Российские Программы системного моделирования (СМ)

Программные решения для системного моделирования (СМ, англ. Systems Modeling, SM) позволяют производить целенаправленное моделирование любого объекта как системы, с учётом его границ, компонентов, связей, целей и прочих особенностей контекста. Такой анализ позволяет получать наиболее оптимальные пути решения в системных проблемах и задачах.

Системное моделирование - это процесс, который включает в себя создание моделей рассматриваемых объектов как систем, путём анализа их компонентов, взаимодействий между ними, определения их свойств и функций.

В рамках этого процесса используются различные методы моделирования, такие как блок-схемы, диаграммы потоков данных, математические модели и прочие.

Целью системного моделирования является оптимизация системы, улучшение её работоспособности и эффективности. Бизнес-процесс часто применяется в ИТ-сфере для разработки и оптимизации программных систем.

Программы системного моделирования предназначены для создания абстрактных моделей сложных систем, позволяющих анализировать их поведение, структуру и динамику. Эти программы используются в различных областях, включая бизнес-анализ, проектирование технических систем, разработку программного обеспечения и научные исследования.

С помощью программ системного моделирования можно создавать визуальные представления систем, отражающие их составные части, связи между ними и взаимодействие с окружающей средой. Это позволяет анализировать систему как единое целое, выявлять её ключевые характеристики и свойства, а также прогнозировать поведение системы в различных условиях. Программы системного моделирования также предоставляют инструменты для проведения экспериментов с моделью, что позволяет оценить эффективность предлагаемых изменений и выбрать наилучший вариант для реализации.

Программы системного моделирования в основном используют следующие группы пользователей:

• инженеры и технические специалисты для анализа и оптимизации технических систем и производственных процессов;
• аналитики и исследователи в области экономики и бизнеса для моделирования сложных экономических систем и прогнозирования рыночных тенденций;
• разработчики программного обеспечения и системные архитекторы для проектирования и оптимизации архитектуры программных продуктов и информационных систем;
• специалисты в области управления проектами и программами для планирования, контроля и оптимизации проектных работ и ресурсов;
• учёные и исследователи в различных областях науки для моделирования сложных природных и социальных систем, проведения экспериментов и анализа данных.

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Анализ бизнес-процессов

Функции Анализа бизнес-процессов позволяют пользователю использовать формализованные методы анализа и исследования организации для получения качественных и количественных оценок состояния бизнеса и отдельных элементов архитектуры предприятия

Анализ и управление требованиями

Функции анализа и управления требованиями позволяют формировать списки требований, присваивать им идентификаторы, взаимоувязывать их, присваивать информацию о датах, заинтересованных лицах, приоритете, ценности и т.п., т.е. выполнять анализ требований. Функции управления требованиями позволяют производить размещение требований по моделям, создавать очереди требований, отслеживать согласованность и статус требований

Генерация программного кода

Функции генерации программного кода позволяют по результатам создания моделей информационной системы автоматически создавать заготовки программного кода для реализации соответствующих модулей системы. По результатам генерации кода остаётся дополнить созданные программные модули кодом с программной логикой

Графическое моделирование схем и диаграмм

Функции Графического моделирования схем и диаграмм реализуют возможности создания графических моделей систем, бизнес-процессов, архитектур предприятия и иных объектов в различных нотациях (UML, BPMN, IDEF, ARIS, DFD и прочие)

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Математическое моделирование и симуляция

Функции Математического моделирования и симуляции позволяют пользователю строить различные модели сложных систем, производить иммитационное моделирование и симулировать исполнение таких моделей в математически ограниченных условиях

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

Оценка рисков

Функции Оценки рисков обеспечивают выявление и анализ потенциально-негативных событий, а также оценку их последствий для предприятия на основании исторических данных и с учётом влияющих факторов

Применение репозитория

Функции применения репозитория (хранилища) позволяют группе пользователей использовать общее единое место для хранение моделей и документов, обеспечивая тем самым возможность командной работы в аналитическом проекте

