Simulacija i model kao metod

Deo tema se ne može istražiti merenjem. Ne možeš zatvoriti raskrsnicu da bi video šta bi bilo sa drugim rasporedom semafora, niti udvostručiti broj šaltera da bi izmerio red. U takvim situacijama se pravi model — pojednostavljen prikaz sistema u kom se promena može isprobati — pa se iz njegovog ponašanja izvodi zaključak.

To je legitiman metod, i u nekim oblastima jedini moguć. Njegova slaba tačka je uvek ista: zaključak ne govori o stvarnosti nego o modelu, i vredi tačno onoliko koliko model liči na nju.

Kada se pravi model umesto merenja

Četiri situacije u kojima je model opravdan izbor, i sve se u radu pišu kao obrazloženje:

• Promena se ne može izvesti — skupa je, opasna ili remeti rad sistema
• Pojava je preretka ili prespora da bi se u tvom roku posmatrala
• Upoređuje se više varijanti, a u stvarnosti se može primeniti samo jedna
• Sistem se tek projektuje i još ne postoji da bi se merio

Ako nijedna od ovih ne važi, a podaci se mogu prikupiti merenjem, model je zaobilazan put i komisija će to pitati. Kada se promena zaista može uvesti i meriti, nacrt se zove drugačije: eksperimentalni nacrt.

Rad koji nastane iz ovog izbora ne sme se pretvoriti u prikaz programa. Metod je model, a program je alat kojim je model napravljen — isto kao što tabelarni program nije metod obrade.

Šta model mora da ima da bi bio metod

Model postaje metod tek kad se sve što je u njemu pretpostavljeno može pročitati iz rada. Pet stvari, i nijedna se ne podrazumeva.

Granica sistema. Šta je unutra, a šta je spolja. Raskrsnica ili ceo potez sa tri raskrsnice; jedan šalter ili cela filijala. Granica određuje šta model uopšte može da pokaže.

Elementi i veze. Od čega se sistem sastoji i šta na šta utiče. Ovo je najkorisnije prikazati šemom, jer se iz teksta teško prati.

Pretpostavke. Sve što si zbog jednostavnosti izostavio ili uprostio — i to izričito, u listi. Ovo je deo koji se najčešće preskoči, a jedini je koji rad brani.

Ulazne veličine. Šta u model ulazi, u kojim jedinicama i odakle je uzeto.

Izlazne veličine. Šta model daje i šta se od toga poredi. Koja veličina šta predstavlja i kako se definiše: varijable u istraživanju.

Lista pretpostavki se piše dok model nastaje, ne na kraju. Svaka odluka tipa „pretpostavljam da je dolazak ravnomeran” ili „zanemarujem zastoje kraće od minuta” je jedan red u toj listi.

Ulazni podaci i odakle dolaze

Model bez stvarnih ulaznih podataka je vežba, ne istraživanje. Postoje tri izvora i sva tri traže drugačiji opis.

Drugi red nosi i obavezu: ako podaci dolaze iz preduzeća, dogovara se unapred šta sme da se objavi, a preduzeće se često prikazuje bez imena. Kako se takvi izvori vode da bi se kasnije mogli citirati: sekundarni podaci.

Treći red krije zamku. Podatak preuzet iz objavljenog izvora važi za sredinu u kojoj je nastao. Ako ga koristiš za drugu, to nije greška — ali jeste pretpostavka, i ide u listu pretpostavki.

Ono što se nikad ne radi jeste da se ulazna veličina „proceni” bez izvora, pa se ta procena kasnije ne pomene. Ako procena mora da postoji, piše se otvoreno: na osnovu čega, koliko iznosi i šta bi bilo da je drugačija.

Provera modela pre nego što se iz njega zaključuje

Ovo je korak koji deli rad od prikaza programa, i najčešće nedostaje.

