Τα κύρια στάδια ανάπτυξης ενός γνωστικού μοντέλου μιας προβληματικής κατάστασης. Μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη της ρωσικής οικονομίας με χρήση γνωστικού μοντέλου

Εξετάζεται η γνωστική προσέγγιση στη μελέτη σύνθετων συστημάτων, όπως κοινωνικοοικονομικά, πολιτικά κ.λπ., μια σειρά σχετικών εννοιών, καθώς και η μεθοδολογία και η τεχνολογία της γνωστικής μοντελοποίησης σύνθετων συστημάτων.

Μαθηματική αναπαράσταση γνωστικών μοντέλων

Η αρχή της έρευνας σχετικά με τη χρήση της γνωστικής προσέγγισης για τη μελέτη, τη μοντελοποίηση και τη λήψη αποφάσεων στον τομέα των πολύπλοκων συστημάτων χρονολογείται από τα μέσα του 20ου αιώνα, όταν οι ιδέες της γνωστικής ψυχολογίας άρχισαν να εφαρμόζονται σε διάφορους τομείς. της γνώσης και ένα σύστημα πειθαρχικής έρευνας που ονομάζεται «γνωστική επιστήμη» άρχισε να διαμορφώνεται (Αγγλικά γνωστική επιστήμη).Οι κύριοι τομείς του είναι η φιλοσοφία, η ψυχολογία, η νευροφυσιολογία, η γλωσσολογία και η τεχνητή νοημοσύνη. Επί του παρόντος, υπάρχει μια επέκταση των θεματικών περιοχών στις οποίες χρησιμοποιείται η γνωστική προσέγγιση. Η ενεργή χρήση της γνωστικής προσέγγισης στη μελέτη σύνθετων συστημάτων στη χώρα μας ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990· το κέντρο της έρευνας ήταν το Ινστιτούτο Επιστήμης Υπολογιστών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. Αυτή η ενότητα παρουσιάζει μια σειρά από αποτελέσματα γνωστικών μελετών περίπλοκων συστημάτων που διεξήχθησαν στο Southern Federal University, πηγή των οποίων μπορεί να θεωρηθεί το έργο των R. Axelrod, F. Roberts, J. Cast, R. Etkin, καθώς και των εργαζομένων του Ινστιτούτου Επιστήμης Υπολογιστών RAS (V. I. Maksimov, V.V. Kulba, N.A. Abramov κ.λπ.).

Για να κατανοήσουμε την έννοια της γνωστικής έρευνας, τις κατευθύνσεις, τα μοντέλα και τις μεθόδους τους, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε έναν αριθμό ειδικών όρων, όπως: γνωστική επιστήμη και γνωστική επιστήμη, γνωστική επιστήμη (τεχνική γνώσης), γνωστική προσέγγιση (γνωστική), τεχνολογία γνωστική μοντελοποίηση (γνωστική-στόχος), οπτικοποίηση, γνωστική μοντελοποίηση, γνωστική δόμηση ή εννοιολόγηση, μεθοδολογία γνωστικής μοντελοποίησης, γνωστικό μοντέλο, γνωστικός χάρτης. Ορισμοί αυτών των εννοιών (και ορισμένων άλλων που σχετίζονται με τις γνωστικές επιστήμες) μπορούν να βρεθούν στα έργα. Οι γνωστικοί χάρτες δεν έχουν μόνο οπτική, αλλά και μαθηματική βάση. Αυτά είναι σαφή και ασαφή γραφήματα (ασαφείς γνωστικοί χάρτες).

Το γράφημα αποδεικνύεται ότι είναι ένα κατάλληλο μοντέλο για την αναπαράσταση των σχέσεων μεταξύ οικονομικών αντικειμένων (επιχειρήσεις, οργανώσεις, μέσα και συντελεστές παραγωγής, στοιχεία της κοινωνικής σφαίρας, που χαρακτηρίζονται ως αντικείμενο στο οποίο συγκεντρώνεται ή κατευθύνεται η οικονομική δραστηριότητα και αντιπροσωπεύει ένα ορισμένο πλευρά των οικονομικών σχέσεων), μεταξύ υποκειμένων κοινωνικών διεργασιών (για παράδειγμα, ανθρώπων, ομάδων ανθρώπων), μεταξύ υποσυστημάτων κοινωνικο-οικονομικών συστημάτων, μεταξύ άλλων εννοιών, οντοτήτων κ.λπ. Ας χρησιμοποιήσουμε τον ορισμό του F. Roberts: «Ένα υπογεγραμμένο γράφημα (signed digraph) είναι ένα γράφημα στο οποίο «... οι κορυφές αντιστοιχούν σε μέλη της ομάδας. Απο πάνω V-,ένα τόξο τραβιέται στην κορυφή εάν παρατηρηθεί καθαρά εκφρασμένος λόγος V;K V και το τόξο vd = (V, V])έχει σύμβολο συν (+) αν το V"μου αρέσει" U^iμείον το σύμβολο (-) διαφορετικά."

Η έννοια του "υπογεγραμμένου διγράφου" μπορεί να έχει ποικίλες εφαρμογές, επομένως τα τόξα και τα σημάδια ερμηνεύονται διαφορετικά ανάλογα με το σύνθετο σύστημα που μελετάται. Επιπλέον, αναπτύσσονται θεωρητικές μελέτες περίπλοκων συστημάτων στο πλαίσιο ενός πιο σύνθετου μοντέλου από ένα υπογεγραμμένο δίγραφο - στο πλαίσιο ενός σταθμισμένου διγράφου, στο οποίο κάθε τόξο εκεκχωρήθηκε πραγματικός αριθμός (βάρος) καλύβες.

Ένα παράδειγμα γνωστικού χάρτη φαίνεται στο Σχ. 6.12 (το σχήμα έγινε χρησιμοποιώντας το σύστημα λογισμικού PSKM^). Οι συμπαγείς γραμμές τόξου αντιστοιχούν σε Shts= +1, με παύλα - = -1. Το πρόσημο μπορεί να ερμηνευτεί ως «οι θετικές (αρνητικές) αλλαγές στην κορυφή r οδηγούν σε θετικές (αρνητικές) αλλαγές στην κορυφή yu», δηλ. Αυτές είναι μονοκατευθυντικές αλλαγές. σημάδι "-" - όπως στο "θετικές (αρνητικές) αλλαγές στην κορυφή οδηγούν σε αρνητικές (θετικές) αλλαγές στην κορυφή Vj" -πολυκατευθυντικές αλλαγές. Τα αντίθετα βέλη εμφανίζουν την αμοιβαία επιρροή των κορυφών, τον κύκλο του γραφήματος. αυτή η σχέση είναι συμμετρική. Οι περισσότερες από τις έννοιες των διαγραμμάτων ισχύουν και για τα σταθμισμένα γραφήματα. Αυτές οι έννοιες είναι: μονοπάτι, απλή διαδρομή, μισή διαδρομή, περίγραμμα, κύκλος, μισό κύκλωμα. ισχυρή, αδύναμη, μονόδρομη συνδεσιμότητα, «σημάδι μονοπατιού, κλειστή διαδρομή, περίγραμμα».

Σήμα διαδρομής, κύκλωμα, κλειστή διαδρομή, κλειστό κύκλωμα, περίγραμμα βρόχου κ.λπ. ορίζεται ως το γινόμενο των σημείων των τόξων που περιλαμβάνονται σε αυτά.

Προφανώς, ένα μονοπάτι, ένας κύκλος κ.λπ. έχουν πρόσημο αν ο αριθμός των αρνητικών τόξων που περιέχουν είναι μονός, διαφορετικά έχουν πρόσημο "+". Έτσι, για το γράφημα "Ρωμαίος και Ιουλιέτα" η διαδρομή είναι V,-" V, -" U -> V, είναι αρνητικό, και ο κύκλος Ε -> Ε-> V, - θετικό.

Ρύζι. 6.12.τόξο πηγαίνω= +1 και Στς = -1

Όταν μοντελοποιεί μαθηματικά πολύπλοκα συστήματα, ο ερευνητής αντιμετωπίζει το πρόβλημα της εύρεσης συμβιβασμού μεταξύ της ακρίβειας των αποτελεσμάτων της μοντελοποίησης και της ικανότητας απόκτησης ακριβών και λεπτομερών πληροφοριών για την κατασκευή του μοντέλου. Σε μια τέτοια κατάσταση, τα υπογεγραμμένα και σταθμισμένα γραφήματα είναι κατάλληλα για την ανάπτυξη «απλών» μαθηματικών μοντέλων και για την ανάλυση των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται με ελάχιστες πληροφορίες.

Ας δώσουμε δύο ακόμη παραδείγματα από [Hobesh,Με. 161, 162] - εικ. 6.13 και 6.14, ενδιαφέροντες από ιστορική άποψη ως ένας από τους πρώτους γνωστικούς χάρτες, οι οποίοι όμως δεν έχουν χάσει τη συνάφειά τους τώρα.

Στο Σχ. 6.14 κύκλωμα Ουάου-> U - > U$ -> U6 -" Ουάουεξουδετερώνει την απόκλιση στην κορυφή V,. Εάν αυξήσετε/μειώσετε οποιαδήποτε μεταβλητή σε αυτό το κύκλωμα, τότε αυτές οι αλλαγές οδηγούν μέσω άλλων κορυφών σε μείωση/αύξηση αυτής της μεταβλητής (ερμηνεία: όσο μεγαλύτερος είναι ο πληθυσμός, τόσο περισσότερα απόβλητα, τόσο περισσότερα βακτήρια, τόσο μεγαλύτερη η συχνότητα εμφάνισης - τόσο μεγαλύτερη η επίπτωση, όσο λιγότερα άτομα, και ούτω καθεξής.). Αυτός είναι ένας βρόχος αρνητικής ανάδρασης. Κύκλωμα V, -> U ->UA ->Το V είναι ένα περίγραμμα που ενισχύει την απόκλιση, δηλ. βρόχος θετικής ανάδρασης.

Ρύζι. 6.13.

Θα χρησιμοποιήσουμε τα παρακάτω στο μέλλον Η δήλωση του Maruyama:"Ένα περίγραμμα ενισχύει την παραμόρφωση εάν και μόνο εάν περιέχει ζυγό αριθμό αρνητικών τόξων (διαφορετικά είναι ένα περίγραμμα που εξουδετερώνει την εκτροπή)."

Το διάγραμμα (Εικ. 6.14) περιέχει έναν μικρό αριθμό κορυφών και συνδέσεων για την ευκολία της προκαταρκτικής ανάλυσης. Μια πιο ενδελεχής ανάλυση του προβλήματος της κατανάλωσης ενέργειας θα απαιτήσει, σύμφωνα με τον Roberts, έναν σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό μεταβλητών και πιο διαφοροποιημένες μεθόδους για την επιλογή τους. Αυτό εγείρει το πρόβλημα του συνδυασμού απόψεων εμπειρογνωμόνων.

Για την επίλυση των προβλημάτων που περιγράφονται στα παραδείγματα στο Σχ. 6.13 και 6.14, δεν αρκεί απλώς η κατασκευή ενός γραφήματος της μιας ή της άλλης πολυπλοκότητας και η ανάλυση των αλυσίδων των συνδέσεων (μονοπατιών) και των κύκλων του· μια βαθύτερη ανάλυση της δομής του, των ιδιοτήτων σταθερότητας (αστάθεια), ανάλυση των επιπτώσεων των αλλαγών σε παραμέτρους κορυφής σε άλλες κορυφές και απαιτείται ανάλυση ευαισθησίας.

Ρύζι. 6.14.(Ρόμπερτς, Με. 162)

Προκειμένου να κατανοηθεί και να αναλυθεί η συμπεριφορά ενός πολύπλοκου συστήματος, δημιουργείται ένα δομικό διάγραμμα σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος. Τέτοια σχήματα που ερμηνεύουν τις απόψεις και τις απόψεις του λήπτη αποφάσεων ονομάζονται γνωστικός χάρτης.

Ο όρος «γνωστικός χάρτης» επινοήθηκε από τον ψυχολόγο Tolman το 1948. Ένας γνωστικός χάρτης είναι ένας τύπος μαθηματικού μοντέλου που σας επιτρέπει να επισημοποιήσετε την περιγραφή ενός πολύπλοκου αντικειμένου, προβλήματος ή συστήματος που λειτουργεί και να προσδιορίσετε τις δομές των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ των στοιχείων του συστήματος, ενός σύνθετου αντικειμένου, των στοιχείων του το πρόβλημα και να αξιολογήσει τις συνέπειες ως αποτέλεσμα της επιρροής αυτών των στοιχείων ή της αλλαγής της φύσης των συνδέσεων. Ο Άγγλος επιστήμονας K. Ideas πρότεινε τη χρήση γνωστικών χαρτών για συλλογική λήψη αποφάσεων και λήψη αποφάσεων.

Γνωστικός χάρτης της κατάστασηςείναι ένα προσανατολισμένο γράφημα, οι κόμβοι του οποίου αντιπροσωπεύουν ορισμένα αντικείμενα (έννοιες) και τα τόξα είναι συνδέσεις μεταξύ τους, που χαρακτηρίζουν τις σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος.

Η ανάπτυξη του μοντέλου ξεκινά με την κατασκευή ενός γνωστικού χάρτη που αντικατοπτρίζει την κατάσταση «ως έχει». Με βάση τον παραγόμενο γνωστικό χάρτη, μοντελοποιείται η αυτο-ανάπτυξη της κατάστασης προκειμένου να εντοπιστούν οι θετικές τάσεις στην ανάπτυξη.Η "Αυτοανάπτυξη" σάς επιτρέπει να συγκρίνετε τις υποκειμενικές προσδοκίες με τις υποδειγματικές προσδοκίες.

Η κύρια έννοια σε αυτή την προσέγγιση είναι η έννοια της «κατάστασης». Η κατάσταση χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο λεγόμενων βασικούς παράγοντες, με τη βοήθεια του οποίου περιγράφονται οι διαδικασίες αλλαγής καταστάσεων σε μια κατάσταση. Οι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν ο ένας τον άλλον και αυτή η επιρροή μπορεί να είναι θετική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε αύξηση (μείωση) σε έναν άλλο παράγοντα και αρνητική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε μείωση ( αύξηση) σε έναν άλλο παράγοντα.

Ο πίνακας αλληλεπίδρασης παρουσιάζει τα βάρη μόνο άμεσων επιρροών μεταξύ παραγόντων. Οι σειρές και οι στήλες του πίνακα συσχετίζονται με τους παράγοντες του γνωστικού χάρτη και η προσημασμένη τιμή στη διασταύρωση της i-ης σειράς και της στήλης j-ro υποδεικνύει το βάρος και την κατεύθυνση επιρροής του παράγοντα i-ro στον ο παράγοντας j. Για να εμφανιστεί ο βαθμός (βάρος) επιρροής, χρησιμοποιείται ένα σύνολο γλωσσικών μεταβλητών όπως «ισχυρή», «μέτρια», «αδύναμη» κ.λπ. Ένα τέτοιο σύνολο γλωσσικών μεταβλητών συγκρίνεται με αριθμητικές τιμές από το διάστημα: 0,1 - "πολύ αδύναμο" · 0,3 - "μέτρια" 0,5 - "σημαντικό"; 0,7 - "ισχυρό"; 1.0 - "πολύ δυνατό". Η κατεύθυνση της επιρροής δίνεται από το πρόσημο: θετική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε αύξηση (μείωση) σε έναν άλλο παράγοντα και αρνητική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε μείωση (αύξηση ) σε έναν άλλο παράγοντα.

Προσδιορισμός αρχικών τάσεων

Οι αρχικές τάσεις ορίζονται από γλωσσικές μεταβλητές όπως

"ισχυρό", "μέτριο", "αδύναμο" κ.λπ. Σε ένα τέτοιο σύνολο γλωσσικών μεταβλητών, συγκρίνονται αριθμητικές τιμές από το διάστημα. Εάν μια τάση δεν προσδιορίζεται για έναν παράγοντα, αυτό σημαίνει ότι είτε δεν είναι ορατές αξιοσημείωτες αλλαγές στον εν λόγω παράγοντα είτε δεν υπάρχουν αρκετές πληροφορίες για την αξιολόγηση της υπάρχουσας τάσης για αυτόν. Κατά τη μοντελοποίηση, θεωρείται ότι η τιμή αυτού του παράγοντα είναι 0 (δηλαδή, δεν αλλάζει).

Προσδιορισμός παραγόντων στόχου

Μεταξύ όλων των επιλεγμένων παραγόντων, είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν οι παράγοντες στόχου και ελέγχου. Οι παράγοντες στόχοι είναι παράγοντες των οποίων η δυναμική πρέπει να πλησιάσει τις απαιτούμενες τιμές. Η διασφάλιση της απαιτούμενης δυναμικής των παραγόντων στόχου είναι η λύση που επιδιώκεται κατά την κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου.

Οι γνωστικοί χάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μια ποιοτική αξιολόγηση της επιρροής των επιμέρους εννοιών μεταξύ τους και στη σταθερότητα του συστήματος στο σύνολό του, για τη μοντελοποίηση και την αξιολόγηση της χρήσης διαφόρων στρατηγικών στη λήψη αποφάσεων και την πρόβλεψη των αποφάσεων που λαμβάνονται.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο γνωστικός χάρτης αντικατοπτρίζει μόνο το γεγονός της επίδρασης παραγόντων μεταξύ τους. Δεν αντικατοπτρίζει τη λεπτομερή φύση αυτών των επιρροών, ούτε τη δυναμική των αλλαγών στις επιρροές ανάλογα με τις αλλαγές στην κατάσταση, ούτε τις προσωρινές αλλαγές στους ίδιους τους παράγοντες. Το να ληφθούν υπόψη όλες αυτές οι συνθήκες απαιτεί τη μετάβαση στο επόμενο επίπεδο δόμησης των πληροφοριών που εμφανίζονται στον γνωστικό χάρτη, δηλαδή στο γνωστικό μοντέλο. Σε αυτό το επίπεδο, κάθε σχέση μεταξύ των παραγόντων του γνωστικού χάρτη επεκτείνεται σε μια αντίστοιχη εξίσωση, η οποία μπορεί να περιέχει τόσο ποσοτικές (μετρήσιμες) μεταβλητές όσο και ποιοτικές (μη μετρημένες) μεταβλητές. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ποσοτικές μεταβλητές περιλαμβάνονται φυσικά με τη μορφή των αριθμητικών τους τιμών, καθώς κάθε ποιοτική μεταβλητή σχετίζεται με ένα σύνολο γλωσσικών μεταβλητών και κάθε γλωσσική μεταβλητή αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο αριθμητικό ισοδύναμο στην κλίμακα [-1,1]. Καθώς η γνώση συσσωρεύεται σχετικά με τις διαδικασίες που συμβαίνουν στην υπό μελέτη κατάσταση, καθίσταται δυνατό να αποκαλυφθεί με περισσότερες λεπτομέρειες η φύση των συνδέσεων μεταξύ των παραγόντων.

