Модели и методы анализа и синтеза сценариев развития социально-экономических систем

Реферат

исследования. Организационные, экономические, социальные, политические системы характеризуются значительным количеством элементов и взаимосвязей между ними и окружающей средой, наличием разного рода неопределенности, в том числе отсутствием полной информации об их функционировании, неточностью количественных и качественных оценок параметров таких систем, разным уровнем и неравномерностью развития, нелинейностью протекающих процессов и др. Поэтому проблемы прогнозирования развития сложных систем, управления ими принято относить к слабо структурированным. В то же время потребность в исследовании протекающих в сложных системах процессов становится все более острой и требует организации четкой научно-исследовательской методологии, могущей стать основой широкого круга теоретических и практических дисциплин.

Следует отметить, что процессы преобразования социально-экономических систем (СЭС) и условий их развития в целях наиболее эффективного функционирования хозяйственного механизма в Российской Федерации связаны со значительными трудностями. Во многом они определяются необходимостью проведения крупномасштабных, в том числе структурных, изменений в ведущих отраслях промышленности, реконструкции и модернизации производственных процессов, перехода на новые технологии и отношения, обеспечивающие удовлетворение потребностей в высокотехнологичной и качественной продукции, конкурентоспособной на мировом рынке, тщательного научного анализа эффективности использования материальных, финансовых и общественных ресурсов.

Быстрые структурные изменения в социально-экономических отношениях, масштабы проводимых мероприятий и спектр их возможных последствий, внедрение информационных технологий на базе автоматизированных систем во всех областях практики — все это приводит к необходимости создания более эффективных средств анализа сложных объектов и выбора целенаправленного путей их стратегического развития. Результаты их применения должны позволять судить о наиболее вероятных и целесообразных направлениях развития динамических процессов, их устойчивости и других желательных и нежелательных свойствах для оперирующей стороны на основе информации о структурных особенностях исследуемой системы. Такая задача может быть решена на базе развития теории и практики сценарного анализа и синтеза эффективного управления СЭС.

Сценарное исследование и моделирование являются важными элементами систем поддержки принятия стратегических решений. Сценарный анализ позволяет в экспресс-режиме, в короткие сроки, на качественном уровне:

2 стр., 900 слов

Организация как сложная социально-экономическая система

... Организация — это сложная динамическая система, имеющая цель. Сложная система здесь однозначно трактуется как система, ... сложными социально-экономическими системами определяются спецификой состава и функций таких систем. Социально — значит не только содержащая в составе людей, но и выполняющая социальную функцию. Экономическая — значит выполняющая какую-либо экономическую ... развитие организации ...

  • строить модели, описывающие и объясняющие природу явлений и процессов в изучаемых СЭС, исследовать проблемы с нечеткими факторами и взаимосвязями, учитывая изменения внешней среды;
  • оценивать ситуацию и проводить анализ взаимовлияния действующих факторов, определять возможные механизмы взаимодействия участников ситуации, выявлять тенденции развития ситуаций и реальные намерения их участниковпрогнозируя развитие ситуаций, использовать объективно сложившиеся тенденции развития ситуации в интересах лиц, принимающих решения (ЛПР);
  • вырабатывать и обосновывать направления управления ситуацией, определяя возможные варианты ее развития, оценивать последствия принятия важнейших управленческих решений, сравнивать их, обосновывать выбор лучших стратегий развития системы.

В связи с вышесказанным выбранная тема диссертационной работы, посвященная разработке моделей и методов анализа и синтеза сценариев развития социально-экономических систем, является актуальной.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка теоретических основ, формальных моделей и методов анализа и синтеза сценариев развития СЭС, а также их использование в различных сферах народного хозяйства.

