CC BY
12
КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ
УДК004.891
ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА «ШВЕСТИЦШНА ПРИВАБЛИВ1СТЬ ОБЛАСНИХ ЦЕНТР1В УКРА1НИ»
С1ЗОВА Н.Д., ПЕТРОВА О. О, КАМАРДШ А.С.
Пропонуеться розробка експертно! системи мовою лопч-ного програмування Visual Prolog для ощнки ^естування в регюни з використанням методу експертних оцiнок.
Ключовi слова: швестування, метод експертних оцшок, експертна система.
Вступ
На початку 80-х роив у дослщженнях 3i штучного iнтелектy сформувався самоспйний напрям, що одержав назву «експертш системи» (ЕС). Основним при-значенням ЕС е розробка програмних засобiв, як при ршенш задач, важких для людини, одержують ре-зультати, що не уступають по якостi й ефективностi розв'язкам, одержаним людиною - експертом [1]. ЕС використовуються для рiшення так званих неформал-iзованих задач, загальним для яких е те, що: задачi не можуть бути задаш в числовiй формi;
висновки не можна виразити в термiнах точно визна-чено! цшьово! функщ!; не юнуе алгоритмiчного розв-'язку задачц якщо алгоритмiчний розв'язок е, то його не можна використовувати через обмеження ресyрсiв (час, пам'ять).
Експертш системи - це клас систем штучного iнтелек-ту, призначених для отримання, накопичення, коригу-вання знання, що надаеться експертами з деяко! предметно! област для отримання нового знання, яке доз-воляе вирiшyвати певнi задачi, вiднесеннi до класу неформалiзованих, слабо структурованих, пояснюю-чи хiд !х рiшення [2-3]. Неформалiзованi задачi мають помилковють, неповноту, неоднозначнiсть i супереч-ливють як вихiдних даних, так i знань про задачу, яка розв'язуеться.
Технологiчно експертна система - це пакет програм, здатний за допомогою методiв штучного iнтелектy аналiзyвати факти, що представляються користува-чем, дослщжувати ситyацiю, процес, надавати реко-мендаци.
Серед функцш ЕС вiдмiчають, як правило, там:
- iмiтацiю даяльност квалiфiкованого експерта;
- надання допомоги недостатньо квалiфiкованим фа-х1вцям у !х дiяльностi в певнiй предметнiй галузц
- компенсашю недостатньо1 юлькоси експертiв у кон-кретнiй предметшй галузц
- зняття небажаних насладив надшрно! спецiалiзацi1 людини завдяки нагромадженню експертних знань;
- ефект навчання, зумовлений набуттям користувачем досвiдy за перюд роботи з системою.
Актуальность. Бшьшють ЕС не цшком придатш для широкого використання. Якщо користувач не мае деякого досвiдy роботи з цими системами, у нього можуть виникнути серйознi трyднощi. Багато ЕС дос-тупш лише тим експертам, як створюють 1х бази знань. Тому паралельно потрiбно розробляти вiдпов-iдний користувацький iнтерфейс, який би забезпечив концевому користyвачевi властивий йому режим ро-боти.
На сьогодш актуальним питанням е залучення достат-нього обсягу iноземного капiталy, оскшьки це страте-гiчно важливий напрямок подальшого розвитку будь-яко! кра!ни. Для Укра!ни це один з елеменпв розвитку Г! економiки [4-5]. Приплив iноземних iнвестицiй може забезпечити в майбутньому повнощнне функцюну-вання суб'екпв господарювання, зокрема обласних центрiв, пiдвищить конкyрентоспроможнiсть нацю-нального виробництва та забезпечить збалансованiсть розвитку економiки кра!ни, !! галузей та репошв.
Кожний iнвестор стае перед вибором об'екта швесту-вання, загально! суми швестування та частки в окре-мому секторi народного господарства кра!ни. Для прийняття правильного рiшення необхщно враховува-ти ряд факторiв, в тому чи^ iнвестицiйний клiмат в репонах i кра1нi.
Розробники запропоновано! ЕС ставили за мету по-легшення прийняття рiшення iнвестором при виборi регiонy Укра!ни для розвитку iнвестицiйних планiв.
Мета дослгдження - розробка ЕС для визначення iнвестицiйно! привабливост обласних центрiв Укра!-ни на основi експертних оцшок.
Для досягнення поставлено! мети сформyльованi таю завдання:
- аналiз сучасного стану iнвестyвання в господарю-ючi суб'екти;
- створення алгоритму ощнки швестищйно! приваб-ливост обласних центрiв;
- використання експертних оцшок для по будови експертно! системи;
- побудова ЕС для ощнки швестищйно! привабливост регюшв.
