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| | | | | Beschreibung | | Über die Modellvalidierung wird nachgewiesen, dass das System als Modell hinreichend genau nachbildet wurde. Die Fehlerquellen können vielfältig sein:
- Probleme bei der Informationsbeschaffung zum System, z. B. über Dokumentationsschriften oder die Befragung von Personen, die mit dem System arbeiten: Dokumente können fehlerhaft sein, nicht vorhanden sein oder falsch verstanden werden. Ähnliches gilt für die Befragung.
- Falsches Verständnis des Systems, insbesondere bei komplexen Systemen.
- Wahl einer ungeeigneten Abstraktion für den Abbildungsprozess.
- Wahl eines ungeeigneten Modellierungswerkzeugs oder einer ungeeigneten Modellierungsmethode.
- Fehlerhafte Implementierung des Modells, z. B. aufgrund von Fehlern in der Anwendung eines Modellierungswerkzeugs oder aufgrund von Programmierfehlern.
All dies führt zu einem falschen Modell und in der Folge zu falschen Rückschlüssen auf den Gegenstand der Untersuchung, das System. Es ist daher wichtig, dass ein Modell validiert wird, bevor es für Untersuchungen eingesetzt wird. Aus Aufwandsgründen kann dies aber immer nur punktuell durchgeführt werden. Gerade wenn das modellierte System nicht real existiert, ist die Validierung von entscheidender Bedeutung, da in diesen Fällen ein absolutes Maß für die Korrektheit eines Modells nicht existiert.
Eine Modellvalidierung kann über verschiedene Arten erfolgen. Die wichtigsten sind:
Inspektion: Der erste Schritt nach, aber auch während der Erstellung eines Modells ist die sorgfältige Untersuchung der Umsetzung. Im Bereich des Software-Engineering würde man für diese Arbeiten Verfahren wie die Codeinspektion oder die diversen Lesetechniken (siehe Software Inspektionen) verwenden. Bei der Inspektion wird das Modell einem an der Erstellung Unbeteiligten vorgestellt und auf mögliche Probleme hin untersucht. Die Inspektion ist in der Regel eine statische Methode, bei der die Modelldynamik noch nicht berücksichtigt wird.
Plausibilitätsprüfung: Hierbei werden meist einfache Experimente gefahren, die zeigen sollen, ob sich das Modell prinzipiell plausibel verhält. Plausibel bedeutet hier noch nicht zwangsläufig richtig, sondern nur "nicht offensichtlich falsch". Trotz dieser Einschränkung ist dies ein wichtiger erster Test für das dynamische Verhalten des Modells.
Unabhängige Modelle: Die Korrektheit eines Modells wird häufig durch die Erstellung von und den Vergleich mit unabhängigen Referenzmodellen geprüft. Hierbei kann es sich um Simulationsmodelle oder analytische Modelle, die ausgesuchte Modellzustände beschreiben, handeln. In der Regel beschränkt man sich hierbei aus Aufwandsgründen auf Grenz- oder Mittelwert-Betrachtungen. Wenn zwei unabhängige Modelle unter gleichen Randbedingungen das gleiche Verhalten zeigen, kann mit einiger Sicherheit davon ausgegangen werden, dass keine Modellierungsfehler vorliegen.
Vergleichsmessungen an einem Referenzobjekt: Bei sorgfältiger Validierung können Modellierungsfehler weitgehend ausgeschlossen werden. Es bleibt allerdings immer die Möglichkeit der bereits erwähnten Fehler in der Dokumentation. Hier kann keine absolute Sicherheit erreicht werden. Als eine besondere Art der Validierung von Modellen durch Referenzmodelle kann die Vermessung realer Systeme angesehen werden (siehe Leistungsmessung). Hierbei wird als unabhängiges Referenzmodell quasi das ultimative Modell verwendet - das System selbst. Messungen haben noch den weiteren Vorteil, man kann sie neben der Validierung noch zur Feinabstimmung bzw. Kalibrierung des Modells verwenden kann.
Die beschriebenen Methoden ersetzen sich nicht gegenseitig. Im Gegenteil, die Ansätze haben spezifische Vor- und Nachteile, die sich ergänzen. Sie sollten daher, wenn möglich, gemeinsam eingesetzt werden.
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