CC BY
42
Выпуск 1(18), 2016
УДК 338.2
СИСТЕМНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОГО (АНТИКРИЗИСНОГО) РАЗВИТИЯ ХОЗЯЙСТВУЮЩИХ СУБЪЕКТОВ
ПО ФОРМУЛЕ БЭКУСА-НАУРА
Е.А. Жидко, Л.Г. Попова
В статье рассматривается возможность создания теоретических основ системного математического моделирования устойчивости развития хозяйствующих субъектов в условиях ХХ1 века. Основы базируются на комплексировании синтаксического, семантического и математического моделирования взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды субъекта теоретическими, эвентологическими и эмпирическими методами. Системообразующими факторами являются: синтаксическая модель, разработанная по формуле Бэкуса-Наура; её трансформация в адекватную математическую модель по результатам исследований причинно-следственных связей на семантической модели.
Ключевые слова: хозяйствующий субъект, устойчивость развития, системное моделирование, формула Бэкуса-Наура.
Введение. Одной из актуальных проблем менеджмента ХХ1 века [1-3] является обеспечение безопасного и устойчивого развития хозяйствующих субъектов (ХС) в контексте противоборства договаривающихся сторон на политической арене и конкурентной борьбы в социально-экологоэкономическом аспекте, в условиях ведения информационной войны между ними (идеологической, информационно-психологической, кибернетической). Анализ состояния вопроса по проблеме, исследования возможных исходов событий и процессов в названном контексте, аспектах и условиях, оценка приемлемости исходов для личности, общества, государства (ЛОГ) и самого ХС выявили необходимость системного подхода к моделированию взаимосвязанного развития его внешней и внутренней среды.
Цель такого моделирования - создание научно-методического обеспечения (НМО) управления циклами информационной и интеллектуальной поддержки устойчивости развития ХС в реально складывающейся и прогнозируемой обстановке XXI века [4,5]. На современном этапе достижение цели возможно на основе комплексирования синтаксического, семантического и математического моделирования взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ХС теоретическими, эвен-тологическими и эмпирическими методами [6]. Названные методы имеют различное целевое и функциональное назначение.
Например. Теоретические методы предназначены для проектирования облика ХС и программно-целевого планирования траектории его развития. Здесь под обликом ХС понимается состав его подразделений требуемого целевого и функционального назначения, структура связей между ними, алгоритмы их функционирования.
НМО разработки таких теоретических методов должно обеспечить обоснование норм (эталонов) на количественно-качественные характеристики способов и средств достижения целей ХС.
Эвентологические методы предназначены для оценки влияния на ситуацию и результаты человеческого, природного, других объективных и субъективных факторов [6]. НМО разработки таких методов должно обеспечить: выявление промахов и ошибок лиц, принимающих решения (ЛИР); прогноз последствий ошибок для ЛОГ, самого ХС; оценку степени опасности и приемлемости таких последствий для устойчивости развития ХС. Различают допустимые, критические и неприемлемые последствия ошибок. Ио результатам таких оценок организуются меры по адекватной реакции на угрозы нарушения устойчивости развития ХС на основе предупреждения порождающих их причин и ликвидации негативных последствий.
Эмпирические методы предназначены для оценки достоверности и полезности (научной и практической значимости) результатов исследования устойчивости развития ХС теоретическими и эвентологическими методами. Ири наличии диспропорций между названными результатами и реально полученными на практике выявляются причины их появления, устанавливается приемлемость их последствий, разрабатываются рекомендации по предупреждению причин и ликвидации их последствий.