Управление архитектурой предприятия

Функции Управления архитектурой предприятия позволяют реализовать различные представления организационной архитектуры (в зависимости от уровня требований), позволяя объединить и гармонизировать различные представления предприятия в понятную и последовательную совокупность моделей. Для представления архитектур могут использоваться как собственные наборы представлений, так и общепринятые каркасы архитектуры (фреймворки типа TOGAF, Модель Закмана, CIMOSA, SOA, EAF, ARIS и прочие)

Управление задачами

Функции Управления задачами предоставляют организационные инструменты для использования данного программного продукта, включая планирование работы, постановку задач, контроль и учёт результатов работы в системе

На основе своего экспертного мнения Соваре рекомендует наиболее внимательно подходить к выбору решения. При выборе программного продукта для системного моделирования необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые определят пригодность решения для конкретных задач бизнеса. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании: для малого бизнеса могут подойти более простые и гибкие инструменты с базовым набором функций, в то время как крупным корпорациям потребуются решения с расширенными возможностями интеграции, масштабируемости и поддержки большого количества пользователей. Также важно учитывать отраслевые требования и стандарты — например, в финансовом секторе могут быть жёсткие требования к безопасности и соответствию регулятивным нормам, в производственной сфере — необходимость интеграции с системами ERP и MES, а в IT-компаниях — поддержка современных технологий и API для разработки и тестирования ПО. Не менее значимы технические ограничения, такие как совместимость с существующей ИТ-инфраструктурой, требования к аппаратным ресурсам (процессор, оперативная память, место на диске), поддержка определённых операционных систем и браузеров. Кроме того, стоит обратить внимание на функциональность, связанную с визуализацией данных и построением отчётов, наличие модулей для анализа что если (scenario analysis), возможности моделирования динамических и статических систем, поддержку различных методологий моделирования (например, UML, BPMN). Также важно оценить уровень технической поддержки и доступность обучающих материалов, наличие сообщества пользователей и форумов для обмена опытом.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• соответствие функциональности задачам бизнеса (например, моделирование бизнес-процессов, анализ производственных систем, прогнозирование финансовых показателей);
• возможность интеграции с другими корпоративными системами (CRM, ERP, системами управления проектами и т. д.);
• поддержка различных форматов данных и возможность импорта/экспорта информации;
• наличие механизмов обеспечения безопасности данных (шифрование, разграничение прав доступа, аудит действий пользователей);
• гибкость настройки и кастомизации под специфические требования компании;
• наличие облачной версии или возможности развёртывания в корпоративной инфраструктуре;
• поддержка многопользовательского режима и возможность работы в распределённой команде;
• наличие инструментов для визуализации результатов моделирования и создания отчётов;
• доступность документации, обучающих материалов и технической поддержки.

После анализа вышеперечисленных аспектов можно составить перечень критериев, который послужит основой для сравнения доступных на рынке решений. Важно также предусмотреть этап пилотного внедрения или тестирования выбранного продукта на ограниченном объёме данных или в рамках одного бизнес-процесса, чтобы убедиться в его эффективности и соответствии ожиданиям перед полномасштабным развёртыванием.

Программное обеспечение системного моделирования имеет множество полезных эффектов и может применяться в различных областях, например:

• В производственных предприятиях - позволяет смоделировать производственные процессы и оптимизировать их, уменьшая затраты на производство и улучшая качество готовой продукции.

• В аэрокосмической промышленности - позволяет проводить сложные расчеты и анализы для создания более эффективных космических аппаратов и направлять их на точные учения.

• В медицине - позволяет проводить сложные исследования и моделировать работу органов для поиска и выявления причин заболеваний и разработки новых лекарств.

• В финансовой отрасли - позволяет смоделировать экономические процессы, провести анализ рисков и разработать эффективные стратегии инвестирования.

• В сфере образования - позволяет создавать учебные программы, симуляторы и тренажеры для обучения сложным научным и техническим дисциплинам.

• В экологии - позволяет моделировать и анализировать состояние окружающей среды, изучать ее взаимодействие с промышленностью и другими факторами.

Таким образом, использование программного обеспечения системного моделирования имеет широкое применение и может оказывать положительный влияние на различные сферы деятельности.

