностныххарактеристиксистемыважны-мипоказателямиэффективностиявляются:числообслуженныхиуничтожен-ных(или)получившихотказвобслуживаниисообщений,вероятностьотказавобслуживании.Этотпоказательопределяет,вкакойстепенисистематамо-женного контроля способна удовлетворить поступающий поток сообщенийсучетомнадежностисредств(технических,программных,информационных,методических)системы.Кпоказателямэффективностиподанномунаправле-ниюследуеттакжеотнестисуммарноевремяработыагрегатов,имитирующихнеисправностьтехническихипрограммныхсредств,инесостоятельностьме-тодическогообеспечениядляконкретныхпроблемныхситуаций таможенно-гоконтроля.Степеньзагрузкисистемытаможенногоконтроляиееэлементовхарактеризуетсядлинамиочередейнаобработку,временамиработыипростояустройств,агрегатовидр.

Исследовательвзависимостиотцелиисследованиявыбираетконкретныепо-казатели,планируетсборисоответствующуюобработкустатистическихданныхвпроцессеимитационногоэксперимента.

Учитываяспецификуисследований,накоторуюориентированаспециализи-рованнаяСИМ,дляоценкиэффективноститаможенногоконтролявсистемемо-делированияможетбытьпредусмотренсбориобработкаследующихстатистиче-скихданных:

а)помоделируемойсистеметаможенногоконтролявцелом:– общее количество сообщений, поступивших (nпост), обслуженных (nобс)

иполучившихотказвобслуживаниисистемой(nотк);– общее количество сообщений k-го типа, поступивших ( )nkпост , обслужен-

ных ( )nkобс иполучившихотказвобслуживаниисистемой ( )nkотк ;– времяобслуживаниясообщенийвсистеме–минимальное,максимальное,

среднее(tобс.min,tобс.max, tобс );– времяобслуживаниясообщенийk-готипавсистеме–минимальное,мак-

симальное,среднее( t kобс.min , tkобс.max , t

kобс );

126

– времяожиданияобслуживаниясообщенийвсистеме–минимальное,мак-симальное,среднее(tож.обс.min,tож.обс.max, tож.обс );

– времяожиданияобслуживаниясообщенийk-готипавсистеме–минималь-ное,максимальное,среднее( t kож.обс.min , t

kож.обс.max , t

kож.обл );

– времяожиданияпередачинаобслуживаниесообщенийвсистеме–мини-мальное,максимальное,среднее(tож.пер.min,tож.пер.max, tож.пер );

– времяожиданияпередачинаобслуживаниесообщенийk-готипавсисте-ме–минимальное,максимальное,среднее( t kож.пер.min , t

kож.пер.max , t

kож.пер );

б)покаждомуj-муустройству(процессу,функциитаможенногоконтроля):– времяработы(tраб.j)ипростоя(tпрос.j);– время,затрачиваемоенаобслуживаниепрерыванийагрегатамиj-гоустрой-

ства(tпр.j);в)покаждомуi-муагрегатуj-гоустройства(операции,фазе,этапупроцесса):– количествосообщений,поступивших(nпост.ij),обслуженных(nобс.ij)иполу-

чившихотказвобслуживанииагрегатом(nотк.ij);– количество сообщений k-го типа, поступивших ( )n ij

kпост , обслуженных

( )n ijkобс иполучившихотказвобслуживанииагрегатом ( )n ij

kотк ;

– времяобслуживаниясообщенийагрегатом–минимальное,максимальное,среднее(tобсij.min,tобс.ijmax, t ijобс );

– времяобслуживаниясообщенийk-готипаагрегатом–минимальное,мак-симальное,среднее( t ij

kобс.min , t ij

kобс.max , t ij

kобс );

– длиныочередейнаобслуживаниекагрегату;– временаработы(tраб.ij)ипростоя(tпрос.ij)агрегата;– общееколичествопрерыванийпоагрегату(nпр.ij);– время ожидания обслуживания сообщений в очереди к агрегату – мини-

мальное,максимальное,среднее(tож.обсij.min,tож.обс.ijmax, t ijож.обс );– времяожиданияобслуживаниясообщенийk-готипавочередикагрегату–

минимальное,максимальное,среднее( ( , , );.maxt t tijk

ijk

ijk

ож.обс.min ож.обс ож.обс

– времяожиданияпередачинаобслуживаниесообщенийкагрегату–мини-мальное,максимальное,среднее(tож.пер.min,tож.пер.max, tож.пер );

– времяожиданияпередачинаобслуживаниесообщенийk-готипакагрега-ту–минимальное,максимальное,среднее( t ij

kож.пер.min , t ij

kож.пер.max , t ij

kож.пер ).

Дляслучайныхвеличин,характеризующихвременаобслуживания,ожиданияобслуживанияиожиданияпередачинаобслуживаниесообщенийкакпосистемевцелом,такинаотдельныхагрегатах (операциях),могутбытьрешенызадачиопределения:

а)законараспределенияслучайныхвеличин;б)числовых(вероятностных)оценокслучайныхвеличин.Длярешениязадачиопределениязаконараспределенияслучайнойвеличины

хнеобходимопостроитьстатистическийрядслучайныхвеличин,которыйпозво-

127

литполучитьстатистическуюплотностьраспределенияφ(х),графиккоторойна-зываетсягистограммой.

Построение гистограммы осуществляется следующим образом. По оси аб-сциссвнекотороммасштабеоткладываемвыбранныеинтервалыизмененияслу-чайной величины хmin, хmax и на каждомиз них, какна основании, строимпря-моугольник,площадькоторогоравначастотепопаданияполученныхрезультатовизмеренийвданныйинтервал.Дляэтогочастотупопаданияделимнадлинусо-ответствующего интервала и полученное число принимаем за высоту прямоу-гольника,которуювтомилииноммасштабеоткладываемпоосиординат.Такимобразом,статистическаяплотностьраспределенияпредставляетсобойфункцию,ординатыкоторойвпределахинтерваловразбиениярезультатовизмеренийпо-стоянныиопределяютсясоотношением:

ϕ( )x pxii=

∆,

гдерi – частотапопаданияполученныхрезультатовизмеренийвi-йинтервал;∆х – длинаинтервала.

Графическигистограммапредставляетсобойстолбчатуюдиаграмму.Здесьне-обходимоудачновыбратьдиапазонразбиениярезультатовизмеренияприсоставле-ниистатистическогоряда.Неудачноеразбиениенагляднопроявляетсяприпостро-ениигистограммы:оналибобудетиметьпровалы,либобудетневыразительной.Числоинтерваловдолжнобытьнеслишкомбольшим(иначечастотырi будутпро-являтьнезакономерныеколебания),ноинеслишкоммалы(иначестатистическийрядбудетгрубопредставлятьдействительноераспределениеслучайнойвеличины).Учитываяэто,обычнодиапазонполученныхрезультатовизмеренийразбиваютна10–20интерваловодинаковойдлины(хотяэтонеявляетсяобязательным).

Построениестатистическойфункциираспределенияилигистограммыявля-етсяпервымэтапомрешениязадачиопределениязаконараспределенияисследу-емойслучайнойвеличины.

Следующим этапом решения данной задачи является аппроксимация полу-ченныхфункцийнепрерывнымикривыми,т.е.приближенноепредставлениеза-конараспределенияваналитическомвиде.Отметим,чтовбазовойверсииСИМрешениетакойзадачинепредусматривается.

Определение математического ожидания Мх (как среднего статистическогозначения) случайнойвеличиныхосуществляетсяследующимобразом:

Mn

xx ii

n

==∑1

1,

гдеn–количествореализацийслучайнойвеличиных;хi–значениеслучайнойвеличиныi-йреализации.

Используяданныестатистическогоряда(гистограммы)математическоеожи-даниеМх можнопредставитьследующимобразом(упрощенныйспособ):

128

M x px jj

m

j= ×=

∑ cp1

,

гдеm–числоинтервалов;pj–частотапопаданиярезультатовизмеренияслучайнойвеличиныхвj-йинтервал:

pnnjj= (здесьn–общеечислореализаций,nj–числореализацийвj-минтервале);

хсрj–координатасерединыj-гоинтервала.

ОпределениедисперсииDx (среднегоквадратичногоотклонения)случайнойвеличиных определяется следующимобразом.Дляn независимыхреализацийслучайнойвеличиных,котораявкаждойреализациипринимаетзначениех1, х2, …, хn, значениедисперсииDx равно:

Dn

x Mx i xi

n

= −=∑1 2

1

( ) ,

гдеMx–математическоеожиданиеслучайнойвеличиных.

ОднакообластьпримененияэтойформулыдляDxограниченаиприменима,когдаматематическоеожиданиеисследуемыхслучайныхвеличинизвестнозара-нее.Внаиболеетипичныхдляпрактикизадачахматематическиеожиданияока-зываютсянеизвестными.ТаккакблокобработкистатистикибазовоговариантаСИМпозволяетстроитьстатистическиерядынеизвестныхвеличин(гистограм-мы),томожетбытьпримененупрощенныйспособопределениядисперсииима-тематическогоожиданияслучайнойвеличиных.Сущностьспособазаключаетсяв том, что результаты группируемпоинтервалам, т. е. представляемих в видестатистическогоряда,аискомыечисловыехарактеристикиопределяемследую-щимобразом:

M x px jj

m

j= ×=

∑ cp1

,

D x M p x p Mx jj

m

x j jj

m

j x= − × = × −= =

∑ ∑( )cp cp1

2

1

2

,

гдеm –числоинтервалов;pj–частотапопаданиярезультатовизмерениявj-йинтервал;хсрj–координатасерединыj-гоинтервала.

Построениегистограммслучайныхвеличин,выраженныхвременамиобслу-живания,ожиданияобслуживания,ожиданияпередачисообщений,атакжеопре-делениеихчисловых (вероятностных)оценоквСИМпроизводятсявпроцессемоделирования,авыдачарезультатовмоделированияосуществляетсявсоответ-ствиисалгоритмом,представленнымниже.

129

Сбориобработкастатистическихданныхпоустройствуиагрегату(временаработыипростоя,длиныочередей,количествообслуженныхинеобслуженныхсообщений,количествопрерыванийит.п.)производятсявпроцессемоделирова-нияикорректируютсявсякийразпослеопределениявременногоквантасистемы∆Тситекущеговременимоделированияτтек.

Для анализа работы исследуемой системы по статистическим даннымустройств,агрегатовцелесообразнопроводитьвременныесечениясостоянияси-стемысинтервалом∆Тм.

Выдачарезультатовмоделированияосуществляетсяпоспециальномуалгоритмувыдачирезультатовмоделированиявзависимостиотзаданныхрежимоввыдачи.