Постановка задачи. Цель исследований -реализация предложенного подхода на основе принципа максимального использования накопленной базы знаний и ресурса по проблеме с учётом необходимости их усовершенствования и дальнейшего развития. Достижение цели базируется на комплексном применении методов теории чётких и
28
Вестник Воронежского института ГПС МЧС России
нечётких множеств, чёткой и нечёткой логики, интеллектуальных систем, возможностей и риска, прогнозирования и принятия решений, оптимального управления. Методы теории чётких множеств и чёткой логики - основа для теоретических методов исследования. Методы теории нечётких множеств и нечёткой логики - для эвентологических методов исследования. В обоих случаях процесс системного моделирования должен разрабатываться на основе: применения ER концепции, то есть исследования сущности изучаемых событий, процессов и явлений; отношений между ними и влияющей на них атрибутика; использования логико-вероятностно-информационного подхода; ветвления генеральной цели (ГЦ) управления состоянием устойчивости развития ХС по способам и средствам её достижения (проекты); оптимизации ветвей, их адаптации к изменениям ситуации и результатов в статике и динамике условий XXI века:
Оптимизация и адаптация ветвей осуществляется по основаниям:
- цель, место и время действий, диапазон условий, проблемные ситуации;
- природа и масштабы ХС, сложность его внешних и внутренних структурных связей, детерминированность и цикличность процессов, их информационная обеспеченность (ИО);
- причинно-следственные связи (ППС), движущие силы, ГЦ, законы и закономерности взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ХС. Логическая схема исследований в статике условий XXI века имеет вид:
«Цель - ситуация - проблема - адекватная реакция на неё - побочные эффекты - их предупреждение и ликвидация, в том числе на основе корректировок и/или пересмотра цели, места и времени действий по приведенным выше основаниям».
Логическая схема исследований в динамике условий XXI века имеет вид:
«Действие - противодействие - ответные меры и т.д.»
Результаты. В эвентологии известны три основных способа моделирования [6,7]:
- синтаксическое по формуле Бэкуса-Наура. Оно отражает сущности изучаемых событий, процессов и явлений в их логической последовательности, согласно установленным ППС;
- семантическое, которое базируется на результатах ветвления целей субъекта по способам и средствам их достижения. В результате формируются семантические сети (иерархические, функциональные и процессные), в которых находят своё
отражение отношения между сущностями изучаемых событий, процессов и явлений, существенно влияющая на них атрибутика;
- математическое моделирование событий, процессов и явлений по схеме «цели - средства» в виде скобочных конструкций.
Системообразующим фактором являются прямые и обратные информационные связи между названными видами моделей. Сущность таких связей и отношения между ними, влияющая на них атрибутика устанавливаются по методу соответственных структурных матриц, проведения аналогий, ассоциаций и асимптотического приближения результатов теоретических и эвентологических методов исследований к эмпирическим. Изучаются пять видов связей:
- иерархические по вертикали, которые предназначены для: делегирования функций от уровня высших органов управления XС к исполнителям низших уровней; контроля результатов исполнения функций в обратном направлении. На этой основе проводится экспертиза результатов на соответствие требуемым, принимаются адекватные управленческие решения, в том числе в области кадровой политики;
- иерархические по горизонтали, которые предназначены для ветвления технологии выполнения функций, делегированных элементам XС конкретного уровня, по операциям преобразований входных воздействий в требуемые выходные результаты;
- координации взаимодействия элементов XС по вертикали и горизонтали (каждый с каждым, многие со многими, смешанные варианты) с целью достижения целей субъекта в намеченные плановые сроки в реально складывающейся и прогнозируемой обстановке;
- проектные функциональные связи, которые предназначены для оптимизации облика XQ его адаптации к изменениям ситуации и результатов на основе регулирования характеристик XQ реинжиниринга и/или перепроектирования;
- программно-целевые процессные связи, которые предназначены для оптимизации траектории устойчивого развития XQ её перепрограммирования.
В результате приходим к созданию технологии системного математического моделирования устойчивости развития XQ который базируется на логико-вероятностно-информационном подходе (рис.1).
29
Выпуск 1(18), 2016
Синтаксическая модель по формуле Бекуса-Наура (логика)
► Семантическая модель ПСС по схеме «вероятности достижения целей - средства» (рис 2.)
Математическая модель достижения цели - скобочная логико-вероятностноинформационная
Рис. 1. Логическая схема системного математического моделирования взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ХС.
Рис. 2. Логико-семантическая модель постановки и решения задачи проектирования приоритетных рядов облика ХС, его СИБ по методу структурных матриц.
Правило формирования синтаксической модели по формуле Бэкуса-Наура гласит:
«в левой части приводится нетерминальное слово (имя состояния) ::= (по определению есть) в правой части приводится формула для определения смысла имени (качественная характеристика) и его значения (количественные характеристики) в необходимой технологической последовательности вычисления логико-вероятностно-информационных количественных и качественных параметров названного состояния ХС в рассматриваемой предметной области».