Υπάρχουν μαθηματικές ερμηνείες γνωστικών χαρτών, για παράδειγμα, μαλακά μαθηματικά μοντέλα (το περίφημο μοντέλο Lotka-Volterra του αγώνα για ύπαρξη). Χρησιμοποιώντας μαθηματικές μεθόδους, μπορεί κανείς να προβλέψει την εξέλιξη της κατάστασης και να αναλύσει τη σταθερότητα της λύσης που προκύπτει. Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις για την κατασκευή γνωστικών χαρτών - διαδικαστική και διαδικασία. Μια διαδικασία είναι ένα αποτέλεσμα διακριτού χρόνου που έχει ένα μετρήσιμο αποτέλεσμα. Τα μαθηματικά έκαναν σημαντική χρήση της διακριτικότητας, ακόμα κι αν μετρούσαμε σε γλωσσικές μεταβλητές. Η προσέγγιση της διαδικασίας μιλά περισσότερο για τη διατήρηση των διαδικασιών· χαρακτηρίζεται από τις έννοιες «βελτίωση», «ενεργοποίηση», χωρίς αναφορά σε μετρήσιμα αποτελέσματα. Ο γνωστικός χάρτης αυτής της προσέγγισης έχει μια σχεδόν ασήμαντη δομή - υπάρχει μια διαδικασία στόχος και οι γύρω διαδικασίες που έχουν θετικό ή αρνητικό αντίκτυπο σε αυτήν.

Υπάρχουν δύο τύποι γνωστικών χαρτών: οι παραδοσιακοί και οι ασαφείς. Οι παραδοσιακοί χάρτες καθορίζονται με τη μορφή ενός κατευθυνόμενου γραφήματος και αντιπροσωπεύουν το μοντελοποιημένο σύστημα με τη μορφή ενός συνόλου εννοιών που εμφανίζουν τα αντικείμενα ή τα χαρακτηριστικά του, διασυνδεδεμένα με σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος. Χρησιμοποιούνται για την ποιοτική αξιολόγηση του αντίκτυπου μεμονωμένων εννοιών στη σταθερότητα του συστήματος.

Προκειμένου να επεκταθούν οι δυνατότητες της γνωστικής μοντελοποίησης, μια σειρά από έργα χρησιμοποιούν ασαφείς γνωστικούς χάρτες. Σε έναν ασαφή γνωστικό χάρτη, κάθε τόξο καθορίζει όχι μόνο την κατεύθυνση και τη φύση, αλλά και τον βαθμό επιρροής των σχετικών εννοιών.

Γνωστικά μοντέλα.Η γνωστική δόμηση ξεκινά με τον εντοπισμό αντικειμένων (που χαρακτηρίζονται ποσοτικά και ποιοτικά, λεκτικά) του συστήματος που μελετάται για συγκεκριμένο σκοπό και με τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ τους. Οι ενέργειες αυτές πραγματοποιούνται με τη βοήθεια ειδικών, από

Ρύζι. 6.16.

συλλογή και επεξεργασία στατιστικών πληροφοριών, με βάση τη μελέτη βιβλιογραφικών δεδομένων, βασίζονται σε θεωρητικές γνώσεις στη σχετική θεματική περιοχή.

Ως αποτέλεσμα της γνωστικής δόμησης, αναπτύσσεται μια επίσημη περιγραφή της γνώσης, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί οπτικά από ένα γνωστικό μοντέλο (με τη μορφή διαγράμματος, γραφήματος, πίνακα, πίνακα ή κειμένου). Η ανάπτυξη ενός γνωστικού μοντέλου είναι το πιο δημιουργικό και κακώς επισημοποιημένο στάδιο στη δραστηριότητα ενός ερευνητή (ομάδας ειδικών) ενός μεγάλου συστήματος. Η μερική επισημοποίηση είναι δυνατή κατά την επεξεργασία αριθμητικών δεδομένων με τη μορφή στατιστικών πληροφοριών μέσω της χρήσης εργαλείων εξόρυξης δεδομένων (για παράδειγμα, Εξόρυξη δεδομένων).Πηγές πληροφοριών για τον προσδιορισμό κορυφών «υψηλής ποιότητας» μπορεί να είναι θεωρητικές πληροφορίες στον τομέα που μελετάται και συμφωνημένες αποφάσεις μιας ομάδας ειδικών. Στην τελευταία περίπτωση, αναπτύσσεται ένας «συλλογικός γνωστικός χάρτης».

Πρέπει να δοθεί προσοχή στην ανάγκη για το «σωστό» όνομα της κορυφής - τα κακώς επιλεγμένα ονόματα (έννοιες) παραμορφώνουν τα αποτελέσματα της μελέτης και ενδέχεται να μην δίνουν απαντήσεις στις ερωτήσεις στις οποίες θα ήταν επιθυμητό να ληφθούν απαντήσεις.

Έτσι, το αποτέλεσμα της διαδικασίας αναγνώρισης ενός πολύπλοκου συστήματος στο πρώτο στάδιο της μελέτης είναι ένας γνωστικός χάρτης G, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί ως «αρχικός» ή «αρχικός». Είτε παραμένει αμετάβλητο, ως οριστικό, είτε όχι, η απόφαση εξαρτάται από τον ειδικό μετά από όλα τα στάδια της γνωστικής μοντελοποίησης.

Η τεχνολογία γνωστικής μοντελοποίησης χρησιμοποιεί διαφορετικούς τύπους γνωστικών μοντέλων.

Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι είναι: ένας γνωστικός χάρτης (ένας άτυπος γνωστικός χάρτης, η έρευνα ξεκινά με την ανάπτυξή του), καθώς και ένα σταθμισμένο υπογεγραμμένο δίγραφο, ένα απλό λειτουργικό γράφημα, ένα παραμετρικό διανυσματικό λειτουργικό γράφημα και ένα τροποποιημένο γράφημα.

Γνωστικός χάρτης(στην αρχική κατανόηση - ένα διάγραμμα σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος σε ένα σύστημα) είναι ένα δομικό διάγραμμα σχέσεων μεταξύ αντικειμένων ("έννοιες", "οντότητες", στοιχεία, υποσυστήματα) ενός πολύπλοκου συστήματος. έχει κατασκευαστεί για να κατανοήσει και να αναλύσει τη δομή και τη συμπεριφορά του.

Από τυπική άποψη, ένας γνωστικός χάρτης είναι ένα υπογεγραμμένο προσανατολισμένο γράφημα (διγράφημα), το οποίο αντανακλά το μοτίβο των σχέσεων μεταξύ των αντικειμένων που μελετώνται - των κορυφών. Η σχέση μεταξύ τους (η αλληλεπίδραση παραγόντων) είναι μια ποσοτική ή ποιοτική περιγραφή της επίδρασης μιας αλλαγής σε μια κορυφή σε άλλες:

Οπου V-σύνολο κορυφών, κορυφών ("έννοιες") V,- e V,¿=1,2, Προς τηνείναι στοιχεία του συστήματος που μελετάται· E -σύνολο τόξων, τόξα e Ε, εγώ,) =1,2, Παντικατοπτρίζουν τη σχέση μεταξύ των κορυφών του U και MuΗ επιρροή του Mr. σι)στην υπό μελέτη κατάσταση μπορεί να είναι θετικό (σύμβολο "+", όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε αύξηση (μείωση) σε έναν άλλο, αρνητικό (σύμβολο "-"), όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντας οδηγεί σε μείωση (αύξηση) σε άλλο , ή απουσία (0). Στην τελευταία περίπτωση, το αντίστοιχο τόξο θα μπορούσε να αποκλειστεί κατά την ανάλυση μιας δεδομένης κατάστασης, αλλά μπορεί να έχει σημασία σε μια άλλη κατάσταση. Επομένως, εάν υποτεθεί μια τέτοια πιθανότητα, το τόξο πρέπει να αφεθεί.

Εκτός από μια γραφική εικόνα, ένας γνωστικός χάρτης μπορεί να αναπαρασταθεί από μια μήτρα σχέσεων Ασσος:

Ο πίνακας Α(; είναι ένας τετράγωνος πίνακας, οι γραμμές και οι στήλες του οποίου σημειώνονται από τις κορυφές του γραφήματος ΜΕκαι στη διασταύρωση της σειράς r και της στήλης r υπάρχουν ένα (ή 0) εάν υπάρχει (δεν υπάρχει) σχέση μεταξύ των στοιχείων V;Και ΩχΣε έναν γνωστικό χάρτη, μια σχέση μπορεί να έχει πρόσημο «+1» ή «-1».

Ο γνωστικός χάρτης αντανακλά μόνο το γεγονός ότι οι κορυφές (παράγοντες) επηρεάζουν η μία την άλλη. Δεν αντικατοπτρίζει τη λεπτομερή φύση αυτών των επιρροών, ούτε τη δυναμική των αλλαγών στις επιρροές ανάλογα με τις αλλαγές στην κατάσταση, ούτε τις προσωρινές αλλαγές στους ίδιους τους παράγοντες. Το να ληφθούν υπόψη όλες αυτές οι συνθήκες απαιτεί μετάβαση στο επόμενο επίπεδο δόμησης των πληροφοριών που εμφανίζονται στον γνωστικό χάρτη, δηλ. απαιτείται μετάβαση σε άλλους τύπους γνωστικού μοντέλου.

Στο επίπεδο του γνωστικού μοντέλου, κάθε σχέση μεταξύ των παραγόντων του γνωστικού χάρτη επεκτείνεται σε μια αντίστοιχη εξίσωση, η οποία μπορεί να περιέχει τόσο ποσοτικές (μετρήσιμες) μεταβλητές όσο και ποιοτικές (μη μετρήσιμες). Οι ποσοτικές μεταβλητές εισέρχονται στο μοντέλο με τη μορφή των αριθμητικών τους τιμών. Κάθε ποιοτική μεταβλητή μπορεί να συσχετιστεί με ένα σύνολο γλωσσικών μεταβλητών που εμφανίζουν διαφορετικά συστήματα αυτής της ποιοτικής μεταβλητής σε μια κλίμακα.

Καθώς η γνώση για τις διεργασίες στο σύστημα συσσωρεύεται, καθίσταται δυνατό να αποκαλυφθεί με περισσότερες λεπτομέρειες η φύση των συνδέσεων μεταξύ των κορυφών - παραγόντων (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας διαδικασίες εξόρυξη δεδομένων,αν υπάρχουν πίνακες στατιστικών στοιχείων).

Ένα γνωστικό μοντέλο όπως ένα διανυσματικό λειτουργικό γράφημα είναι μια πλειάδα

Οπου C =< V, Е> - κατευθυνόμενο γράφημα? Χ- πολλές παράμετροι κορυφής V; X = [ΧШ, 1=1,2,.... k, X( u> = (^), ε = 1, 2, sch,εκείνοι. σε κάθε κορυφή εκχωρείται ένα διάνυσμα παραμέτρων ανεξάρτητων μεταξύ τους X(y"(ή μια παράμετρος x№>8=X, Αν g= 1); X: V -> I, I -σύνολο πραγματικών αριθμών. P= Ε(Χ, Ε) =Δ:;, Xp e$) -λειτουργία μετασχηματισμού τόξου που εκχωρεί σε κάθε τόξο είτε ένα πρόσημο ("+", "-") είτε έναν συντελεστή στάθμισης<о^, либо функцию φτου) =και

Εξαρτάται από E(X, E)εισάγεται η εκτεταμένη έννοια του διγράφου.

1. Γνωστικός χάρτης (σημαδιακό διάγραμμα)ως ειδική περίπτωση ενός Φ-γραφήματος στο οποίο

όπου co^- είναι ο συντελεστής στάθμισης. συν^ μι. IV, V/ -το σύνολο των συντελεστών βάρους τόξου είναι το σύνολο των πραγματικών αριθμών. Η αξιολόγηση του συν- μπορεί να προσδιοριστεί από έναν μόνο αριθμό ή να είναι διάστημα.

3. Το απλούστερο λειτουργικό γράφημα είναιείναι ένα γράφημα F στο οποίο Ε= DH, ΜΙ)=/(i$, Xp e$ =/)/.

όπου /y είναι η λειτουργική εξάρτηση των παραμέτρων των κορυφών, η οποία εκχωρείται σε κάθε τόξο. Εθισμός /yμπορεί να είναι όχι μόνο λειτουργική, αλλά και στοχαστική. Καθορισμός Χαρακτηριστικών Παραμέτρων /yπεριλαμβάνει: ορισμό κλίμακας, δείκτες, μέθοδο, ακρίβεια, μονάδα μέτρησης.

Ο ορισμός των γραφημάτων Φ μπορεί να γενικευτεί ως εξής.

4. Παραμετρική διανυσματική γραφική παράσταση συνάρτησηςΤο Fp είναι μια πλειάδα

όπου b =< V, E > -κατευθυνόμενο γράφημα? X:V -" 0, Χ-πολλές παραμέτρους κορυφής, Χ= (->№> | X<г"> e X, i = 1,

2, Προς την), X("";> = (.g*,0), σολ 1,2.....έως x^- £-παράμετρος της κορυφής

Y;, αν £= 1, τότε l-*,"* = x,-; 0 είναι ο χώρος των παραμέτρων κορυφής, /r= E(X, E) -λειτουργικότητα μετασχηματισμού τόξου, Ε.Εξ.Χ Χ x 0 -> ΠΡΟΣ ΤΗΝ

5. Τροποποιημένα γραφήματα MF.Για να αντικατοπτριστεί η δυναμική των αλλαγών που συμβαίνουν στο σύστημα υπό την επίδραση διαφόρων διαταραχών, εισάγεται χρόνος στο μοντέλο. Τέτοια γραφήματα προτείνονται στην εργασία.

Ιεραρχικοί γνωστικοί χάρτες . Τα πολύπλοκα συστήματα χαρακτηρίζονται από ένα πρότυπο ιεραρχίας. Για να αντικατοπτρίζει μια τέτοια δομή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ιεραρχικοί γνωστικοί χάρτες - ένας σχετικά νέος τύπος γνωστικών μοντέλων. Οι ιεραρχικοί γνωστικοί χάρτες αντιπροσωπεύουν την αποκάλυψη γενικευμένων αντικειμένων (κορυφών) του ανώτερου επιπέδου ενός γνωστικού χάρτη στα συστατικά τους αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των αντικειμένων κατώτερων επιπέδων. Ο αριθμός των ιεραρχικών επιπέδων μπορεί να προσδιοριστεί τόσο από τον αριθμό των κορυφών που «αποκαλύπτονται» σε γνωστικούς χάρτες όσο και από το υπάρχον σύστημα διαχείρισης αντικειμένων (για παράδειγμα, επίπεδα μιας πολιτείας, περιοχής, δήμου). Το Σχήμα 6.17 απεικονίζει αυτήν την ιδέα.

Ρύζι. 6.17.

Το μοντέλο του ιεραρχικού γνωστικού χάρτη έχει τη μορφή

όπου και είναι γνωστικοί χάρτες Προς την-και (&-1) επίπεδα, αντίστοιχα, Ek = (etKr))- σχέσεις μεταξύ κορυφών Προς την-και p-levels.

Ένας γνωστικός χάρτης επιπέδου ^ είναι ένα κατευθυνόμενο γράφημα

όπου Y(£) = (r;D£)|r;D&) У(Ш,1 1,2р... и) - σύνολο κορυφών

^-επίπεδο, Ε(κ) =|е0"(£)|е$"(£) £(<£); I,./" 1,я} - отношения, отражающие взаимосвязь между вершинами внутри уровня (^-уровня).

Η δομική ενοποίηση ενός ιεραρχικού γνωστικού μοντέλου με τη μορφή λειτουργικού γραφήματος θα έχει τη μορφή

Οπου Yu hβδ., VK, BC 2 - γνωστικός ιεραρχικός χάρτης

ότι; Xk = X(k)- σύνολο παραμέτρων των κορυφών του ιεραρχικού γνωστικού χάρτη. ^ = (?(X,£^);u^(*)) - λειτουργικός 1=1 μετασχηματισμός τόξων στο ιεραρχικό γνωστικό μοντέλο.

Μπορεί κανείς να φανταστεί πολλά αλληλεπιδρώντα αντικείμενα που λειτουργούν σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν γνωστικά μοντέλα ενός πιο σύνθετου τύπου - μοντέλα αλληλεπίδρασης μεταξύ ιεραρχιών, οι σχέσεις μεταξύ των οποίων καθορίζονται από τους κανόνες της θεωρίας παιγνίων. Έτσι, οι ιεραρχίες μπορεί να είναι σε σχέσεις συνεργασίας (συνεργασία, συνασπισμός) ή αντιπαράθεσης (ανταγωνισμός). Είναι δυνατή μια γενίκευση στην περίπτωση της αλληλεπίδρασης μεταξύ Ν μερών - το γενικό μοντέλο είναι ένα σύστημα ιεραρχικών γνωστικών μοντέλων στο οποίο καθορίζονται οι κανόνες αλληλεπίδρασης και οι κανόνες για την αλλαγή της δομής των γνωστικών μοντέλων.

Δυναμικοί γνωστικοί χάρτες.Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας στον τομέα της αλληλεπίδρασης σύνθετων συστημάτων, χρησιμοποιήθηκαν γνωστικά μοντέλα με τη μορφή δυναμικών γνωστικών χαρτών, στους οποίους οι παράμετροι του μοντέλου εξαρτώνται από το χρόνο και λαμβάνουν υπόψη τις προσωρινές αλλαγές στο περιβάλλον.

Προβλήματα ανάλυσης μονοπατιών και κύκλων ενός γνωστικού μοντέλου

Η λύση στο πρόβλημα της ανάλυσης μονοπατιών και κύκλων ενός γνωστικού μοντέλου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους θεωρίας γραφημάτων. Η αναγνώριση μονοπατιών διαφορετικού μήκους μάς επιτρέπει να ανιχνεύσουμε και να ερμηνεύσουμε αλυσίδες σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος, εντοπίζοντας τα χαρακτηριστικά και τις αντιφάσεις τους. Η αναγνώριση των κύκλων (θετικές και αρνητικές ανατροφοδοτήσεις) μας επιτρέπει να κρίνουμε τη δομική σταθερότητα (ή όχι) του συστήματος.

Εάν αναλύσετε τον χάρτη «Προβλήματα κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας» (βλ. Εικ. 6.14), τότε υπάρχουν πέντε κύκλοι σε αυτόν: K-> Uh->V* U^ U"> Ε->Κ* Γ>"> ^4"> ^3">

-> Vq, V7-> V5 -" VA -> V3 - "V6 -" V7, μεταξύ των οποίων V5 -> -> Kj -> ^2~^ ^5 - το ένα είναι αρνητικό.

Σενάρια συμπεριφοράς αντικειμένων, μοντελοποίηση παρορμήσεων (μοντελοποίηση σεναρίων)

Η μοντελοποίηση της συμπεριφοράς του συστήματος βασίζεται σε μια προσέγγιση σεναρίου.

Από θεμελιώδη άποψη, ένα σενάριο αντιστοιχεί στην ακόλουθη οντολογία: αρχική κατάσταση, ακολουθία γεγονότων, τελική κατάσταση. Με άλλα λόγια, μεταφορικά, το σενάριο δομείται στη χρονική διάσταση από το σχήμα «πηγή - μονοπάτι - στόχος», όπου η πηγή είναι η αρχική κατάσταση, η τελική κατάσταση είναι ο προορισμός, τα γεγονότα βρίσκονται στο μονοπάτι και η διαδρομή. παρατείνεται χρονικά.