4.4.2. АЛГОРИТМ ВЫДАЧИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Примоделированиипредусмотреныследующиережимывыдачирезультатов(рис.4.9):

– режимслежения;– режимвыдачисеченийисследуемогопроцесса;– обычныйрежимвыдачирезультатов.Первыйрежим(режимслежения)предусматриваетвыдачуданныхотечении

процессапо«особымсостояниям»моделируемойсистемы.Данныйрежимпред-полагаетполнуювыдачусведенийосостояниисистемы(устройствиагрегатов),в том числе состоянии информационных и управляющих воздействий, направ-ленныхнаизменениесостояниядругихагрегатов(операторы1,2,3,13).Такойрежим,какправило,применяетсяприотладкекомплексапрограммныхсредствСИМврежиме«прокрутки»ипробныхпрогонахмоделидляустановленияна-чальныхусловиймоделиииныхеепараметров.

Режимвыдачисеченийпредусматриваетполнуювыдачусведенийосостоя-нииисследуемойсистемынаопределенное,напередзаданноевремяτтекмодели-рования(операторы5,6,7,13).

Обычныйрежимпредусматриваетвыдачузаданногонаборарезультатовмо-делированиявпроцессе(оператор8,9,10,12,13)илипоокончаниимоделирова-ниясистемыприτтек≥Тм(операторы11,12,13).

Вданномрежимепредусмотреныдватипавыдачирезультатов:полнаявыда-чаивыдачаввидегистограмм(операторы12,13).

Таким образом, рассмотренные алгоритмыи их апробация при построениичастных имитационных моделей технологий таможенного контроля [5] пока-зывают, что разработанные алгоритмымогут быть использованыпри созданиипрограммногокомплексаспециализированнойсистемыимитационногомодели-рованияпроцессовтаможенногоконтроля.Ееиспользованиевнаукеипрактикетаможенногоконтролядолжнообеспечить:

– системныйподходкрешениювопросоворганизациисистемытаможенногоконтроля;

130

Р и с . 4.9. Алгоритм выдачи результатов моделирования

– четкуюкоординациюиувязкувыполненияпроцессовиоперацийтаможен-ногоконтроляпоресурсам,срокамиисполнителям;

– простоту и точность управления процессом таможенного контроля и вы-полненияегозадач;

– возможность оперативной корректировки форм, методов и средств тамо-женногоконтролявзависимостиотскладывающейсяобстановки.

Всеэтоопределяетважностьсозданияспециализированныхинструменталь-ных средств имитационного моделирования процессов таможенного контроляиихприменениедлярешенияпроблемповышенияэффективноститаможенногоконтроля.

131

Гл а в а 5

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

5.1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ В СРЕДЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В системных исследованиях сложных объектов имитационное моделирова-ниедостаточноуспешноприменяетсявслучаях:

– еслиидетпроцессизученияповеденияобъекта,однакоещенесуществуетзаконченнаяпостановказадачиисследования(имитационнаямодельвэтойситу-ациислужитсредствомпознанияобъектаилиявления);

– есликромеоценкивлиянияпараметровобъектанарезультатегодеятель-ностивозникаетнеобходимостьнаблюдениязаповедениемобъектаилиегоэле-ментоввтечениеопределенногопериодавремени(имитационнаямодельпозво-ляет«сжать»масштабвременииполучитьтребуемыеданные);

– еслиизучаютсяновыеситуациивсложнойсистеме,окоторыхмалочтоиз-вестноилинеизвестноничего(вэтомслучаеимитацияслужитдляпредваритель-нойпроверкиновыхстратегийиправилпринятиярешенийпередпроведениемэкспериментовнареальнойсистеме);

– еслинеобходимоопределитьиисследовать«узкиеместа»илидругиепро-блемывфункционированиисистемы.

Исследование системытаможенногоконтроляметодомимитационногомоде-лированияпредставляетсобойитерационныйпроцесспостроенияикорректировкимодели,исследованияиопределенияпараметровипоказателеймоделисистемы,оценкиееповедениясточкизренияпоставленнойцели.Методологическаясхемаимитационногомоделированияпроцессовтаможенногоконтролясиспользованием

132

аппарата специализированной системы имитационного моделирования включаетрядэтапов,последовательностькоторыхпредставленанарис.5.1.

Р и с . 5.1. Методологическая схема имитационного моделирования процессов таможенного контроля в среде специализированной системы имитационного

моделирования

Рассмотримсодержаниеработнаэтапахмоделирования.Э т а п 1.Постановказадачииопределениецелеймоделирования.Вербаль-

но общуюпостановку задачимоделированияпроцессов таможенного контролясформулируемследующимобразом.

Для заданных вариантовтехнологийтаможенногоконтроля,параметровВЭД,целей,задачифункцийтаможенногоконтроля,управляющихиинформационных

133

связеймеждуэлементамисистемы(процессами,операциями),информационно-технических, технологических и методических ресурсов системы, необходимопостроитьимитационнуюмодельиосуществить ееэкспериментальноеисследо-вание,с целью определенияколичественныхикачественныхпараметровипока-зателейтехнологиитаможенногоконтроля,характеризующихегокачествовкон-кретныхусловиях(внешнихивнутренних).

Э т а п 2. Информационное и функциональное обследование системы тамо-женногоконтроля.Впроцессеобследованиясистемыопределяютсярелевантныефакторы,параметры,процессыиоперации(т.е.наиболеесущественныесточкизренияпоставленнойцели),связиихарактервзаимодействиямеждуними,атак-же релевантные взаимодействия с внешней средой (внешние информационныеиуправляющиеэлементыисвязи).Наэтомэтапеосуществляетсясодержательноеописаниеисследуемыхпроцессов таможенного контроля. Здесьжерешается во-прособуровнедетализациимоделивсоответствииспоставленнойцельюмоде-лированияицелесообразностьюдальнейшейдетализацииисследуемыхпроцессов.

Следуетобратитьвнимание,чтовопрособуровнедетализациимоделиимеетособоезначениеивстаетвсвязиспостановкойцелиисследованияобъекта.Со-держательноеописаниепроцессатаможенногоконтроляможетбытьпроведенонамакро-имикроуровнях.Макроуровеньсвязансрешениемзадачэффективно-ститаможенногоконтроляиопределениемреакциисистемынавнешниеусловия(например,экономическаяиполитическаяситуациявстране,таможеннаяполи-тикавобластитаможенногорегулированияидр.).Микроуровеньсоответствуеттактикедеятельноститаможенныхоргановпореализациипроцессовиоперацийтаможенного контроля.На этомуровне, какправило, проводятсяисследованияс целью совершенствования методов, форм и операций таможенного контролясучетом,какправило,ограниченныхресурсовтаможенныхорганов.

Э т а п 3.Формализацияпроцессовтаможенногоконтроляипостроениефор-мализованнойсхемыисследуемогопроцесса,т.е.структурнойимитационноймо-дели.Дляпроведениятакихработпредлагаетсяиспользоватьинструментформа-лизациипроцессовтаможенногоконтролянабазеагрегатногоподходапосхеме«система–устройство–агрегат».Приэтомопределяютсяпараметрыформаль-ныхприборовобслуживания.

Для «системы» определяются функции и процессы таможенного контроля.Здесьподпроцессомпонимается теснаясвязь закономерноследующихдруг задругом операций (фаз обработки сообщений), представляющих непрерывноеединоедвижениекдостижениюцели(выполнениюфункций,задач)таможенногоконтроля.

Для «устройств» устанавливаются условия и приоритетность включенияагрегатов(т.е.приоритетностьвыполненияоперацийвпроцессе)покомбиниро-ваннойсхеме.

Для«агрегатов»определяютсяинформационныеиуправляющиепараметри-ческиесвязи,условиявключенияивыключения(формируютсяключевыеслова),

134

временаобслуживанияагрегатовилиусловияихполучениявмодели,способыидисциплиныобслуживания,способыформированияочередейипринципывы-боркиизних.Определяютсясвязиформальныхприборовсокружающейсредой.Всоответствииспринятымагрегатнымподходомкформализациипроцессовта-моженногоконтроляприпостроениимоделирующегоалгоритмавкачествеме-ханизмаимитациипроцессовтаможенногоконтроляпредлагаетсяиспользоватьрассмотренныйметодповременногомоделированиясослучайнымшагом(моде-лированиепо«особым»состояниям).Наэтомэтапезадаютсяпараметрывходныхсообщений.Здесьпод«сообщением»будемпониматьопределенноеколичествоинформации,поступающеевсистемутаможенногоконтроля,проходящеечерезнееитребующее«обслуживания»(сведенияотоваре,отранспортномсредстве,об участникахВЭД, сведения о ресурсах (нормативная правовая база, методы,средства,формытаможенногоконтроляидр.).Обязательнымусловиемявляетсявключение«отрицательных»воздействий (сбои,отказы, торможениеит.п.)напроцесстаможенногоконтроляввидесообщений.

Врезультатевыполненияуказанныхвышеработполучаемагрегатнуюмодельисследуемогопроцессасзаданнымисвойствами.Далеенеобходимоосуществитьоценкуадекватностииточностиагрегатноймодели.

Оценкаадекватностииточностимоделей,следовательно,достоверностимо-делейлюбоготипаявляетсяважнейшейзадачеймоделирования,таккаклюбыеисследованиянанедостоверноймоделитеряютсмысл.Дляобеспеченияточно-стии достоверности результатовмоделированиянеобходимапроверка адекват-ностии (или) верификациямодели.Цельюназванныхпроцедур являетсяуста-новление идентичности в определенном смысле (по определенным качествам)моделииоригиналаилидвухмоделей.

Рекомендациипооценкеадекватности,точностииверификацииимитацион-ныхмоделейпроцессовтаможенногоконтролярассматриваютсявп.5.4настоя-щеймонографии.

Следуетотметить,чтозатратынапроверкуадекватностиинаверификациюмоделейувеличиваютзатратынамоделирование.Ноеслинепроизвестиоценкуадекватностии(или)верификациюмоделей,томогутбытьдопущенысерьезныеошибки, существенно возрастает риск использования результатов моделирова-ния.

Э т а п 4. Планирование имитационных экспериментов при исследованиипроцессовтаможенногоконтроля.Планированиеэкспериментовосуществляетсявсоответствииспоставленнымицелямиизадачамимоделированияпроцессовта-моженногоконтроля.Этадеятельностьосуществляетсясцельюцеленаправлен-ногоиэффективногополучениятребуемыхрезультатов.Приэтомопределяютсяусловия проведения эксперимента, время моделирования (продолжительностьэксперимента), количество реализаций, требуемых для получения необходи-мой точности результатов моделирования, осуществляется выбор начальногосостояниямодели, режимов выдачи, объема и содержания отчетов результатов

135

моделирования,формыихвыдачи,определяетсяколичествоисследуемыхпара-метровипоследовательностьихварьирования.