1. Анал1з попередшх дослщжень
Однiею з найбтьш актуальних проблем сучасного етапу розвитку економiки кожно! кра!ни е залучення iнвестицiй в реальний сектор економiки. В робот! [6] вiдмiчена необхiднiсть грамотного формування швес-тицiйного плану та вибору стратеги швестування з
урахуванням того, що кожен окремий репон мае певнi розвиненi сектори економiки [7].
Основними причинами, як зумовлюють необхiднiсть використання iнвестицiй, е вщновления наявно! мате-рiально-техиiчно! бази, нарощування обсягiв вироб-ництва, освоения нових видiв дiяльностi та iн.
1нвестищйна дiяльнiсть будь-якого господарюючого суб'екта спрямована на економiчне зростання i мак-симiзацiю ринково! вартостi пiдприемства. При цьому ефективне вирiшения таких завдань неможливе без розробки i створення вiдповiдного комп'ютерного програмного забезпечения iнвестицiйного проекту-вання.
Аналiз iсиуючих публшацш показав приклади розробки експертних систем, як допомагають у виршенш питания iнвестицiйного характеру. Одна з систем [8] призначена для експерта, який будуе iнвестицiйну характеристику мюта на основi велико! кiлькостi еко-номiчних показнишв та надае користувачу найбiльш привабливий проект для швестування.
Запропонована авторами ЕС може бути використана i недостатньо досвiдченим спещалютом у економiчнiй теорп iнвестицiйноl привабливосп регiонiв. Тому було поставлено завдання розробки програмного продукту для самого Нестора. Особливiстю програми е те, що користувач добавляе факти, як були наданi експер-том, а програма пр ацюе iз самим iнвестором на основi цих фактов для прийняття рiшения вiдносно швестиц-iйно! привабливосп конкретного мiста або регюну. Користувачевi не потрiбно самому знаходити показ-ники для ощнки iнвестицiйного стану мiста або регю -ну, що долае обмеження, як можуть бути пов'язанi зi знанням економiчноl теорп.
2. Основний матерiал
ЕС - це програмний засiб, що використовуе екс-перти знання для забезпечення високоефективного ршення неформалiзованих задач у вузьшй пред-метнiй обласп. Однiею з характеристик ЕС е те, що вона застосовуе досввд мислення квалiфiкованих експерта у данiй областi знань, що приводить до точних, творчих та ефективних рiшень. Крiм того для ЕС характерна наявнють прогностичних можливо-стей, системи можуть видавати ввдповвд на поведш-ку в конкретнш ситуаци i показувати, як змiняться цi вiдповiдi у нових ситуащях. Це дасть змогу користу-вачевi оцiнити можливий вплив нових факта та зрозумiти, як вони пов'язаш з рiшениям.
Для аналiзу iнвестицiйно! привабливосп пропонуеть-ся використання методу експертних оцшок. Сутнiсть експертних методiв полягае в тому, що для прийняття ршень (оцiнок явищ) залучаються висококва-лiфiкованi спецiалiсти, яш мають необхiдну профес-iйну освгту, досвiд та професiйну штущю. Експер-ти, як правило, виконують роль раднишв осiб, яким надано право приймати рiшення. Робота експертiв полягае в проведенш штугтивно-лопчного аналiзу проблеми, нерiдко з кiлькiсною оцiнкою тверджень
та наступною формальною обробкою результата. В розробленш ЕС знання експерта реалiзовано у виг-лядi факта та правил мовою логiчного програму-вання Visual Prolog. Логiчне програмування бу-дуеться не за допомогою деяко! послiдовностi абст-ракцiй i перетворень, а на основi абстрактно! модел^ що нiяк не пов'язана з якимось типом машинно! модели 1дея використання можливостей теорi! предиката першого порядку - одна з головних переваг мови Visual Prolog для комп'ютерних наук взагалi та штучного iнтелекту зокрема [9-11]. Програмування на Visual Prolog полягае у визначенш ввдно-син та у постановщ питань, яш стосуються цих вiдносин.
У запропонованш ЕС за допомогою логiчних запи-тань користувачевi видаються повiдомлення про те, в яке мюто йому бажано робити швестицп.
При робот ЕС були видiленi основнi критери, за якими виконувався аналiз, серед них можна видши-ти:
- кожне мюто або регiон мае власш сфери швесту-вання, яш в програмi описанi у виглядi правил;
- розробленi правила, за допомогою яких програма запам'ятовуе ввдповш користувача i завдяки цьому може знайти ршення задачi;
- юнуе критерiй, за яким програма розуше, що дане мiсто або регюн не пiдходить користувачевi, та обираються критерi! iнших мiст.
