Simulationsmodell

Ein Simulationsmodell ist ein spezielles Modell, dessen Gegenstand, Inhalt und Darstellung für Zwecke der Simulation konstruiert wird (konstruktionsprozessorientierte Modelldefinition, vgl. Modell).

Dabei werden wie üblich nur diejenigen Merkmale des Systems modelliert, die für eine konkret zu lösende Fragestellung gerade von Bedeutung sind. Andere Merkmale hingegen, die für die Fragestellung von minderer Bedeutung sind, werden dabei vernachlässigt.

So kann beispielsweise ein Crashtestdummy als ein Simulationsmodell des menschlichen Körpers angesehen werden. Bei einem solchen Dummy wird das Augenmerk auf bestimmte anatomische Merkmale gelegt, während andere Merkmale des menschlichen Körpers, wie beispielsweise der Stoffwechsel, nicht modelliert werden.

Simulationsmodelle werden überwiegend mit der Unterstützung von Rechnern realisiert.

Unterscheidung der Simulationsmodellarten

Zweck

Unterscheidet man Simulationsmodelle nach ihrem Zweck, so meist nach deskriptiven und pragmatisch-normativen Simulationsmodellen:

• Deskriptive Simulationsmodelle dienen dem Studium des Verhaltens von Systemen, also der Beschreibung, Erklärung oder Prognose. Meist ist hierbei das Verhalten einzelner Teilsysteme bekannt, ihr Zusammenwirken jedoch unbekannt.
• In pragmatisch-normativen Simulationsmodellen wird die Simulation als Werkzeug der Planung zur Entscheidungsunterstützung verwendet. Hierbei spielt insbesondere eine zufriedenstellende Fixierung von Entscheidungsvariablen eine Rolle.

Gegenstand

Unterscheidet man Simulationsmodelle nach ihrem Gegenstand, so meist nach

• stochastischen (Modell enthält teilweise „zufällige“ Einflüsse) und
• deterministischen Simulationsmodellen (Eingabedaten bereits eindeutig festgelegt).

Inhalt

Unterscheidet man Simulationsmodelle nach ihrem Inhalt, so meist nach

• ereignisgesteuerten (formale Abbildung von Ereignissen, Funktionen und Zustandsänderungen sowie die Inanspruchnahme von Ressourcen innerhalb eines Prozesses) und
• zeitgesteuerten Modellen (formale Abbildung von Elementen, die Bewegungsgrößen beeinflussen, die Bestandsgrößen im Ablauf der Zeit fortschreiben).

Realisierung

Simulationsmodelle werden entweder als Kontinuierliches Modell (kontinuierlicher Zeitverlauf), Diskretes Modell (diskreter Wertebereich, sprungweise Simulation von Ereignissen) oder als Hybrides Modell realisiert.

Phasen der Modellbildung

Die Vorgehensweise bei der Modellbildung ist folgende:

1. Problemstellung
2. Systemstudie
3. Wortmodell
4. mathematisches Modell
5. Rechenmodell
6. Modellvalidierung