Ввидуважностиэтогоэтапамоделированиярекомендациипопланированиюимитационных экспериментов рассмотреныотдельно в п. 5.3 настоящеймоно-графии.

Следует подчеркнуть, что перечень планируемых мероприятий проведенияимитационногоэксперимента,впервуюочередь,определяетсяцелямиизадачейисследованияпроцессовтаможенногоконтроля.Врезультатепланированияэкс-периментатакжеформируетсязаданиенамоделированиепроцессовтаможенно-гоконтроля.

Э т а п 5. Компьютерная реализация имитационной модели. Процесс ими-тационного моделирования заключается в построении компьютерной моделиипроведенииимитационныхэкспериментов.Всоответствииспредложеннымиинструментами формализации процессов таможенного контроля по схеме «си-стема – устройство – агрегат», механизмом повременного моделирования про-цессовпо«особымсостояниям»ибазовойструктуройсистемыимитационногомоделированияпостроениеимитационноймоделивсредеСИМосуществляетсяпосхеме,представленнойнарис.5.2.

В результате формализованного описания исследуемого объекта по схеме«система–устройство–агрегат»иописанияпараметровформальныхэлемен-тов (рис. 5.2) получаем структурную модель исследуемого объекта – форма-лизованнуюсхему.Такаясхеманесетвсебеисходныеданныедляпостроениякомпьютерноймодели.Исходныеданныемогутбытьпредставленыв таблич-номилиграфическомвиде.Выборспособаиразработкаязыкапредставленияисходныхданныхявляютсяотдельнойзадачейимитационногомоделирования,которая,какправило,решаетсяспециалистамиматематиками-программистами,осуществляющимиразработку программных средств системыимитационногомоделирования.

Построение компьютерной модели осуществляется автоматически путемвводаисходныхданныхструктурноймоделиизаданиянамоделирование.Покоманде исследователя «запуск модели» осуществляется генерация входногопотока сообщенийк входнымагрегатамидалеев соответствии сформализо-ванной схемойисследуемогообъекта осуществляетсяимитацияисследуемогопроцессаификсацияповеденияегоэлементов(т.е.фиксацияпеременныхсо-стоянияисследуемогопроцессатаможенногоконтроляиформированиерезуль-татовмоделирования).

Э т а п 6.Постановка имитационных экспериментов.Компьютерная имита-цияисследуемогопроцессатаможенногоконтроляификсацияповедениясисте-мыиееэлементоввсоответствииспланомэкспериментасоставляютсодержаниеданногоэтапаработ.УправлениепроцессоммоделированияивыдачарезультатовосуществляютсясоответствующимисредствамиСИМавтоматическипосформи-рованномузаранееплануэкспериментаизаданиюнамоделирование.

136

Р и с . 5.2. Информационная схема построения и исследования имитационной модели процессов таможенного контроля

Э т а п 7.Анализ, интерпретация и оценка точности результатовмоделиро-вания.Предметоманализаявляютсяколичественныеоценкипотоковсообщенийвмоделииихкачественныепреобразованияихарактеристики,временныепара-метры обслуживания сообщений и их статистические оценки математическогоожиданияидисперсии.

Вприкладномаспектеинтерпретациярезультатовмоделированияможетбытьпредставленаввидеследующихпоказателей:

– объем(количество)материальногопотока(например,юридическихи(или)физических лиц, товарных партий, международных почтовых отправлений,транспортных средств, топлива, припасов, валюты), прошедшего таможенныеформальностиприввозеи(или)вывозе,транзитевпунктахпропуска,втомчис-леперемещаемогонаразличныхвидахтранспорта;

137

– время(минимальное,максимальное,среднее)таможенногоконтролявпун-ктахпропуска(таможне),например,ввариантахповидамВЭД(импорт,экспорт,транзит),видамтранспорта,категориямтовара,участникамВЭД,поотдельнымоперациями(или)процедурамтаможенногоконтроляидр.;

– времяработыи(или)времяпростоясистемытаможенногоконтроляиееэлементов(рабочихмест,отдельныхинформационно-техническихсредствтамо-женногоконтроляидр.);

– количествопрерываний работы системы таможенного контроляи ее эле-ментов(втомчисле,прерыванийпоотдельнымпризнакам,напримерприотказеинформационно-технических средств, отсутствие каналов доступа, отсутствиересурсовидр.);

– время,затрачиваемоенаобработку(устранение)прерыванийсистемыта-моженногоконтроляиееэлементов;

– длиныочередейнаобслуживаниепосистемевцеломипоотдельнымееэлементам;

– количествовыявленныхнарушенийтаможенныхправилпосистемевце-ломи(или)поотдельнымееэлементам(операциям)наэтапахтаможенногокон-троля,поформамиметодамтаможенногоконтроляит.п.

Оценка результатов моделирования осуществляется на предмет их точно-сти.Точность результатовмоделированиярассматриваетсячерезсовокупностьразличногородапогрешностей.Следуетотметить,чтопогрешностиявляютсяследствиемвозникновениясистематическихислучайныхошибокпримодели-ровании.Способыихопределениярассматриваютсявп.5.4.4настоящеймоно-графии.

Э т а п 8.Обработкарезультатовмоделирования,вычислениепоказателейка-чествасистемытаможенногоконтроля.

Врезультатеимитационногоэкспериментаполучаемстатистическиеданные(выходныеданные)дляисследуемоговариантаструктурыипараметровсистемытаможенногоконтроля:

– количествопоступивших nkiпос и обслуженных nki

обс в системе сообщенийk-готипа,на i-хфазахобработки,завремя t ≤ tдоп, t = Тм, втечениеинтерваловвремениТ0(здесьtдоп – допустимоевремяобработкисообщения,Тм –времямоде-лирования);

– времена(минимальные,максимальные,средние)обслуживанияtобс иожи-данияобслуживанияtож.обсвсистемесообщенийk-готипанаi-хфазахобработки;

– временаработыtрипростояtпрагрегатов,длиныочередейli наi-хфазахоб-работки.

Впроцессеобработкистатистических(выходных)данныхвычисляемоснов-ныепоказатели,характеризующиекачествопроцессатаможенногоконтроля:

а)вероятностьобслуживаниясообщенийk-готипа(вероятностьрешенияза-дачи,выполнениязапросаи(или)реализациифункциитаможенногоконтроля)завремя,непревышающеедопустимое,Рk (t ≤ tдоп);

138

б) динамические δд(t0,t) и интегральные δи(0,t) пропускные способности посообщениям(задачам,запросам,функциям)k-готипадляотдельныхопераций,дляпроцессаи(или)системывцелом;

в)коэффициентзагрузкиагрегатов(средств)системыКз;г)вероятностьРk(t)нахождениясистемывсостоянии,характеризуемомспо-

собностьвыполнениятребуемыхдействий–контрольно-проверочныхмероприя-тий(коэффициентготовностиКг).

Методическиерекомендацииповычислениюуказанныхпоказателейприве-денывп.3.6.2настоящеймонографии.

Врезультатеобработки (вычисления)показателейисследуемойсистемыта-моженногоконтроляформулируютсявыводыотносительноповедениясистемы,выдвигаютсягипотезыипредложенияотносительнокачестваи(или)эффектив-ностисистемы.

Оценкаадекватностиимитационноймодели,оценкаточностирезультатовмо-делирования, анализпараметровипоказателейисследуемоймоделипозволяютсделатьвыводонеобходимостикорректировкимодели.

Э т а п 9. Корректировкамоделиипроведениедополнительныхэксперимен-товосуществляютсяпорезультатаммоделирования.Корректировкамоделимо-жет осуществляться на этапах постановки задачи (этап 1), формализованногоописанияисследуемогопроцесса(этап3),планированияэкспериментов(этап4)икомпьютернойреализациимодели(этап5).

В результате итерационного процесса построения и корректировкимодели,анализаиоценкиееповеденияопределяеммножестворациональныхвариантовструктурысистемытаможенногоконтролядляконкретныхвнешнихивнутрен-нихусловий,врамкахкоторыхосуществляетсядеятельностьтаможенныхорга-нов.

Напрактикепостроениеимитационноймоделипредставляетсякакитератив-ныйпроцессусовершенствованиясистемымоделей,аследовательноисследова-ниемодели(объекта)осуществляетсядотехпор,покаэтосчитаетсяразумным.Технологические возможности средств специализированной системы имитаци-онного моделирования позволяют практически реализовать такие итеративныепроцедурысминимальнымизатратами.

Таким образом, предложенная методология имитационного моделированияпроцессов таможенного контроляможет быть использована в качестве инстру-ментарияпривыбореоптимальнойстратегиитаможенногоконтроля,егоформ,методовиинструментовдляконкретныхусловийвнешнеэкономическойдеятель-ностиисучетомимеющихсяресурсовтаможенныхорганов.

139

5.2. МЕТОДОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ СТРУКТУРНОЙ И ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Как уже было показано, современная система таможенного контроля пред-ставляет собой сложнуюорганизованную совокупностьинформационно-техни-ческих,технологическихиметодическихсредств,обеспечивающихконтрользасоблюдениемтаможенного законодательстваТС, законодательства государств–членовТС,международныхдоговоровисоглашенийприперемещениитоварови транспортных средств через таможенную границу ТС. Такая система харак-теризуется: множеством взаимосвязанных процессов, операций и явлений; ве-роятностнымхарактеромрезультатовконтрольно-проверочныхмероприятийнаразличныхвидахтранспорта(авиационный,железнодорожный,автомобильный,морской,трубопроводный)ивразличныхвидахвнешнеэкономическойдеятель-ности (экспорт,импорт, транзит);поразличнымкатегориямперемещаемыхма-териальныхпотоков(пассажиры,товар,почта,транспортныесредства,топливо,валютаидр.);поразличнымкатегориямтовара(ценный,опасный,скоропортя-щийся,флора,фаунаит.д.);сразличнымивидамиучастниковвнешнеэкономиче-скойдеятельности(экспортерамииимпортерами,экспедиторамииперевозчика-ми,брокерами,банкамиидр.).

Приисследованииподобныхсистемоднойизпроблемныхзадачявляетсяза-дачаструктурнойипараметрическойоптимизации.Еерешениевомногомопре-деляет стратегию,формыиметоды таможенного контроля в конкретных усло-виях. Научным инструментом для постановки и решения задачи структурнойипараметрическойоптимизациисистемытаможенногоконтроляявляетсямето-дология.

Как правило, предварительным этапом любой оптимизации параметров яв-ляетсяихколичественнаяоценкаивсестороннийанализфакторовипараметров,врамкахкоторыхпроводитсяоптимизация.Дляоптимизацииструктурыипара-метровсистемытаможенногоконтроляэтонеявляетсяисключением.