В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие задачи:

  • проведен обзор методов моделирования и управления развитием СЭС, включая формальные методы построения сценариев их развития, определены достоинства и недостатки, сформулированы требования к повышению эффективности используемых методов;
  • разработана методология формализованного сценарного анализа СЭС, включающая: формальное описание моделей СЭСформальное описание моделей их поведенияформальное описание модели окружения СЭСформализацию моделей выбора элементов сценарной системыописание предметной области сценарного анализаопределение формального понятия сценария и сценарной системыопределение и способы формирования элементов сценарной системы и сценарного пространстваформальное описание сценарных пространств, методы определения характеристик и свойств анализируемых сценариев;
  • введено понятие сценарного пространства и предложены методы его формированияразработаны основы методологии, методы и процедуры сценарного исчисленияв соответствии с предложенной методологией выделены элементарные базисные операции, применяемые к исходным модельным объектам, и сложные операции, применяемые к синтезированным модельным объектам;
  • разработаны модели и методы выбора оптимального сценария из заданного множества альтернативных сценариевмногошаговые процедуры формирования оптимальных сценариев развития СЭС при заданной модели ее структуры, заключающиеся в выборе оптимальной стратегии формирования последовательности экспертно-значимых событий в условиях неопределенности с учетом пространственных характеристик и свойств формируемых сценариев;

— — разработана методология анализа и синтеза сценариев развития СЭС на основе использования модифицированной модели операторных ориентированных графовразработаны методы автоматической генерации и моделирования сценариев развития СЭС с использованием указанной модели- 7.

14 стр., 6622 слов

Методы регионального анализа

... остановиться на методах регионального анализа. Сначала попробуем представить, как устроена экономика региона, как взаимосвязаны основные звенья регионального экономического механизма. Это важно для выделения основных объектов и аспектов регионального анализа. Затем я ...

  • разработан и внедрен комплекс моделей для различных предметных областей, на основе которых проведены сценарные исследования и предложены варианта их эффективного развития.

Методы исследования. Основные результаты работы получены и обоснованы с использованием методов системного анализа, исследования операций, теории графов, теории оптимального управления, математических методов анализа экономики, включая методы теории активных систем и управления риском.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые теоретические и практические результаты:

  • разработаны теоретические положения в области построения математических моделей и методов моделирования, анализа и синтеза сценариев развития СЭС. Разработанный подход позволяет с необходимой степенью адекватности описывать процесс развития СЭС на разных уровнях детализации, учитывать динамику и дискретный характер изменения различных ее элементов, формализовывать ресурсные, технологические, логические и другие ограничения и решать на единой методологической основе широкий класс задач стратегического управления развитием СЭС различного типа и назначения. Принципиальной новизной предлагаемого подхода является возможность прогнозировать поведение моделируемых объектов путем формирования спектра сценариев их развития, в том числе наиболее вероятных. Последующий анализ спектра сценариев позволяет оценивать эффективность и согласованность множества управленческих решений, распределенных во времени и пространстве, при выборе и реализации комплексных программ развития крупномасштабных СЭС, т. е. в случаях, когда экспериментирование на реальных объектах практически невозможно, экономически нецелесообразно, опасно в социальном плане;
  • разработаны модели и методы выбора оптимального сценария из заданного множества альтернативных сценариев.

    Поставленная задача сведена к задаче выбора оптимального сценария по векторному критерию оптимиза8 ции, рассмотрены различные методы решения поставленной задачи: свертка частных критериев в единый интегральный критерий, согласование частных критериев для определения оптимального сценарияприменение операций сценарного исчисления для формирования оптимального сценария;

  • разработаны многошаговые процедуры формирования оптимальных сценариев развития СЭС при заданной модели ее структуры, заключающиеся в выборе оптимальной стратегии формирования последовательности экспертно-значимых событий в условиях неопределенности с учетом пространственных характеристик и свойств формируемых сценариев;

— — разработана методология анализа и синтеза сценариев развития СЭС на основе использования модифицированной модели операторных ориентированных графов. Разработаны методы автоматической генерации и моделирования сценариев развития СЭС с использованием указанной модели. Предложены постановки и проведено решение задач синтеза оптимальных сценариев развития СЭС на операторном ориентированном графе по заданным критериям эффективности.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации методология сценарного исследования, методы и средства моделирования позволяют существенно повысить эффективность анализа СЭС и синтеза оптимальных сценариев управления их развитием.

4 стр., 1617 слов

Социально-психологические методы управления персоналом

... ресурс организации, основа ее существования и развития. Модель управления с помощью социально- психологических методов представлена на рисунке 2: Рисунок 2 - Модель управления с помощью социально- психологических методов Следует отметить, что эта схема ...

