Warum Multi-methoden-Modellierung?

Mit der Durchführung von Experimenten, Tests und dem Vergleich von unterschiedlichen Szenarien lässt sich das Verhalten von Systemen analysieren und aufdecken. Es lassen sich auch optimale Lösungen für eine Systemkonfiguration auffinden. Allerdings ist es bei vielen realen Systemen nicht möglich, Experimentierarbeiten durchzuführen, da dies zu kostspielig oder unter gewissen Umständen sogar unmöglich wäre. In diesem Fall ist es sinnvoll, sich von der realen Welt in eine virtuelle Modellwelt zu bewegen und dort mit einem Systemmodell risikofrei zu experimentieren. Die gewonnene Lösung kann dann in die reale Welt übertragen werden.


Sofern es sich maßgeblich um ein dynamisches System handelt, kann dies beispielsweise bedeuten, dass sich Systemzustände über die Zeit ändern, kausale und zeitliche Abhängigkeiten bestehen oder zeitabhängige Bedingungen existieren. Solche komplexen dynamischen Systeme, die sich nicht durch analytische Berechnungen oder Formeln darstellen lassen, können nur mithilfe einer Modellsimulation untersucht werden – d. h. Aufbau einer Trajektorie des Systems über die Zeit. In diesem Fall stellt ein Modell eine Zusammenstellung von Regelwerken dar, welche beschreiben wie ein Zustandsübergang von dem aktuellen in den nächsten Zustand erfolgt. In Abhängigkeit der gewählten Modellierungsmethodik können diese Regelwerke Differentialgleichungen, Zustandsdiagramme, Prozess-Workflows etc. darstellen.

Für die Erstellung von (dynamischen) Simulationsmodellen für die Abbildung von Unternehmensabläufen sind drei Hauptmethodiken gebräuchlich: systemdynamische (SD), prozesszentrierte ereignisdiskrete (DE) oder agentenbasierte (AB) Modellierung. Während die ersten beiden Ansätze aus den 1950er und 1960er Jahren stammen, wurden agentenbasierte Modellierungen von Simulationsanwendern erst nach dem Jahr 2000 aufgegriffen. Gerade agentenbasierte Modellierungen haben in den letzten Jahren einige Erfolgsgeschichten hervorgebracht. Sowohl der SD-, als auch der DE-Modellierungsansatz benutzen eine systemspezifische (Top-Down-) Betrachtungsweise. Beim AB-Modellierungsansatz handelt es sich hingegen um eine Bottom-up-Betrachtungsweise: d. h. der Ersteller des Modells fokussiert auf das Verhalten der einzelnen Objekte.

Die systemdynamische Modellierung geht von einem hohen Abstraktionsgrad aus und ist hauptsächlich für die Anwendung auf strategische Problemstellungen ausgerichtet. Die prozesszentrierte Modellierung fokussiert auf Fragestellungen auf der operationalen und taktischen Ebene. Agentenbasierte Modellierungen finden auf allen Abstraktionsebenen Anwendung: Agenten können im Wettbewerb stehende Unternehmen, Verbraucher, Projekte, Ideen, Fahrzeuge, Personen, Roboter etc. darstellen. Leider findet häufig nur ein geringer Gedankenaustausch zwischen SD-Modellerstellern (z. B. Modellierung der Dynamik von Märkten) und DE- oder AB-Modellerstellern (z. B. Modellierung von Produktionsprozessen oder Lieferketten) statt. Diese beiden Gruppen von Modellierungsexperten sprechen in der Regel in verschieden Fachsprachen. Was diese Gruppen weiterhin voneinander separiert, ist die Nutzung unterschiedlicher Softwarewerkzeuge: Alle konventionellen Simulationswerkzeuge wurden jeweils nur für ein Modellierungsparadigma (SD, DE oder AB) entwickelt.

Simulation modeling methods


Das Prinzip von AnyLogic ist, diese unterschiedlichen Benutzergruppen zusammenzuführen, indem alle 3 Modellierungsmethodiken in einer Plattform vereint sind. Folgende Vorteile lassen sich durch AnyLogic erschließen:
  1. Der Abstraktionsgrad lässt sich perfekt an die Problemstellung anpassen. Mit AnyLogic können Sie „Nein“ zu Workarounds sagen. Sie müssen sich nicht mehr mit der spezifischen Modellierungssprache bzw. mit spezifischen Softwarewerkzeugen „herumschlagen“:
    • Wenn Sie das Gefühl haben, dass ein SD-Abstraktionsgrad (Bestand, Fluss, Rückführungsdynamik) ausreicht, nutzen Sie diese aggregierte Sichtweise.
    • Wenn Sie das Gefühl haben, dass das System auf natürliche Weise durch Prozesse (Sequenz von Operationen, Ressourcen, Entitäten) beschrieben werden kann, machen Sie von der DE-Modellierung Gebrauch.
    • Wenn Sie sich mit der Spezifikation des individuellen Verhaltens von Objekten (Personen, Fahrzeuge, Unternehmen, Vermögen, Projekte, etc.) wohl fühlen, dann nutzen Sie die AB-Modellierung.
  2. Und Sie können die verschiedenen Modellierungsansätze in einem Modell kombinieren.

Die Anwendung von AnyLogic als unternehmensweite Simulationsplattform wird Sie in die Lage versetzen, tiefgreifende Zusammenhänge in komplex-abhängigen Prozessen in und um Ihre Organisationsstruktur zu erkunden.