Το σενάριο είναι ολόκληρος,και καθένα από τα στοιχεία - Μέρος.

Μια οντολογία σεναρίου συνήθως περιλαμβάνει επίσης ανθρώπους, πράγματα, ιδιότητες, σχέσεις και προτάσεις. Επιπλέον, τα στοιχεία οντολογίας συνδέονται συχνά με σχέσεις ορισμένων τύπων: αιτιώδεις σχέσεις, σχέσεις ταυτότητας κ.λπ. Αυτές οι σχέσεις αντιπροσωπεύονται δομικά από σχήματα επικοινωνίας (σχήματα συνδέσμων),καθένα από τα οποία κατηγοριοποιείται ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης που αντιπροσωπεύει. Τα σενάρια έχουν επίσης δομές στόχων που καθορίζουν τους στόχους των συμμετεχόντων στο σενάριο.

Ο ορισμός της έννοιας "σενάριο" συνδέεται με τον ορισμό των εννοιών "σημάδια του συστήματος", "κατάσταση του συστήματος", "συμπεριφορά του συστήματος", "αναμενόμενο γεγονός", "κατάσταση".

Σημάδιαχαρακτηρίζουν τις ιδιότητες του συστήματος, των υποσυστημάτων και των στοιχείων. Σημάδια μπορεί να είναι ποιότηταΚαι ποσοτικός.Ένα σημάδι μπορεί να είναι ένα μέτρο αποτελεσματικότητας. Η μέτρηση ενός χαρακτηριστικού είναι συχνά μια σημαντική πρόκληση.

κατάστασητο σύστημα χαρακτηρίζεται από τις τιμές των χαρακτηριστικών σε μια δεδομένη στιγμή. Οι καταστάσεις του συστήματος αλλάζουν κατά τη λειτουργία του.

Οι μεταβάσεις ενός συστήματος (ή των τμημάτων του) από κατάσταση σε κατάσταση προκαλούν ροές, που ορίζονται ως ο ρυθμός μεταβολής των τιμών των χαρακτηριστικών του συστήματος.

Συμπεριφορά συστήματος -αυτό είναι μια αλλαγή στις καταστάσεις του συστήματος με την πάροδο του χρόνου.

Αναμενόμενο γεγονόςη συμπεριφορά ενός αντικειμένου, σύμφωνα με το αναπτυγμένο μοντέλο του αντικειμένου, είναι τριπλή: μια χρονική στιγμή t,επιλεγμένο σύμφωνα με ορισμένους κανόνες επιλογής Α (κανόνας επιλογής Αυποδεικνύει τις χρονικές στιγμές για τον καθορισμό της τροχιάς εντολής του αντικειμένου), dg(g) και g/(g) - την αναμενόμενη υλοποίηση των παραμέτρων της περιγραφής του περιβάλλοντος και της τροχιάς φάσης του συστήματος.

Κατάσταση 5(0 σε μια χρονική στιγμήΤο r είναι ένα σύνολο γεγονότων χρονολογημένα στο χρόνο που συνέβησαν πριν από τη στιγμή σι.

Σενάριο -Αυτό είναι ένα σύνολο τάσεων που χαρακτηρίζουν: κατάστασηεπί του παρόντος, οι επιθυμητοί στόχοι ανάπτυξης, ένα σύνολο μέτρων που επηρεάζουν την εξέλιξη της κατάστασης και συστήματα παρατήρησης παραμέτρων (παραγόντων) που απεικονίζουν τη συμπεριφορά των διαδικασιών.

Καθορίζεται το βάθος του σεναρίου, ο ορίζοντας του σεναρίου και το χρονικό βήμα του σεναρίου. Παρουσιάστε το σενάριο σε επισημοποιημένη μορφή.

Το σενάριο μπορεί να διαμορφωθεί σε τρεις κύριες κατευθύνσεις:

• πρόβλεψη της εξέλιξης της κατάστασης χωρίς καμία επίπτωση στις διαδικασίες: η κατάσταση εξελίσσεται από μόνη της (εξελικτική ανάπτυξη).
• πρόβλεψη της εξέλιξης της κατάστασης με το επιλεγμένο σύνολο μέτρων ελέγχου (άμεση εργασία).
• σύνθεση ενός συνόλου μέτρων για την επίτευξη της απαραίτητης αλλαγής στην κατάσταση της κατάστασης (αντίστροφο πρόβλημα).

Μοντελοποίηση της διάδοσης των διαταραχών σε γνωστικούς χάρτες, διεργασίες παρορμήσεων.Το αντικείμενο μοντελοποίησης μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σύνολο αλληλεπιδρώντων δυναμικών διεργασιών που συμβαίνουν σε πραγματικό χρόνο. Ο χρόνος πρέπει επίσης να υπάρχει στο μοντέλο διεργασίας, αλλά όταν μοντελοποιείται με διαφορετικούς τύπους γραφημάτων, αυτός ο χρόνος μπορεί να μην έχει την έννοια του χρόνου, αλλά να αντικατοπτρίζει μόνο μια ακολουθία αλλαγών καταστάσεων. Αυτό ισχύει για τα υπογεγραμμένα διγράμματα και τα υπογεγραμμένα παραμετρικά γραφήματα. Για την περιγραφή της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον, χρησιμοποιούνται οι έννοιες «εισαγωγή», «έξοδος», «κατάσταση», «συμπεριφορά» του συστήματος.

Όταν αναλύονται καταστάσεις με βάση γνωστικά μοντέλα χαρτών, επιλύονται δύο είδη προβλημάτων: στατικά και δυναμικά. Στατική ανάλυση -Αυτή είναι μια ανάλυση της τρέχουσας κατάστασης, συμπεριλαμβανομένης της μελέτης της επίδρασης ορισμένων παραγόντων σε άλλους, της μελέτης της σταθερότητας της κατάστασης στο σύνολό της και της αναζήτησης δομικών αλλαγών για την απόκτηση σταθερών δομών.

Δυναμική ανάλυση -Πρόκειται για τη δημιουργία και ανάλυση πιθανών σεναρίων για την εξέλιξη της κατάστασης διαχρονικά. Η μαθηματική συσκευή ανάλυσης είναι η θεωρία των υπογεγραμμένων γραφημάτων και των ασαφών γραφημάτων.

Υπό την επίδραση διαφόρων διαταραχών, οι τιμές των μεταβλητών στις κορυφές του γραφήματος μπορεί να αλλάξουν. ένα σήμα που λαμβάνεται σε μία από τις κορυφές διαδίδεται κατά μήκος της αλυσίδας προς τις υπόλοιπες, εντείνοντας ή εξασθενώντας.

Μοντελοποίηση παλμών -Πρόκειται για μια μοντελοποίηση της διάδοσης των διαταραχών σε γνωστικούς χάρτες, που προκαλούνται από την εισαγωγή παρορμήσεων διαταραχής σε μια κορυφή (ένα σύνολο κορυφών) ενός γνωστικού χάρτη. Το αντικείμενο μοντελοποίησης μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σύνολο αλληλεπιδρώντων δυναμικών διεργασιών που συμβαίνουν σε πραγματικό χρόνο.

Ανάλυση σεναρίουμας επιτρέπει να κρίνουμε τη συμπεριφορά του συστήματος και να προβλέψουμε επιστημονικά τα μονοπάτια της πιθανής ανάπτυξής του. Η ανάλυση πραγματοποιείται με βάση τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης παρορμήσεων. Για να δημιουργηθούν πιθανά σενάρια για την ανάπτυξη του συστήματος, εισάγονται υποθετικές ενοχλητικές ή ελεγκτικές επιρροές στις κορυφές του γνωστικού χάρτη. Όταν εισάγετε διαταραχές<2,(и) исследуется вопрос "что будет в момент (и + 1), если...?". Набор реализаций импульсных процессов - это "сценарий развития", он указывает на возможные тенденции развития ситуаций.

Η διαδικασία ώθησης μπορεί να αντανακλά τόσο την εξελικτική ανάπτυξη του συστήματος όσο και την ανάπτυξή του υπό την επίδραση διαταραχών και επιρροών ελέγχου 0,^), προστέθηκε στην κορυφή 1>1 τη στιγμή ζ“.

Σενάριο εξέλιξης καταστάσεωνΕίναι σύνηθες να καλούμε ολόκληρο το σύνολο των διεργασιών ώθησης σε όλες τις κορυφές του γνωστικού χάρτη. Έτσι, το σύνολο των διεργασιών ώθησης όταν εισάγονται διαταραχές<2 представляет собой модельную реализацию альтернативных действий (Л Для реальных систем 0_ ερμηνεύονται ως διάφορες διαχειριστικές (για παράδειγμα, προγράμματα ανάπτυξης συστημάτων) ή ενοχλητικές επιρροές (για παράδειγμα, αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον, ενέργειες ενός ανταγωνιστή κ.λπ.).

Τα σενάρια ανάπτυξης που δημιουργούνται κάτω από διάφορες ενοχλητικές επιρροές είναι στην πραγματικότητα μια «επιστημονική πρόβλεψη» των πιθανών οδών ανάπτυξης του συστήματος. Το σενάριο χαρακτηρίζει την αναπτυξιακή τάση των διεργασιών στο σύστημα, ή ακριβέστερα, διάφορες πιθανές τάσεις ανάπτυξης (συνέπειες) με υποθετικές αλλαγές στους παράγοντες διαταραχής και ελέγχου και τους συνδυασμούς τους (αιτίες) στο προσομοιωμένο μέλλον. Έτσι, η παρορμητική μοντελοποίηση της εξέλιξης των καταστάσεων μας επιτρέπει να αναπτύξουμε πιθανά σενάρια για την ανάπτυξη του συστήματος - από απαισιόδοξο σε αισιόδοξο. Με βάση τα σενάρια, σχεδιάζεται μια στρατηγική διαχείρισης συστήματος, η οποία στη συνέχεια εφαρμόζεται από τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων σύμφωνα με τις υπαγορευτικές συνθήκες του εξωτερικού και εσωτερικού περιβάλλοντος.

Σκεφτείτε τον κανόνα (RY)αλλαγές στις παραμέτρους στις κορυφές τη στιγμή Έστω η παράμετρος Χ!εξαρτάται από το χρόνο, δηλ. X)(1)y 1= 1, 2, 3,.... Τότε μπορούμε να προσδιορίσουμε τη διαδικασία διάδοσης της διαταραχής κατά μήκος του γραφήματος, δηλ. μετάβαση του συστήματος από την κατάσταση £ - 1 σε και εγώ + 1,....

Στη γενική περίπτωση, εάν υπάρχουν πολλές κορυφές δίπλα στο V,-, η διαδικασία διάδοσης της διαταραχής μέσω του γραφήματος καθορίζεται από τον κανόνα (για γνωστές αρχικές τιμές X(0)σε όλες τις κορυφές και το αρχικό διάνυσμα διαταραχής P(0)):

όπου dg,(0 και x £1+ 1) - τιμές παραμέτρων στην κορυφή V. σε στιγμές Από τον Ι + 1, p^£) -αλλαγή στην κορυφή U^σε μια χρονική στιγμή ΣΟΛ,

Δεδομένου ότι στο γράφημα Φ μια ώθηση σε μια διαδικασία ώθησης αναπαρίσταται ως μια διατεταγμένη ακολουθία χωρίς αναφορά στο χρόνο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη σημείωση των τύπων "την i-η στιγμή του χρόνου" (σε ένα μοντέλο διαδικασίας κατά τη μοντελοποίηση με διαφορετικούς τύπους των γραφημάτων, ο χρόνος μπορεί να μην έχει την έννοια του χρόνου, αλλά να αντικατοπτρίζει μόνο την αλληλουχία αλλαγών κατάστασης (αυτό συμβαίνει για υπογεγραμμένα διγράμματα και υπογεγραμμένα σταθμισμένα γραφήματα). Η συνάρτηση py(/;) της επίδρασης των αλλαγών σε γειτονικά U-)κορυφή V) μπορεί να αντικατασταθεί από ώθηση p(n) = x(n + 1) - x(n),Οπου x(n)y x(n+ 1) - η τιμή του δείκτη στην κορυφή Vστα βήματα προσομοίωσης τη στιγμή £ = Πκαι μετά από αυτό £ = Π+ 1. Στη συνέχεια ο τύπος (6.64) μετατρέπεται στη μορφή

Κανόνας(Pd) αλλαγές στις παραμέτρους στις κορυφές τη χρονική στιγμή £u+1, εάν τη στιγμή ipοι παρορμήσεις έφτασαν στις κορυφές:

Το μοντέλο μιας παλμικής διαδικασίας είναι μια πλειάδα (F. £>, RShch,όπου φ είναι η φ-γραφική παράσταση, (2= 0,(1,) - σειρά ενοχλητικών επιρροών, RY -κανόνας για την αλλαγή παραμέτρων. Σε αυτή την περίπτωση, η ακολουθία X(r0),<2(гн)^ является модельным представлением динамической системы (г0,50,В0).

Για την ανάπτυξη κατάλληλων υπολογιστικών αλγορίθμων, είναι βολικό να παρουσιαστεί το μαθηματικό μοντέλο διεργασιών παλμών σε υπογεγραμμένα γραφήματα σε μορφή μήτρας.

i = 0, 1, 2, εισάγεται στις κορυφές του Y. τη στιγμή £; το διάνυσμα των παραμέτρων κορυφής τη στιγμή t και οι αλλαγές στις παραμέτρους κορυφής δίνονται από τις εξισώσεις:

Για R,από την τελευταία εξίσωση παίρνουμε την έκφραση

όπου / είναι ο πίνακας ταυτότητας.

Αυτονόμοςονομάζεται ειδική περίπτωση διεργασιών παλμών σε γνωστικούς χάρτες, όταν εξωτερικές παρορμήσεις εισάγονται μόνο μία φορά στην αρχή της προσομοίωσης.

Η απλούστερη παραλλαγή της διάδοσης της διαταραχής είναι η περίπτωση που η P(0) έχει μόνο μία μη μηδενική είσοδο, δηλ. η διαταραχή φτάνει μόνο σε μία κορυφή V-rΤέτοιες διαδικασίες ονομάζονται συνήθως απλές διαδικασίες.

Κατάστασηστη μοντελοποίηση παρορμήσεων χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο όλων Qκαι αξίες Χσε καθε Πβήμα μοντελοποίησης.

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα μοντελοποίησης παρορμήσεων χρησιμοποιώντας έναν γνωστικό χάρτη προβλημάτων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (Εικ. 0.19). Για αυτό, ο πίνακας σχέσεων έχει τη μορφή

Ας μοντελοποιήσουμε τη διαδικασία διάδοσης των διαταραχών χρησιμοποιώντας έναν γνωστικό χάρτη προβλημάτων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας: «Τι θα συμβεί αν αυξηθεί η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας;» (Εικ. 6.18). Όπως φαίνεται από τα γραφήματα των διεργασιών ώθησης, οι τάσεις στην εξέλιξη των καταστάσεων δεν έρχονται σε αντίθεση με τις διαισθητικές υποθέσεις ότι η αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας λόγω αύξησης της ενεργειακής ικανότητας μπορεί να οδηγήσει σε πτώση του κόστους της, υποβάθμιση του περιβάλλοντος, αύξηση του αριθμού των επιχειρήσεων και αύξηση του αριθμού των θέσεων εργασίας. Τα γραφήματα δείχνουν κύκλους προσομοίωσης κατά μήκος του άξονα OX. Π,αλλά οι άξονες 0Y των αριθμών χαρακτηρίζουν τον ρυθμό αύξησης των σημάτων στις κορυφές του γνωστικού χάρτη (επιστημονική πρόβλεψη πιθανών τάσεων ανάπτυξης).

Ρύζι. 6.18.Αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας,<7/(= +1, вектор возмущений (2= (0,0,0 + 1,0,0,0)

Αντίστροφα προβλήματα, προβλήματα ελέγχου και παρατηρησιμότητας

Η επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι μια αναζήτηση τέτοιων τιμών ενεργειών ελέγχου (2) που μπορούν να παρέχουν το επιθυμητό σενάριο για την ανάπτυξη του συστήματος.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαθηματικές μέθοδοι προγραμματισμού (γραμμικός, μη γραμμικός) για τη λύση.

Οι λύσεις σε προβλήματα παρατηρητικότητας και ελέγχου ενός συστήματος είναι αλληλένδετες. Πρόβλημα παρατηρησιμότητας -το πρόβλημα του προσδιορισμού της επάρκειας των μετρήσεων των μεταβλητών εξόδου για τον προσδιορισμό άγνωστων αρχικών τιμών εισόδων. Πρόβλημα ελέγχου -Αυτό είναι ένα πρόβλημα σχετικά με τη δυνατότητα αλλαγής των εισόδων του συστήματος ανάλογα με τα παρατηρούμενα αποτελέσματα (κυβερνητική ή διαχειριστική προσέγγιση).

Ανάλυση της σταθερότητας ενός συστήματος που αντιπροσωπεύεται από ένα γράφημα

Η αειφορία είναι μια πολυδιάστατη έννοια. Σε μελέτες κοινωνικοοικονομικών συστημάτων, ο όρος «αειφορία» σημαίνει πολλά, όχι πάντα σαφώς καθορισμένα (βιωσιμότητα του χρηματοπιστωτικού συστήματος, βιωσιμότητα του οργανισμού). Στη θεωρία του ελέγχου των τεχνικών συστημάτων, η έννοια της «σταθερότητας» ορίζεται σαφώς και έχουν αναπτυχθεί κριτήρια για τη σταθερότητα του συστήματος («σταθερότητα σύμφωνα με τον Lyapunov», σύμφωνα με τον Poincaré, κ.λπ.). Δύο πτυχές της έννοιας της «σταθερότητας» εξετάζονται: η σταθερότητα του συστήματος υπό την επίδραση εξωτερικών διαταραχών με μια σταθερή δομή του συστήματος, δηλ. όταν αλλάζει μόνο το εξωτερικό περιβάλλον και η σταθερότητα της συμπεριφοράς του συστήματος όταν αλλάζει η δομή του συστήματος είναι δομική σταθερότητα (μικρές αλλαγές στη δομή του συστήματος προκαλούν μικρές αλλαγές στη δυναμική του).

Κατά τη μελέτη της σταθερότητας ενός σταθμισμένου κατευθυνόμενου γραφήματος - ενός γνωστικού χάρτη - εξετάζεται η σταθερότητα στην αξία και η σταθερότητα στη διαταραχή του συστήματος καθώς εξελίσσεται.

Ας εισαγάγουμε τις έννοιες ενός αλγεβρικού κριτηρίου για τη σταθερότητα κατά διαταραχή και την αρχική τιμή και ας εξετάσουμε τη σύνδεση μεταξύ της σταθερότητας ενός γραφήματος και της τοπολογικής του δομής, με βάση τα έργα των V. V. Kulba, S. S. Kovalevsky, D. L. Kononov, A. B. Shelkov και άλλων, καθώς και στα έργα του J. Cast.

Η θεμελιώδης ιδέα κατά την ανάπτυξη κριτηρίων για τη σταθερότητα των γραφημάτων είναι η ιδέα των χαρακτηριστικών τιμών του πίνακα σχέσεων ΜΕΓΑΛΟ(;γράφημα - γνωστικό μοντέλο.