Проведено моделирование сценариев развития различных регионов России. При формировании управляющих воздействий предполагалось, что государственная власть способна в известных пределах оказывать прямое влияние на величину инвестиций, расходов на социальные программы, объем денежной массы, уровень налоговых ставок и другие инструменты влияния. Для каждого из рассмотренных типов регионов выявлена совокупность необходимых управляющих воздействий, обеспечивающая их эффективное развитие.

Проведен анализ влияния информационных технологий на социально-экономическое развитие общества в условиях глобализации. Показана необходимость законодательного разграничения полномочий между различными 9 органами власти и его роль в области обеспечения безопасности СЭС. Исследована эффективность управления экологической безопасностью региональных систем.

Разработанные в диссертации модели, методы и средства использовались также при проведении ряда исследований, связанных с разработкой сценариев развития объектов различного типа, в том числе по спецтематике.

Внедрение. Предложенные методология, модели и методы сценарного анализа и синтеза использовались при разработке:

  • систем управления спецобъектами;
  • систем управления экологической безопасностью на ряде объектов в РФ;
  • систем управления экономической безопасностью;
  • перспективных планов развития медной промышленности;
  • автоматизированных систем управления чрезвычайными ситуациями МЧС РФ;

Правительстве РФ

  • ряда коммерческих проектов.

Личный вклад. Все основные положения и результаты, выносимые на защиту, получены автором самостоятельно.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались более чем на 30 международных конференциях, в том числе: «Анализ систем на рубеже тысячелетий: теория и практика» (Москва, 1997) — «Методы оптимизации и их приложения» (Иркутск, 2001) — «Проблемы регионального и муниципального управления» (Москва, 1999;2007) — «Проблемы управления безопасностью сложных систем» (Москва, 1997;2006) — «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (Самара, Са.

В. А. Мельникова

Результаты научных исследований и ряда прикладных результатов докладывались на региональных научно-практических конференциях, профессиональных чтениях, в том числе: «Новые информационные технологии в муни.

В. А. Трапезникова

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано более 100 печатных работ (из них 16 работ в рекомендованных ВАК изданиях), в том числе 3 монографии, статьи в 3-х монографических сборниках, 5 препринтов, написанных в соавторстве.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 317 страниц машинописного текста (без приложений), 46 рисунков, 8 таблиц, а также список литературы, содержащий 350 наименований.

Заключение

В диссертационной работе на основе выполненных автором исследований разработаны теоретические положения в области построения математических моделей и методов моделирования, анализа и синтеза сценариев развития СЭС. Разработанные модели, методы и алгоритмы использовались при решении задач стратегического планирования и управления развитием СЭС различного класса и назначения. Решенные в диссертации научные и практические задачи явились основой создания новых методов и средств стратегического управления развитием СЭС.

5 стр., 2314 слов

Стадии развития конфликта, методы разрешения конфликтов

... абсо­лютно совершенным, идеальным, бесконфликтным. Дисгармония, противоречия, конфликты — постоянные и неизбежные составные части общественного развития. Конфликт — явление осознанное, действие обдуманное. Он ... стремлением выйти из конфликтного поля, уйти от конфликта. [2.С,128] Приспособление склонностью участников конфликта смягчить, сгладить конфликтную ситуацию, сохранить или восстановить ...

Основные полученные в диссертации научные и практические результаты состоят в следующем.

1. На основе анализа результатов отечественных и зарубежных исследований в области управления развитием СЭС разработаны теоретические основы и методология анализа и синтеза, сценариев развития СЭС, а также рекомендации по их практическому использованию. Разработанный подход позволяет с необходимой степенью адекватности описывать процесс развития СЭС: на разных уровнях детализации, учитывать-динамику и дискретный характер изменения различных ее элементов, формализовывать ресурсные, технологические, логические и другие ограничения и решать на единой методологической основе широкий класс задач стратегического управления развитием СЭС.

2. Проведен обзор методов моделирования и управления развитием СЭС, включая формальные методы построения сценариев их развития, определены их достоинства и недостатки, сформулированы требования к повышению эффективности используемых методов. Рассмотрены особенности СЭС как объектов исследования и управления, проанализированы и определены проблемы и факторы, существенно влияющие на стабильность функционирования и развития СЭС, предложен базовый набор индикаторов их устойчивого развития. В рамках данного исследования формальная модель СЭС представляет собой выделенный набор элементов, набор отношений между ними и набор определенных свойств, приписываемых данным отношениям. Выделены различные типы системных элементов, принадлежащих выделенному набору, и определены условия, при реализации которых формируется формальная модель СЭС.