Например. «Безопасность и устойчивость развития (БУР) хозяйствующего субъекта ::= (по определению есть) функция его конкурентоспособности (КСП) на внешних и внутренних рынках | её аргументом является своевременное и качественное
информационное обеспечение (ИО) в части, касающейся оценки состояния внешней и внутренней среды субъекта, тенденций и последствий взаимосвязанного развития этих сред | в условиях информационной войны качество получаемой информации (её полнота, достоверность, точность, полезность и своевременность получения) является функцией уровня защищённости ХС от угроз нарушения его информационной безопасности (ИБ) с критическими и/или неприемлемыми последствиями для ЛОГ, самого ХС | в этом случае требования к методам и системам защиты существенно зависят от возможностей разрешения информационного конфликта (ИК), который возникает из-за противоречий в их интересах сторон, договаривающихся о коллективной безопасности и взаимовыгодном сотрудничестве».
30
Вестник Воронежского института ГПС МЧС России
В результате приходим к скобочной конструкции синтаксической модели устойчивости развития в виде: «БУР (КСП (ИО (ИБ (ИК))) ХС, его системы информационной безопасности».
На этапе семантического моделирования необходимо предусмотреть влияние на ситуацию и результаты человеческого и природного факторов. С этой целью вводится лингвистическая переменная, математическая модель которой, содержит пять факторов: имя состояния, х; полный набор имён и его ветвление по исследуемым областям, Х(Х , Х , Х ), в заданном контексте, аспектах и
условиях, то есть классификаторы Т(х) £ Х , Т(х) £ Х2, Т(х) £ Х3; правила образования имён по
формуле Бэкуса-Наура, G БНФ ; правила ассоциирования имён с уровнем устойчивости развития ХС, М.
Достоинство такого подхода состоит в том, что во внимание приняты те пять факторов, которые существенно влияют на нормализацию закона распределения вероятности достижения цели ХС по ситуации и результатам в статике и динамике. Поэтому при разработке математической модели взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ХС в сложившейся теории и практике моде-
Библиографический список
1. Жидко Е.А. Попова Л.Г. Методологические основы обеспечения информационной безопасности инновационных объектов / Е.А. Жидко, Л.Г. Попова // Информация и безопасность. - 2012. - Т. 15. - № 3. - С. 369-376.
2. Жидко Е.А. Менеджмент. Экологический аспект: курс лекций / Е.А. Жидко. - Воронеж, 2010. - 180 с.
3. Барковская С.В., Жидко Е.А., Попова Л.Г. Высокие интеллектуальные технологии интегрированного менеджмента XXI века / С.В. Барковская, Е.А. Жидко, Л.Г. Попова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010. - Т. 6. - № 9. - С. 28-32.
4. Жидко Е.А. Методические основы системного моделирования информационной безопасности / Е.А. Жидко // Интернет-журнал Науковедение. - 2014. - №
3. - С.102.
5. Жидко Е.А. Методология системного математического моделирования информационой безопасности / Е.А. Жидко // Интернет-журнал Науковедение. - 2014.
- № 3 (22). - С. 101.
6. Воробьев О.Ю. Эвентология / О.Ю. Воробьев.
- Красноярск, 2007. - 434 с.
7. Теория прогнозирования и принятия решений / Саркисян С.А. [и др.]. - М.: Высшая школа, 1977. - 351 с.
8. Жидко Е.А., Кирьянов В.К. Формирование системы координат и измерительных шкал для оценки состояний безопасного и устойчивого развития хозяйствующих субъектов / Е.А. Жидко, В.К. Кирьянов // Инженерные системы и сооружения. - 2014. - № 1 (14). -С. 60-68.
лирования за начало отсчёта уровня устойчивости приняты [8-10]:
- в статике нормальные законы плотности распределения вероятностей достижения цели с центральной симметрией и адекватные ему законы распределения функции принадлежности способов и средств достижения цели к функции их полезности;
- в динамике конфликта его моделирование осуществляется на основе использования теорем о вероятностях логически связанных событий (полной группы, по ситуации и результатам), а также теорема Байеса в комплексе с принципом Беллмана и методом динамического программирования.
Завершающим этапом системного моделирования устойчивости развития ХС (рис.1) является трансформация синтаксической модели по формуле Бэкуса-Наура в её математическую модель. НМО такой трансформации базируется на результатах семантического моделирования взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ХС. Для реализации такого подхода необходимо разработать теоретические основы системного математического моделирования устойчивости развития ХС в статике. Целевое и функциональное назначение таких основ - НМО программы исследований устойчивости развития ХС на основе единого алгоритма и единой шкалы оценки устойчивости в заданном контексте, аспектах и условиях [4,5,8-10].