Οι χαρακτηριστικές τιμές του γραφήματος ορίζονται ως οι ιδιοτιμές του πίνακα Μετα Χριστον.Σύμφωνα με το θεώρημα Routh-Hurwitz για γραμμικά συστήματα, εάν μεταξύ των ιδιοτιμών του πίνακα (ρίζες) δεν υπάρχουν αριθμοί συντελεστών μεγαλύτεροι από ένα, τότε το σύστημα είναι σταθερό υπό διαταραχή. Σταθερότητα σε διαταραχή δεν σημαίνει σταθερότητα στην αξία, αν και ισχύει το αντίθετο. Υπάρχουν όμως σημαντικοί περιορισμοί στην εφαρμογή αυτού του κριτηρίου, οπότε θα το χρησιμοποιήσουμε σε απλές περιπτώσεις.

Για το παραπάνω παράδειγμα προβλημάτων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (βλ. Εικ. 6.18), ο αριθμός των ριζών του πίνακα Ασσοςισούται με 7, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα modulo ρίζας μεγαλύτερο από 1: Μ= 1.43. Κατά συνέπεια, το σύστημα αυτό δεν είναι ασταθές ούτε ως προς τη διαταραχή ούτε ως προς την αρχική τιμή. Στην πραγματικότητα, το γεγονός της αστάθειας απεικονίζεται με γραφήματα διεργασιών ώθησης (βλ. Εικ. 6.18) - τα γραφήματα αποκλίνουν.

Δομική και συνεκτική σταθερότητα του συστήματος

Η θέση των καταστάσεων ισορροπίας εξαρτάται από τις δυναμικές ιδιότητες του συστήματος που μελετάται και μπορεί να αλλάξει. Επομένως, τίθεται ένα άλλο ερώτημα: μια μικρή αλλαγή στο σύστημα θα οδηγήσει σε μετατόπιση της κατάστασης ισορροπίας; Δηλαδή, σε αντίθεση με την κλασική θεωρία της σταθερότητας, η οποία δεν έλαβε υπόψη τις αλλαγές στο σύστημα, αλλά μόνο τις διαταραχές στο περιβάλλον, είναι απαραίτητο να μελετηθούν προβλήματα σταθερότητας κατά τη διάρκεια δομικών αλλαγών στο ίδιο το σύστημα. Αυτό είναι πρακτικά ένα πολύ σημαντικό ερώτημα, αφού αυτές οι αλλαγές, ακόμη και μικρές, μπορούν να οδηγήσουν σε δραστικές ποιοτικές αλλαγές στην περαιτέρω συμπεριφορά του συστήματος. Ένα από τα εργαλεία για τη μελέτη τέτοιων φαινομένων είναι η θεωρία των καταστροφών ή η θεωρία των διακλαδώσεων.

Υπάρχει μια «συνδυασμένη» έννοια της σταθερότητας, που συνδυάζει τις κλασικές ιδέες του Lyapunov με τη συνδυαστική-τοπολογική προσέγγιση - την έννοια της συνδεδεμένης σταθερότητας, η οποία προέκυψε αρχικά σε σχέση με τη μελέτη των θεμάτων ισορροπίας στα οικονομικά. Κατά τη μελέτη της συνδεδεμένης σταθερότητας, το πρόβλημα διατυπώνεται ως εξής: θα παραμείνει σταθερή η κατάσταση ισορροπίας ενός δεδομένου συστήματος με την έννοια του Lyapunov, ανεξάρτητα από τις διπλές συνδέσεις μεταξύ των καταστάσεων του συστήματος;

Ας ορίσουμε έναν πίνακα σχέσεων Μετα Χριστον.Κατάσταση ισορροπίας X =Το O θεωρείται σταθερό σύνδεσης εάν είναι σταθερό Lyapunov για όλους τους πιθανούς πίνακες διασύνδεσης

Η μελέτη της συνεκτικής βιωσιμότητας έχει πρακτικό ενδιαφέρον, ειδικά στη μελέτη οργανωτικών συστημάτων όπως το οικονομικό σύστημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά την περιγραφή των διαδικασιών σε αυτά τα συστήματα, η παρουσία ή η απουσία αυτής της σύνδεσης μπορεί να μην είναι πάντα εμφανής λόγω διαταραχών στη λειτουργία του ίδιου του συστήματος, της παρουσίας διαταραχών και της γνωστής υποκειμενικότητας του μαθηματικού μοντέλου. του συστήματος.

Ικανότητα προσαρμογήςσυστήματα είναι μια άλλη πτυχή της βιωσιμότητας. Η προσαρμοστικότητα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα ορισμένο μέτρο της ικανότητας ενός συστήματος να απορροφά εξωτερικές διαταραχές χωρίς έντονες συνέπειες για τη συμπεριφορά του σε μεταβατική ή σταθερή κατάσταση.

Η έννοια της προσαρμοστικότητας είναι κοντά στην έννοια της δομικής σταθερότητας, αλλά είναι κάπως ευρύτερη από αυτήν.

Ας εξετάσουμε τις κύριες διατάξεις που σχετίζονται με τη μελέτη της δομικής ευστάθειας των συστημάτων. Η κλασική ιδέα της σταθερότητας είναι πολύ γόνιμη σε τεχνικά και φυσικά συστήματα. Για κοινωνικοτεχνικά, κοινωνικοοικονομικά συστήματα, μια τέτοια αναπαράσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αλλά αυτό απαιτεί σοβαρή αιτιολόγηση για συγκεκριμένα συστήματα. Επιπλέον, ο κανονικός τρόπος λειτουργίας αυτών των συστημάτων απέχει πολύ από την ισορροπία· επιπλέον, οι εξωτερικές διαταραχές αλλάζουν συνεχώς την ίδια την κατάσταση ισορροπίας. Το κεντρικό στοιχείο των σύγχρονων απόψεων για την αειφορία είναι η έννοια της δομικής βιωσιμότητας, την οποία θα εξετάσουμε περαιτέρω.

Το κύριο καθήκον της μελέτης της δομικής σταθερότητας είναι ο εντοπισμός ποιοτικών αλλαγών στην τροχιά του συστήματος όταν αλλάζει η δομή του ίδιου του συστήματος. Υπάρχει ανάγκη να εξεταστεί μια ομάδα συστημάτων «κοντά» σε κάποιο τυπικό, δηλ. έχουμε να κάνουμε με μια οικογένεια τροχιών που πρέπει να διερευνηθούν. Σε μια τέτοια κατάσταση μιλάει κανείς δομική σταθερότητα.

Ένα σύστημα ονομάζεται δομικά σταθερό εάν η τοπολογική φύση των τροχιών όλων των συστημάτων που βρίσκονται κοντά του είναι ίδια με αυτή του τυπικού.

Έτσι, η ιδιότητα της δομικής σταθερότητας είναι ότι το υπό εξέταση σύστημα συμπεριφέρεται σχεδόν το ίδιο με αυτά που βρίσκονται κοντά του. Διαφορετικά, το σύστημα είναι δομικά ασταθές. Το επίπεδο δομικής σταθερότητας χαρακτηρίζει γενικευμένες πληροφορίες σχετικά με τον βαθμό σταθερότητας ενός συστήματος ή των επιμέρους στοιχείων του σε εξωτερικές και εσωτερικές διαταραχές δεδομένης φύσης.

Για όλα τα προβλήματα που διατυπώθηκαν παραπάνω, προκύπτουν ορισμένες μαθηματικές δυσκολίες που σχετίζονται με τον τρόπο προσδιορισμού των «μικρών διαταραχών», «τροχιών κοντά στην αρχή των συντεταγμένων», «στενών συστημάτων», «τροχιών τυπολογικά παρόμοιες μεταξύ τους». Για ορισμένες συγκεκριμένες κατηγορίες συστημάτων, αυτές οι δυσκολίες έχουν ξεπεραστεί.

Μπορούμε να διακρίνουμε δύο ομάδες μεθόδων για τη μαθηματική ανάλυση της δομικής σταθερότητας ενός μοντέλου, γραμμένες στη γλώσσα των υπογεγραμμένων διγραφημάτων. Το πρώτο βασίζεται σε έναν αριθμό θεωρημάτων που συνδέουν το φάσμα ενός διγράφου με τη σταθερότητά του σε απλές διεργασίες ώθησης, το δεύτερο βασίζεται στη μετατροπή του αρχικού υπογεγραμμένου διγράφου σε μοντέλο μήτρας με λεπτομερή ανάλυση του τελευταίου. Η δομική σταθερότητα του συστήματος μπορεί να διαπιστωθεί με την ανάλυση των κύκλων του γνωστικού χάρτη.

Κατά την ανάλυση ενός γνωστικού χάρτη με τον εντοπισμό κύκλων σε αυτόν, χρησιμοποιούνται οι έννοιες των ζυγών και περιττών κύκλων. Αναφέραμε ήδη παραπάνω σχετικά με τους βρόχους θετικής και αρνητικής ανάδρασης. Υπάρχει σχέση μεταξύ του τύπου του κύκλου και της σταθερότητας του συστήματος.

Ένας άρτιος κύκλος είναι το απλούστερο μοντέλο δομικής αστάθειας, αφού οποιαδήποτε αρχική αλλαγή σε μια παράμετρο σε οποιαδήποτε από τις κορυφές της οδηγεί σε απεριόριστη αύξηση του συντελεστή των παραμέτρων των κορυφών του κύκλου. Οποιαδήποτε αλλαγή στην παράμετρο οποιασδήποτε κορυφής περιττού κύκλου οδηγεί μόνο σε ταλάντωση των παραμέτρων κορυφής. Ένα υπογεγραμμένο δίγραφο που δεν περιέχει κύκλους ή περιέχει μόνο έναν κύκλο είναι σταθερό σε παλμούς για όλες τις απλές διεργασίες παλμών.

Μέχρι τώρα, μιλούσαμε για μια επίσημη ανάλυση της σταθερότητας των γνωστικών χαρτών πολύπλοκων συστημάτων. Είναι απαραίτητο να έχουμε κατά νου μια πιο σοβαρή πτυχή της μελέτης της σταθερότητας των γνωστικών χαρτών που χρησιμοποιούνται σε άλλους τομείς της γνωστικής έρευνας. Υπό αυτή την έννοια, η ανάλυση της σταθερότητας των γνωστικών χαρτών συνίσταται στον προσδιορισμό ισορροπημένων, συνεπών, σταθερών γνωστικών δομών και, εννοιολογικά, βασίζεται στις κύριες διατάξεις των θεωριών της κοινωνικής ψυχολογίας: γνωστική ασυμφωνία από τον L. Festinger, δομική ισορροπία από τον F. Heider, επικοινωνιακές πράξεις του T. Newcomb.

Η πρόκληση της πολυπλοκότητας και της συνδεσιμότητας του συστήματος

Η έννοια της «συνδεσιμότητας» ενός συστήματος προκύπτει μαζί με την έννοια της «δομής» του συστήματος. Με την εξαφάνιση της δομικής συνδεσιμότητας, το σύστημα εξαφανίζεται. Η μαθηματική περιγραφή του προβλήματος της ανάλυσης συνδεσιμότητας επιτυγχάνεται με μεγαλύτερη επιτυχία στη γλώσσα της θεωρίας γραφημάτων και της αλγεβρικής τοπολογίας. Η πρώτη μέθοδος βασίζεται στην ανάλυση της συνδεσιμότητας ενός μοντέλου γραφήματος χρησιμοποιώντας μεθόδους θεωρίας γραφημάτων. Η δεύτερη προσέγγιση βασίζεται στη μελέτη των τοπολογικών ιδιοτήτων του μοντέλου γραφήματος χρησιμοποιώντας τη μήτρα των σχέσεων του γνωστικού χάρτη, τη λεγόμενη ^-ανάλυση της συνδεσιμότητας των απλών συμπλεγμάτων. Τα θεμέλια της τοπολογικής μελέτης πολύπλοκων συστημάτων με βάση τη μελέτη των δομικών ιδιοτήτων τους ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1960-1970. Επί του παρόντος, έχει αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης απλών συμπλεγμάτων για τη μοντελοποίηση των ιδιοτήτων συνδεσιμότητας διαφόρων δικτύων αλληλεπιδρώντων στοιχείων (υποσυστήματα, οντότητες...), όπως επικοινωνίες, κίνηση, βιολογικά δίκτυα, δίκτυα κατανεμημένων αλγορίθμων. Έχει αποδειχθεί ότι τα απλά συμπλέγματα είναι πολύ χρήσιμα στη μελέτη δυναμικών διεργασιών σε δίκτυα.

Τα μαθηματικά θεμέλια της πολυεδρικής ανάλυσης τέθηκαν από τον K. Drowker και η ανάλυση αναπτύχθηκε περαιτέρω στα έργα του Βρετανού φυσικού R. Etkin. Ανέπτυξε το πρώτο εργαλείο για απλοϊκή ανάλυση, που ονομάζεται ^-ανάλυση (πολυεδρική ανάλυση ή ανάλυση πολυεδρικής δυναμικής). Παρά το γεγονός ότι η εφαρμογή της ^-ανάλυσης στη μελέτη κοινωνικών, βιολογικών, οικονομικών και άλλων πολύπλοκων συστημάτων έχει δείξει την αποτελεσματικότητά της, δεν υπάρχουν πολλές δημοσιεύσεις προς αυτή την κατεύθυνση (οι παλαιότερες είναι οι εργασίες των R. Etkip, J. Casti, S. Seidman, J. Johnson, K. Earl, P. Gould, H. Kauklklis, S. McGill, A. Cullen, H. Griffith, G. Varsello, H. Kramer, R. Axelrod, R. Laubenbacher) . Τα τελευταία χρόνια στη χώρα μας έχει αρχίσει επίσης να παρατηρείται ενδιαφέρον για την εφαρμογή μεθόδων τοπολογίας στη μελέτη των δομών σύνθετων συστημάτων (π.χ. V.B. Mnukhin, O.Yu. Kataev κ.λπ.) «αλλά αυτά και άλλες μαθηματικές εργασίες είναι θεωρητικής φύσης και σε σχέση με τη μελέτη των κοινωνικοοικονομικών συστημάτων, τέτοιες μελέτες είναι πλέον εξαιρετικά σπάνιες. μελέτες συνδεσιμότητας γραφημάτων, καθώς αυτό καθιερώνει την παρουσία αμοιβαίας επιρροής απλών μπλοκ του συστήματος μέσω μιας αλυσίδας συνδέσεων μεταξύ τους.Με βάση αυτές τις δυνατότητες προτείνονται επίσημοι κανόνες για να δικαιολογήσουν την επιλογή των κορυφών στόχου και ελέγχου, τον προσδιορισμό της σταθερότητας του συστήματα που χαρακτηρίζονται από ορισμένα απλά συμπλέγματα, προϋποθέσεις για τη δομική σταθερότητα των συστημάτων Προσδιορισμός του αριθμού των απλών και της δομής τους, η ανάλυση της συνδεσιμότητας ^ του συστήματος μας επιτρέπει να προτείνουμε δικαιολογίες για την επίλυση προβλημάτων αποσύνθεσης και σύνθεσης των μελετημένων κοινωνικό σύστημα οικονομικό σύστημα, για τον εντοπισμό απλών που επηρεάζουν περισσότερο τις διαδικασίες στο σύστημα και των οποίων οι κορυφές σχηματισμού επιλέγονται πιο ορθολογικά ως διαχειριστές. Η f-ανάλυση μας επιτρέπει να αποκαλύψουμε την πολυδιάστατη γεωμετρία πολύπλοκων συστημάτων, να ανιχνεύσουμε την επίδραση διαφόρων τοπικών αλλαγών στη δομή του συστήματος στο σύνολό του και να εστιάσουμε συγκεκριμένα στα δομικά χαρακτηριστικά του συστήματος, τα οποία δεν αποκαλύπτονται από άλλες προσεγγίσεις. Η χρήση αυτής της μεθόδου για την ανάλυση δομικά πολύπλοκων συστημάτων μας επιτρέπει να υιοθετήσουμε μια διαφορετική προσέγγιση στον ίδιο τον ορισμό της έννοιας της «πολυπλοκότητας», για να αποκαλύψουμε βαθύτερα τον ρόλο των επιμέρους στοιχείων και την επιρροή τους σε άλλα στοιχεία του συστήματος.

Ας ανατρέξουμε στην Ενότητα 7.4, η οποία καθορίζει τα βασικά για την ανάλυση της συνδεσιμότητας ^ του συστήματος. Στην ανάλυση αυτή, το σύστημα θεωρείται ως σχέση μεταξύ στοιχείων πεπερασμένων συνόλων - συνόλων κορυφών Ηνωμένα Έθνημιας δεδομένης οικογένειας μη κενών υποσυνόλων αυτών των κορυφών - απλών α. Τα σύνολα κορυφών και οι αντίστοιχες απλότητες σχηματίζουν απλοϊκά συμπλέγματα ΠΡΟΣ ΤΗΝ.Για την κατασκευή τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ειδικές τεχνικές για την κατασκευή (ειδικού) πίνακα περιστατικών L:

αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια έτοιμη δομή συστήματος, που καθορίζεται με τη μορφή γραφήματος C = <У, £>, το οποίο χρησιμεύει ως βάση για τη γεωμετρική και αλγεβρική αναπαράστασή του ως απλού συμπλέγματος. Ένα απλοϊκό σύμπλεγμα αποτελείται από ένα σύνολο κορυφών (U)και σύνολα από μη κενά πεπερασμένα υποσύνολα του συνόλου (V,-), που ονομάζονται απλοποιήσεις (ένα απλό σύμπλοκο προκύπτει με την κατάτμηση κάποιου χώρου Χ(ή Υ) σε τεμνόμενα υποσύνολα. ένας χώρος που επιτρέπει μια τέτοια κατάτμηση ονομάζεται πολύεδρο και η διαδικασία της κατάτμησής του ονομάζεται τριγωνισμός).

Το απλό συμβολίζεται ως 8^)^, όπου і - αριθμός κορυφής, και ts -γεωμετρική διάσταση του απλού. Αριθμός ρεκαθορίζεται από τον αριθμό των τόξων που συνδέουν τις κορυφές U)σε ένα simplex μέσω μιας μεταβλητής xgΑριθμός ts(αριθμός περιστατικών τόξων y-)είναι ένα μικρότερο από τον αριθμό των μονάδων (“”) στην αντίστοιχη /-σειρά του πίνακα A. Εάν δεν υπάρχει 1 στη σειρά του πίνακα A, τότε συμβολίζουμε τη διάσταση του απλού “κενού”: # = Ο -- 1 = -1. Η διάσταση ενός απλού είναι ο αριθμός των ακμών σε κάθε κορυφή ενός πλήρους γραφήματος - ενός απλού.

Οι αλυσίδες ^-συνδεσιμότητας σχηματίζονται μέσω συνδέσεων κορυφών με το ίδιο όνομα. Κύκλωμα επικοινωνίαςαντανακλά την πιθανότητα ότι δύο απλές, χωρίς να έχουν απευθείας κοινό άκρο, μπορούν να συνδεθούν χρησιμοποιώντας μια ακολουθία ενδιάμεσων απλών.

