ونسیم
فصل اول: مقدمه
Vensim یک ابزار مدلسازی بصری است که به شما این امکان را میدهد تا مدلهای سیستمهای پویا را مفهومی کنید، مستند کنید، شبیهسازی کنید، تحلیل کنید و بهینهسازی نمایید. Vensim راهی ساده و انعطافپذیر برای ساخت مدلهای شبیهسازی از نمودارهای چرخه علّی یا نمودارهای موجودی و جریان فراهم میکند.
با اتصال کلمات به یکدیگر از طریق پیکانها، روابط میان متغیرهای سیستم وارد شده و بهعنوان ارتباطات علّی ثبت میشوند. این اطلاعات توسط ویرایشگر معادله برای کمک به تشکیل یک مدل شبیهسازی کامل استفاده میشود. شما میتوانید مدل خود را در طول فرآیند ساخت آن تحلیل کرده و به علل و استفادههای یک متغیر و همچنین حلقههای درگیر در آن متغیر بپردازید. زمانی که مدل شبیهسازی شدهای ساختید، Vensim به شما این امکان را میدهد که بهطور کامل رفتار مدل را بررسی کنید.
Vensim، محیط شبیهسازی Ventana یک چارچوب یکپارچه برای مفهومسازی، ساخت، شبیهسازی، تحلیل، بهینهسازی و پیادهسازی مدلهای سیستمهای پیچیده پویا است. Vensim سرعت و کارایی بسیار بالایی دارد، به طوری که تفاوت آن مانند تفاوت بین راه رفتن و پرواز کردن است.
Vensim از طراحی جعبهابزار روی میز کار استفاده میکند که سادگی مدلهای بصری را با دسترسی آسان به مجموعهای از ابزارهای شبیهسازی و تحلیل مدل قدرتمند ترکیب میکند، که منجر به افزایش چشمگیر سرعت کار شما و کیفیت نتایج میشود.
خانواده محصولات Vensim
Vensim برای هر دو سیستمعامل PC و Macintosh موجود است و در سه پیکربندی مختلف عرضه میشود تا شما بتوانید قابلیتهای مورد نیاز خود را انتخاب کنید. نسخه استاندارد Vensim به شما این امکان را میدهد که مدلها را ایجاد کنید، بیان کنید و شبیهسازی کنید—ساختار را نمایش دهید و رفتار را شبیهسازی کنید. Vensim Professional قابلیتهای مدلسازی پیشرفتهتری را اضافه کرده و امکان بهینهسازی عملکرد مدل را فراهم میکند. Vensim DSS ظرفیت مدل را افزایش داده و ابزارهایی برای ساخت سیستمهای پشتیبانی تصمیمگیری و شبیهسازهای یادگیری فراهم میآورد. انتقال مدلها بین پیکربندیها و پلتفرمها بهطور یکپارچه انجام میشود. Vensim انتخابهایی را ارائه میدهد که نیازهای شما را برآورده کند.
Vensim رویکرد انعطافپذیری برای ایجاد مدلها فراهم میکند که به شما این امکان را میدهد که ایدهها را وارد کنید، نمودارها را بسازید و در مواقع مناسب به یک مدل شبیهسازی رسمی منتقل شوید. مدلسازی شما میتواند با نمودارهای چرخه علّی، معادلات یا نمودارهای موجودی و جریان آغاز شود. همچنین میتوان مدلها را از سایر برنامهها وارد کرد، که به کاربر این امکان را میدهد که از ابزارهای قدرتمند تحلیل و بهینهسازی Vensim بهرهبرداری کند. Vensim به گونهای طراحی شده است که به شما اجازه میدهد به روشی که میخواهید کار کنید.
Vensim این امکان را فراهم میآورد که بهراحتی و با لذت بفهمید چرا یک مدل بهطور خاص عمل میکند. ابزارهای قدرتمند ردیابی حلقه، مقایسههای گرافیکی، ابزارهای بهینهسازی و سایر ابزارهای کمکی امکان تحلیل دقیق را برای درک عمیق سیستمهای پیچیده فراهم میکنند. Vensim کارهایی را که لازم است انجام دهد تا تجربه برنامه نویسی پویای شما آسانتر شود.
ابزار نهایی برای توسعه و تحلیل مدلهای بازخورد دینامیک
پیکربندی استاندارد Vensim محیطی یکپارچه و قدرتمند برای توسعه و تحلیل مدلهای پیچیده بازخورد دینامیک فراهم میکند.
نمودارهای چرخه علّی
Vensim ساخت و حاشیهنویسی نمودارهای چرخه علّی را ساده و مستقیم میکند. کافی است مفاهیم را وارد کرده و آنها را با پیکانها متصل کنید. Vensim ارتباطات را حفظ کرده و ساختار را نگه میدارد، در حالی که به شما اجازه میدهد نمودار را به شیوههای مختلف دوباره مرتب و شخصیسازی کنید.