1нтерпретатор намагаеться ушфшувати аргументи вiдповiдей з аргументами факта та правил бази знань i у випадку спiвпадiння повертае результат правила.
Експертна система швестицшно! привабливосп об-ласних центрiв е системою, за допомогою яко! може бути визначене iнвестицiйно привабливе мюто.
Показники розраховуються за спецiальними формулами зпдно з параметрами, яш вираховуе екс-перт (таблиця).
Таким чином, показник швестицшно! привабли-вост територi! е чистою економiчною в^дачою вiд вкладення iнвестицiй, яка визначаеться як розмiр отриманого вiд швестування доходу за мiнусом втрат, викликаних проявом ризишв.
Розроблена програма побудована таким чином, що в не! вже вбудована база даних з обласними центрами кра!ни, де для кожного мюта на основi методу експертних оцшок експерт з власних мiркувань i власного досвiду обрав найбшьш важливi показники, проаналiзував !х динамiку розвитку та сформу-вав висновки стосовно швестицшного клiмату в означеному регiонi у виглядi прiоритетних сфер народного господарства з визначеною ввдсотковою ставкою доцшьност вкладення капiталу iнвестора в це мюто. До таких характеристик можна ввднести на прикладi Харкова важку промисловють, освiту та iншi галузi.
Покaзник
Пiдсyмковi
по^зн^и
iнвестицiйноï
пpивaбливостi
репону
Покaзник
iнвестицiйноï
пpивaбливостi
pеriонy m
теpигоpiaльномy
piвнi
Економiчнa водичи
Фоpмyлa
ИПк = Х*ИПм + Y*Hüo
ИПК - комплексный покaзник iнвестицiйноï пpивaбливостi pегiонy;
ИПМ - по^зн^ iнвестицiйноï пpивaбливостi територи pегiонy; ИП0 - покaзник iнвестицiйноï пpивaбливостi Ta^i pегiонy
ИПm(o) = ßOm(o)*(1 - РВ^
ßOm(O) - покaзник, який xapaкгеpизye piвень доxiдностi iнвестовaниx кошт1в na геpитоpiaльномy piвni; РВm(O) - по^зн^ ризику вклaдеnnя коштiв нa
теpитоpiaльnомy piвni.
ЕОР = П/Y
ЕОР = покaзnик екоnомiчnоï вiддaчi pегiоny;
П - сaльдовanий фжнсовий результэт дiяльnостi оpгaнiзaцiй pегiоny, отри^ниМ в
aнaлiзовanомy перюдц Y - обсяг швестищй в основний киттил, вклaдеnиx в pегiоn в попередньому першд.
Коpистyвaчевi ни пш^ння тpебa вiдповiдaти гальки no
- m ибо yes - тик. В результат! дiaлогy inвестоpy буде зaпpопоновaне лише те мiсто, яке повшстю вiдповiдae його вимогим.
Логiкa прогрими бaзyeться ни двоx пpинципax:
- iнвестоp не мae зи мету7 inвестyвaти y конкpетny гилузь мюти. Вiн дивиться ни мiсто в цшому, a потiм, якщо вш обиpae деяке мiсто, то вш inвестye в нього rpошi, иле сим не pозподiляe ïx по гaлyзяx. 3a це вiдповiдae мюьки риди, яки крище pозyмieться ни слaбкиx ти сильnиx стоpонax мюти;
- iнвестоp мae зи мету ^весту^™ у конкретну гилузь мюти, иле xоче знити про xapaктеpистики iншиx гилу-зей. У цьому випидку експертни системи дae повну iнфоpмaцiю коpистyвaчевi про вибрине ним мюто.
В розробленш ЕС користувич додивити ти видиляти фикти про мюто не мae змоги, тик як вiн вистyпae у pолi iнвестоpa, який коpистyeться вже готовими фик-тими. Це зроблено для того, щоб inвестоp не мп-випидково зaмinити дani. Для pедaгyвaння експеpтnиx оцiнок необxiдно змinювaти код прогрими.
Ha почитку роботи ЕС коpистyвaчевi-iнвестоpy ниди-ються xapaктеpистики мюти ибо pегiоny. 1нвестор повинен вщповюти ни зaпитaнnя: «Чи e щ xapaктеpис-тики пpийnятнi для нього чи m?». Прогрими по чеpзi пpопоnye xapaктеpистики мiст, якi e в списку, ти якщо якись xapaктеpистикa коpистyвaчевi не тдаодить, то прогрими не пpодовжye роботу з диним мiстом, a пеpеxодить до iншого. Фригмент лiстингy почитку роботи з прогримою ниведено ни рис. 1.