Χωρίς να δίνουμε αυστηρούς ορισμούς της ανάλυσης της συνδεσιμότητας ^ (βλ. ενότητα 7.4), απεικονίζουμε την κατασκευή ενός απλού συγκροτήματος με ένα παράδειγμα προβλημάτων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (ειδικοί αλγόριθμοι για την κατασκευή απλών συμπλεγμάτων μεγάλης διάστασης έχουν αναπτυχθεί για το PS CM) . Με μήτρα Ασσοςμπορεί κανείς να ορίσει τα απλοϊκά συμπλέγματά του - κατά σειρές KX(Y, X)και κατά στήλες Ku(X, X*),Οπου Χ-σειρές, U - στήλες, Χ-μήτρα σχέσεων μεταξύ στοιχείων (Ac), X* -μεταφερόμενος πίνακας.

Ας φτιάξουμε ένα συγκρότημα KX(Y, X) -κατά γραμμές.

Πρώτη γραμμή: §(1)b/=і і=и. ένα απλό αποτελείται από μία κορυφή UA.

^2- &2=-io>ένα απλό αποτελείται από μία κορυφή U$. U: 8^/=2-=yτο απλό αποτελείται από δύο κορυφές που συνδέονται μεταξύ τους μέσω Y - ΟυάουΚαι Ναι.

U: 8*4^_з_1=2, το απλό αποτελείται από τρεις κορυφές - U^UΚαι U$.

U$: 8<5)^=]_1=0т симплекс состоит из одной вершины UA. U§.Το απλό 8^6^d-2-1=1" αποτελείται από δύο κορυφές - UΚαι U-g

U7: 8(7^=3_1=0, το απλό αποτελείται από μία κορυφή UGGΈτσι, το απλοϊκό σύμπλεγμα έχει τη μορφή: VD Ya.) = (8(1)9=0; 5(2)^,; 8(3>9=2; 8(4)d=3; b^; 80)^}.

Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν απλές διαστάσεις μεγαλύτερες από 2 σε αυτό το σύμπλεγμα, μπορεί να απεικονιστεί γεωμετρικά σε ένα επίπεδο (Εικ. 6.19).

Ρύζι. 6.19. Kx(Ε, Χ)

Όπως μπορούμε να δούμε, το σύμπλεγμα είναι ασυνάρτητο· έχει τρία ξεχωριστά στοιχεία, τα οποία μπορεί να υποδηλώνουν ασθενή δυνατότητα ελέγχου αυτής της δομής.

Οι έννοιες της συνδεσιμότητας και της πολυπλοκότητας ενός συστήματος είναι αλληλεξαρτώμενες.Σκεφτείτε: δομική πολυπλοκότητα, δυναμική πολυπλοκότητα, υπολογιστική πολυπλοκότητα, εξελικτική πολυπλοκότητα. εσωτερική και εξωτερική πολυπλοκότητα. Προκειμένου το σύστημα να εφαρμόσει έναν συγκεκριμένο τύπο συμπεριφοράς ανεξάρτητα από τις εξωτερικές παρεμβολές, η ποικιλομορφία στη συμπεριφορά του μπορεί να κατασταλεί μόνο με την αύξηση του συνόλου των ελέγχων (αρχή της απαραίτητης ποικιλομορφίας του Ashby). Αυτή η ικανότητα του συστήματος χαρακτηρίζει την «πολυπλοκότητα του ελέγχου». Ένα σύστημα δεν μπορεί να είναι «καθολικά πολύπλοκο». Μπορεί να είναι περίπλοκο από κάποιες θέσεις και ακομπλεξάριστο από άλλες. Η «πολυπλοκότητα» των συστημάτων συχνά οδηγεί στο γεγονός ότι είναι ευκολότερο να μελετηθούν πρώτα τα στοιχεία, τα συστατικά του συστήματος και στη συνέχεια, με βάση τη γνώση που αποκτήθηκε, να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε το σύστημα ως σύνολο. Επομένως, το έργο της ανάλυσης της πολυπλοκότητας ενός συστήματος συνδέεται με προβλήματα αποσύνθεσης και σύνθεσης του συστήματος.

Μέθοδοι κατασκευής γνωστικών μοντέλων πολύπλοκων συστημάτων

Οι μέθοδοι κατασκευής γνωστικών μοντέλων πρέπει: να πληρούν τις απαιτήσεις ευκολίας και εποικοδομητικότητας. να είναι στενά συνδεδεμένη με μεθόδους αξιολόγησης των αποτελεσμάτων της ανάλυσης, έτσι ώστε στη διαδικασία λήψης αποφάσεων το γνωστικό μοντέλο να μπορεί να χρησιμεύσει ως σύμβουλος και κριτικός του λήπτη αποφάσεων· αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια τις ιδέες του υπεύθυνου λήψης αποφάσεων σχετικά με τις έννοιες και τις σχέσεις μεταξύ τους· δεν θα πρέπει να απαιτεί από τον μεταγλωττιστή ενός γνωστικού μοντέλου να προκαθορίζει έννοιες.

Επί του παρόντος, προτείνεται ένας μεγάλος αριθμός μεθόδων για την κατασκευή γνωστικών μοντέλων πολύπλοκων συστημάτων. Αλλά όλα αυτά είναι πιο κοντά στην τέχνη παρά σε αυστηρούς κανόνες, αν και έχει αναπτυχθεί ένας μεγάλος αριθμός εργαλείων για να βοηθήσει τον ερευνητή να αναπτύξει έναν ή τον άλλο γνωστικό χάρτη. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

• ανάπτυξη γνωστικών μοντέλων (γνωστικοί χάρτες) με τη βοήθεια ειδικών στο αντικείμενο. Χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι και τεχνολογίες ειδικών για τη συνεργασία με ειδικούς (συμπεριλαμβανομένης της εργασίας σε κέντρα καταστάσεων· για το σκοπό αυτό, έχουν αναπτυχθεί αρκετές ειδικές επιλογές λογισμικού, για παράδειγμα η ArchiDoca, προγραμματιστής της μη κερδοσκοπικής εταιρικής σχέσης για επιστημονική έρευνα και κοινωνική ανάπτυξη, Analytical Agency ". New Strategies», επικεφαλής A.N. . Raikov).
• ανάπτυξη γνωστικών μοντέλων από έναν ερευνητή (γνωσιακό μηχανικό) μαζί με έναν ειδικό στο αντικείμενο·
• ανάπτυξη γνωστικών μοντέλων (ή των μπλοκ τους) με βάση τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης δεδομένων με χρήση προγραμμάτων Εξόρυξη δεδομένωνκαι επίσης χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό (για παράδειγμα, μέθοδος LOC υπολογιστή, προγραμματιστές V. N. Zhikharev, A. I. Orlov, V. G. Koltsov).
• ανάπτυξη γνωστικών μοντέλων με βάση την ανάλυση κειμένων που περιέχουν πληροφορίες για τη θεματική περιοχή.
• ανάπτυξη γνωστικών μοντέλων με βάση την ανάλυση υπαρχουσών θεωριών στη θεματική περιοχή, χρήση έτοιμων γνωστικών σχημάτων.

Κατά την ανάπτυξη γνωστικών χαρτών με τη βοήθεια ειδικών, μπορούν να προταθούν οι ακόλουθες μέθοδοι.

1η μέθοδος.Ο γνωστικός χάρτης κατασκευάζεται από τον ίδιο τον υπεύθυνο λήψης αποφάσεων, με βάση τις γνώσεις και τις ιδέες του, χωρίς τη συμμετοχή ειδικών ή υλικού αναφοράς.

Το πλεονέκτημα της μεθόδου: η ταχύτητα κατασκευής ενός γνωστικού χάρτη. Μειονέκτημα: η επάρκεια ενός γνωστικού χάρτη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα προσόντα του λήπτη αποφάσεων, τις γνώσεις και την ικανότητά του να αντιλαμβάνεται τη φύση των σχέσεων μεταξύ των εννοιών.

Η κατασκευή ενός γνωστικού χάρτη βοηθά τον υπεύθυνο λήψης αποφάσεων να φανταστεί το πρόβλημα πιο καθαρά, να κατανοήσει καλύτερα τον ρόλο των επιμέρους στοιχείων και τη φύση των σχέσεων μεταξύ τους.

2η μέθοδος.Κατασκευή γνωστικών χαρτών από ειδικούς βάσει εγγράφων μελέτης.

Πλεονέκτημα: η μέθοδος είναι βολική και σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε δεδομένα που χρησιμοποιούνται από τον ίδιο τον υπεύθυνο λήψης αποφάσεων. Μειονέκτημα: η εξέταση εγγράφων από ειδικούς είναι μια χρονοβόρα και εντατική διαδικασία.

3η μέθοδος.Κατασκευή γνωστικού χάρτη με βάση έρευνα ομάδας ειδικών που έχουν την ικανότητα να αξιολογούν τις σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος.

Πλεονέκτημα: η ικανότητα να συγκεντρώνονται μεμονωμένες απόψεις και να βασίζονται σε μεγαλύτερο εύρος αξιολογήσεων από αυτό που μπορεί να εξαχθεί από τα έγγραφα που μελετώνται. Μειονέκτημα: έντασης εργασίας.

4η μέθοδος.Κατασκευή γνωστικών χαρτών με βάση ανοιχτές δειγματοληπτικές έρευνες. Πλεονεκτήματα: η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή συγκριτικών γνωστικών χαρτών· επιπλέον, ο ερευνητής έχει την ευκαιρία να διεξάγει ενεργό διάλογο με πηγές πληροφοριών. Μειονέκτημα: έντασης εργασίας.

Ένα λεπτομερές παράδειγμα της ανάπτυξης γνωστικών χαρτών με τη βοήθεια ειδικών δίνεται στα έργα του προσωπικού της IPU RAS, για παράδειγμα στο βιβλίο του E. A. Trakhtengerts, καθώς και στα έργα.

Εάν πραγματοποιείται γνωστική μοντελοποίηση ενός πραγματικού κοινωνικοοικονομικού ή άλλου πολύπλοκου συστήματος, μπορεί να προταθεί η χρήση συνδυασμού αυτών των μεθόδων και τεχνικών.

Επάρκεια του μοντέλου

Η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής ενός γνωστικού μοντέλου στην πράξη εξαρτάται από την αντιστοιχία του με την πραγματική κατάσταση. Η ανεπάρκεια ενός μοντέλου όταν χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη στρατηγικών για την ανάπτυξη ενός συστήματος και τη λήψη αποφάσεων διαχείρισης μπορεί να έχει πολύ μεγαλύτερες αρνητικές συνέπειες από ένα ανεπιτυχές γνωστικό μοντέλο που χτίστηκε από ένα άτομο στη διαδικασία αύξησης του £1 του (σε πειράματα γνωσιακών ψυχολόγων έχει αποδειχθεί ότι η τεχνική των γνωστικών χαρτών είναι μια από τις πιο αποτελεσματικές τεχνικές σκέψης, χρησιμοποιώντας και τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου, αυξάνοντας το επίπεδο νοημοσύνης, αναπτύσσοντας τη μνήμη κ.λπ.). Ο έλεγχος της επάρκειας ενός γνωστικού μοντέλου είναι ένα από τα διφορούμενα λυμένα προβλήματα.

Γενικά, αυτός ο έλεγχος μπορεί να πραγματοποιηθεί ως εξής.

Ας υπάρχουν σχέσεις μεταξύ των βασικών παραγόντων, που είναι οι κορυφές του μοντέλου γραφήματος, που μπορούν να ερμηνευθούν ως όλα τα είδη αξιωμάτων της θεματικής περιοχής. Κατά κανόνα, αυτές οι σχέσεις σχηματίζονται με τη μορφή προϊόντων όπως:

όπου X;, σολ = 1,2.....Προς την -κάποιο χαρακτηριστικό του βασικού παράγοντα V-,(για παράδειγμα, η οριακή τιμή του συντελεστή, το πρόσημο της αύξησης του συντελεστή κ.λπ.). Το σύνολο τέτοιων προϊόντων σχηματίζει βασικές γνώσεις για μια δεδομένη θεματική περιοχή.

Ένα μοντέλο γραφήματος θεωρείται επαρκές για την πραγματική κατάσταση εάν κανένα από τα βασικά προϊόντα γνώσης δεν παραβιάζεται στις διαδικασίες του μοντέλου.

Η πληρότητα του ελέγχου ενός μοντέλου για επάρκεια εξαρτάται από την πληρότητα της βασικής γνώσης, η οποία καθορίζεται από την αναλογία του αριθμού των καταστάσεων κατάστασης που αντικατοπτρίζονται στη βασική γνώση προς τον συνολικό αριθμό καταστάσεων κατάστασης.

Εάν λείπουν βασικές γνώσεις για την υπό μελέτη κατάσταση, η προηγούμενη συμπεριφορά των διαδικασιών μπορεί να μην έχει καμία επίδραση στη μελλοντική τους συμπεριφορά. Επομένως, δεν είναι δυνατή καμία αποδεκτή πρόβλεψη αυτών των διαδικασιών.

Έτσι, από τις πιο γενικές θέσεις, ο έλεγχος της επάρκειας ενός μοντέλου είναι μια σύγκριση πληροφοριών σχετικά με το πραγματικά μοντελοποιημένο σύστημα, που λαμβάνεται εμπειρικά σε μια συγκεκριμένη περιοχή παραμέτρων συστήματος, με τις πληροφορίες που παρέχει το μοντέλο στην ίδια περιοχή των παραμέτρων του συστήματος. Εάν οι διαφορές είναι μικρές από την άποψη των σκοπών μοντελοποίησης, τότε το μοντέλο θεωρείται επαρκές.

Η ποιότητα και η αποτελεσματικότητα της γνωστικής ανάλυσης σχετίζονται τόσο με την υποκειμενικότητα του υπεύθυνου λήψης αποφάσεων όσο και με το γεγονός ότι η ίδια η έρευνα επηρεάζει τα αποτελέσματα. Υπάρχει σχέση μεταξύ της σκέψης των συμμετεχόντων και της κατάστασης στην οποία συμμετέχουν. Αυτή η σχέση εκδηλώνεται με δύο τρόπους, με τη μορφή δύο εξαρτήσεων: γνωστική (παθητική), που εκφράζει την προσπάθεια των συμμετεχόντων που ξοδεύουν για την κατανόηση της κατάστασης και έλεγχο (ενεργητικό), που σχετίζεται με την επίδραση των συμπερασμάτων τους στην κατάσταση στην πραγματικό κόσμο. Στη γνωστική λειτουργία, οι αντιλήψεις των συμμετεχόντων εξαρτώνται από την κατάσταση, ενώ στην εκτελεστική λειτουργία, επηρεάζουν την κατάσταση.

Έτσι, η παρουσία σκεπτόμενων συμμετεχόντων στο σύστημα, ο καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει την κατάσταση με τον δικό του τρόπο και λαμβάνει ορισμένες αποφάσεις με βάση την «εικονική» αναπαράστασή τους, οδηγεί στο γεγονός ότι, σύμφωνα με τα λόγια του J. Soros, «.. Η αλληλουχία των γεγονότων δεν οδηγεί απευθείας από το ένα σύνολο παραγόντων στο άλλο· αντίθετα, διασυνδέει τους παράγοντες με τις αντιλήψεις τους και τις αντιλήψεις με τους παράγοντες».

Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι οι διαδικασίες στην κατάσταση δεν οδηγούν σε ισορροπία, αλλά σε μια ατέρμονη διαδικασία αλλαγής. Επομένως, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης, τόσο η κατάσταση όσο και οι απόψεις των συμμετεχόντων είναι εξαρτημένες μεταβλητές και η πρωταρχική αλλαγή επιταχύνει την έναρξη περαιτέρω αλλαγών τόσο στην ίδια την κατάσταση όσο και στις απόψεις των συμμετεχόντων. Σχέδιο γνωστικής μοντελοποίησης στο Σχ. Το 6.17 προβλέπει αυτό το γεγονός. Η εμπιστοσύνη του ερευνητή στην επάρκεια του μοντέλου προκύπτει ή όχι τόσο ως αποτέλεσμα της επίλυσης κάθε προβλήματος του συστήματος ξεχωριστά όσο και της σύγκρισης όλων των αποτελεσμάτων στο σύνολό τους.

Έτσι, για παράδειγμα, εάν οι τάσεις στην εξέλιξη των καταστάσεων σύμφωνα με οποιοδήποτε προσομοιωμένο σενάριο ανάπτυξης που αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη κατάσταση του κοινωνικοοικονομικού συστήματος δεν έρχονται σε αντίθεση με τις παρατηρούμενες τάσεις στις διαδικασίες στο πραγματικό σύστημα (χρονοσειρές στατιστικών δεδομένων), τότε ένα τέτοιο μοντέλο γραφήματος μπορεί να θεωρηθεί επαρκές. Ή αν η ανεπτυγμένη δομή - ένας γνωστικός χάρτης - είναι ασταθής, αλλά στην πραγματικότητα παρατηρείται η σταθερότητα του υπό μελέτη συστήματος, τότε δημιουργείται φυσική αμφιβολία στο αναπτυγμένο μοντέλο. Δεν έχει αναπτυχθεί ένα αριθμητικό μέτρο της επάρκειας όλων των αποτελεσμάτων στο σύνολο (ενώ παραμένει ανοιχτό το ερώτημα εάν αυτό είναι δυνατό κατ' αρχήν), πρέπει να επιστρέψουμε στον γενικό ορισμό: «ένα μοντέλο γραφήματος θεωρείται επαρκές για την πραγματική κατάσταση εάν κανένα από τα βασικά προϊόντα γνώσης δεν παραβιάζεται στις διαδικασίες του μοντέλου».

Τα προβλήματα της επάρκειας των γνωστικών μοντέλων δεν παύουν ποτέ να ανησυχούν τους ερευνητές. Και επί του παρόντος, η ομάδα του Τομέα 51 του Ινστιτούτου Επιστήμης Υπολογιστών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών εκτελεί σοβαρή εργασία στον τομέα του ελέγχου των γνωστικών χαρτών. Χρησιμοποιούνται οι έννοιες των «άτυπων» και «επίσημων» γνωστικών χαρτών. Έτσι, τα σχέδια των γνωστικών χαρτών σε αυτήν την παράγραφο αναφέρονται σε άτυπους χάρτες. Τα παραμετρικά λειτουργικά γραφήματα μπορούν να ταξινομηθούν ως τυπικά.

Ένα παράδειγμα χρήσης της τεχνολογίας γνωστικής μοντελοποίησης δίνεται στο Παράρτημα 6.

Η μεθοδολογία γνωστικής μοντελοποίησης για την ανάλυση και τη λήψη αποφάσεων σε ακατάλληλες καταστάσεις προτάθηκε από τον Axelrod. Βασίζεται στη μοντελοποίηση των υποκειμενικών ιδεών των ειδικών για την κατάσταση και περιλαμβάνει: μεθοδολογία για τη δόμηση της κατάστασης: ένα μοντέλο για την αναπαράσταση της γνώσης του ειδικού με τη μορφή υπογεγραμμένου διγράφου (γνωστικός χάρτης) (F, W), όπου F είναι το σύνολο παραγόντων της κατάστασης, W είναι το σύνολο των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ των καταστάσεων παραγόντων. μέθοδοι ανάλυσης καταστάσεων. Επί του παρόντος, η μεθοδολογία της γνωστικής μοντελοποίησης αναπτύσσεται προς την κατεύθυνση της βελτίωσης του μηχανισμού για την ανάλυση και τη μοντελοποίηση της κατάστασης. Εδώ προτείνονται μοντέλα για την πρόβλεψη της εξέλιξης της κατάστασης. μέθοδοι επίλυσης αντίστροφων προβλημάτων

Ένας γνωστικός χάρτης (από τα λατινικά cognitio - γνώση, γνώση) είναι μια εικόνα ενός οικείου χωρικού περιβάλλοντος.