References
1. Zhidko E.A. Popova L.G. Metodologicheskie osnovy obespechenija infoimacionnoj bezopasnosti innovacionnyh ob'ektov / E.A. Zhidko, L.G. Popova // Infoimacija i bezopasnost'. - 2012. - T. 15. - № 3. - S. 369-376.
2. Zhidko E.A. Menedzhment. Jekologicheskij aspekt: kurs lekcij / E.A. Zhidko. - Voronezh, 2010. -180 s.
3. Barkovskaja S.V., Zhidko E.A., Popova L.G. Vysokie intellektual'nye tehnologii integrirovannogo menedzhmenta HHI veka / S.V. Barkovskaja, E.A. Zhidko, L.G. Popova // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2010. -T. 6. - № 9. - S. 28-32.
4. Zhidko E.A. Metodicheskie osnovy sistemnogo modelirovanija informacionnoj bezopasnosti / E.A. Zhidko // Internet-zhurnal Naukovedenie. - 2014. - №
3. - S.102.
5. Zhidko E.A. Metodologija sistemnogo matematicheskogo modelirovanija informacionoj bezopasnosti / E.A. Zhidko // Internet-zhurnal Naukovedenie. - 2014. - № 3 (22). - S. 101.
6. Vorob'ev O.Ju. Jeventologija / O.Ju. Vorob'ev. -Krasnojarsk, 2007. - 434 s.
7. Teorija prognozirovanija i prinjatija reshenij / Sarkisjan S.A. [i dr.]. - M.: Vysshaja shkola, 1977. -351 s.
8. Zhidko E.A., Kir'janov V.K. Formirovanie sistemy koordinat i izmeritel'nyh shkal dlja ocenki sostojanij bezopasnogo i ustojchivogo razvitija hozjajstvujushhih sub'ektov / E.A. Zhidko, V.K. Kir'janov // Inzhenernye sistemy i sooruzhenija. - 2014.
- № 1 (14). - S. 60-68.
31
Выпуск 1(18), 2016
9. Сазонова С.А. Разработка модели анализа потокораспределения возмущенного состояния системы теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и информационные технологии: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2007. - С. 52-55.
10. Энергетическое эквивалентирование больших гидравлических систем жизнеобеспечения городов / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.И. Щербаков, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2001. - № 4. - С. 85-90.
9. Sazonova S.A. Razrabotka modeli analiza potokoraspredelenija vozmushhennogo sostojanija sistemy teplosnabzhenija / S.A. Sazonova // Modelirovanie sistem i informacionnye tehnologii: Sb. nauch. tr. - Voronezh, 2007. - S. 52-55.
10. Jenergeticheskoe jekvivalentirovanie bol'shih gidravlicheskih sistem zhizneobespechenija gorodov / I.S. Kvasov, M.Ja. Panov, V.I. Shherbakov, S.A. Sazonova // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. - 2001. - № 4. - S. 85-90.
SYSTEM MATHEMATICAL MODELING OF THE STABLE (CRISIS) DEVELOPMENT OF ECONOMIC ENTITIES ACCORDING TO THE FORMULA BACKUS-NAUR
The article discusses the possibility of creating theoretical basis of the system of mathematical modeling of stability of development of business entities in the twenty-first century. The foundations are based on a combination of syntactic, semantic and mathematical modeling of the interconnected development of the external and internal environment of the subject of the theoretical eventological and empirical methods. Systemforming factors are: the syntactic model developed by the formula Backus-Naur form; its transformation into an adequate mathematical model on the results of studies of causal effects in the semantic model.
Keywords: economic entity, sustainable development, system simulation, formula Backus-Naur.
Жидко Елена Александровна,
профессор, к.т.н., доцент,
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет;
Россия, г. Воронеж е-mail: lenag66@mail.ru.
Zhidko E.A.,
Prof, Cand. Tech. Sci., Assос. Prof.
Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering,
Russia, Voronezh.
Попова Лариса Георгиевна,
д.т.н., старший научный сотрудник,
Федеральное автономное учреждение «Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю»,
Россия, Воронеж.
Popova L. G.,
Doc. of Tech. Sci., senior researcher,
Federal Autonomous establishment «State scientific-research testing Institute ofproblems of technical information protection, Federal service for technical and export control»,
Russia, Voronezh.
32
© Жидко Е.А., Попова Л.Г., 2016