Provera se izvodi tako što se model podesi na poznato stanje — ono koje je zaista izmereno — pa se uporedi šta model daje sa onim što je stvarno zabeleženo. Ako se razilaze, model se popravlja, a ne rezultat.

Poređenje se prikazuje u tabeli: izmerena vrednost, vrednost iz modela, odstupanje. Koliko je odstupanje prihvatljivo nije stvar opšteg pravila nego oblasti i namene, i o tome se razgovara sa mentorom.

Druga provera je jednostavnija i uvek se isplati: gledaš kako se model ponaša kad se jedan ulaz pomeri naviše i naniže. Ako izlaz ide u smeru koji je suprotan zdravom razumu, negde je greška. Ako se izlaz jako menja na mali pomeraj, to se mora pomenuti — znači da nalaz zavisi od pretpostavke koju nisi sigurno utvrdio.

Bez ova dva koraka, poređenje varijanti na kraju rada ne znači ništa.

Ako se model ni posle popravki ne slaže sa izmerenim stanjem, to nije razlog da se provera izostavi iz rada. Naprotiv — prikaže se odstupanje, napiše se šta ga po tvojoj proceni izaziva i nalaz se u skladu s tim ublaži. Rad koji pokaže gde mu model ne valja stoji bolje od onog u kom se poređenje ne pominje.

Varijante i poređenje

Sam nalaz nastaje poređenjem varijanti, i tu se traži disciplina.

Osnovna varijanta je postojeće stanje. Sve ostalo se poredi sa njom.

Menja se jedna stvar po varijanti. Ako se u istoj varijanti menjaju dve, ne zna se šta je dalo efekat.

Varijante se opisuju pre rezultata, tako da se svaka može ponoviti.

Poređenje ide u jednoj tabeli, sa istim pokazateljima za sve varijante i sa istom osnovom.

Ono što se iz takvog poređenja sme tvrditi jeste da se u modelu, pod navedenim pretpostavkama, određena varijanta ponaša bolje po određenom pokazatelju. Ne sme se tvrditi da bi se to isto dogodilo u stvarnosti, niti da je varijanta „najbolje rešenje” — ako nisi isprobao sve, nemaš osnov za takvu reč.

Kako se piše u radu i šta ide u prilog

U metodologiji: zašto model umesto merenja, granica sistema, elementi i veze, lista pretpostavki, ulazne i izlazne veličine sa izvorima, alat kojim je model napravljen, i postupak provere.

U rezultatima: ishod provere modela, pa varijante i njihovo poređenje.

U diskusiji: šta poređenje znači za stvarni sistem, sa svakom ogradom koja iz pretpostavki sledi.

U ograničenjima: pretpostavke koje najviše utiču na nalaz, period i sredina iz koje su ulazni podaci, i to da nalaz važi za model. Kako se te rečenice pišu bez izvinjavanja: ograničenja istraživanja.

U prilogu: šema modela, ulazni podaci u tabeli i, ako postoji, ispis podešavanja. Ekranske slike programa nisu prilog, osim kad prikazuju nešto što se drugačije ne može preneti.

Alat se pominje jednom rečenicom — čime je model napravljen i u kojoj verziji — i navodi se u spisku literature po pravilu koje važi za svaki drugi softver. Opis njegovih mogućnosti u rad ne ide; ono što se opisuje je model, ne program.

Najčešće greške

• Pretpostavke nigde nabrojane, pa se model ne može ni proveriti ni osporiti
• Ulazni podaci procenjeni, bez izvora i bez pominjanja
• Model nikad upoređen sa izmerenim stanjem
• Više izmena u istoj varijanti, pa se efekat ne može pripisati nijednoj
• Rad pretvoren u uputstvo za program, sa nizom ekranskih slika
• Zaključak o stvarnosti iznet kao da je izmeren
• Reč „optimalno” upotrebljena za varijantu izabranu iz tri isprobane
• Granica sistema nedefinisana, pa se ne zna šta je model uopšte obuhvatio