Οι γνωστικοί χάρτες δημιουργούνται και τροποποιούνται ως αποτέλεσμα της ενεργητικής αλληλεπίδρασης του θέματος με τον έξω κόσμο. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούν να σχηματιστούν γνωστικοί χάρτες διαφορετικών βαθμών γενικότητας, «κλίμακας» και οργάνωσης (για παράδειγμα, ένας χάρτης επισκόπησης ή ένας χάρτης διαδρομής, ανάλογα με την πληρότητα της αναπαράστασης των χωρικών σχέσεων και την παρουσία ενός εκφρασμένου σημείου αναφορά). Αυτή είναι μια υποκειμενική εικόνα που έχει, πρώτα απ 'όλα, χωρικές συντεταγμένες στις οποίες εντοπίζονται μεμονωμένα αντιληπτά αντικείμενα. Υπάρχει ένας χάρτης διαδρομής ως διαδοχική αναπαράσταση των συνδέσεων μεταξύ αντικειμένων κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής και ένας χάρτης επισκόπησης ως ταυτόχρονη αναπαράσταση της χωρικής θέσης των αντικειμένων.

Ο κορυφαίος επιστημονικός οργανισμός στη Ρωσία που ασχολείται με την ανάπτυξη και την εφαρμογή τεχνολογίας γνωστικής ανάλυσης είναι το Ινστιτούτο Προβλημάτων Διαχείρισης της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, τμήμα: Sector-51, επιστήμονες Maksimov V.I., Kornoushenko E.K., Kachaev S.V., Grigoryan A.K. και άλλοι. Αυτή η διάλεξη βασίζεται στο επιστημονικό τους έργο στον τομέα της γνωστικής ανάλυσης.

Η τεχνολογία της γνωστικής ανάλυσης και μοντελοποίησης (Εικόνα 1) βασίζεται στη γνωστική (γνωστική-στόχος) δόμηση της γνώσης για ένα αντικείμενο και το εξωτερικό του περιβάλλον.

Εικόνα 1. Τεχνολογία γνωστικής ανάλυσης και μοντελοποίησης

Η γνωστική δόμηση μιας θεματικής περιοχής είναι ο προσδιορισμός του μελλοντικού στόχου και των ανεπιθύμητων καταστάσεων ενός αντικειμένου ελέγχου και των πιο σημαντικών (βασικών) παραγόντων ελέγχου και του εξωτερικού περιβάλλοντος που επηρεάζουν τη μετάβαση του αντικειμένου σε αυτές τις καταστάσεις, καθώς και την εγκατάσταση σε ένα ποιοτικό επίπεδο σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ τους, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες αμοιβαίας επιρροής μεταξύ τους.

Τα αποτελέσματα της γνωστικής δόμησης εμφανίζονται με χρήση γνωστικού χάρτη (μοντέλο).

2. Γνωστική (γνωστική-στόχος) δόμηση της γνώσης για το υπό μελέτη αντικείμενο και το εξωτερικό του περιβάλλον με βάση την ανάλυση παρασίτων και την ανάλυση swot

Η επιλογή των βασικών παραγόντων πραγματοποιείται με την εφαρμογή της ανάλυσης PEST, η οποία προσδιορίζει τέσσερις κύριες ομάδες παραγόντων (πλευρές) που καθορίζουν τη συμπεριφορά του υπό μελέτη αντικειμένου (Εικόνα 2):

Ππολιτική - πολιτική;

μιοικονομία - οικονομία;

μικρόκοινωνία - κοινωνία (κοινωνικοπολιτισμική πτυχή).

Τ echnology - τεχνολογία

Σχήμα 2. Παράγοντες ανάλυσης PEST

Για κάθε συγκεκριμένο σύνθετο αντικείμενο υπάρχει το δικό του ειδικό σύνολο από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν τη συμπεριφορά και την ανάπτυξή του.

Η ανάλυση PEST μπορεί να θεωρηθεί ως μια παραλλαγή της ανάλυσης συστήματος, καθώς παράγοντες που σχετίζονται με τις τέσσερις παρατιθέμενες πτυχές είναι, γενικά, στενά αλληλένδετοι και χαρακτηρίζουν διάφορα ιεραρχικά επίπεδα της κοινωνίας ως συστήματα.

Αυτό το σύστημα έχει καθοριστικές συνδέσεις που κατευθύνονται από τα κατώτερα επίπεδα της ιεραρχίας του συστήματος προς τα ανώτερα (η επιστήμη και η τεχνολογία επηρεάζουν την οικονομία, η οικονομία επηρεάζει την πολιτική), καθώς και αντίστροφες και ενδοεπίπεδες συνδέσεις. Μια αλλαγή σε οποιονδήποτε από τους παράγοντες μέσω αυτού του συστήματος συνδέσεων μπορεί να επηρεάσει όλους τους άλλους.

Αυτές οι αλλαγές μπορεί να αποτελούν απειλή για την ανάπτυξη του αντικειμένου ή, αντίθετα, να παρέχουν νέες ευκαιρίες για την επιτυχή ανάπτυξή του.

Το επόμενο βήμα είναι μια περιστασιακή ανάλυση προβλημάτων, ανάλυση SWOT (Εικόνα 3):

μικρόπλεονεκτήματα - δυνατά σημεία?

Wαδυναμίες - ελλείψεις, αδυναμίες.

Οευκαιρίες - ευκαιρίες;

Ταπειλές - απειλές.

Εικόνα 3. Παράγοντες ανάλυσης SWOT

Περιλαμβάνει μια ανάλυση των δυνατών και αδύναμων σημείων της ανάπτυξης του υπό μελέτη αντικειμένου στην αλληλεπίδρασή τους με απειλές και ευκαιρίες και μας επιτρέπει να εντοπίσουμε τις τρέχουσες προβληματικές περιοχές, τα σημεία συμφόρησης, τις πιθανότητες και τους κινδύνους, λαμβάνοντας υπόψη περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι ευκαιρίες ορίζονται ως συνθήκες που ευνοούν την ευνοϊκή ανάπτυξη ενός αντικειμένου.

Οι απειλές είναι καταστάσεις στις οποίες μπορεί να προκληθεί ζημιά σε ένα αντικείμενο, για παράδειγμα, μπορεί να διαταραχθεί η λειτουργία του ή να χάσει τα υπάρχοντα πλεονεκτήματά του.

Με βάση την ανάλυση διαφόρων πιθανών συνδυασμών δυνατών και αδυναμιών με απειλές και ευκαιρίες, διαμορφώνεται το προβληματικό πεδίο του υπό μελέτη αντικειμένου.

Το πεδίο προβλημάτων είναι ένα σύνολο προβλημάτων που υπάρχουν στο μοντελοποιημένο αντικείμενο και στο περιβάλλον, στη σχέση τους μεταξύ τους.

Η διαθεσιμότητα τέτοιων πληροφοριών αποτελεί τη βάση για τον καθορισμό των αναπτυξιακών στόχων (κατευθύνσεων) και των τρόπων επίτευξής τους, καθώς και για την ανάπτυξη μιας αναπτυξιακής στρατηγικής.

Η γνωστική μοντελοποίηση που βασίζεται στη διενεργηθείσα ανάλυση κατάστασης καθιστά δυνατή την προετοιμασία εναλλακτικών λύσεων για τη μείωση του βαθμού κινδύνου σε εντοπισμένες προβληματικές περιοχές, την πρόβλεψη πιθανών γεγονότων που μπορεί να έχουν τον πιο σοβαρό αντίκτυπο στη θέση του μοντελοποιημένου αντικειμένου.

Τα στάδια της γνωστικής τεχνολογίας και τα αποτελέσματά τους παρουσιάζονται στον Πίνακα 1:

Τραπέζι 1

Στάδια γνωστικής τεχνολογίας και αποτελέσματα εφαρμογής της

Καλλιτεχνικό ψευδώνυμο	Φόρμα παρουσίασης αποτελεσμάτων
1. Γνωστική (γνωστική-στόχος) δόμηση της γνώσης για το υπό μελέτη αντικείμενο και το εξωτερικό του περιβάλλον με βάση την ανάλυση PEST και την ανάλυση SWOT: Ανάλυση της αρχικής κατάστασης γύρω από το υπό μελέτη αντικείμενο, επισημαίνοντας τους βασικούς παράγοντες που χαρακτηρίζουν τις οικονομικές, πολιτικές και άλλες διεργασίες που συμβαίνουν στο αντικείμενο και στο μακροπεριβάλλον του και επηρεάζουν την ανάπτυξη του αντικειμένου. 1.1 Προσδιορισμός παραγόντων που χαρακτηρίζουν τα δυνατά και αδύνατα σημεία του υπό μελέτη αντικειμένου 1.2 Προσδιορισμός παραγόντων που χαρακτηρίζουν ευκαιρίες και απειλές από το εξωτερικό περιβάλλον του αντικειμένου 1.3 Κατασκευή του προβληματικού πεδίου του υπό μελέτη αντικειμένου	Έκθεση σχετικά με μια συστημική εννοιολογική μελέτη ενός αντικειμένου και της προβληματικής του περιοχής
2. Κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου ανάπτυξης αντικειμένων - τυποποίηση της γνώσης που αποκτάται στο στάδιο της γνωστικής δόμησης 2.1 Προσδιορισμός και αιτιολόγηση παραγόντων 2.2 Καθιέρωση και αιτιολόγηση σχέσεων μεταξύ παραγόντων 2.3 Κατασκευή μοντέλου γραφήματος	Γνωστικό μοντέλο υπολογιστή ενός αντικειμένου με τη μορφή κατευθυνόμενου γραφήματος (και μήτρας σχέσεων παραγόντων)
3. Μελέτη σεναρίου των τάσεων στην εξέλιξη της κατάστασης γύρω από το υπό μελέτη αντικείμενο (με την υποστήριξη των συστημάτων λογισμικού "SITUATION", "COMPASS", "KIT") 3.1 Προσδιορισμός του σκοπού της μελέτης 3.2 Καθορισμός ερευνητικών σεναρίων και μοντελοποίησή τους 3.3 Προσδιορισμός τάσεων ανάπτυξης ενός αντικειμένου στο μακροπεριβάλλον του 3.4 Ερμηνεία των αποτελεσμάτων της μελέτης σεναρίου	Έκθεση για τη σεναριακή μελέτη της κατάστασης, με ερμηνεία και συμπεράσματα
4. Ανάπτυξη στρατηγικών για τη διαχείριση της κατάστασης γύρω από το υπό μελέτη αντικείμενο 4.1 Ορισμός και αιτιολόγηση του στόχου της διοίκησης 4.2 Επίλυση του αντίστροφου προβλήματος 4.3 Επιλογή στρατηγικών διαχείρισης και ταξινόμηση τους σύμφωνα με κριτήρια: δυνατότητα επίτευξης του στόχου. κίνδυνος απώλειας του ελέγχου της κατάστασης· κίνδυνος έκτακτης ανάγκης	Έκθεση για την ανάπτυξη στρατηγικών διαχείρισης με αιτιολόγηση στρατηγικών σύμφωνα με διάφορα κριτήρια ποιότητας διαχείρισης
5. Αναζήτηση και αιτιολόγηση στρατηγικών για την επίτευξη στόχων σε σταθερές ή μεταβαλλόμενες καταστάσεις Για σταθερές καταστάσεις: α) επιλογή και αιτιολόγηση του στόχου διαχείρισης· β) επιλογή δραστηριοτήτων (ελέγχων) για την επίτευξη του στόχου. γ) ανάλυση της θεμελιώδους δυνατότητας επίτευξης του στόχου από την τρέχουσα κατάσταση της κατάστασης χρησιμοποιώντας επιλεγμένες δραστηριότητες. δ) ανάλυση των πραγματικών περιορισμών στην υλοποίηση επιλεγμένων δραστηριοτήτων. ε) ανάλυση και αιτιολόγηση της πραγματικής δυνατότητας επίτευξης του στόχου. στ) Ανάπτυξη και σύγκριση στρατηγικών για την επίτευξη του στόχου με: την εγγύτητα των αποτελεσμάτων της διοίκησης στον επιδιωκόμενο στόχο. δαπάνες (οικονομικές, φυσικές, κ.λπ.)? από τη φύση των συνεπειών (αναστρέψιμες, μη αναστρέψιμες) από την εφαρμογή αυτών των στρατηγικών σε μια πραγματική κατάσταση· σχετικά με τον κίνδυνο καταστάσεων έκτακτης ανάγκης Για μεταβαλλόμενες καταστάσεις: α) επιλογή και αιτιολόγηση του τρέχοντος στόχου διαχείρισης· β) σε σχέση με τον τρέχοντα στόχο ισχύουν οι προηγούμενες παράγραφοι β-στ. γ) ανάλυση των αλλαγών που συμβαίνουν στην κατάσταση και εμφάνισή τους σε γραφικό μοντέλο της κατάστασης. Πηγαίνετε στο σημείο α.	Αναφορά για την ανάπτυξη στρατηγικών για την επίτευξη στόχων σε σταθερές ή μεταβαλλόμενες καταστάσεις
6. Ανάπτυξη προγράμματος υλοποίησης της στρατηγικής ανάπτυξης του υπό μελέτη αντικειμένου με βάση τη μοντελοποίηση δυναμικής προσομοίωσης (με την υποστήριξη του πακέτου λογισμικού Ithink) 6.1 Κατανομή των πόρων ανά περιοχή και διαχρονικά 6.2 Συντονισμός 6.3 Παρακολούθηση της εκτέλεσης	Πρόγραμμα για την υλοποίηση της στρατηγικής ανάπτυξης ιστότοπου. Υπολογιστικό μοντέλο προσομοίωσης ανάπτυξης αντικειμένων

ΓΝΩΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ
Εισαγωγή
1. Αντικείμενο γνωστικής ανάλυσης
1.1. Εξωτερικό περιβάλλον
1.2. Αστάθεια του εξωτερικού περιβάλλοντος
1.3. Κακώς δομημένο εξωτερικό περιβάλλον
2. Γενική έννοια της γνωστικής ανάλυσης
3. Στάδια γνωστικής ανάλυσης
4. Στόχοι, στάδια και βασικές έννοιες της γνωστικής μοντελοποίησης
4. 1. Ο σκοπός της οικοδόμησης ενός γνωστικού μοντέλου
4.2. Στάδια γνωστικής μοντελοποίησης
4.3. Κατευθυνόμενο γράφημα (γνωστικός χάρτης)
4.4. Λειτουργικό γράφημα (ολοκληρώνει την κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου)
5. Είδη παραγόντων

6.1.Προσδιορισμός παραγόντων (στοιχεία του συστήματος)
6.2. Δύο προσεγγίσεις για τον προσδιορισμό των σχέσεων μεταξύ παραγόντων
6.3.Παραδείγματα αναγνώρισης παραγόντων και συνδέσεων μεταξύ τους
6.4. Το πρόβλημα του προσδιορισμού της ισχύος επιρροής των παραγόντων
7. Έλεγχος καταλληλότητας του μοντέλου
8. Χρήση γνωστικού μοντέλου
8.1. Εφαρμογή γνωστικών μοντέλων σε συστήματα υποστήριξης αποφάσεων
8.2. Ένα παράδειγμα εργασίας με ένα γνωστικό μοντέλο
9. Συστήματα υπολογιστών για την υποστήριξη αποφάσεων διαχείρισης
9.1. Γενικά χαρακτηριστικά συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων
9.2. "Κατάσταση - 2"
9.3. "Πυξίδα-2"
9.4. "Καμβάς"
συμπέρασμα
Βιβλιογραφία
Εφαρμογή

Εισαγωγή
Επί του παρόντος, η απόκτηση αξιόπιστων πληροφοριών και η ταχεία ανάλυσή τους έχουν γίνει οι πιο σημαντικές προϋποθέσεις για την επιτυχή διαχείριση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν το αντικείμενο ελέγχου και το εξωτερικό του περιβάλλον είναι ένα σύμπλεγμα πολύπλοκων διεργασιών και παραγόντων που επηρεάζουν σημαντικά ο ένας τον άλλον.
Μία από τις πιο παραγωγικές λύσεις σε προβλήματα που προκύπτουν στον τομέα της διοίκησης και της οργάνωσης είναι η χρήση της γνωστικής ανάλυσης, η οποία αποτελεί αντικείμενο μελέτης στην εργασία του μαθήματος.
Η μεθοδολογία του γνωστικού μοντέλου, που προορίζεται για ανάλυση και λήψη αποφάσεων σε κακώς καθορισμένες καταστάσεις, προτάθηκε από τον Αμερικανό ερευνητή R. Axelrod 1.
Αρχικά, η γνωστική ανάλυση διαμορφώθηκε στο πλαίσιο της κοινωνικής ψυχολογίας, δηλαδή του γνωστικισμού, που μελετά τις διαδικασίες της αντίληψης και της γνώσης.
Η εφαρμογή των εξελίξεων της κοινωνικής ψυχολογίας στη θεωρία του μάνατζμεντ οδήγησε στη δημιουργία ενός ειδικού κλάδου γνώσης - γνωστικής επιστήμης, που επικεντρώνεται στη μελέτη των προβλημάτων διαχείρισης και λήψης αποφάσεων.
Τώρα η μεθοδολογία της γνωστικής μοντελοποίησης αναπτύσσεται προς την κατεύθυνση της βελτίωσης της συσκευής για την ανάλυση και τη μοντελοποίηση καταστάσεων.
Τα θεωρητικά επιτεύγματα της γνωστικής ανάλυσης έγιναν η βάση για τη δημιουργία συστημάτων υπολογιστών που στοχεύουν στην επίλυση εφαρμοσμένων προβλημάτων στον τομέα της διαχείρισης.
Οι εργασίες για την ανάπτυξη της γνωστικής προσέγγισης και την εφαρμογή της στην ανάλυση και τον έλεγχο των λεγόμενων ημιδομημένων συστημάτων διεξάγονται επί του παρόντος στο Ινστιτούτο Προβλημάτων Ελέγχου της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών 2 .
Με εντολή της Διοίκησης του Προέδρου της Ρωσικής Ομοσπονδίας, της Κυβέρνησης της Ρωσικής Ομοσπονδίας και της κυβέρνησης της πόλης της Μόσχας, πραγματοποιήθηκαν διάφορες κοινωνικοοικονομικές μελέτες με χρήση γνωστικής τεχνολογίας στο IPU RAS. Οι συστάσεις που αναπτύχθηκαν εφαρμόζονται με επιτυχία από τα αρμόδια υπουργεία και υπηρεσίες 3 .
Από το 2001, υπό την αιγίδα της IPU RAS, διοργανώνονται τακτικά διεθνή συνέδρια «Γνωσιακή Ανάλυση και Διαχείριση της Ανάπτυξης της Κατάστασης (CASC)».
Κατά τη συγγραφή της εργασίας του μαθήματος, συμμετείχαν οι εργασίες εγχώριων ερευνητών - Α.Α. Kulinich, D.I. Makarenko, S.V. Kachaeva, V.I. Maksimova, E.K. Κορνουσένκο, Ε. Γκρεμπενιούκ, Γ.Σ. Osipova, A. Raikova. Οι περισσότεροι από τους επονομαζόμενους ερευνητές είναι ειδικοί από το IPU RAS.
Έτσι, η γνωστική ανάλυση αναπτύσσεται αρκετά ενεργά όχι μόνο από ξένους, αλλά και από εγχώριους ειδικούς. Ωστόσο, στο πλαίσιο της γνωστικής επιστήμης, παραμένουν μια σειρά από προβλήματα, η επίλυση των οποίων θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά τα αποτελέσματα των εφαρμοσμένων εξελίξεων που βασίζονται στη γνωστική ανάλυση.
Σκοπός του μαθήματος είναι η ανάλυση της θεωρητικής βάσης των γνωστικών τεχνολογιών, των προβλημάτων της μεθοδολογίας της γνωστικής ανάλυσης, καθώς και των συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων μέσω υπολογιστή που βασίζονται στη γνωστική μοντελοποίηση.
Η δομή της εργασίας αντιστοιχεί στους καθορισμένους στόχους, οι οποίοι αποκαλύπτουν με συνέπεια τις βασικές έννοιες και τα στάδια της γνωστικής ανάλυσης γενικά, τη γνωστική μοντελοποίηση (ως βασικό σημείο της γνωστικής ανάλυσης), τις γενικές αρχές εφαρμογής της γνωστικής προσέγγισης στην πράξη στον τομέα της διαχείρισης, καθώς και τεχνολογιών υπολογιστών που εφαρμόζουν μεθόδους γνωστικής ανάλυσης.

