CC BY
75
ПЕРВАЯ ПУБЛИКАЦИЯ
УДК 338:24:00
Дубков С.В.
АДАПТАЦИОННАЯ ПРОЦЕДУРА ФОРМАЛИЗАЦИИ МЕХАНИЗМА КОМПОЗИЦИИ КОГНИТИВНЫХ МОДЕЛЕЙ И МОДЕЛЕЙ СИСТЕМНОЙ ДИНАМИКИ
В статье предложена процедура формализации механизма композиции когнитивных моделей и моделей системной динамики, которая учитывает особенности среды «государство-территории-отрасль-предприятие» (ГТОП), связанных развитием социально-экономической системы региона.
Ключевые слова: государство, территория, отрасль, предприятие, устойчивость, лесопромышленный комплекс, онтология, когнитивная модель, модель системной динамики.
В настоящее время строго иерархическая модель управления промышленностью не является оптимальной. Эта модель дополняется сетевыми взаимодействиями участников процесса решения проблем.
Причиной этого является необходимость использования инновационных путей развития. В то же время переход на инновационный путь развития идет медленно. Это связано с тем, что с одной стороны, чиновники не заинтересованы работать в новых условиях, так как инновации требуют существенной перестройки системы управления, изменения механизмов принятия решений, так как старые навыки, в высоко конкурентной среде уже не работают. С другой стороны, отсутствуют научно обоснованные методики управления инновационным развитием, а также соответствующие специалисты-управленцы.
В статье предлагается использовать интеграционный подход, который бы обеспечил охват всех уровней управления: государственного, территориального, отраслевого и корпоративного. Основной задачей единой интеграционной системы является проектирование информационного обеспечения для принятия управленческих решений, обеспечивающей интегрирование информационного пространства распределенных и локальных цифровых (электронных) ресурсов иерархии «государство-территория-отрасль-предприятие» (ГТОП-системы) и комплекс программно-технических средств, позволяющих использовать эти ресурсы и осуществлять полнофункциональное управление ими.
Интеграционный подход реализуется путем использования адаптированной процедуры формализации механизма композиции когнитивных моделей и моделей системной динамики, которая учитывает особенности среды ГТОП, связанных развитием социально-экономической системы региона.
Результатом анализа сложных сетевых взаимодействий различных уровней управления развити-
ем лесопромышленного комплекса (ЛПК) явилась разработка онтологической модели предметной области и модели формализации механизма композиции когнитивных моделей и моделей системной динамики, которая учитывает особенности среды ГТОП, связанных развитием социально-экономической системы региона.
В середине XX века в моделях государственного устройства произошел сдвиг от иерархических моделей сначала к рыночным моделям, а затем к сетевым, что было связано с реформами государственного управления. Хотя иерархическая модель государственного устройства достаточно сильно критикуется исследователями, она не исчезла и не устарела. Основная проблема государственного устройства заключается в оптимизации ее использования.
В то же время, рыночная модель государственного устройства не получила бы широкой поддержки общественности, если бы она не затрагивала важные аспекты взаимоотношения государства, бизнеса и общества. К основным характеристикам рыночной модели государственного управления относится передача тех функций государства, которые эффективнее могут быть исполнены регионами, отраслями и частными компаниями, а также широкое вовлечение граждан в сферу государственного управления.
Как отдельная, но, все же, вытекающая из рыночной модели, сетевая модель государственного устройства набирает все большую популярность среди практиков и теоретиков в области государственного управления.
В Российской Федерации и Республике Беларусь на сегодняшний день, до завершения процесса реформирования государственного управления, наблюдается преимущественно иерархическая модель государственного устройства. В то же время, проводимые Административная реформа и Реформа государственной службы в Беларуси, Административная реформа, реформа газовой системы в Рос-
148
© Дубков С.В., 2014
сии внедряют в практику государственного управления рыночную и сетевую модели государственного устройства. Вместе с Казахстаном Республика Беларусь и Российская Федерация сформировали Евразийский экономический союз. Все это требует повышенного внимания к сетевой модели социально-экономической организации. Поэтому представляется весьма перспективным выделить следующие условия эффективности сетевой системы государственного управления: интегрированность сети (при этом интеграция должна быть централизована через определенное целевое ядро, которое упрощает интеграцию и координацию участников взаимодействия); прямой механизм контроля; наличие большого количества ресурсов; стабильность отношений внутри сети. Модель формирования целевого ядра, множества вспомогательных целей и взаимосвязей, разработанная в [1] с использованием работ [2, 3] представлена на рис. 1.
Разработана онтологическая модель предметной области, соответствующей ГТОП-системе. Фрагменты онтологической модели данной предметной области приведены на рис.2 и 3.
