Classification of system modeling methods — 시스템 모델링 방법의 분류

시스템 모델링 방법의 분류

시스템 모델링 방법의 분류는 모델링 대상 시스템의 특성, 분석 목적, 모델 표현 유형, 사용되는 수학적·개념적 도구의 특성에 따라 모델링 접근법을 체계화한 것이다. 모델링 방법의 분류를 이해함으로써 시스템 분석의 틀 안에서 복잡한 대상과 프로세스를 연구하는 데 가장 적합한 수단을 선택할 수 있다.

일반적 특성

시스템 모델링은 실제 또는 설계 중인 시스템의 단순화된 표현인 모델을 만드는 과정으로, 주어진 과제를 해결하기 위해 시스템의 가장 본질적인 특성을 반영한다.

모델링 방법의 선택은 다음에 따라 달라진다:

• 시스템의 복잡성과 구조;
• 시스템의 조직화 정도;
• 분석의 목적과 과제;
• 시스템에 관한 이용 가능한 정보;
• 모델의 정확도 및 상세화 요건;
• 분석 수행에 필요한 시간 및 자원의 제약.

모델링 방법의 분류를 통해 다양한 접근법을 체계적으로 정리하고 최적의 분석 수단을 선택하는 과정을 용이하게 할 수 있다.

모델링 방법 분류의 기준

시스템 모델링 방법은 다음과 같은 다양한 기준에 따라 분류된다:

• 형식화 정도에 따라;
• 시간의 특성에 따라;
• 정보 표현 유형에 따라;
• 시스템 행동 기술 유형에 따라;
• 사용되는 수학적 도구의 특성에 따라;
• 모델의 상세화 수준에 따라;
• 모델링 대상 시스템의 조직화 정도에 따라.

주요 분류

형식화 정도에 따른 분류

• 형식화된 방법 — 방정식, 알고리즘, 그래프 등 엄밀한 수학적 모델에 기반한다.
• 비형식화된 방법 — 시스템의 정성적 기술, 개념적 도식 및 전문가 평가에 의존한다.

시간의 특성에 따른 분류

• 정적 모델 — 특정 시점 또는 정상 상태에서의 시스템을 기술한다.
• 동적 모델 — 시간에 따른 시스템 상태의 변화를 기술한다.

정보 표현 유형에 따른 분류

• 결정론적 모델 — 주어진 조건에서 시스템 행동이 완전히 확정되어 있다고 가정한다.
• 확률론적 모델 — 시스템 행동의 확률적 특성과 무작위 요인의 영향을 고려한다.

시스템 행동 기술 유형에 따른 분류

• 시뮬레이션 모델 — 다양한 조건에서 시스템의 행동을 분석하기 위해 시스템 작동 프로세스를 재현한다.
• 해석적 모델 — 수학적 표현식을 사용하여 시스템 매개변수 간의 함수적 의존 관계를 기술한다.

사용되는 수학적 도구의 특성에 따른 분류

• 이산 모델 — 이산적 사건 또는 상태의 연속으로 시스템의 행동을 기술한다.
• 연속 모델 — 시스템 매개변수의 변화를 연속적인 프로세스로 표현한다.

모델의 상세화 수준에 따른 분류

• 거시 수준 모델 — 시스템의 구조를 상세화하지 않고 개괄적으로 기술한다.
• 미시 수준 모델 — 시스템 개별 요소의 행동과 상호작용을 상세하게 기술한다.

모델링 대상 시스템의 조직화 정도에 따른 분류

• 잘 조직화된 시스템 — 명확한 연결과 안정적인 패턴을 가진 구조; 주로 해석적 모델링 방법이 사용된다.
• 비조직화된 시스템 — 높은 불확실성과 단편적인 구조를 가진 대상; 확률론적 및 시뮬레이션 방법이 적용된다.
• 자기조직화 시스템 — 내부 구조가 발전하는 시스템; 확률론적, 진화적, 시나리오 기반 접근법을 사용하여 모델링된다.

시스템 모델링의 특수 접근법

모델링 대상 시스템의 특성에 따라 특수한 모델링 방법이 적용된다:

• 시스템 다이내믹스 — 흐름과 축적에 기반하여 시스템 상태의 연속적 변화 프로세스를 모델링한다.
• 이산 사건 시뮬레이션 — 사건의 결과로 이산적 시점에서 상태가 변화하는 시스템을 모델링한다.
• 에이전트 기반 모델링 — 다수의 자율적 에이전트의 행동을 통해 시스템을 모델링한다.
• 다계층 모델링 — 단일 분석 프로세스 내에서 서로 다른 성격과 상세화 수준의 모델을 결합한다.

접근법의 선택은 시스템의 동적 특성, 구조 및 상호작용의 특성에 의해 결정된다.

모델링 방법의 선택

모델링 방법의 선택은 다음 사항을 종합적으로 고려하여 이루어진다:

• 연구의 목적과 과제;
• 모델링 대상의 특성;
• 시스템의 조직화 정도와 복잡성;
• 초기 데이터의 이용 가능성 및 획득 가능성;
• 결과의 정확도, 신뢰도 및 해석 가능성에 대한 요건;
• 모델링 수행에 이용 가능한 자원(시간, 연산 능력).

실제로는 시스템 기능에 대한 보다 완전한 그림을 얻기 위해 다양한 모델링 방법을 결합하는 복합적 접근법이 자주 적용된다.

다른 개념과의 연관성

모델링 방법의 분류는 시스템 분석의 기본 개념과 밀접하게 연관되어 있다:

• 모델링
• 시스템
• 시스템의 구조
• 동적 특성
• 시스템의 불확실성
• 함수
• 시스템 다이내믹스

같이 보기

• 시스템 이론
• 시스템적 접근법
• 시스템 모델의 형식화