1. Αντικείμενο γνωστικής ανάλυσης
1.1. Εξωτερικό περιβάλλον
Για αποτελεσματική διαχείριση, πρόβλεψη και προγραμματισμό, απαιτείται ανάλυση του εξωτερικού περιβάλλοντος στο οποίο λειτουργούν τα αντικείμενα διαχείρισης.
Το εξωτερικό περιβάλλον ορίζεται συνήθως από τους ερευνητές ως ένα σύνολο οικονομικών, κοινωνικών και πολιτικών παραγόντων και οντοτήτων που έχουν άμεσο ή έμμεσο αντίκτυπο στην ικανότητα και την ικανότητα της οντότητας (είτε είναι μια τράπεζα, μια επιχείρηση, οποιοσδήποτε άλλος οργανισμός, ένας ολόκληρος περιφέρεια κ.λπ.) για την επίτευξη των αναπτυξιακών της στόχων.
Για να περιηγηθείτε στο εξωτερικό περιβάλλον και να το αναλύσετε, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε με σαφήνεια τις ιδιότητές του. Οι ειδικοί από το Ινστιτούτο Προβλημάτων Διαχείρισης της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών εντοπίζουν τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά του εξωτερικού περιβάλλοντος:
1. Πολυπλοκότητα - αναφέρεται στον αριθμό και την ποικιλία των παραγόντων στους οποίους πρέπει να ανταποκριθεί το υποκείμενο.
2. Η σχέση των παραγόντων, δηλαδή η δύναμη με την οποία μια αλλαγή σε έναν παράγοντα επηρεάζει τις αλλαγές σε άλλους παράγοντες.
3. Κινητικότητα - η ταχύτητα με την οποία συμβαίνουν οι αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον 4.
Ο προσδιορισμός αυτών των τύπων χαρακτηριστικών για την περιγραφή του περιβάλλοντος δείχνει ότι οι ερευνητές εφαρμόζουν μια συστημική προσέγγιση και θεωρούν το εξωτερικό περιβάλλον ως ένα σύστημα ή ένα σύνολο συστημάτων. Στο πλαίσιο αυτής της προσέγγισης είναι σύνηθες να αναπαριστούν οποιαδήποτε αντικείμενα με τη μορφή ενός δομημένου συστήματος, να τονίζονται τα στοιχεία του συστήματος, οι σχέσεις μεταξύ τους και η δυναμική ανάπτυξης των στοιχείων, των σχέσεων και ολόκληρου του συστήματος ως σύνολο. Ως εκ τούτου, η γνωστική ανάλυση, που χρησιμοποιείται για τη μελέτη του εξωτερικού περιβάλλοντος και την ανάπτυξη τρόπων και μεθόδων λειτουργίας σε αυτό, θεωρείται μερικές φορές ως συστατικό της ανάλυσης συστημάτων 5 .
Η ιδιαιτερότητα του εξωτερικού περιβάλλοντος των αντικειμένων ελέγχου είναι ότι αυτό το περιβάλλον υπόκειται στην επίδραση του ανθρώπινου παράγοντα. Με άλλα λόγια, περιλαμβάνει υποκείμενα προικισμένα με αυτόνομη βούληση, ενδιαφέροντα και υποκειμενικές ιδέες. Αυτό σημαίνει ότι αυτό το περιβάλλον δεν υπακούει πάντα σε γραμμικούς νόμους που περιγράφουν ξεκάθαρα τη σχέση αιτιών και αποτελεσμάτων.
Αυτό συνεπάγεται δύο βασικές παραμέτρους του εξωτερικού περιβάλλοντος στο οποίο λειτουργεί ο ανθρώπινος παράγοντας - αστάθεια και αδύναμη δομή. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτές τις παραμέτρους.

1.2. Αστάθεια του εξωτερικού περιβάλλοντος

Η αστάθεια του εξωτερικού περιβάλλοντος συχνά εντοπίζεται από τους ερευνητές με απρόβλεπτο. «Ο βαθμός αστάθειας του οικονομικού και πολιτικού περιβάλλοντος έξω από... [το αντικείμενο διαχείρισης] χαρακτηρίζεται από την εξοικείωση των αναμενόμενων γεγονότων, τον αναμενόμενο ρυθμό αλλαγής και την ικανότητα πρόβλεψης του μέλλοντος» 6 . Αυτή η μη προβλεψιμότητα δημιουργείται από την πολυπαραγοντικότητα, τη μεταβλητότητα των παραγόντων, το ρυθμό και την κατεύθυνση ανάπτυξης του περιβάλλοντος.
«Η συνδυασμένη επίδραση όλων των περιβαλλοντικών παραγόντων, συνοψίζουν οι V. Maksimov, S. Kachaev και E. Kornoushenko, διαμορφώνει το επίπεδο της αστάθειάς του και καθορίζει τη σκοπιμότητα και την κατεύθυνση της χειρουργικής επέμβασης σε συνεχείς διαδικασίες» 7 .
Όσο μεγαλύτερη είναι η αστάθεια του εξωτερικού περιβάλλοντος, τόσο πιο δύσκολο είναι να αναπτυχθούν κατάλληλες στρατηγικές αποφάσεις. Επομένως, υπάρχει αντικειμενική ανάγκη αξιολόγησης του βαθμού αστάθειας του περιβάλλοντος, καθώς και ανάπτυξης προσεγγίσεων για την ανάλυσή του.
Σύμφωνα με τον I. Ansoff, η επιλογή της στρατηγικής για τη διαχείριση και την ανάλυση καταστάσεων εξαρτάται από το επίπεδο αστάθειας του εξωτερικού περιβάλλοντος. Με μέτρια αστάθεια, εφαρμόζεται συμβατικός έλεγχος με βάση την προέκταση της γνώσης για το παρελθόν του περιβάλλοντος. Σε ένα μέσο επίπεδο αστάθειας, η διαχείριση πραγματοποιείται με βάση μια πρόβλεψη αλλαγών στο περιβάλλον (για παράδειγμα, «τεχνική» ανάλυση των χρηματοπιστωτικών αγορών). Σε υψηλό επίπεδο αστάθειας, η διαχείριση χρησιμοποιείται με βάση ευέλικτες αποφάσεις ειδικών (για παράδειγμα, «θεμελιώδης» 8 ανάλυση των χρηματοπιστωτικών αγορών) 9 .

1.3. Κακώς δομημένο εξωτερικό περιβάλλον

Το περιβάλλον στο οποίο τα στελέχη της διοίκησης αναγκάζονται να εργαστούν χαρακτηρίζεται όχι μόνο ως ασταθές, αλλά και ως κακώς δομημένο. Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά είναι στενά αλληλένδετα, αλλά διαφορετικά. Ωστόσο, μερικές φορές αυτοί οι όροι χρησιμοποιούνται ως συνώνυμα.
Έτσι, ειδικοί από το Ινστιτούτο Επιστημών Ελέγχου της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, όταν ορίζουν ασθενώς δομημένα συστήματα, επισημαίνουν ορισμένες από τις ιδιότητές τους που είναι επίσης εγγενείς σε ασταθή συστήματα: «Οι δυσκολίες ανάλυσης διαδικασιών και λήψης αποφάσεων διαχείρισης σε τομείς όπως οικονομία, κοινωνιολογία, οικολογία κ.λπ. Οφείλονται σε μια σειρά από χαρακτηριστικά που είναι εγγενή σε αυτούς τους τομείς, και συγκεκριμένα: η πολύπλευρη φύση των διαδικασιών που συμβαίνουν σε αυτές (οικονομικές, κοινωνικές κ.λπ.) και η διασύνδεσή τους. Λόγω αυτού, είναι αδύνατο να απομονωθεί και να διεξαχθεί μια λεπτομερής μελέτη μεμονωμένων φαινομένων - όλα τα φαινόμενα που συμβαίνουν σε αυτά πρέπει να ληφθούν υπόψη στο σύνολό τους. η έλλειψη επαρκών ποσοτικών πληροφοριών σχετικά με τη δυναμική των διαδικασιών, η οποία μας αναγκάζει να προχωρήσουμε σε μια ποιοτική ανάλυση τέτοιων διαδικασιών. μεταβλητότητα της φύσης των διαδικασιών με την πάροδο του χρόνου κ.λπ. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, οικονομικά, κοινωνικά κ.λπ. Τα συστήματα ονομάζονται ασθενώς δομημένα συστήματα» 10.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ο όρος «αστάθεια» υποδηλώνει την αδυναμία ή τη δυσκολία πρόβλεψης της ανάπτυξης ενός συστήματος και η αδύναμη δομή υποδηλώνει την αδυναμία επισημοποίησής του. Τελικά, τα χαρακτηριστικά «αστάθεια» και «ασθενώς δομημένο», κατά τη γνώμη μου, αντανακλούν διαφορετικές πτυχές του ίδιου φαινομένου, αφού παραδοσιακά αντιλαμβανόμαστε ένα σύστημα που δεν μπορούμε να επισημοποιήσουμε και επομένως με απόλυτη ακρίβεια να προβλέψουμε την ανάπτυξή του (δηλαδή ένα ασθενώς δομημένο σύστημα ), ως ασταθής, επιρρεπής στο χάος. Επομένως, εδώ και περαιτέρω, ακολουθώντας τους συγγραφείς των άρθρων που μελετήθηκαν, θα χρησιμοποιήσω αυτούς τους όρους ως ισοδύναμους. Μερικές φορές οι ερευνητές, μαζί με τις παραπάνω έννοιες, χρησιμοποιούν τον όρο «σύνθετες καταστάσεις».
Έτσι, σε αντίθεση με τα τεχνικά συστήματα, τα οικονομικά, κοινωνικοπολιτικά και άλλα παρόμοια συστήματα χαρακτηρίζονται από την απουσία λεπτομερούς ποσοτικής περιγραφής των διαδικασιών που συμβαίνουν σε αυτά - οι πληροφορίες εδώ είναι ποιοτικής φύσης. Επομένως, για ασθενώς δομημένα συστήματα είναι αδύνατο να δημιουργηθούν επίσημα παραδοσιακά ποσοτικά μοντέλα. Συστήματα αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα, περιγραφή σε ποιοτικό επίπεδο και ασάφεια στην αξιολόγηση των συνεπειών ορισμένων αποφάσεων 11 .
Έτσι, η ανάλυση ενός ασταθούς εξωτερικού περιβάλλοντος (ασθενώς δομημένα συστήματα) είναι γεμάτη με πολλές δυσκολίες. Όταν τα λύνετε, χρειάζεστε τη διαίσθηση ενός ειδικού, την εμπειρία του, τη συνειρμική του σκέψη και τις εικασίες.
Τα εργαλεία υπολογιστών για τη γνωστική μοντελοποίηση καταστάσεων καθιστούν δυνατή την αντιμετώπιση μιας τέτοιας ανάλυσης. Αυτά τα εργαλεία χρησιμοποιούνται σε οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες εδώ και δεκαετίες, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να επιβιώσουν και να αναπτύξουν τις επιχειρήσεις τους, και τις αρχές να προετοιμάσουν αποτελεσματικούς κανονισμούς 12 . Η γνωστική μοντελοποίηση έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει τον εμπειρογνώμονα να προβληματιστεί σε βαθύτερο επίπεδο και να οργανώσει τις γνώσεις του, καθώς και να επισημοποιήσει τις ιδέες του για την κατάσταση στο μέτρο του δυνατού.

2. Γενική έννοια της γνωστικής ανάλυσης

Η γνωστική ανάλυση αναφέρεται μερικές φορές από τους ερευνητές ως «γνωστική δόμηση» 13 .
Η γνωστική ανάλυση θεωρείται ένα από τα πιο ισχυρά εργαλεία για τη μελέτη ενός ασταθούς και κακώς δομημένου περιβάλλοντος. Συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση των προβλημάτων που υπάρχουν στο περιβάλλον, στον εντοπισμό των αντιφάσεων και στην ποιοτική ανάλυση των συνεχιζόμενων διαδικασιών. Η ουσία της γνωστικής (γνωστικής) μοντελοποίησης - το βασικό σημείο της γνωστικής ανάλυσης - είναι να αντικατοπτρίζει τα πιο σύνθετα προβλήματα και τάσεις στην ανάπτυξη ενός συστήματος σε απλοποιημένη μορφή σε ένα μοντέλο, να διερευνήσει πιθανά σενάρια για την εμφάνιση καταστάσεων κρίσης, να βρουν τρόπους και προϋποθέσεις για την επίλυσή τους σε μια πρότυπη κατάσταση. Η χρήση γνωστικών μοντέλων αυξάνει ποιοτικά την εγκυρότητα των αποφάσεων διαχείρισης σε ένα περίπλοκο και ταχέως μεταβαλλόμενο περιβάλλον, απαλλάσσει τον ειδικό από τη «διαισθητική περιπλάνηση» και εξοικονομεί χρόνο για την κατανόηση και την ερμηνεία γεγονότων που συμβαίνουν στο σύστημα 14 .
ΣΕ ΚΑΙ. Maksimov και S.V. Ο Kachaev, για να εξηγήσει τις αρχές της χρήσης των γνωστικών τεχνολογιών πληροφοριών για τη βελτίωση της διαχείρισης, χρησιμοποιεί τη μεταφορά ενός πλοίου σε έναν φουρτουνιασμένο ωκεανό - το λεγόμενο μοντέλο «φρεγάτα-ωκεανός». Οι περισσότερες εμπορικές και μη κερδοσκοπικές δραστηριότητες σε ασταθή και κακώς δομημένα περιβάλλοντα «αναπόφευκτα ενέχουν κίνδυνο, που προκύπτει τόσο από την αβεβαιότητα των μελλοντικών συνθηκών λειτουργίας όσο και από την πιθανότητα λανθασμένων αποφάσεων που λαμβάνονται από τη διοίκηση…. Είναι πολύ σημαντικό για τη διοίκηση να μπορεί να προβλέψει τέτοιες δυσκολίες και να αναπτύξει στρατηγικές για να τις ξεπεράσει εκ των προτέρων, δηλ. έχουν εκ των προτέρων αναπτυχθεί κατευθυντήριες γραμμές για πιθανή συμπεριφορά». Αυτές οι εξελίξεις προτείνεται να πραγματοποιηθούν σε μοντέλα στα οποία το μοντέλο πληροφοριών του αντικειμένου ελέγχου ("φρεγάτα") αλληλεπιδρά με ένα μοντέλο του εξωτερικού περιβάλλοντος - οικονομικό, κοινωνικό, πολιτικό κ.λπ. ("ωκεανός"). «Σκοπός μιας τέτοιας μοντελοποίησης είναι να δώσει συστάσεις στη «φρεγάτα» για το πώς να διασχίσει τον «ωκεανό» με τη μικρότερη «προσπάθεια»... Ενδιαφέρον... είναι τρόποι επίτευξης του στόχου, λαμβάνοντας υπόψη τους ευνοϊκούς «άνεμους». » και «ρεύματα»... Οπότε, θέσαμε τον στόχο: να προσδιορίσουμε το «ροζ του ανέμου»... [ εξωτερικό περιβάλλον], και μετά θα δούμε ποιοι «άνεμοι» θα είναι ουραίοι άνεμοι, ποιοι αντίθετοι, πώς να τα χρησιμοποιήσει και πώς να ανακαλύψει τις ιδιότητες της εξωτερικής κατάστασης που είναι σημαντικές για... [το αντικείμενο]» 15 .
Έτσι, η ουσία της γνωστικής προσέγγισης είναι, όπως ήδη αναφέρθηκε, να βοηθήσει τον ειδικό να σκεφτεί την κατάσταση και να αναπτύξει την πιο αποτελεσματική στρατηγική διαχείρισης, βασισμένη όχι τόσο στη διαίσθησή του, αλλά σε διατεταγμένη και επαληθευμένη (όσο είναι δυνατόν) γνώση. για ένα πολύπλοκο σύστημα. Παραδείγματα χρήσης της γνωστικής ανάλυσης για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων θα συζητηθούν παρακάτω στην παράγραφο «8. Χρησιμοποιώντας ένα γνωστικό μοντέλο."

3. Στάδια γνωστικής ανάλυσης

Η γνωστική ανάλυση αποτελείται από πολλά στάδια, σε καθένα από τα οποία υλοποιείται μια συγκεκριμένη εργασία. Η συνεπής επίλυση αυτών των προβλημάτων οδηγεί στην επίτευξη του κύριου στόχου της γνωστικής ανάλυσης. Οι ερευνητές δίνουν διαφορετική ονοματολογία σταδίων ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες του/των αντικειμένου/ων που μελετώνται 16 . Αν συνοψίσουμε και γενικεύσουμε όλες αυτές τις προσεγγίσεις, μπορούμε να εντοπίσουμε τα ακόλουθα στάδια που είναι χαρακτηριστικά της γνωστικής ανάλυσης οποιασδήποτε κατάστασης.

Διατύπωση του σκοπού και των στόχων της μελέτης.
Μελέτη μιας περίπλοκης κατάστασης από την προοπτική του καθορισμένου στόχου: συλλογή, συστηματοποίηση, ανάλυση υφιστάμενων στατιστικών και ποιοτικών πληροφοριών σχετικά με το αντικείμενο ελέγχου και το εξωτερικό του περιβάλλον, προσδιορισμός των απαιτήσεων, συνθηκών και περιορισμών που είναι εγγενείς στην υπό μελέτη κατάσταση.
Προσδιορισμός των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν την εξέλιξη της κατάστασης.
Προσδιορισμός της σχέσης μεταξύ παραγόντων λαμβάνοντας υπόψη τις αλυσίδες αιτίου-αποτελέσματος (κατασκευή γνωστικού χάρτη με τη μορφή κατευθυνόμενου γραφήματος).
Μελέτη της δύναμης της αμοιβαίας επιρροής διαφορετικών παραγόντων. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται και τα δύο μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν ορισμένες επακριβώς προσδιορισμένες ποσοτικές σχέσεις μεταξύ παραγόντων και τις υποκειμενικές ιδέες του ειδικού σχετικά με μη τυπικές ποιοτικές σχέσεις μεταξύ παραγόντων.