نمودارهای موجودی و جریان
Vensim از شما در ایجاد نمودارهای موجودی و جریان برای نمایش سیستمها با جزئیات بیشتر ساختاری پشتیبانی میکند. موجودیها و جریانها میتوانند با حلقههای علّی ترکیب شوند تا اجزای مختلف سیستم به وضوح تمایز یابند.
نمودارهای دیگر
Vensim به شما این امکان را میدهد که انواع مختلفی از نمودارها از جمله نمودارهای جریان، نمودارهای سازمانی و نمودارهای استخوان ماهی را بسازید. از آنجا که Vensim مفاهیم وارد شده و ارتباطات آنها را پیگیری میکند، نمودارها در فرمتهای مختلف بهطور منطقی با یکدیگر سازگار باقی میمانند.
جعبهابزار روی میز کار
Vensim از طراحی جعبهابزار روی میز کار بصری استفاده میکند تا به شما این امکان را بدهد که مدلهایی را که ساختهاید تحلیل کنید. ابزارهایی که میخواهید استفاده کنید، میتوانند از جعبهابزار انتخاب شده و به آرایه روی میز کار که در سمت چپ قرار دارد، اضافه شوند. این ابزارها میتوانند روی یک متغیر خاص در مدل متمرکز شوند و شناسایی متغیرهای مرتبط و حلقههای بازخورد و همچنین نمایش نتایج شبیهسازی را ممکن میسازند.
مشخصات مدل
نمودارها باید به مدلهای مبتنی بر معادلات تبدیل شوند تا شبیهسازیهای کمی اجرا شوند. Vensim بیان روابط ریاضی را بهطور ساده تسهیل میکند، مانند:
سود = درآمد - هزینه
متغیرها میتوانند با کلیک بر روی ورودیها، توابع یا نمادها، یا با تایپ مستقیم متغیرها وارد معادله شوند.
هنگامی که نوشتن یک معادله را تمام کردید، Vensim آن را بررسی کرده و روابط تعریف شده را ثبت میکند. اگر معادلهای با ساختاری متفاوت از آنچه در نمودار است وارد کنید، نمودار بهطور خودکار برای انعکاس آن تغییرات بهروزرسانی خواهد شد.
توابع
Vensim بیش از 50 تابع داخلی برای انتخاب دارد که شامل موارد زیر است: الگوهای ورودی تستی، شرطی IF THEN ELSE، تولیدکنندههای اعداد تصادفی (دودویی، نمایی، گاما، نرمال، پواسون، مثلثی، ویبول)، تأخیرات متعدد و توابع علمی استاندارد. علاوه بر توابع داخلی، شما میتوانید روابط تابعی دلخواه را بهطور گرافیکی با استفاده از جداول جستجو تعریف کنید.
شبیهسازی و تحلیل
شبیهسازی فرآیند استفاده از معادلات وارد شده برای تولید رفتار است. Vensim ابزارهایی برای نمایش نتایج شبیهسازی و تحلیل و مقایسه اجراهای شبیهسازی ارائه میدهد.
Vensim یک مکانیزم ساده برای وارد کردن و ثبت تغییرات در فرضیات به منظور مقایسه اجراهای مختلف فراهم میکند. در حالت بازی، شبیهسازی میتواند متوقف و مجدداً شروع شود، با هر ورودی که وارد میکنید و ثبت میشود تا در تحلیلهای بعدی رفتار مدل کمک کند.
نمودارها و جداول
Vensim این امکان را برای شما فراهم میآورد که نمودارها و جداولی برای خروجی شبیهسازی ایجاد کنید. به دلیل نحوه ذخیرهسازی دادهها در Vensim، مقایسه نتایج بین شبیهسازیهای مختلف یک مدل و بین مدلهای مختلف بسیار آسان است.
استفاده از دادهها
Vensim بهگونهای طراحی شده است که از انواع مختلف دادهها (دادههای سری زمانی، دادههای دارای مقادیر گمشده، دادههای ذهنی) هم بهعنوان ورودی به مدلها و هم برای آزمایش و اعتبارسنجی رفتار مدل بهطور گسترده استفاده کند. شما میتوانید هر تعداد سری داده را وارد کنید، هر کدام با هر تعداد نقطه داده که بهطور دلخواه فاصلهگذاری شده است. دادهها از پایگاههای داده یا منابع دیگر به راحتی در Vensim گنجانده میشوند.
دادهها و نتایج شبیهسازی میتوانند بهصورت مشابهی مشاهده و استفاده شوند، که مقایسه شبیهسازیها و دادههای تاریخی را آسان میسازد. نتایج شبیهسازی همچنین میتوانند برای استفاده در سایر برنامهها صادر شوند.