Предлагаемаяметодологиярешения задачиструктурнойипараметрическойоптимизациисистемытаможенногоконтроляпредставленанарис.5.3.Онавклю-чаеттригруппысистемныхисследований:

– оперативно-стратегические;– технико-экономические;– системотехнические.При оперативностратегических исследованиях определяются проблемы,

целиизадачи,местоирольсистемытаможенногоконтролявобщейструктуре

140

государственного контроля внешнеэкономической деятельности, формируютсяпоказателиикритерииоценкидеятельноститаможенныхоргановпореализациифункции таможенного контроля, а также условия воздействия внешней среды(состояниеВЭД,информационныеиматериальныепотоки,международныенор-мы,таможенноеинациональноезаконодательствоидр.).Дляпроведенияопера-тивно-стратегическихисследованийиспользуются,какправило,методыобследо-ванияобъекта,экспертныеметоды,тренинги,методыстатистическогоанализа.

Р и с . 5.3. Методологическая схема решения задачи структурной и параметрической оптимизации системы таможенного контроля

Техникоэкономические исследования проводятся с целью определения до-пущенийиограничений,врамкахкоторыхосуществляетсядеятельностьтамо-женныхоргановпореализациифункциитаможенногоконтролясучетомтовар-нойи транспортной специализации (т. е. с учетомвида транспортных средств,перемещаемыхтовар),особенностейВЭД(импорт,экспорт,транзит),специфики

141

категорийперемещаемыхтоваровиучастниковВЭД,атакжесучетомимеющих-сявраспоряжениитаможенныхоргановресурсов(информационно-технических,технологических,методических,кадровых,финансовых,временных).Методиче-скойбазойдляпроведениятакогородаработявляютсяметодыэкспертногоана-лиза различного роданормативныхдокументов,методы сравненияи аналогий,атакжеметодыинформационногоифункциональногообследованиядеятельно-ститаможенныхоргановпореализациифункцийтаможенногоконтроля.

Вгруппусистемотехнических исследованийвходят:– разработка альтернативныхвариантовтехнологийтаможенногоконтроля,

определениерациональнойструктурыипараметровсистемытаможенногокон-троля, обеспечивающих соответствующее качество и эффективность (результа-тивность)таможенногоконтроля;

– оценкареализуемостизадачи(или)функцийдляразличныхвариантовтех-нологийтаможенногоконтроля,например, сиспользованиемпредварительногоинформированияи электронногодекларирования, автоматическогои удаленно-говыпуска,технологийконтроляпопринципам«двойногокоридора»,«единогоокна»,сиспользованиемтаможенно-логистическихтерминалов(ТЛТ),втомчис-лепотипу«сухихпортов»,таможенногоконтроляпослевыпускатоваровсис-пользованием институтов уполномоченных экономических операторов (УЭО),особыхэкономическихзон(ОЭЗ)идр.Такиеоценкипроводятсядлявариантов,полученныхизприемлемых(«разумных»)комбинацийуказанныхтехнологийта-моженногоконтроля;

– определение«узкихмест»втехнологиитаможенногоконтроля,предельныхнагрузок информационных и материальных потоков, временных и (или) вероят-ностно-временныххарактеристикреализацииоперацийтаможенногоконтроля;

– оптимизациясистемытаможенногоконтролявпоследовательности:систе-ма(технология)–функции–структура–параметры.

На этапе системотехнических исследований процессов таможенного кон-троляосновнымявляетсяметодматематическогомоделированияи,вчастности,имитационноемоделирование.

Вербальнопостановкузадачиможносформулироватьследующимобразом.Для заданных вариантовструктурысистемытаможенногоконтроля,параме-

тровВЭД, целей, задач ифункций таможенного контроля, управляющихи ин-формационных связей между элементами системы (процессами, операциями),информационно-технических,технологическихиметодическихресурсовсисте-мыследует:

а)осуществитьпостроение имитационной моделииее экспериментальное исследование сцельюопределениямножествапараметровфункционированиясистемытаможенногоконтроля,характеризующихегокачествоирезультатив-ность, вчастности, времениреализациитаможенныхопераций,длиныочере-дейнаобслуживание,загрузкирабочихмест(временаработыипростоев,втомчислевынужденныхпростоев),пропускныеспособноститаможни,таможенно-

142

гопостаи(или)отдельныхтрактовобработкизаявок,«узкие»меставсистеметаможенного контроля, количество выявленных нарушений таможенных пра-вилидр.;

б)провести сравнительныйанализ,оценкуивыборрациональныхвариантовструктурыипараметровмоделиисистемытаможенногоконтролявсоответствииспоставленнойцелью.

Решение задачиоптимизацииструктурыипараметровсистемытаможенно-гоконтроляметодомимитационногомоделированияпредставляетсобойитера-ционныйпроцесспостроенияи корректировкимодели,исследованияиоценкиееповедения,определениямножестварациональныхвариантовструктурыипа-раметровмодели с точки зренияпоставленнойцели.Методология примененияметодаимитационногомоделированиядлярешениязадачиструктурнойипара-метрическойоптимизациисистемытаможенногоконтролясоответствуетсхеме,приведеннойнарис.5.1.

«Оптимизация» структуры и параметров системы таможенного контроляосуществляется через «анализ» поведения модели и сравнительный анализ ееальтернативных вариантов, результаты которых получаем путем варьированияпараметров,корректировкимоделиипостановкиновыхимитационныхэкспери-ментов.Здесьженеисключаетсяиспользованиерасчетныхформули(или)ана-литическихметодовоптимизации.Указанныеработыпооптимизацииструктурыи параметров системы таможенного контроля осуществляются на этапе 8 (см.рис.5.1).

Порезультатам«оптимизационных»мероприятий(результатаммоделирова-ния)осуществляетсякорректировкамоделиипроведениедополнительныхэкс-периментов(этап9,см.рис.5.1).

В результате итерационного процесса построения и корректировкимодели,анализаиоценкиповедениямоделиопределяеммножестворациональныхвари-антовструктурысистемытаможенногоконтролядляконкретныхусловийвнеш-неэкономическойдеятельностииограничений,врамкахкоторыхосуществляетсядеятельностьтаможенныхорганов.

Сучетоммногофакторностиимногопараметричностиисследуемойсистемытаможенногоконтролятакоемножествоможетдостигатьбольшойразмерности,чтозатрудняетпроцессвыбораипринятиярешенияотносительнорациональныхвариантовструктурыипараметровсистемытаможенногоконтроля.Дляумень-шенияразмерностизадачивыбораиобоснованияпринятиярешенияможнопри-менитьметодвыделения«паретовских»решений[20].Восновуметодаположенаидеяпарногосравненияальтернатив,врезультатекотороговсехудшие(заведомоневыгодныеи (или)неконкурентоспособные)повсемпоказателямрешенияот-брасываютсяиостаютсятолькодоминирующиерешения,такназываемые«опти-мальныепоПарето»(нестрогооптимальные,ноприемлемыепорядукритериев).Врезультатетакой«оптимизациипоПарето»множествоальтернатив,какправи-ло,сильноуменьшается.Выбор,обоснованиеипринятиерешенийотносительно

143

поставленнойпроблемыструктурнойипараметрическойоптимизациисистемытаможенногоконтроляосуществляетсянабаземетодовпринятиярешенийияв-ляетсяпрерогативойсистемногоанализаиуправления.

Таким образом, предложенные методология решения задачи структурнойи параметрической оптимизации системы таможенного контроля, включающаятри группы системныхисследований (оперативно-стратегические, технико-эко-номические и системотехнические), и методическая схема имитационного мо-делированиякакформапримененияметодаимитационногомоделированиядлярешения задачи оптимизации структуры и параметров системы таможенногоконтролямогутбытьиспользованывкачествеинструментарияпривыборестра-тегиитаможенногоконтроля,егоформ,методовиинструментовдляконкретныхусловийвнешнеэкономическойдеятельностиисучетомимеющихсяресурсовта-моженныхорганов.

5.3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ ИМИТАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССОВ ТАМОЖЕННОГО КОНТРОЛЯ

Как уже отмечалось, планирование эксперимента проводится с целью эф-фективногопроведенияэкспериментасмодельюиполучениянеобходимыхре-зультатов.Различаютстратегическоеитактическоепланированиеэксперимента.Схемапланированияипереченьпланируемыхмероприятийдляпроведенияце-ленаправленныхэкспериментовсмодельюприведенынарис.5.4.

Стратегическое планирование – планирование эксперимента, которыйдол-жендатьнеобходимуюинформацию.Квопросамстратегическогопланированияотносятсявопросыопределенияусловийэксперимента,аименно:

– выборначальногосостояниямоделируемойсистемы;– выбормоментаначаласборастатистическихданных;– определениепродолжительностиэксперимента;– определениережимовработымоделиивыдачирезультатовмоделирования.Начальное состояние имитируемой системы задается следующим образом.

Простейшимичащевсегоприменяемымявляетсясостояние«пустисвободен»,при которомимитация начинается в условиях отсутствия вмодели сообщенийисвободногосостояниявсехформальныхприборовобслуживаниясообщенийпоформализованной схеме.Приемлемость подобного начального условия зависитотприродымоделируемойсистемы,атакжеоттого,какойизрежимовфункци-онирования нас интересует (переходной или установившийся).Под установив-шимся режимом функционирования понимается тот, при котором вероятност-ныймеханизм,описывающийразбросоткликаимитационноймодели,остается

144

неизменным и не подвержен воздействию начальных условий. Если же цельюисследованияявляетсяанализустановившегосярежимасистемы,тоначальныеусловиязадаютсянаосновеопределениянаиболеехарактерногодляустановив-шегосярежимасостояниясистемы,полученноговрезультатепробногопрогонаимитационноймодели.Еслижецельюявляетсяанализпереходногорежима,на-чальныеусловиядолжныотражатьисходноемоделируемоесостояниесистемы.

Р и с . 5.4. Содержательная схема планирования эксперимента

Моментначала сбора статистических данныхопределяется следующимоб-разом. Простейшим способом определения момента начала сбора статистиче-скихданныхявляетсяихсборсмоментаначаламоделирования.Дляуменьшениясмещенияоценокхарактеристиксистемывустановившемсярежиме,вызванноговоздействиемначальныхусловий,началосборастатистическихданныхнеобхо-димозадержатьдомоментазавершенияпериода«разогрева»модели.Дляэтогоопределяетсямоментотсечения,указывающий,чтособранныедонегоданныенеучитываютсяпривычислениистатистическихоценок.Точкаотсчетаопределяет-сяпографикуотклика,получаемоговрезультатепробногопрогонаимитацион-ноймодели.Моментвремениотсечениявыбираетсятак,чтобызначениеоткликапографикуможнобылосчитатьустановившимся.