В зaпpопоновaнiй ЕС гадготовлеш ти pеaлiзовaнa кон-кретни стр aтегiя, яки зaсновaнa ни експеpтниx оцinкax, що пеpедбaчae piзнi експертн били для piзnиx груп по^зни^ з зaстосyвannям фaктоpiв для ввдобрижен-ня ступеня вижливост^ иргумент^в у процеа виведення висновкiв стосовно швестувиння в pегiон, який розг-лядaeться. Ha рис. 2 ниведено привило для визнaченnя inвестицiйноï привибливост^ м. Хиршв (рис.2).
city("Xapьков"):-
positive("Пpомышлеnость paзвитa ни 65/100"),
positive("Рaзвито тяжелое машиностроение 80/100"),
Рис.2 Фригмент лiстингa прогрими для визничення iнвестицiйноï пpивaбливостi м. Хирюв
Висновок
Перевитою викоpистaнnя експертного тдаоду e мож-ливiсть aдaптaцiï покaзникiв i фaктоpiв, що вивчиють-ся, для потреб конкpетnиx iнвестоpiв ибо поглиблений aнaлiз пpивaбливостi певнж гилузей.
Ha основi результатов експертгв щодо pозвиnyтиx сфер ниродного господирстви облaсnиx цеnтpiв ^aï-ни розроблени експертни системи для визничення швестищйно1' привибливост^ мiстa. Розгляnyтi основni функцп, якi миють бути у прогрим^ тaкi як: вибip мiж xapaктеpистикaми мiстa, ввдповвддю ни питaнnя про iнвестицiйнy пpивaбливiсть мiстa ти повний опис xa-paктеpистик, зивдяки яким прогрими видae результат.
До перевиг uieï експертно!' системи можни ввднести:
run(no) :- check(n).
run(yes) :- write("Устpaивaет ли вис одни из xapaктеpистик гоpодa:",'\n'), city(X),!, wri1e("Рекомендyем вш город "X "\n"), nl,nl,check(no).
run(yes):- wri1e("Hет подxодящего городи для инвестировения."), check(no).
check(no) :- retractall(_,dbasedom),readchar(_).
Рис. 1. Привило для почитку роботи з розробленою ЕС
- ршення, отриман за допомогою розроблено! екс-пертно! системи, е "прозорими", тобто можуть бути поясненi користувачевi на яшсному рiвнi (на вiдмiну вiд рiшень, отриманих за допомогою числових алго-ритмiв, i особливо вад рiшень, отриманих статистич-ними методами);
- експертна система здатна поповнювати сво! знання в ходi дiалогу з експертом;
- необов'язковють глибоких економiчних знань у теорп iнвестування та можливiсть вибору швестищйно привабливого мiста за допомогою готових експерт-них оцiнок.
Таким чином, основою ЕС е сукупмсть знань, яка структуруеться для спрощення процесу прийняття рiшень. ЕС «1нвестищйна привабливютъ обласних центрiв Укра!ни» може за прийнятний час знайти вщпо-вщний до запипв iнвестора розв'язок та може бути використана як один iз модулiв загально! експертно! системи, призначено! для дослiдження питань iнвести-цшно!' привабливост з iнших предметних областей.
Лиература: 1. Джексон П. Введение в экспертные системы. М.: Мир, 2002. 305 с. 2. Що таке експертна система, !! функцп? [Електронний ресурс]. Режим доступу: http:// www.virtual.ks.ua/essays-term-papers-and-diplomas/3506-what-is-an-expert-system-and-its-functions.html. 3. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. М.: Энерго-атомиздат, 1991. 288 с. 4. ЛевченськийД. Л. Суть та еконо-мiчна природа швестицш та швестицшного процесу // Механiзм регулювання економжи. 2011. J№2. С. 131-139. 5. rpidacoe В. М. /нвестування / В.М. Грщасов, С.В. Крив-ченко, О.С. 1саева. К.: Центр навч. лгт-ри, 2004. 164 с. 6. Петрова О. О., Камардш А.С. Аналiз швестицшно! приваб-ливостi //Млжнародна науково-практична конференцiя «Фшанси, аудит та менеджмент: аналiз тенденций та нау-ково-економiчний розвиток», м. Львiв, 15-16 кв^тня, 2016. С. 22-24. 7. Ci3oea Н.Д., ОнщукВ.О. Моделювання швестищйно! привабливост з використання таксометричного аналiзу // Матерiали Мйжнародно! науково-практично! конференцп. Одеса: ОНУ ш. I.I. Мечнiкова, 2016. С. 241244. 8. Буценко Е.В. Разработка экспертной системы инвестиционного проектирования// Экономические исследования. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http:// cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-ekspertnoy-sistemy-investitsionnogo-proektirovaniya. 9. Адаменко А., Кучу-ков А. Логическое программирование и Visual Prolog. -СПб:БХВ. Петербург, 2003. 990 с. 10. БраткоИ. Программирование на языке «Prolog» для искусственного интеллекта. М.:Мир,1990. 315с. 11. Дж. Малпас. Реляционный язык Prolog и его применение. М.: Наука, 1990. 304 с.