آزمایش حساسیت (نیاز به Vensim PLE-Plus، Vensim Professional یا Vensim DSS)
بعد از توسعه مدل، معمولاً این سوال پیش میآید که مدل چقدر به فرضیات مختلف حساس است. در حالی که مقایسه چند شبیهسازی مختلف میتواند حساسیت را آزمایش کند، این کار اغلب زمانی که نیاز به آزمایش بسیاری از پارامترها با هم دارید، عملی نیست.
قابلیت حساسیت
Vensim یک قابلیت حساسیت دارد که انجام شبیهسازیهای حساسیت چندمتغیره (مونت کارلو) و شبیهسازیهای لاتین هایپرکوب را آسان میکند. به سادگی پارامترهایی که میخواهید آزمایش کنید و نتایجی که میخواهید مشاهده کنید را انتخاب کنید. سپس نمودار حساسیت Vensim به شما شبیهسازیهای ردیابی یا حدود اطمینان را به دلخواه شما نمایش خواهد داد.
ردیابی علّی™
Vensim به شما قابلیت ردیابی علّی میدهد که به شما امکان میدهد علل رفتارهایی که مشاهده میکنید را به سرعت شناسایی کنید. با دوبار کلیک بر روی متغیر مورد نظر، میتوانید بلافاصله نمودارهای ورودیهای علّی آن متغیر را مشاهده کنید. تحلیلی که با دیگر ابزارها ممکن است ساعتها طول بکشد، میتواند در چند ثانیه با Vensim انجام شود.
Reality Check™ (بررسی واقعیت)
Reality Check یک ابزار قدرتمند است که به شما این امکان را میدهد تا مدلهای شبیهسازی را با درک خود از یک مسئله آزمایش کنید. Reality Check از بیانات شما درباره شرایط و پیامدهایی که باید دنبال شود استفاده میکند، مانند "اگر کارگری وجود نداشته باشد، هیچ کالایی تولید نمیکنیم" یا "اگر تولید ثابت باشد، فروش نمیتواند همچنان رشد کند." Reality Check بیانات شما را با رفتار تولید شده در مدل آزمایش میکند و هرگونه نقض را برجسته میسازد.
Vensim Professional
حل مسائل پیچیده تجاری
Vensim Professional به پیکربندی استاندارد Vensim افزوده میشود و فرآیند توسعه، کالیبراسیون و بهینهسازی مدلها برای حل مسائل پیچیده تجاری امروز را راحتتر میکند.
زیرنویس (آرایهها)
در توسعه یک مدل، اغلب همان بخش ساختاری چندین بار تکرار میشود. به عنوان مثال، ممکن است بخواهید یک شرکت با تاسیسات تولیدی در چندین مکان مدلسازی کنید. امکان تکرار ساختار توصیفکننده تاسیسات تولیدی وجود دارد، اما زیرنویسها یک راه حل سادهتر را ارائه میدهند. با استفاده از زیرنویسها، یک معادله میتواند نمایانگر تعداد زیادی از تاسیسات، مناطق، خطوط محصول و دیگر ویژگیها باشد. توابع خاص زیرنویس امکان جمعها، ضربها، مینیممها و ماکزیممها را برای تمام مقادیر زیرنویس فراهم میآورد.
ماکروهای تعریفشده توسط کاربر
اغلب ممکن است خود را در حال تکرار یک سری معادلات پیدا کنید که استفاده از زیرنویسها برای آنها عملی نباشد. به عنوان مثال، ممکن است محاسباتی برای پیشبینی روند داشته باشید که میخواهید در چندین مکان از آن استفاده کنید. Vensim Professional به شما این امکان را میدهد که معادلات را با یک تعریف ماکرو بنویسید و سپس همانطور که از توابع معمولی Vensim استفاده میکنید، آن ماکرو را فراخوانی کنید.
ابزارها و گزارشها
Vensim Professional ابزارهای اضافی زیادی را برای استفاده در تحلیل و نمایش نتایج مدل فراهم میکند. نمودار گانت که در زیر نشان داده شده است، برای مرور عملکرد پروژه تحت سناریوهای مختلف مفید است. ابزار Stats امکان مرور سریع آمار خلاصه نتایج شبیهسازی را فراهم میکند. ابزار نمودار میلهای، با کار کردن روی زیرنویسها، مقایسه شرایط مانند هزینه کل در یک نقطه زمانی را آسان میسازد. گزارشهای سفارشی میتوانند برای ترکیب متن با نتایج شبیهسازی در قالبی راحت توسعه یابند.