Исследование таких сложных систем может иметь ряд целей, основными из которых являются следующие: во-первых, это стремление понять и объяснить сложную систему, ее структуру, механизм поведение системы; во-вторых, это прогнози-
рование возможного развития событий в системе; в-третьих, разработка и принятие решений либо об управлении системой, либо об адаптации к ней.
Наиболее эффективным подходом является обобщение существующих методологий к исследованию сложных систем и их имитационному моделированию. При этом предполагается, что сложным системам разной природы присущ ряд общих взаимосвязанных закономерностей таких, как: взаимодействия частей и целого; существования закономерности, двойственной к целостности - физическая аддитивность, особенность, независимость; иерархической упорядоченности систем; функционирования и развития систем; осуществимости систем; целеобразования.
В основе моделирования сложных систем лежит методология когнитивного анализа и моделирования развития ситуации на основе когнитивных карт. В рамках этой методологии предполагается:
формализация механизма композиции когнитивных моделей и моделей системной динамики:
- систематизацию исследований моделью мета-набора;
- формализацию когнитивных карт;
проведение процедуры коллективной генерации
и отбора оптимальных решений (экспертной оценки):
- структуризацию знаний группы экспертов;
Целевое ядро Связи со
Рис. 2. Фрагмент модели базы знаний и элементы онтологии
Рис. 3. Фрагмент онтологической модели ГТОП-системы
выявление возможностей и угроз развитию ситуации;
- выявление целей, противоречий между целями, анализ согласованности управления с целями;
- анализ конфликтов интересов участников ситуации;
- выявление проблемных ситуаций и диагности-
рования причин их появления;
формирование когнитивной модели социально-экономической системы для моделирования регионального предприятия:
- выбор и обоснование вектора целей;
- формализацию когнитивных карт;
- выбор вектора управления для достижения целей;
- построение графа модели в виде когнитивных карт;
моделирование стратегий обеспечения устойчивого инновационного развития предприятий ЛПК:
- анализ принципиальной возможности достижения целей из текущей ситуации с использованием выбранного управления;
- анализ ограничений на возможности реализации выбранного управления; выработку и сравнение стратегий достижения целей;
- обоснование возможных сценариев развития ситуации.
Понимание этих закономерностей и их обязательный учет позволяет рационально обосновывать выбор соответствующих методов исследования, «синтезировать» их, достигая целей исследования и обеспечивая общеметодологическую базу исследований сложных систем.
В качестве систематизирующей базы организации исследования принят «метанабор описания объекта (системы)», как «метамодель исследования» (1), в которую введен «наблюдатель» Я для учета факта влияния исследователя (наблюдателя) как на систему, так и на результаты ее исследования
С1) и р) (Х)ДОБ, ^ Яи АЛн}
где Я: Я0(У, и, Р) - идентифицирующая модель системы (модель объекта), Y - вектор эндогенных переменных, и- вектор управляемых переменных, Р - вектор ресурсов; ЯБ - модель окружающей среды, X - экзогенные величины; ЯОБ = {Ях Я5у} - модель взаимодействия объекта и среды (Я^ Я^ - модели связи системы со средой на входе и выходе); Яа (О) - модель поведения системы, Q - возмущающие воздействия, ЯМ0,ЯМЕ - модели измерения состояния системы и окружающей среды; Яи- модель управляющей системы; А - правило выбора процессов изменения объекта.
В данной метамодели существенно то, что в ней учитываются не только сама система, но и среда ее функционирования. Разработка методологии исследования и принятия решений с учетом развития процесса познания объекта исследователем основано на присутствии в метамодели «наблюдателя». Это тем более важно, что в процессе исследования, и принятия решений необходимо учитывать риск человеческого фактора.
Основное отличие предлагаемой когнитивной методологии и когнитивного моделирования сложных систем от существующих подходов заключается в том, что главным объектом исследования является сама сложная система (социально-экономическая) с учетом человеческого фактора. При этом исследовательские действия направлены на «совершенствование» объекта (сложной системы), а не субъекта.
Отличительной особенностью предлагаемой методологии состоит в систематизации исследования моделью метанабора (1), а также во взаимосвязанном решении набора задач системного анализа.
Таким образом, когнитивная методология исследования сложных систем определяется как организация познавательной деятельности исследователя, состоящая в определении цели, объекта и предмета исследования, реализации модели метанабора исследования, применении системы методов, способов, моделей, информационных технологий когнитивного моделирования.
