Петр Пушистов - Наводнения - от защиты к управлению

Разработка моделей является искусством. Оно требует знаний системы, которую собираются моделировать, требований потенциальных пользователей, знаний целевых и информационных потребностей и определенных системно-аналитических и программистских навыков. Модели всегда базируются на многочисленных предположениях и аппроксимациях и некоторые из них могут быть предметом спора. Применение таких приближений реальности относится к методам, которые улучшают понимание системы и, в конечном счете, приводят к квалифицированным решениям, ясно требуя не только умения моделировать, но и возможности доступа к эффективным системам коммуникаций.

Глава 2 монографии [81] служит в качестве обзора проблем моделирования и применения моделей на практике. Подчеркнем важность понятия «применения». Эта глава в большей мере обращена к практике, чем к теории моделирования. Содержание главы основано на значительном опыте и специальной литературе, в отношении рассматриваемой проблемы, или, по крайней мере, на профессиональной практической работе и исследованиях авторов [81], проделанных за прошедшие более, чем четыре десятилетия, по применению различных подходов и методов моделирования или программных средств к реальным задачам/системам по заказам реальных клиентов.

2. Моделирование систем водных ресурсов

2.1. Пример подхода к моделированию

В подразделе 2.1, в качестве примера, описана последовательность или цепочка моделей, необходимых для прогнозирования выживания рыб и моллюсков, как функции биогенной нагрузки в эстуарии.

2.2. Характеристики проблем, возникающих при моделировании

В подразделе 2.2 перечислены характеристики проблем, возникающих при моделировании. Здесь, в частности, отмечается, что проблемы мотивации компьютерного моделирования и анализа обнаруживают определенное число общих характеристик. Они рассматриваются здесь потому, что обеспечивают проникновение в суть процесса моделирования специфической задачи, которая может дать стоящий результат. Если цели или устремления проектировщиков/планировщиков оказываются очень неясными, если существует несколько альтернативных направлений действий или если по сути рассматриваемых задач отсутствует их глубокое научное понимание, то в таких случаях математическое моделирование и совершенные методологии весьма вероятно будут малополезными.

Успешные применения математического моделирования часто характеризуются следующими факторами:

Системная нацеленность или системная ориентация. В таких ситуациях основное внимание должно быть уделено взаимозависимости и взаимодействиям элементов системы в целом, так же, как это делается по отношению к самим элементам;

Использование междисциплинарных команд. Во многих комплексных и нетрадиционных задачах часто с самого начала неясно какие научно-дисциплинарные точки зрения окажутся в числе наиболее подходящих и приемлемых. Существенным является то, что участники такой работы — приходя из различных основополагающих научных дисциплин — осваивают методы, терминологию и понятия из других дисциплин, привлекаемых для работы;

Использование формальной математики. Большинство аналитиков предпочитают использовать математические модели для того, чтобы способствовать описанию (сложных) систем и обеспечивать идентификацию и оценивание эффективных компромиссных решений в ситуациях с конфликтными целями, и для того, чтобы обеспечить однозначность фиксации предположений и данных, используемых при анализе.

Не все проблемы или задачи планирования и управления водными ресурсами являются подходящими «кандидатами» для исследования с использованием методов математического моделирования. Моделирование оказывается наиболее подходящим тогда, когда:

цели и объекты планирования и управления достаточно хорошо определены и могут быть идентифицированы организациями и отдельными лицами на предмет того, кто из них может извлечь пользу или выгоду из понимания результатов, получаемых с помощью моделей;

имеется много альтернативных решений, которые могут удовлетворить заявленным целям, но при этом наилучшее решение не является очевидным;

система водных ресурсов и объекты и цели, выполняемого анализа, описываются разумно трактуемыми математическими представлениями;

необходимая информация, такая как информация о метеорологических, гидрологических, экономических, природоохранных и экологических воздействиях, являющаяся результатом любого решения, может быть наилучшим образом оценена посредством использования моделей;