3. Разработана методология формализованного сценарного исследования развития СЭС, включающая: формальное описание идентифицированных моделей СЭСописание моделей их поведенияописание модели окружения СЭСформализацию моделей выбора элементов сценарной системыописание предметной области сценарного анализаопределение понятия сценария, сценарной системы и экспертно-значимых событийопределение и способы формирования элементов сценарной системы и сценарного пространстваформальное описание сценарных пространств, методы определения характеристик и свойств анализируемых сценариев. Определены ее основные этапы, сформулированы цели, перечень задач и основные компоненты сценарной системы, получаемые в качестве результата каждого этапа.

4. Предложены методы формирования сценариев’ развития СЭС как инструмента формального анализа альтернативных вариантов развития ситуации при задаваемых целевых и критериальных установках в условиях неопределенности. Разработаны методы генерации различных сценарных схем в зависимости от типа формируемого сценария — синергического и аттрактивного. Для указанных случаев предложены схемы построения сценариев развития СЭС, определения их основных характеристик и автоматической генерации на различных уровнях управления.

24 стр., 11696 слов

Художественно-эстетическое развитие дошкольников через формирование ...

... были выдвинуты изучить теоретическую и практическую литературу по проблеме исследования; рассмотреть особенности художественно-эстетического развития в условиях ДОУ; дать анализ программам по художественно-эстетическому развитию в ДОУ; разработать занятия по ручному творчеству. Гипотеза исследования - процесс ...

5. Введено понятие сценарного пространства и предложены методы его формирования. Разработаны методы, процедуры и операции сценарного исчисления в сценарных пространствах различной метрики, применяемые к исходным и синтезированным модельным объектам. Предложены методы формирования различных элементов сценарной системы, а также совокупность операций детализации, фрагментирования и ветвления сценариев в заданных сценарных пространствах различных предметных областей.

6. Проведена формализация выбора оптимального сценария из заданного множества альтернативных сценариев. Определены необходимые процедуры выбора: совмещение метанаборов сценариев, принадлежащих различным сценарным системамфункциональное определение общего сценарного пространстваунификация ЭЗРформирование единой обобщенной временной шкалы семейства сценариев. Разработаны модели и методы выбора оптимального сценария из заданного множества альтернативных сценариев. Поставленная задача сведена к задаче выбора оптимального сценария по векторному критерию оптимизации. Разработаны многошаговые процедуры формирования сценариев развития СЭС, заключающиеся в выборе оптимальной стратегии формирования последовательности ЭЗС в условиях неопределенности с учетом пространственных характеристик и свойств формируемых сценариев.

7. Разработанная методология анализа и синтеза сценариев развития СЭС реализована с использованием модели операторных ориентированных графов. Разработаны методы автоматической генерации и моделирования сценариев развития СЭС. Предложены постановки и проведено решение задач синтеза оптимальных сценариев развития СЭС на операторном ориентированном графе по заданным критериям безопасности СЭС.

8. Разработаны практические рекомендации по реализации методологии сценарного исследования СЭС с использованием аппарата взвешенных ориентированных графов. Предложена методика формирования модели СЭС в виде знакового или взвешенного ориентированного графа.

9. На основе разработанной методики проведено моделирование сценариев развития различных регионов России и проведена их типизация. Для каждого из типов регионов предложена программа необходимых управляющих воздействий, обеспечивающая их эффективное развитие.

10. Предложены модели и методы исследования эффективности управления СЭС. Рассмотрены механизмы управления, основанные на рыночном распределении квот на загрязнение окружающей среды и инвестировании в экологическую инфраструктуру. Показано, что при распределении инвестиций меж.

286 ду основным производством и экологической инфраструктурой оптимальный сценарий развития удовлетворяет теореме о магистрали в сильной форме.

Разработанные в диссертации модели, методы и средства использовались также при проведении ряда исследований, связанных с разработкой сценариев развития объектов различного типа, в том числе по спецтематике.

Совокупный экономический эффект, подтвержденный актами о внедрении, составляет более 15 млн рублей.