Композиция когнитивных моделей и моделей системной динамики дает возможность построить модель в виде параметрического векторного функционального графа. Как известно, параметрический векторный функциональный граф - это
(2) о „<<у,Е>хле>
где: G = <¥, Е> - знаковый ориентированный граф (когнитивная карта), в котором V - множество вершин, вершины («концепты ») v.е V i=1,2, ..., k являются элементами изучаемой системы; Б - множество дуг, дуги е,е Е, у=1,2, ...,п отражают взаимосвязь между вершинами V.. и V. , X: V^■0, X- множество параметров вершин, Х= {Х(у) \Х(у) е X, .=1,2, ..., k }, X(v) = {х'}, g = 1,2,... ,1, X - g- параметр вершины V 0- пространство параметров вершин; Е= F(X,E) = Д(х , х, е) - функционал преобразования дуг, где Д , - функциональная зависимость параметров вершин, поставленная в соответствие каждой дуге. Д , может быть как функциональной, но и стохастической зависимостью. Она может существовать также как весовой коэффициент V , (в более простом варианте), т.е. в матрице функционального графа могут быть блоки (подграфы) в виде когнитивной карты (знаковый ориентированный граф), блоки типа «взвешенный граф» с отношениями V «функциональные» блоки, с отношениями типа функцияД(х .,х.,е) В общем случае матрица функционального графа может иметь вид (табл. 1):
Подграф когнитивной модели О может быть моделью системной динамики, поскольку структура такой модели (диаграммы причинно - следственных связей) также представима графом. Для этого необходимо уравнения системной динамики изобразить в виде определенной структуры GS, отражающей факт взаимосвязи параметров модели. Существуют две процедуры разработки такой общей модели: «сверху» и «снизу». «Сверху»: изначально разрабатывается когнитивная модель в виде «стартовой» когнитивной карты G0 , которая затем уточняется и достраивается до параметрического функционального графа (2), если в структуре общей модели имеются и качественные факторы (например, природная среда), и количественные (например, доходы населения, объем промышленного производства и т п.). В этом случае ее подграфом GS мо-
Таблица 1. Матрица функционального графа
Vi V2 Vj-1 V, V,+1 Vk-1 Vk
0 +1 -1 w 0 -1 0
0 0 +1 0 Wj 0 Wj
+1 +1 0 -1 0 +1 Wj
fj fj 0 fj w 0 wj
fj fj fj 0 0 0 0
fj fj 0 fj +1 0 +1
fj 0 fj fj 0 0 0
Vj V2
Vj-1 Vj
Vj+1
Vk-1 Vk
жет стать уже существующая или строящаяся по соответствующим технологиям системной динамики модель системной динамики. «Снизу»: разработанные на первом этапе отдельные блоки когнитивной модели синтезируются в общую когнитивную модель.
Рационально использование процедуры последовательного построения «сверху» - «снизу».
Таким образом, пусть имеются модели в виде графов типа G0 и GS. Общая модель определяется операцией композиции графов
(3) О „ = G0 0GS
Этот принцип был применен при анализе системы ООО «Залазнинский лесокомбинат». При моделировании была использована инструментальная программная система когнитивного моделирования
[4].
Таким образом, в статье предложено осуществлять анализ сложных сетевых взаимодействий различных уровней управления развитием ЛПК путем использования онтологической модели предметной области и модели формализации механизма композиции когнитивных моделей и моделей системной динамики, которая учитывает особенности среды ГТОП, связанных развитием социально-экономической системы региона.
Библиографический список
1. Дадалко, В. А. Дубков, С.В. Стратегии обеспечения экономической безопасности предприятий лесного комплекса /В.А. Дадалко, С.В.Дубков, А.В. Дадалко// ФГОБУ ВПО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации». -Минск: ИВЦ Минфина. - 2013. - 300 с.
2. Синявский Н.Г. Оценка бизнеса: гипотезы, инструментарий, практические решения в различных областях деятельности. - М. : Финансы и статистика, - 2004. - 240 с.
3. Синявский Н.Г. Стратегия управления бизнесом по заготовке и переработке древесины. Экономический анализ : теория и практика, г. Москва, 2010, № 33 (198). С.24 -31.
4. Горелова Г.В., Захарова Е.Н, Радченко С.А. Исследование слабоструктурированных проблем социально-экономических систем: когнитивный подход. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ - 2006, - 332 с.
Dubkov S.
THE ADAPTATION PROCESS OF FORMALIZING A MECHANISM THE COMPOSITION OF COGNITIVE MODELS AND SYSTEM DYNAMICS MODELS
The paper proposes a procedure formalization mechanism compositions cognitive models and system dynamics models, which takes into account the features of the environment «the state, territory, industry, enterprise» (STIE), associated with the development of .socio-economic system of the region.
Keywords: state, territory, industry, enterprise, sustainability, forestry, ontology, cognitive model, a system dynamics model