Продолжительностьэкспериментазадаетсяоднимизтрехспособов:а)задаетсямоментвременизавершениямоделирования;вэтомслучаеразмер

выборкинепредсказуем;б) задается число сообщений, поступающихна входмодели; в этом случае

можноуправлятьразмеромвыборки;

145

в)задаетсячислосообщений,обрабатываемыхсистемой,т.е.числореализа-ций;вэтомслучаеэкспериментневсегдаможетзакончиться.

Числореализаций,котороенеобходимополучитьвэксперименте,определя-етсяисходяизсоображениядостижениязаданногодоверительногоинтерваладлявыходнойпеременнойy поформуле[19]:

It SI=

×

−α

ξ/ ,2 1

2у ,

гдеI–числореализацийвэксперименте;tα/2,I–1–величина,взятаяизтаблицыкритическихзначенийt-статистикисI–1степеня-

мисвободы;α/2 – половинадлинызаданногодоверительногоинтервала.

Практическиэтойформулойпользоватьсяследуеттак:устанавливаютзначе-ниечислареализацииI, проводятI реализацийимитационноймодели.Наосно-вепроведенныхпрогоновмоделивычисляютзначенияt и Sy, азатемприменяютприведеннуюформулудляпроверкидостаточностиначальныхпредложенийилидляопределениянеобходимогочисладополнительныхреализаций.

Вслучаеисследованиянадежностныххарактеристикфункционированияси-стемыиееэлементовколичествоNреализацийимитационноймоделиопределя-етсяизусловия[19]:

N P P K≥ − ×( ) ( )1 2

2

αζ

,

гдеР– определяемаявеличинавероятностибезотказногофункционированиясистемы(средствсистемы);

α– доверительныйуровеньрасчетов;

K F( )α α= +

−1 12

–расчетнаятабличнаяфункция,котораяможетбытьнайденапо

таблицеквантилейнормальногораспределения[19];ζ– допустимаяошибкавопределенииР.

Например, для Р = 0,99 доверительного уровня α = 0,95 и допустимой ошибкиζ=0,001

N ≥ × × =0 99 0 01 1 90 001

357402

2

, , ( , )( , )

.

Режимыработымоделиивыдачирезультатовмоделированиязадаютсясле-дующимобразом.Приначальных(пробных)прогонахкомпьютерноймоделиза-даетсярежимслежения,предусматривающийвыдачуинформацииомоделируе-момпроцессечерезмоментывремениΔtилипо«особымсостояниям»системы.Этотрежимприменяетсясцельюпроверкиправильностипрохожденияпроцесса

146

моделирования.Продолжительность таких прогонов не должна быть большой,ноприэтомбытьдостаточнойдляпроверкиработывсехформальныхприборов(модулей)формализованнойсхемы.Указаннаяпродолжительность,какправило,выбираетсяпоинтуицииисследователя.

Припостановкеосновныхэкспериментовзадаетсяодинизрежимоввыдачирезультатовмоделирования:

– выдачасеченийинформацииобисследуемомпроцессечерезопределенныеинтервалывремени;

– выдачарезультатовпоокончаниимоделирования.Тактическое планирование экспериментапредполагаетопределениеспособа

проведениякаждоговариантамоделирования,предусмотренногопланомэкспе-римента.Врезультатетактическогопланированияопределяетсячисловариантовмоделирования,количествоипоследовательностьварьируемыхпеременныхмо-делиит.п.Кчислуварьируемыхпараметров,какправило,относятсяпараметрывходных потоков сообщений, параметрыформальных элементов модели, пере-менныепараметрыуправленияэлементамимодели.

Какпоказываетопытмоделирования,впроцессепланированияэкспериментанеобходимопредусмотретьвозможностьиразработатьтактику(способ)опреде-лениямомента достижения стационарного режимамоделирования.Стационар-ность режима моделирования характеризует собой некоторое установившеесяравновесиепроцессоввмоделисистемы,когдадальнейшаяимитациябессмыс-ленна,посколькуновойинформацииизмоделиужеполучитьневозможноипро-должениеимитациипрактическиприводиттолькокувеличениюзатратмашин-ноговремени.

Следуетотметить,чтопереченьпланируемыхмероприятийпроведенияими-тационногоэксперимента,впервуюочередь,определяетсяцелямиисследованияипоставленнойзадачеймоделирования.

5.4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ АДЕКВАТНОСТИ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ И ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Имитационные модели процессов таможенного контроля являются доста-точносложнымикаксточкизрениязаложенноговнихматематическогоаппара-таформализациипроцессов,такивпланеихреализации.Приэтомсложностьлюбой модели, в том числе и имитационной, определяется двумя факторами:сложностьюисследуемогообъектаиточностьюмодели.Прирешенииприклад-ныхзадачоптимизациисистемытаможенногоконтроляметодомимитационногомоделирования считается, что имитационнаямодель достаточно точно отража-етреальноеположениеделвисследуемойсистеме.ОднакоР.Шеннонотмечает

147

оченьважноевимитационноммоделированииобстоятельство:«…мыневсегдавсостоянииизмеритьстепеньнеточностиимитационноймодели»[17].Поэтомуоценкаточностиимитационноймоделипредставляетоднуизнаименееисследо-ванныхметодологическихпроблемвтеориимоделирования.

5.4.1. АДЕКВАТНОСТЬ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

Какойбысложнойиполнойнибыламодель,она,темнеменее,являетсяпри-ближеннымотображениемреальногообъектаиотражаетегоприопределенныхпринятыхдопущениях.Идотехпор,поканедоказанаадекватностьмоделире-альномуобъекту,нельзяговоритьоточностимодели,таккакнельзясуверенно-стьюутверждать,чтос еепомощьюполучаемтерезультаты,которыедействи-тельнохарактеризуютсостояниеделисследуемогообъекта.

Следуетотметить,чтопонятиеадекватностимоделинеимеетколичественно-гоизмерения:модельлибоадекватнаявлению,либонеадекватна(естественно,сточкизрениявыносящегосуждение–заказчика).

Оценкаадекватностииточностимоделей,следовательно,достоверностимоде-лейлюбоготипаявляетсяважнейшейзадачеймоделирования,таккаклюбыеис-следованиянанедостоверноймоделитеряютсмысл.Дляобеспечениясоответству-ющейточностиидостоверностирезультатовмоделированиянеобходимапроверкаадекватностии (или) верификациямодели.Цельюназванныхпроцедур являетсяустановлениеидентичностивопределенномсмысле(поцелям,функциям,задачам,операциям,статическимидинамическимпараметрам,показателямит.п.)моделииреальногообъектаилиустановлениеидентичностидвухмоделей.

Проверка адекватности имитационноймодели процессов таможенного кон-троляосуществляетсякакнаэтапепостроенияформализованнойсхемыпроцесса(структурнойстатическоймодели),такинаэтапееекомпьютернойреализации(функциональной динамической модели). Проверки адекватности статическойидинамическоймоделейтаможенногоконтролямогутбытьвыполненысисполь-зованиемформальныхинеформальныхметодов.

Одним из формальных методов является проверка с использованием фор-мальныхстатистическихкритериев,например,статистическойпроверкойгипо-тезопринадлежностииреальногопроцесса(операции),имодели(моделиопера-ции)кодномуклассуобъектов.Такаяпроверкавозможнаприналичиинадежныхстатистическихоценокпараметровкакреальныхоперацийтаможенногоконтро-ля,такимодели.

Если такие оценки отсутствуют или их практически невозможно получить,то проверка адекватности структурной статической модели (формализованнойсхемыпроцессатаможенногоконтроля)осуществляетсяпутемлогическогосрав-ненияотдельныхсвойствреальногопроцессаимоделивследующейпоследова-тельности(неформальныйметод):вначалепроверяетсяистинностьвходов(вход-ныхпотоков),далееистинностьреализуемыхцелейифункций,затемистинность

148

структурыипараметровпроцессаидалееистинностьдостигаемыхпоказателей.Следуетотметить,чтооценкаистинностиположений,составляющихосновумо-дели, является субъективной (какправило, доказательнуючасть выполняет ис-следователь,оценкуосуществляетзаказчикилипользовательмодели).

Дляоценкиадекватностифункциональнойдинамическоймоделисистемыта-моженногоконтролянеобходимо,помимокомпьютерноймодели,«иметь»реаль-нофункционирующийпроцесстаможенногоконтроля.Накомпьютерноймоделиосуществляетсятакназываемоесопровождающеемоделированиеврежимеэкс-периментальной«прокрутки»модели.Приэтомпутемслежениязапеременнымипараметрамимодели и сравнения их с изменениями в реальной системе тамо-женногоконтроляпринимаетсярешениезаказчиком(пользователеммодели)обадекватностиимитационноймодели.

Таккакприимитационноммоделированиипроцессовтаможенногоконтроляпрактическивсегдаприсутствуютстохастическиефакторы,адостоверныхданныховидеипараметрахраспределенияслучайныхвеличин(входныхпотоков,параме-тровтаможенныхоперацийидр.),влияющихнарезультат, зачастуюнеимеется,то необходимо (и очень важно!) проверять результат моделирования наробаст-ность.Приэтомопределяется,являетсялирезультатмоделированияустойчивым(робастным)квозможнымошибкамвопределениивидаипараметровраспреде-ленияслучайныхвеличин,характеризующихлибовходныепараметры,либопара-метрытаможенныхопераций.Вслучаееслирезультатмоделированиянеявляетсяробастным,т.е.сильнозависитотвидаипараметровслучайныхвеличинмоделииее элементов, тоэтоможетрассматриватьсякаксвидетельствовысокогорискаприпринятиирешенияпоисследуемойпроблеме(задаче).

5.4.2. ВЕРИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ

Еслипроверкаадекватностипотемилиинымпричинамневозможна(отсут-ствуетреальныйобъект,отсутствуетдостовернаяинформация),тодлязаключе-нияосходствесвойствмоделииреальногообъектаиспользуетсяпроцедураве-рификациимодели.

Верификация модели–этооценкафункциональнойполноты,точностиидо-стоверности модели с использованием всей доступной информации. При этомможно использовать следующие известные методы верификации модели и ре-зультатовмоделирования:

– прямаяверификациямодели–верификацияпутемразработкимоделитогожеобъектасиспользованиемдругогоматематическогометода;

– косвенная верификация модели – верификация путем сопоставления ре-зультатов,полученныхсиспользованиемданноймодели,сданными,полученны-мииздругихисточников;

– структурнаяверификациябезэкспериментальнойпроверки(этапроцедураноситнеформальныйхарактер);

149

– верификация модели оппонентом или экспертом – верификация путемопровержениякритическихзамечанийоппонента,эксперта(похарактеруситуа-ции,попрогнозуидр.);

– верификациярезультатовмоделированияпутеманалитическогоилилоги-ческоговыведенияпрогнозаизранееполученныхпрогнозов.