کالیبراسیون
در توسعه یک مدل شبیهسازی، اغلب مفید است که پارامترهای مدل را با مقایسه رفتار مدل با دادههای تاریخی تنظیم کنید. Vensim Professional این فرآیند تنظیم پارامتر را خودکار میکند. شما مشخص میکنید که کدام سری داده را میخواهید مقایسه کنید و کدام پارامترها را میخواهید تنظیم کنید، سپس Vensim بهطور خودکار پارامترها را تنظیم میکند تا بهترین تطابق را بدست آورد.
بهینهسازی
پس از توسعه و کالیبراسیون یک مدل، میتوان از آن برای کاوش در انتخابهای سیاستی موجود استفاده کرد. Vensim Professional یک بهینهساز دارد که فرآیند کاوش سیاستی را خودکار میکند. شما پاداشی که میخواهید بیشینه کنید (مثلاً سود تجمعی) را تعریف میکنید، همراه با اهرمهای سیاستی که میخواهید تنظیم کنید. Vensim فضای پارامتر را جستجو میکند تا بهترین ترکیب از سیاستها را پیدا کند.
ساخت مدل مبتنی بر متن
علاوه بر مدلسازی مبتنی بر نمودار، Vensim Professional یک ویرایشگر متن دارد که به شما این امکان را میدهد که معادلات را مستقیماً وارد کنید و بسیاری از میانبرهایی که یک ویرایشگر متن میتواند فراهم کند را تسهیل میکند. با موقعیتیابی خودکار نشانگر برای تصحیح خطا و تحلیل مدل، ویرایشگر متن میتواند توسعه مدل را تسریع کند. شما میتوانید معادلاتی را وارد کنید که به نظر نمیرسد برای آنها نیاز به نمودار باشد یا معادلاتی که در نمودار ایجاد شدهاند را اصلاح کنید. هنگام ایجاد تغییرات، Vensim Professional تغییرات را پیگیری میکند تا زمانی که به نمودارها برگردید، آنها کامل و بهروز باشند.
Vensim DSS
ایجاد سیستمهای پشتیبانی تصمیمگیری
Vensim DSS (سیستم پشتیبانی تصمیمگیری) ویژگیهایی دارد که قدرت Vensim Professional را گسترش میدهد و به کاربران این امکان را میدهد که مدلها را بهطور پیشرفتهتر توسعه دهند، از جمله ساخت رابطهایی که به سایر کاربران اجازه دسترسی آسان به مدلهایی که شما توسعه دادهاید را میدهد.
توابع خارجی
هنگام توسعه یک مدل، ممکن است بخواهید توابع خاصی مانند روال معکوسسازی ماتریس را وارد کنید که در Vensim گنجانده نشده است. Vensim DSS به شما این امکان را میدهد که توابع خارجی را در یک کتابخانه پیوند پویا (DLL) بنویسید. این توابع میتوانند مانند توابع داخلی Vensim استفاده شوند و به شما این امکان را میدهند که مدلهای خاصی برای نیازهای خاصی که توسط توابع استاندارد پوشش داده نمیشود ایجاد کنید. Vensim DSS همچنین به شما این امکان را میدهد که شبیهسازیهای کامپایلشده برای تسریع فرآیند شبیهسازی بسازید.
برنامههای Vensim—Venapps
یک برنامه Vensim یا Venapp مدلها را با یک صفحه نمایش مبتنی بر منو که شما طراحی و ساختید ترکیب میکند و یک رابط مناسب برای مخاطب هدف شما فراهم میآورد. Venapps به افرادی که آموزش کمی یا هیچ آموزشی در مدلسازی ندارند، این امکان را میدهد که به نتایج مدل دسترسی معنیدار پیدا کنند.
شما میتوانید طرحها را نمایش داده و فرضیات حیاتی را برای توضیح ساختار مدل برجسته کنید. توابعی که میتوانند فراخوانی شوند و هدف آنها نیز میتواند توصیف شود. زبان و جزئیات گنجانده شده میتواند برای مخاطب هدف شما خاص باشد.
تقریباً تمامی ابزارها و توابعی که Vensim فراهم میآورد میتوانند از داخل یک Venapp دسترسی پیدا کنند. بازیها، سیستمهای اطلاعات اجرایی، شبیهسازهای پروازی مدیریتی و سازندگان سناریو دیگر نیازی به یک جعبه سیاه ندارند، بلکه میتوانند از طریق ردیابی علّی و سایر ابزارهای تحلیلی بررسی شوند تا درک کنند که چه اتفاقی افتاده و چرا. نمودار زیر محیط Venapp را نشان میدهد که شامل دکمههایی برای انتخابها و نمودارهایی است که نتایج اجرای مدل را نمایش میدهند.
Venapps گسترش بسیار طبیعی از مدلهای Vensim هستند و بنابراین میتوانند به سرعت ساخته شوند. آنها با یک زبان اسکریپتنویسی ساده نوشته میشوند و ابزارهای میز کار از طریق نام قابل دسترسی هستند.