Transliterated bibliography:
1. Dzhekson P. Vvedenie v ekspertnyie sistemyi. M.: Mir, 2002. 305 s.
2. Shcho take ekspertna systema, yiyi funktsiyi? [Elektronnyy resurs]. Rezhym dostupu: http://www.virtual.ks.ua/essays-term-papers-and-diplomas/3506-what-is-an-expert-system-and-its-functions.html
3. Neylor K. Kak postroit svoyu ekspertnuyu sistemu. M.: Energoatomizdat, 1991. 288 s.
4. Levchens'kyyD. L. Sut' ta ekonomichna pryroda investytsiy ta investytsiynoho protsesu //Mekhanizm rehulyuvannya ekonomiky. 2011. #2. S. 131-139.
5. Hridasov V. M. Investuvannya / V.M. Hridasov, S.V. Kryvchenko, O.Ye. Isayeva. K.: Tsentr navch. lit-ry, 2004. 164 s.
6. Petrova O. O., Kamardin A.S. Analiz investytsiynoyi pryvablyvosti //Mizhnarodna naukovo-praktychna konferentsiya «Finansy, audyt ta menedzhment: analiz tendentsiy ta naukovo-ekonomichnyy rozvytok», m. L'viv, 15-16 kvitnya, 2016. S. 22-24.
7. Sizova N.D., Onishchuk V.O. Modelyuvannya investytsiynoyi pryvablyvosti z vykorystannya taksometrychnoho analizu // Materialy Mizhnarodnoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi. Odesa: ONU im. I.I. Mechnikova, 2016. S. 241-244.
8. Butsenko E.V. Razrabotka ekspertnoy sistemyi investitsionnogo proektirovaniya// Ekonomicheskie issledovaniya. [Elektronniy resurs]. Rezhim dostupu: http:/ /cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-ekspertnoy-sistemy-investitsionnogo-proektirovaniya.
9. Adamenko A., KuchukovA. Logicheskoe programmirovanie i Visual Prolog. SPb:BHV. Peterburg, 2003. 990 s.
10. Bratko I. Programmirovanie na yazyike «Prolog» dlya iskusstvennogo intellekta. M.:Mir,1990. 315s.
11. Dzh. Malpas. Relyatsionnyiy yazyik Prolog i ego primenenie. M.: Nauka, 1990. 304 s.
Надшшла до редколегii 30.04.2016
Рецензент: д-р техн. наук, проф. Пль М.1..
Озова Наталья Дмитрнвна, докт. фiз.-мат. наук, профе-сор каф. економiчноi кiбернетики та iнформацiйних тех-нологiй Харкiвського нацiонального унiверситету будав-ництва та архiтектури. Науковi штереси: математичне моделювання, обчислювальнi методи, математична фiзи-ка, механiка суцiльних середовищ. Адреса: Украiна, 20 322,. Харкiв, вул. Сумська, 40, тел. 38 050 400 92 64.
Петрова Олена Олександрiвна, канд. техн. наук, доцент каф. економiчноi юбернетики та шформацшних техно-логiй Харкiвського нацiонального ушверситету будiв-ництва та архiтектури. Науковi iнтереси: штучний ште-лект, експертш системи. Адреса: Украiна, 20322, Харюв, вул. Сумська, 40, тел. +38 098 8499 076.
Камардш Антон Сергшович, студент Харювського на-щонального унiверситету будiвництва та архiтектури. На-уковi iнтереси: вища математика, комп'ютерш науки, програмування. Захоплення та хоббг гра на гитарi. Адреса: Украша, 61204, Харкав, пр. Олександрiвський, 184, кв.63, тел. +38 063 9519 489.