Такимобразом,еслисиспользованиемимитационноймоделиосуществляет-сядиагностика«узкихмест»всуществующейтехнологиитаможенногоконтро-ля,целесообразнопроводитьпроверкуадекватностимоделей.Еслиисследуютсяновые, ещене существующие технологии таможенногоконтроляилиосущест-вляется модернизация существующих технологий, то здесь рекомендуется ис-пользоватьверификациюмоделей.

Следуетотметить,чтозатратынапроверкуадекватностиинаверификациюмоделейувеличиваютзатратынамоделирование.Ноеслинепроизвестиоценкуадекватностии(или)верификациюмоделей,томогутбытьдопущенысерьезныеошибкивмоделировании,приэтомсущественновозрастаетрискиспользованиярезультатовмоделирования.Опытмоделированияпоказывает,чтовозникающийущербврезультатереализацииуказанногорискаможетпревышатьзатратывре-мениисредствнапроверкуадекватностииверификациювсотнииболеераз.

Напрактикепостроениеимитационноймоделипредставляетсякакитератив-ныйпроцессусовершенствованиясистемымоделей,а,следовательно,проверкаи исследованиемодели осуществляются до тех пор, пока это считается разум-ным.Приэтомправильностьпостроениямодели(адекватность)проверяетсязасчетповторенияцикла«построениемодели–прокрутка–проверкамодели».

Еслидоказанаадекватностьимитационноймодели,тогдаможнодалеегово-ритьоколичественнойоценке точностикомпьютернойреализацииимитацион-ноймодели,т.е.оточностирезультатовмоделирования.Приэтом,естественно,предполагается,чтопрограмма,реализующаявычисленияпоимитационноймо-дели, не содержитошибок, исходныеданные введеныв компьютерправильно,атехническиеипрограммныесредствамоделированиявпроцессеимитационно-гоэкспериментанеимелисбоеввработе.

Точностьреализацииимитационноймодели (точностьмодели,точностьре-зультатовмоделирования)рассматриваетсячерезсовокупностьразличногородапогрешностей.

5.4.3. ТОЧНОСТЬ МОДЕЛИ, ТОЧНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Если классифицировать погрешности реализации «идеальной» компьютер-ноймоделисточкизренияпричинихвозникновения,томожновыделитьследу-ющиеосновныегруппы:

1)погрешностимоделирования,возникающиеиз-занеточногозаданияисход-ныхданных(илинезнанияихприроды);

150

2)погрешностимоделирования,возникающиеврезультатеупрощенияисход-нойимитационноймодели;

3)погрешностирасчетапеременныхсостоянияивыходныхпараметровмоде-лииз-задискретнойреализацииимитационноймодели;

4) погрешности моделирования, обусловленные ограниченностью объемастатистическихданныхилиограниченнымчисломслучайныхиспытаниймоделинакомпьютере.

Краткорассмотримотдельныегруппыпогрешностей.Погрешности моделирования, возникающие изза неточного задания исход-

ных данных. Вобщемслучаепосвоейприродевходныефакторыимитационноймоделиможно разделить на управляемые переменные (выбираются исследова-телем),детерминированные,случайныеинеопределенные.Учетвмоделидажеоченьбольшогочисладетерминированныхфакторовнеприводитксуществен-ным вычислительным трудностям и ошибкам.Включение вмодель случайныхфакторовнадва-трипорядкаувеличиваетобъемвычислений.Увеличениечислапеременныхинеопределенныхфактороввоптимизационныхимитационныхмо-деляхтакжесущественноувеличиваетобъемвычисленийпонахождениюопти-мальныхрешений.Внекоторыхслучаяхихбольшаяразмерностьнепозволяетотыскатьоптимальное(рациональное)решениезадопустимоевремя.

Дляуменьшенияобъемавычисленияисследователь,какправило,стремитсярассматриватьнекоторыеслучайныеинеопределенныефакторыкакдетермини-рованные,вносятемсамымошибкиврезультатымоделирования.Крометого,не-знание априорисведенийобобъекте (илиихнеточность)приводятк тому,чточисленноезаданиеисходныхданныхмодели(исходныеданныеввидеконстант)будетсделаносошибками.

Оценкапогрешностейтакоготипа,какправило,производитсязаранее.Иссле-довательдолжензнатьценутойилиинойзамены.Дляизучениявлиянияэтихпо-грешностейнаточностьрезультатовмоделирования,какправило,применяютсяспециальныеметодытеориичувствительности.

Погрешности моделирования, возникающие в результате упрощения исход-ной имитационной модели. Исходнуюимитационнуюмодель,какправило,упро-щаютдляполученияпустьприближенного,ноаналитическогорешения,позволя-ющегобыстроопределитькакобластьоптимальныхпараметров,такивлияниенаэтуобластьтехилииныхфакторовмодели.Такиепроцедурыосуществляют-ся,например,заменойнелинейныхзависимостейлинейными,полиномоввысо-кихстепенейполиномаминизкихстепеней,негладкихфункцийгладкимиит.д.Величинаошибкитакихпреобразованийтакжедолжнабытьрассчитаназаранее.

Погрешности расчета переменных состояния и выходных параметров модели изза дискретной реализации имитационной моделидаютследующиевидыошибок:

– ошибки расчета переменных состояния и выходных параметров модели,связанныесреализациеймеханизмовимитацииисследуемыхпроцессов(выборпринциповпостроениямоделирующихалгоритмов);

151

– ошибкиокругленияпромежуточныхрезультатов;– ошибки,связанныесзаменойбесконечноговычислительногопроцессако-

нечным,например,производнаязаменяетсяконечнойразностью,интеграл–сум-мойит.п.(этометодическиепогрешностиобычныхчисленныхметодов);

– ошибки,связанныесзаменойнепрерывныхвеличиндискретнымипричис-ленномисследованиипроцессов,погрешностьзависитотшагадискретизации.

При разработке имитационных моделей необходимо выбирать такие методыдискретнойреализации,которыенаоснованииимеющихсясведенийпозволяютут-верждать,чтопогрешностимоделированиянебудутпревышатьзаданныхвеличин.

Погрешности, обусловленные ограниченностью объема статистических данных,характерныдляимитационныхмоделей,включающихвсоставвходныхданных случайные факторы. Исследователь всегда имеет дело с ограниченнойстатистической выборкой в отличие от генеральной совокупности статистиче-скихданных.Вэтойсвязиформаихарактеристикизаконовраспределениябудутразличаться,величинаэтогорасхождения(ошибки)зависитотобъемастатисти-ческойвыборки.

Для имитационного моделирования результирующая погрешность зависиткакотобъемаэкспериментальныхданныхозначенияхисследуемыхслучайныхвеличин,такиотчислареализаций–прогоновмоделидляразличныхзначенийслучайных величин.Мерой их количественного выражения является величинадоверительного интервала тех или иных характеристик эксперимента (величи-надоверительногоинтерваларассчитываетсяизадаетсянаэтапепланированияимитационных экспериментов). Эти ошибки (погрешности), как правило, кон-тролируются исследователем в том смысле, что в процессе планирования экс-перимента,изменяяихвразумныхпределахдоверительногоинтервала,можнополучитьдопустимуюпогрешностьрезультатовмоделирования.

5.4.4. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ МОДЕЛИ

Следует отметить, что указанные выше погрешности являются следстви-ем возникновения при моделировании систематических и случайных ошибок.Вэтойсвязиколичественноезначениепогрешностирезультатовмоделированиявыражаетсячерезсуммусистематическихислучайныхошибок.Чтобыправиль-нопросуммироватьсистематическиеислучайныеошибки,необходимосначалаихразделитьидалееоценить.

Систематическиеошибкиалгебраическисуммируютсядляполучениярезуль-тирующейсистематическойошибкиSсис:

S sii

N

сис ==∑

1,

гдеsi–систематическаяошибкаi-гоисточника,i=1, N ,здесьN–количествоисточниковсистематическихошибоквмодели.

152

Случайныеошибкисуммируютсявобычномсреднеквадратичномсмысле:

S s jj

M

сл сл==

∑ ( )21

,

гдеsjсл–случайныеиндивидуальныеj-ошибки,j=1,M ,здесьM–количествоиндивиду-альныхошибоквмодели.

Ошибки, вызванные одновременным присутствием систематической и слу-чайнойошибок,определяютсявычислениемкорняквадратногоизсуммыквадра-товсистематическойислучайнойошибок:

R S S= +сис сл2 2 ,

гдеR–результирующаяошибка.

Необходимо иметь в виду, что изменение составляющих суммарные ошиб-ки величин в тех случаях, когда они заметно меньше остальных, не приводитксущественномуизменениюсуммарнойошибки.Например,еслиимитационнаямодельявляетсягрубойиличастьинформации,вводимойвмодель,определенас большимиошибками (приближенно), то результатымоделированияполучаемтакжевесьмаприближенно,независимоотприменениядостаточноточныхмето-доврасчетапеременныхпараметровилипоказателей.Припостроенииимитаци-онноймоделиследуетстремитьсяктому,чтобывсесоставляющиерезультирую-щейошибкибылипримерноодногопорядка.

Поиск компромиссного соотношения между случайными и систематически-миошибкамипрактическивсегдасвязансанализомдопустимыхупрощенийкаквисходныхформальныхэлементахмодели,такивалгоритмахихвзаимодействия.Припостроенииимитационноймоделипроцессовтаможенногоконтроляспособыанализаиоценкивозможныхупрощениймогутбытьразличными,ноглавноеприэтом–обеспечитьполучениерезультатовмоделированиявзаданноевремяидо-стичьтребуемой(допустимой)ихточности.Следовательно,можноопределитьра-циональнуюсложностьимитационноймоделипроцессовтаможенногоконтроля,обеспечивающуюминимальнуювеличинурезультирующейпогрешностипри за-данномвременимоделирования.Вовсехслучаяхпостроенияимитационноймо-делинеобходимовыбиратьоптимальноесочетаниесложностимоделииметодовопределенияпараметровипоказателеймодели (определяющихсистематическуюметодическуюпогрешность)сточностьювходнойинформации.