Классификатор программных продуктов Соваре определяет конкретные функциональные критерии для систем. Для того чтобы соответствовать категории программ системного моделирования, системы должны иметь следующие функциональные возможности:

• Поддержка различных методов имитационного моделирования: Программы должны предоставлять инструменты для создания имитационных моделей систем, используя методы дискретно-событийного моделирования, системной динамики, агентного моделирования и других подходов.

• Разработка моделей с использованием визуальных инструментов: Программные продукты должны обеспечивать создание моделей путём перетаскивания блоков и соединения их связями, что упрощает процесс моделирования и делает его доступным для широкого круга пользователей.

• Проведение экспериментов с моделями: Системы должны позволять проводить эксперименты с моделями, изменяя входные параметры и наблюдая за результатами, что помогает анализировать поведение системы в различных условиях.

• Сбор и анализ статистики: Программы должны включать инструменты для сбора статистических данных во время экспериментов с моделями и их последующего анализа, что позволяет делать выводы о поведении системы.

• Визуализация результатов моделирования: Программные продукты должны обеспечивать создание графиков, диаграмм и других визуализаций, помогающих наглядно представить результаты моделирования и облегчить их интерпретацию.

По аналитическим данным Соваре, в 2025 году на рынке программных приложений для системного моделирования можно ожидать усиления тенденций к интеграции мультидисциплинарных подходов, расширения возможностей работы с большими данными, повышения уровня автоматизации анализа и прогнозирования, дальнейшего развития методов машинного обучения и искусственного интеллекта, а также роста значимости облачных технологий и повышения уровня безопасности данных.

• Интеграция мультидисциплинарных подходов. Программы будут объединять методы из различных областей знаний, что позволит создавать более комплексные и точные модели сложных систем с учётом разнообразных факторов и взаимосвязей.

• Работа с большими данными. Увеличение объёмов данных, с которыми могут работать системы моделирования, потребует развития алгоритмов обработки и анализа данных, а также оптимизации хранения и передачи информации.

• Автоматизация анализа и прогнозирования. Развитие алгоритмов автоматического выявления закономерностей и прогнозирования поведения систем сократит время на анализ и повысит точность получаемых результатов, минимизируя человеческий фактор.

• Развитие машинного обучения и ИИ. Алгоритмы машинного обучения и методы искусственного интеллекта будут всё глубже интегрироваться в системы моделирования, позволяя создавать более адаптивные и самообучающиеся модели.

• Облачные технологии. Рост использования облачных платформ для развёртывания и работы с системами моделирования обеспечит гибкость, масштабируемость и доступность решений для широкого круга пользователей.

• Безопасность данных. Усиление требований к защите данных приведёт к разработке новых механизмов шифрования, аутентификации и контроля доступа в системах моделирования, что особенно важно при работе с конфиденциальной информацией.

• Визуализация и интерактивность. Развитие инструментов визуализации и интерактивного взаимодействия с моделями позволит пользователям легче воспринимать сложные данные и быстрее принимать обоснованные решения на основе результатов моделирования.

Россия

AnyLogic, GPSS Studio, RITM3, MineTwin, СМАРТЭК, ISHAWASTE, ELCUT, MLGeomechanics, pSeven, Тамара, МоделРиск, РИТМ.Аэродинамика, РИТМ.Электропривод, WINDYNAMIC, БИПЛЕКС, STSDsysR, PassTripCounterR, VisumImporterR, ОПТИКОМ-Электро, ENRSoft, ENGEE, KOPYCAT, GetSpectrum, Формпост, VoltExpert, GEFEST, d-Flow, GeoProject, KvantDetection, Matstat24, REPEAT, Планета.ИнСим, Синапсис, АКИМ, Синапсис-ХОР, almaGRID, СОППО, ТРОПАСС, РАПТА-5.2, GOLT, Alpha-FCA-24, Синапсис-МТМ, RS-HMI, CycleOp-Design, СинТерра, GlobalView, STOPFIRE, MCU-PD, SC-INT, БИПР-7А, ТВС-М, RS-NODE

Финляндия

Simantics System Dynamics

США

isee systems iThink, Vensim, SIMUL8, FlexSim, GoldSim, isee systems Stella

Германия

ARIS Platform, Siemens Tecnomatix