Таким образом, в имитационном моделировании сложных процессов тамо-женного контроля оценка адекватности и точностимоделей является однимизважнейшихинеобходимых этаповработ, позволяющихправильноинтерпрети-роватьрезультатымоделированияиформулироватьвыводыотносительнопове-дениямоделисистемытаможенногоконтроля.Толькооценкаадекватностииана-лизточностимоделипозволяютсделатьвыводонеобходимостикорректировки

153

модели,аименно,необходимостиучетановыхфакторовиэлементов,переходаотлинейныхзависимостейкболеегибкимнелинейным,заменыстатическихпара-метровдинамическими,учетастохастичностиит.д.Корректировкаимитацион-ноймоделиобеспечиваетзамкнутыйциклмоделированияисовершенствованиямоделисистемытаможенногоконтролядотехпор,покаэтобудетнеобходимымиразумным.

5.4.5. ДОПУСКИ НА УПРАВЛЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ

Как правило, время, стоимость (затраты), организационные и информаци-онно-технические возможности системы таможенного контроля в таможенныхорганах не позволяют требовать точного соответствия всех управляемых пере-менных параметров системы расчетным оптимальным и (или) рациональнымзначениямбезкаких-либодопусков.Вреальныхусловияхфункционированияси-стемытаможенногоконтроляизменениееепараметровоказываетсянеизбежнымиз-завоздействияразличныхвнешнихусловий,неучтенныхвмодели,атакжеиз-запостепенногоихизменениянапротяжениисрокафункционированиясисте-мы (например, эксплуатационные характеристикиинформационно-техническихсредствтаможенногоконтроля,параметрысистемыуправлениярискамиидр.).Поэтойпричине«наилучшие»значенияпеременныхпараметровсистемытамо-женногоконтролядолжнывыбиратьсянедлякратковременных«оптимальных»условий, которыемогут быстроисчезнуть или дажепрактическине существо-вать,асучетомтакихизмененийвовременииимеющихсядопусковнапараме-трысредствсистемы.

В этой связи для системы таможенного контроля, работающей в реальноммасштабе времени, оченьважныисследованияпроцессов таможенногоконтро-ляна«допуск»параметров,т.е.исследованиеповедениясистемывкритическихусловиях (например, одновременное изменение ресурсов системы по всем на-правлениям:недостаточнокадровогопотенциала,отказыинформационно-техни-ческихипрограммныхсредств,отсутствиеилинедостаточностькоммуникаций,инфраструктурыидр.),атакжевусловиях«пиковой»нагрузки(например,мак-симальнойактивностиучастниковВЭД).

Термин«допуск»употребляетсядляобозначенияустановленногодопущенияошибкивпараметре (требовании)иобозначаетмаксимальнодопустимуюошиб-кувотличиеотдействительнойошибкивкаждомконкретномслучае.Когдасвязьмеждуизменениемвходныххарактеристикиизменениемпеременныхпараметровсистемыизвестнаиизвестныдопускинавыходныехарактеристики(показатели)системы,можноопределитьвеличиныдопусканазначенияпараметровсистемы:

DY(X)=DY–ΔY,гдеDY–допускнавыходнуюхарактеристикусистемыY(например,времяподтверждения

информации от иного контролирующего органа по определенному запросу).

154

Величина«допусканаошибку»поданнойхарактеристикеустанавливаетсяза-казчикомвтехническомзаданиинаразработкуматематическоймодели;

ΔY–суммарнаяпогрешностьмоделиприрасчетевыходнойхарактеристикиY;DY(X)–суммарный«допуск»повыходнойхарактеристикеYна значенияуправляе-

мыхпеременныхXмодели.

Следует отметить, что проблема установления допусков имеетместо в томслучае, когда суммарная погрешность модели меньше величины допуска, т. е.ΔY <DY.

ПрираспределениисуммарногодопускаDY(X)поуправляемымпеременнымX={xi}необходимоответитьнавопросы:какизменяетсявыходнаяхарактери-стикаприизменениикаждойпеременнойикаковасвязьмеждудопускаминаот-дельныепеременные?Такиеизмененияисвязиопределитьдовольнотрудно.Дляопределениядопусковдляотдельныхпеременныходнозначногорешениянет.

Всвязиэтимокончательновеличиныдопусковвыбираютсяисследователемэвристически,исходяизнеобходимогоусловия:DY(X)=DY–ΔY.

При созданииматематических имитационныхмоделей процессов таможен-ного контроля необходимо быть уверенным в том, что точность описания эле-ментарныхоперацийпроцессаобеспечиттребуемуюточностьрасчетавыходныххарактеристик системы таможенного контроля.Приизвестных (заданных) тре-бованиях к точности результатов моделирования значительно упрощается обо-снованиевыбораметодапостроениямоделирующегоалгоритмаиспособовфор-мальногоописанияэлементарныхоперацийпроцессовтаможенногоконтроля.

155

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Врезультатепроведенноговмонографиианализапоказано,что:– таможенный контроль представляется сложной распределенной, много-

уровневой,многофункциональной,многопараметрической,многокритериальнойсистемой,длякоторойтребуетсяадекватныйпосложностиинструментисследо-вания;

– имитационноемоделированиеявляетсяоднимизэффективныхметодовис-следованиясложныхобъектов,процессовиявлений.Дляоблегченияиспользова-нияметодовимитационногомоделированиясоздаютсяинструментальныесред-ства–системыимитационногомоделирования(СИМ);

– в практике исследования проблем таможенного контроля выявлен ши-рокий спектр направлений исследований, требующих использования методови средств имитационногомоделирования для научного обоснования получае-мыхрезультатов;

– в современных условиях проведения исследований по проблемам тамо-женного дела для автоматизированного построения имитационных моделейпроцессов таможенного контроляипроведениянанихцелевых экспериментовпредставляется целесообразным создание специализированной системыимита-ционногомоделирования,ориентированнойнаееиспользованиеисследователя-ми,неимеющимиспециальнойподготовкивобластипрограммирования.

Основныминовыминаучно-практическимирезультатамиработыявляются:1. Разработка концепции построения специализированной СИМ процессов

таможенногоконтролякаккомплексаматематических,программныхиязыковыхсредств,позволяющихавтоматизироватьнаиболеетрудоемкиеэтапымоделиро-вания–построениеимитационныхмоделейипроведениекомпьютерныхэкспе-риментов(исследованиемодели).Вконцепцииопределеныцели,задачиифунк-цииспециализированнойсистемыимитационногомоделирования,принципыеепостроения, состав и структураСИМ, структура входных и выходных параме-тровипоказателейСИМ,атакжетребованиякимитационныммоделямпроцес-совтаможенногоконтроля.

2. Разработка способов формализации процессов таможенного контроляна базе агрегатного подхода. В качестве универсального инструмента описа-ния элементарных операций таможенного контроля определена формальнаяматематическая схема–«агрегат».Дляописанияпроцессов таможенногоконт-роля предложена многоуровневая схема формальных приборов «система –

156

устройство – агрегат». Предложенные инструменты формализации процессовтаможенного контроля позволили создать универсальный механизм имитациинауровнелогикипроцесса,не«закладывая»внегоконкретныетехнологическиерешения.Конкретныехарактеристикиоперацийипроцессов таможенногокон-троляпредставляютсяввидеисходныхданныхнаспециальномязыкеописанияданных.

3. Разработка метода имитации (моделирующего алгоритма) и механизмовуправленияпроцессоммоделирования,восновукоторыхположенметодповре-менногомоделированиясослучайнымшагом(моделированиепо«особымсосто-яниям»). Предложенныймеханизм имитации процессов таможенного контролянаосновеметода«особыхсостояний»обеспечиваетполучениенеобходимойточ-ностирезультатовмоделирования,таккакпридостаточнойстепенидетализациимоделируемого процесса таможенного контроля он позволяет приблизить про-цессмоделированиякнатурномуэксперименту,т.е.креальномупроцессу.

Предложенныеинструментыформализациипроцессовтаможенногоконтро-ля(математическаясхема«агрегата»исхемаобменасигналамимежду«агрега-тами»)имеханизмимитациипроцессовтаможенногоконтроля(методмоделиро-ванияпо«особымсостояниям»)позволяютунифицироватьалгоритмыимитациииуправленияпроцессоммоделирования,использоватьструктурнуюграфикуилипростыетабличныеформыпредставленияисходныхданныхирезультатовмоде-лирования,атакжесоздаютреальнуюбазудляавтоматизациипостроенияиис-следованиямоделейтаможенногоконтроля.

4. Разработканабазепредложенныхинструментовформализациипроцессовтаможенногоконтроляиихимитациипримоделировании,алгоритмовосновныхфункциональныхмодулейиблоков,составляющихбазовыйвариантспециализи-рованнойСИМпроцессовтаможенногоконтроля.Всоставеебазовоговариантавключеныследующиефункциональныемодули(блоки):блокгенерациикомпью-терноймодели(блоквводаисходныхданныхигенерациимодели);блокуправ-ления ресурсами компьютера при формировании компьютерной модели; блокгенерации входного потока; блок прогноза времени включения агрегатов; блокопределения времени обслуживания сообщения агрегатом; блок определенияквантаустройства;блокопределенияквантасистемы;блокзавершенияобслужи-ваниясообщенийагрегатом;блокобработкиификсациирезультатовмоделиро-вания;блоквыдачирезультатовмоделирования;блокконсервациимодели.

Предложенныеалгоритмымогутбытьиспользованыдляразработкипро-граммного комплекса специализированной СИМ процессов таможенногоконтроля.

5. Разработка предложений по использованию специализированной СИМпроцессовтаможенногоконтроля,включающих:методологическуюсхемуими-тационного моделирования процессов таможенного контроля в среде специ-ализированной СИМ; методологию решения задачи структурной и параметри-ческой оптимизации системы таможенного контроля методом имитационного

157

моделирования; рекомендациипопланированиюимитационных экспериментовпри исследовании процессов таможенного контроля; рекомендации по оценкеадекватностиимитационныхмоделейиточностирезультатовмоделирования.

Предложенные структура, принципы и механизмы специализированнойСИМ,подходыкреализацииееосновныхцелейизадач,алгоритмыирекомен-дациипозволятсоздатьинструментальныесредстваимитационногомоделирова-ния,обеспечивающиерешениепроблемисследованиятаможенногоконтроля.

Основныенаучно-практическиерезультаты(концепцияпостроенияСИМ,ин-струментыформализациипроцессовтаможенногоконтроля,методыимеханизмыимитации,методологиямоделирования, алгоритмыработыосновныхфункцио-нальныхмодулейСИМ)могутбытьиспользованыприподготовкетехническогозадания на создание программного комплекса специализированнойСИМи ин-формационнойтехнологиимоделированияпроцессовтаможенногоконтроля.

Программный комплекс специализированной СИМ и информационная тех-нологиямоделированиямогутбытьиспользованынаучнымисотрудниками,сту-дентамиимагистрантами,аспирантамиидокторантами,атакжедругимиспеци-алистамитаможенныхорганов,занимающимисяпроблемамисовершенствованияиповышенияэффективностипроцессовтаможенногоконтроля.

158

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Липатова Н.Г., Анисимов Е.Г., Черныш А.Я., Карпов А.Н.Понятияиопреде-лениявобластиисследованияпроблемтаможенногодела:монография.М.:Изд-воРоссийскойтаможеннойакадемии,2010.92с.

2. Липатова Н.Г.Моделированиеинформационныхсистемвтаможенномделе:учебноепособие.М.:РИОРТА,2006.268с.

3. Федеральныйзаконот27.11.2010№311-ФЗ«ОтаможенномрегулированиивРоссийскойФедерации» (принятГосударственнойДумой 19.11.2010, одо-бренСоветомФедерации24.11.2010).

4. Википедия.Свободнаяэнциклопедия[Электронныйресурс].Режимдоступа:http://ru.wikipedia.jrg/wiki/%D0.

5. Бурдин В.Е., Зайцева Л.Д., Липатова Н.Г.Моделированиесовременныхтех-нологий таможенного контроля: монография.М.: Изд-во Российской тамо-женнойакадемии,2014.148с.

6. Попова Л.А., Липатова Н.Г.Организационныеиметодическиеосновыпри-менения экономических инструментов таможенной проверки (контроля)участников внешнеэкономической деятельности: монография. М.: Изд-воРоссийскойтаможеннойакадемии,2014.228с.

7. ТаможенныйкодексТаможенногосоюза.ДоговороТаможенномкодексеТа-моженного союза, принят РешениемМежгосударственного совета Евразий-ского экономического сообщества (высшего органа Таможенного союза) науровнеглавгосударствот27.11.2009№17(вред.Протоколаот16.04.2010).

8. Регулирование внешней торговли Таможенного союза в рамках ЕврАзЭС:учебноепособие /подобщ.ред.С.Ю.ГлазьеваиТ.А.Мансурова.М.:Про-спект,2011.416с.Приложение1.ГлоссарийтерминовиаббревиатурТамо-женногосоюзаврамкахЕврАзЭС.

9. Таможенное регулирование в Таможенном союзе в рамках ЕврАзЭС: учеб-ник/подобщ.ред.д-раэкон.наукВ.А.Шамаховаиканд.юрид.наукЮ.А.Ко-жанкова.М.:СофтИздат,2012.952с.

10.Таможенныйконтроль:учебник/подобщ.ред.В.А.Шамахова.М.:СофтИздат,2006.288с.

11.СтратегияразвитиятаможеннойслужбыРоссийскойФедерациидо2020года.УтвержденараспоряжениемПравительстваРФот28.12.2012№2575-р.

159

12.Международнаяконвенцияобупрощенииигармонизациитаможенныхпро-цедур, в редакции Брюссельского протокола 1999 г. (Киотская конвенция).Преамбула.

13.Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Липатова Н.Г., Черныш А.Я.Применениема-тематическихметодовприпроведениидиссертационныхисследований:учеб-ник.М.:Изд-воРоссийскойтаможеннойакадемии,2011.514с.

14.Липатова Н.Г.Инструментыформализациипроцессовтаможенногоконтро-ляимеханизмихимитациипримоделировании//ВестникРоссийскойтамо-женнойакадемии.2014.№2.С.58–65.

15.Липатова Н.Г. Система имитационного моделирования для исследованияпроцессовтаможенногоконтроля //ВестникРоссийскойтаможеннойакаде-мии.2014.№3.С.131–139.

16.Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных си-стем.М.,1977.

17.Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: искусство и наука. М.:Мир,1978.

18.Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Ведерников Ю.В., Матросов В.В., Черныш А.Я.Модели и методы решения задач управления инновационными проектами:монография.М.:Изд-воРоссийскойтаможеннойакадемии,2009.92с.

19.Прицкер А.Введениевимитационноемоделированиеи языкСЛАМII.М.:Мир,1987.644с.

20.Анисимов Е.Г., Черныш А.Я., Липатова Н.Г. Концептуальные основы раз-вития теории таможенногодела //ВiсникАкадемiiмитноi службиУкраiни.Сер.«Державнеуправлiння».2010.№2(3).С.12–18.

21.Липатова Н.Г., Кожевникова В.В., Анисимов Е.Г., Барамзин С.В.Таможенныйконтроль товаров: запретыи ограничения:монография.М.:Изд-воРоссий-скойтаможеннойакадемии,2010.80с.

22.ТематикаперспективныхнаучныхисследованийРоссийскойтаможеннойака-демиина2014−2020гг.

160

О Г Л А В Л Е Н И Е

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................3

Гл а в а 1. МОДЕЛИРОВАНИЕВНАУКЕИПРАКТИКЕТАМОЖЕННОГОКОНТРОЛЯ...............................................................7

1.1. Общиеположенияисследованияимоделированияпроцессовтаможенногоконтроля.............................................................................7

1.2. Методымоделированияиихприменениевнаукеипрактикетаможенногоконтроля........................................................13

1.3. Технологиятаможенногоконтролякакобъектмоделирования........191.3.1.Понятия,методыиформы,таможенныеоперации

таможенногоконтроля.................................................................191.3.2.Таможенныйконтролькаксистемныйобъект

икакфункцияуправления...........................................................271.3.3.Особенноститехнологийтаможенногоконтроля

какобъектамоделирования.........................................................361.4. Типовыезадачиисследованияимоделированияпроцессов

таможенногоконтроля...........................................................................38

Гл а в а 2. ОСНОВНЫЕПОЛОЖЕНИЯИМИТАЦИОННОГОМОДЕЛИРОВАНИЯ..............................................................................40

2.1. Основныепонятияисущностьимитационногомоделирования.......402.1.1.Идеяимитационногомоделирования........................................402.1.2.Сущностьимитационногомоделирования................................412.1.3.Структураимитационныхмоделей............................................462.1.4.Формализованнаясхема:

основныепонятия,реализация...................................................472.1.5.Моделирующийалгоритм:принципыпостроения...................48

2.2. Технологияимитационногомоделирования........................................522.2.1.Этапыимитационногомоделирования......................................522.2.2.Принципыимитационногомоделирования...............................65

2.3. Требованиякимитационныммоделям................................................682.4. Средстваимитационногомоделирования............................................692.5. Проблемыпримененияимитационногомоделированиявнауке

ипрактикетаможенногоконтроля........................................................72

161

Гл а в а 3. КОНЦЕПЦИЯПОСТРОЕНИЯСПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙСИСТЕМЫИМИТАЦИОННОГОМОДЕЛИРОВАНИЯПРОЦЕССОВТАМОЖЕННОГОКОНТРОЛЯ...................................76

3.1. Принципыпостроения,цели,задачиифункцииспециализированнойсистемыимитационногомоделирования........76

3.2. Способыформализациипроцессовтаможенногоконтроля..............823.3. Методыимеханизмыимитациииуправленияпроцессом

моделирования........................................................................................893.4. Структураспециализированнойсистемыимитационного

моделированияпроцессовтаможенногоконтроля.............................923.5. Структураданныхспециализированнойсистемыимитационного

моделированияпроцессовтаможенногоконтроля.............................963.5.1.Переченьихарактеристикивходныхпотоков

(исходныхданных).......................................................................963.5.2.Переченьихарактеристики

выходныхпотоков(результатовмоделирования).....................983.6. Генерациявходныхпотоковиобработкавыходныхданных

(результатовмоделирования)................................................................993.6.1.Способыгенерациивходныхпотоковсообщений....................993.6.2.Методыобработкивыходныхданных

(результатовмоделирования)....................................................102

Гл а в а 4. АЛГОРИТМЫОСНОВНЫХФУНКЦИОНАЛЬНЫХПОДСИСТЕМСПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙСИСТЕМЫИМИТАЦИОННОГОМОДЕЛИРОВАНИЯ......................................104

4.1. Алгоритмвводаисходныхданныхипостроенияимитационноймодели.........................................................................104

4.2. Алгоритмгенерациивходныхпотоков...............................................1074.3. Алгоритмы,реализующиемеханизмыимитации

иуправленияпроцессоммоделирования...........................................1094.3.1.Алгоритмпрогнозавременивключенияагрегатов.................1104.3.2.Алгоритмопределениявремениобслуживания

сообщенияагрегатом.................................................................1124.3.3.Алгоритмопределенияквантаустройства..............................1134.3.4.Алгоритмопределенияквантасистемы..................................1184.3.5.Алгоритмызавершенияобслуживания

сообщенийагрегатами...............................................................118

162

4.4. Алгоритмысбора,обработкиивыдачирезультатовмоделирования......................................................................................1244.4.1.Алгоритмсбораиобработкистатистическихданных...........1244.4.2.Алгоритмвыдачирезультатовмоделирования.......................129

Гл а в а 5. ПРЕДЛОЖЕНИЯПОИСПОЛЬЗОВАНИЮСПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙСИСТЕМЫИМИТАЦИОННОГОМОДЕЛИРОВАНИЯПРОЦЕССОВТАМОЖЕННОГОКОНТРОЛЯ...........................................................131

5.1. Методологическаясхемаимитационногомоделированияпроцессовтаможенногоконтролявсредеспециализированнойсистемыимитационногомоделирования..........................................................131

5.2. Методологиярешениязадачиструктурнойипараметрическойоптимизациисистемытаможенногоконтроляметодомимитационногомоделирования..........................................................139

5.3. Рекомендациипопланированиюимитационныхэкспериментовприисследованиипроцессовтаможенногоконтроля.......................143

5.4. Рекомендациипооценкеадекватностиимитационныхмоделейиточностирезультатовмоделирования.................................................................1465.4.1.Адекватностьимитационныхмоделей....................................1475.4.2.Верификациямодели.................................................................1485.4.3.Точностьмодели,точностьрезультатовмоделирования.......1495.4.4.Расчетпогрешностимодели.....................................................1515.4.5.Допускинауправляемыепараметрымодели..........................153

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................................155

СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ................................................158

163

Н а у ч н о е и з д а н и е

Надежда Григорьевна ЛИПАТОВА

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ


М о н о г р а ф и я

РедакторЛ.П. Кузнецова

Компьютерная верстка Н.В. Байковой

Дизайн обложки Н.С. Тресковой

164

Подписано в печать 04.09.2015 г. Формат 70×100/16. Усл. печ. л. 13,33.

Тираж 500 экз. (1-й завод – 1–45). Изд. № 114. Заказ № 311

Изд-во Российской таможенной академии, 140009, г. Люберцы Московской обл.,

Комсомольский пр., 4.

Documents

Н.Г. ЛИПАТОВА ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ …rta.customs.ru/nrta/attachments/3756_978-5-9590-0846-8.pdf · Сложность задачи усиливается