(Σαν αποτέλεσμα της διέλευσης των σταδίων 3 – 5, δημιουργείται τελικά ένα γνωστικό μοντέλο της κατάστασης (σύστημα), το οποίο εμφανίζεται με τη μορφή λειτουργικού γραφήματος. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι τα στάδια 3 – 5 αντιπροσωπεύουν τη γνωστική μοντελοποίηση. λεπτομερέστερα, όλα αυτά τα στάδια και οι βασικές έννοιες της γνωστικής μοντελοποίησης θα συζητηθούν στις παραγράφους 4 – 7).

Έλεγχος της επάρκειας ενός γνωστικού μοντέλου μιας πραγματικής κατάστασης (επαλήθευση ενός γνωστικού μοντέλου).
Προσδιορισμός, χρησιμοποιώντας ένα γνωστικό μοντέλο, πιθανών επιλογών για την ανάπτυξη μιας κατάστασης (συστήματος) 17, ανακάλυψη τρόπων, μηχανισμών επιρροής της κατάστασης προκειμένου να επιτευχθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα, πρόληψη ανεπιθύμητων συνεπειών, δηλαδή ανάπτυξη στρατηγικής διαχείρισης. Ορισμός στόχου, επιθυμητές κατευθύνσεις και τη δύναμη της αλλαγής των τάσεων της διαδικασίας στην κατάσταση. Επιλέγοντας ένα σύνολο μέτρων (ένα σύνολο παραγόντων ελέγχου), προσδιορίζοντας την πιθανή και επιθυμητή ισχύ και την κατεύθυνση επιρροής τους στην κατάσταση (συγκεκριμένη πρακτική εφαρμογή του γνωστικού μοντέλου).

Ας εξετάσουμε αναλυτικά καθένα από τα παραπάνω στάδια (με εξαίρεση το πρώτο και το δεύτερο, που είναι ουσιαστικά προπαρασκευαστικά), τους μηχανισμούς υλοποίησης των συγκεκριμένων εργασιών κάθε σταδίου, καθώς και τα προβλήματα που προκύπτουν σε διαφορετικά στάδια της γνωστικής ανάλυσης .

4. Στόχοι, στάδια και βασικές έννοιες της γνωστικής μοντελοποίησης

Το βασικό στοιχείο της γνωστικής ανάλυσης είναι η κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου.

4. 1. Ο σκοπός της οικοδόμησης ενός γνωστικού μοντέλου

Η γνωστική μοντελοποίηση συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της προβληματικής κατάστασης, στον εντοπισμό των αντιφάσεων και στην ποιοτική ανάλυση του συστήματος. Ο σκοπός της μοντελοποίησης είναι να σχηματίσει και να διευκρινίσει μια υπόθεση σχετικά με τη λειτουργία του υπό μελέτη αντικειμένου, που θεωρείται ως ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από ξεχωριστά, αλλά αλληλένδετα στοιχεία και υποσυστήματα. Προκειμένου να κατανοηθεί και να αναλυθεί η συμπεριφορά ενός πολύπλοκου συστήματος, κατασκευάζεται ένα δομικό διάγραμμα των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος των στοιχείων του συστήματος. Η ανάλυση αυτών των συνδέσεων είναι απαραίτητη για την εφαρμογή διαφόρων ελέγχων διαδικασίας στο σύστημα 18.

4.2. Στάδια γνωστικής μοντελοποίησης

Σε γενικές γραμμές, τα στάδια της γνωστικής μοντελοποίησης συζητούνται παραπάνω. Οι εργασίες των ειδικών από το IPU RAS περιέχουν μια λεπτομερή περιγραφή αυτών των σταδίων. Ας επισημάνουμε τα κυριότερα.

Προσδιορισμός παραγόντων που χαρακτηρίζουν την προβληματική κατάσταση, ανάπτυξη του συστήματος (περιβάλλον). Για παράδειγμα, η ουσία του προβλήματος των μη πληρωμών φόρων μπορεί να διατυπωθεί στους παράγοντες «Φορολογικές μη πληρωμές», «Είσπραξη φόρων», «Έσοδα προϋπολογισμού», «Έξοδα προϋπολογισμού», «Έλλειμμα προϋπολογισμού» κ.λπ.
Προσδιορισμός συνδέσεων μεταξύ παραγόντων. Καθορισμός της κατεύθυνσης των επιρροών και των αμοιβαίων επιρροών μεταξύ των παραγόντων. Για παράδειγμα, ο παράγοντας «Επίπεδο φορολογικής επιβάρυνσης» επηρεάζει τη «Μη καταβολή φόρων».
Προσδιορισμός της φύσης της επιρροής (θετική, αρνητική, +\-) Για παράδειγμα, μια αύξηση (μείωση) του παράγοντα "Επίπεδο φορολογικής επιβάρυνσης" αυξάνεται (μειώνεται) "Μη καταβολή φόρων" - θετικός αντίκτυπος. και η αύξηση (μείωση) του παράγοντα «Είσπραξη Φόρων» μειώνει (αυξάνει) τη «Μη καταβολή φόρων» - αρνητικό αντίκτυπο. (Σε αυτό το στάδιο, ένας γνωστικός χάρτης κατασκευάζεται με τη μορφή κατευθυνόμενου γραφήματος.)
Προσδιορισμός της ισχύος επιρροής και της αμοιβαίας επιρροής παραγόντων (αδύναμος, ισχυρός) Για παράδειγμα, μια αύξηση (μείωση) του παράγοντα «Επίπεδο φορολογικής επιβάρυνσης» αυξάνει σημαντικά (μειώνεται) «Μη καταβολή φόρων» 19 (Τελική κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου με τη μορφή λειτουργικού γραφήματος).

Έτσι, το γνωστικό μοντέλο περιλαμβάνει έναν γνωστικό χάρτη (κατευθυνόμενο γράφημα) και βάρη τόξων γραφήματος (αξιολόγηση αμοιβαίας επιρροής ή επιρροής παραγόντων). Κατά τον προσδιορισμό των βαρών των τόξων, το κατευθυνόμενο γράφημα μετατρέπεται σε λειτουργικό.
Προβλήματα προσδιορισμού παραγόντων, αξιολόγησης της αμοιβαίας επιρροής παραγόντων και τυπολογίας των παραγόντων θα συζητηθούν στις παραγράφους 5 και 6. Εδώ θα εξετάσουμε τέτοιες βασικές έννοιες της γνωστικής μοντελοποίησης όπως ένας γνωστικός χάρτης και ένα λειτουργικό γράφημα.

4.3. Κατευθυνόμενο γράφημα (γνωστικός χάρτης)

Στο πλαίσιο της γνωστικής προσέγγισης, οι όροι «γνωστικός χάρτης» και «κατευθυνόμενο γράφημα» χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά. αν και, αυστηρά μιλώντας, η έννοια του κατευθυνόμενου γραφήματος είναι ευρύτερη και ο όρος «γνωστικός χάρτης» υποδηλώνει μόνο μία από τις εφαρμογές ενός κατευθυνόμενου γραφήματος.
Ένας γνωστικός χάρτης αποτελείται από παράγοντες (στοιχεία του συστήματος) και συνδέσεις μεταξύ τους.
Προκειμένου να κατανοηθεί και να αναλυθεί η συμπεριφορά ενός πολύπλοκου συστήματος, κατασκευάζεται ένα δομικό διάγραμμα των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος των στοιχείων του συστήματος (παράγοντες κατάστασης). Δύο στοιχεία του συστήματος Α και Β απεικονίζονται στο διάγραμμα ως ξεχωριστά σημεία (κορυφές) που συνδέονται με ένα προσανατολισμένο τόξο, εάν το στοιχείο Α συνδέεται με το στοιχείο Β με σχέση αιτίου-αποτελέσματος: Α α Β, όπου: Α είναι η αιτία, το Β είναι το αποτέλεσμα.
Οι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν ο ένας τον άλλον και αυτή η επιρροή, όπως ήδη αναφέρθηκε, μπορεί να είναι θετική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε αύξηση (μείωση) σε έναν άλλο παράγοντα και αρνητική, όταν μια αύξηση (μείωση) σε έναν παράγοντα οδηγεί σε μείωση (αύξηση). ) άλλος παράγοντας 20 . Επιπλέον, η επιρροή μπορεί επίσης να έχει μεταβλητό πρόσημο ανάλογα με πιθανές πρόσθετες συνθήκες.
Παρόμοια σχήματα για την αναπαράσταση σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος χρησιμοποιούνται ευρέως για την ανάλυση πολύπλοκων συστημάτων στην οικονομία και την κοινωνιολογία.
Ένα παράδειγμα γνωστικού χάρτη κάποιας οικονομικής κατάστασης φαίνεται στο Σχ. 1.

Εικόνα 1. Κατευθυνόμενο γράφημα 21.

4.4. Λειτουργικό γράφημα (ολοκληρώνει την κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου)
Ένας γνωστικός χάρτης αντικατοπτρίζει μόνο το γεγονός ότι οι παράγοντες επηρεάζουν ο ένας τον άλλον. Δεν αντικατοπτρίζει τη λεπτομερή φύση αυτών των επιρροών, ούτε τη δυναμική των αλλαγών στις επιρροές ανάλογα με τις αλλαγές στην κατάσταση, ούτε τις προσωρινές αλλαγές στους ίδιους τους παράγοντες. Το να ληφθούν υπόψη όλες αυτές οι συνθήκες απαιτεί μια μετάβαση στο επόμενο επίπεδο δόμησης της πληροφορίας, δηλαδή σε ένα γνωστικό μοντέλο.
Σε αυτό το επίπεδο, κάθε σύνδεση μεταξύ των παραγόντων του γνωστικού χάρτη αποκαλύπτεται από αντίστοιχες εξαρτήσεις, καθεμία από τις οποίες μπορεί να περιέχει τόσο ποσοτικές (μετρήσιμες) μεταβλητές όσο και ποιοτικές (μη μετρημένες). Σε αυτή την περίπτωση, οι ποσοτικές μεταβλητές παρουσιάζονται φυσικά με τη μορφή των αριθμητικών τους τιμών. Κάθε ποιοτική μεταβλητή σχετίζεται με ένα σύνολο γλωσσικών μεταβλητών που αντικατοπτρίζουν τις διαφορετικές καταστάσεις αυτής της ποιοτικής μεταβλητής (για παράδειγμα, η ζήτηση των καταναλωτών μπορεί να είναι «αδύναμη», «μέτρια», «συναρπαστική» κ.λπ.) και κάθε γλωσσική μεταβλητή αντιστοιχεί σε ένα ορισμένο αριθμητικό ισοδύναμο σε κλίμακα. Καθώς η γνώση συσσωρεύεται σχετικά με τις διαδικασίες που συμβαίνουν στην υπό μελέτη κατάσταση, καθίσταται δυνατό να αποκαλυφθεί με περισσότερες λεπτομέρειες η φύση των συνδέσεων μεταξύ των παραγόντων.
Τυπικά, ένα γνωστικό μοντέλο μιας κατάστασης μπορεί, όπως ένας γνωστικός χάρτης, να αναπαρασταθεί από ένα γράφημα, αλλά κάθε τόξο σε αυτό το γράφημα αντιπροσωπεύει ήδη μια συγκεκριμένη λειτουργική σχέση μεταξύ των αντίστοιχων παραγόντων. εκείνοι. το γνωστικό μοντέλο της κατάστασης αντιπροσωπεύεται από ένα λειτουργικό γράφημα 22.
Ένα παράδειγμα λειτουργικού γραφήματος που αντικατοπτρίζει την κατάσταση σε μια περιοχή υπό όρους παρουσιάζεται στο Σχήμα. 2.

Εικόνα 2. Λειτουργικό γράφημα 23.
Σημειώστε ότι αυτό το μοντέλο είναι ένα μοντέλο επίδειξης, επομένως πολλοί περιβαλλοντικοί παράγοντες δεν λαμβάνονται υπόψη.

5. Είδη παραγόντων
Για να δομήσουν μια κατάσταση (σύστημα), οι ερευνητές χωρίζουν τους παράγοντες (στοιχεία) σε διάφορες ομάδες, καθεμία από τις οποίες έχει ορισμένες ιδιαιτερότητες, δηλαδή έναν λειτουργικό ρόλο στη μοντελοποίηση. Επιπλέον, ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες της αναλυόμενης κατάστασης (συστήματος), η τυπολογία των παραγόντων (στοιχείων) μπορεί να είναι διαφορετική. Εδώ θα επισημάνω ορισμένους τύπους παραγόντων που χρησιμοποιούνται στη γνωστική μοντελοποίηση των περισσότερων συστημάτων (καταστάσεις, περιβάλλοντα).
Πρώτον, μεταξύ όλων των παραγόντων που ανιχνεύθηκαν, διακρίνονται βασικοί παράγοντες (αυτοί που επηρεάζουν σημαντικά την κατάσταση και περιγράφουν την ουσία του προβλήματος) και «περιττούς» (ασήμαντους) παράγοντες που «συνδέονται ασθενώς» με τον «πυρήνα» των βασικών παραγόντων 24. .
Όταν αναλύει μια συγκεκριμένη κατάσταση, ένας ειδικός συνήθως γνωρίζει ή υποθέτει ποιες αλλαγές σε βασικούς παράγοντες είναι επιθυμητές για αυτόν. Οι παράγοντες που ενδιαφέρουν περισσότερο τον ειδικό ονομάζονται παράγοντες στόχοι. ΣΕ ΚΑΙ. Μαξίμοφ, Ε.Κ. Kornoushenko, S.V. Ο Kachaev περιγράφει τους παράγοντες στόχους ως εξής: «Αυτοί είναι οι παράγοντες «εκροής» του γνωστικού μοντέλου. Το καθήκον της ανάπτυξης λύσεων για τη διαχείριση των διαδικασιών σε μια κατάσταση είναι να εξασφαλιστούν οι επιθυμητές αλλαγές στους παράγοντες στόχους· αυτός είναι ο στόχος της διοίκησης. Ένας στόχος θεωρείται σωστά καθορισμένος εάν οι επιθυμητές αλλαγές σε ορισμένους παράγοντες στόχους δεν οδηγούν σε ανεπιθύμητες αλλαγές σε άλλους παράγοντες στόχους» 25.
Στο αρχικό σύνολο των βασικών παραγόντων, προσδιορίζεται ένα σύνολο λεγόμενων παραγόντων ελέγχου - παράγοντες «εισαγωγής» του γνωστικού μοντέλου, μέσω των οποίων οι επιρροές ελέγχου παρέχονται στο μοντέλο. Μια ενέργεια ελέγχου θεωρείται συνεπής με τον στόχο εάν δεν προκαλεί ανεπιθύμητες αλλαγές σε κανέναν από τους παράγοντες στόχους» 26. Για τον προσδιορισμό των παραγόντων ελέγχου, προσδιορίζονται οι παράγοντες που επηρεάζουν τους στόχους. Οι παράγοντες ελέγχου στο μοντέλο θα είναι πιθανοί μοχλοί επιρροής στην κατάσταση 27 .
Η επίδραση των παραγόντων ελέγχου συνοψίζεται στην έννοια του "διάνυσμα ενεργειών ελέγχου" - ένα σύνολο παραγόντων, καθένας από τους οποίους παρέχεται με έναν παλμό ελέγχου μιας δεδομένης τιμής 28 .
Οι παράγοντες της κατάστασης (ή στοιχεία του συστήματος) μπορούν επίσης να χωριστούν σε εσωτερικούς (που ανήκουν στο ίδιο το αντικείμενο ελέγχου και υπό τον περισσότερο ή λιγότερο πλήρη έλεγχο της διαχείρισης) και σε εξωτερικούς (αντανακλώντας τον αντίκτυπο στην κατάσταση ή το σύστημα εξωτερικών δυνάμεων που μπορεί να δεν ελέγχονται ή ελέγχονται μόνο έμμεσα από το υποκείμενο του ελέγχου) .
Οι εξωτερικοί παράγοντες συνήθως χωρίζονται σε προβλέψιμους, η εμφάνιση και η συμπεριφορά των οποίων μπορούν να προβλεφθούν με βάση την ανάλυση των διαθέσιμων πληροφοριών και σε απρόβλεπτους, για τη συμπεριφορά των οποίων ο ειδικός μαθαίνει μόνο μετά την εμφάνισή τους 29 .
Μερικές φορές οι ερευνητές εντοπίζουν τους λεγόμενους παράγοντες δείκτη που αντικατοπτρίζουν και εξηγούν την εξέλιξη των διαδικασιών σε μια προβληματική κατάσταση (σύστημα, περιβάλλον) 30 . Για παρόμοιους σκοπούς, χρησιμοποιείται επίσης η έννοια των ολοκληρωτικών δεικτών (παράγοντες), με αλλαγές στις οποίες μπορεί κανείς να κρίνει τις γενικές τάσεις σε αυτόν τον τομέα 31 .
Οι παράγοντες χαρακτηρίζονται επίσης από μια τάση αλλαγής των αξιών τους. Διακρίνονται οι ακόλουθες τάσεις: ανάπτυξη, πτώση. Εάν δεν υπάρχει αλλαγή στον παράγοντα, λέγεται ότι δεν υπάρχει τάση ή μηδενική τάση 32 .
Τέλος, θα πρέπει να σημειωθεί ότι είναι δυνατός ο εντοπισμός αιτιολογικών παραγόντων και παραγόντων επίδρασης, βραχυπρόθεσμοι και μακροπρόθεσμοι παράγοντες.

6. Κύρια προβλήματα κατασκευής γνωστικού μοντέλου
Υπάρχουν δύο βασικά προβλήματα στην κατασκευή ενός γνωστικού μοντέλου.
Πρώτον, οι δυσκολίες προκαλούνται από τον εντοπισμό παραγόντων (στοιχεία του συστήματος) και τους παράγοντες κατάταξης (επιλογή βασικών και δευτερευόντων) (στο στάδιο της κατασκευής ενός κατευθυνόμενου γραφήματος).
Δεύτερον, προσδιορισμός του βαθμού αμοιβαίας επιρροής των παραγόντων (καθορισμός των βαρών των τόξων του γραφήματος) (στο στάδιο της κατασκευής ενός λειτουργικού γραφήματος).

6.1. Προσδιορισμός παραγόντων (στοιχεία του συστήματος)

Μπορεί να δηλωθεί ότι οι ερευνητές δεν έχουν αναπτύξει έναν σαφή αλγόριθμο για τον προσδιορισμό των στοιχείων των υπό μελέτη συστημάτων. Υποτίθεται ότι οι παράγοντες κατάστασης που μελετώνται είναι ήδη γνωστοί στον ειδικό που διεξάγει τη γνωστική ανάλυση.
Συνήθως, όταν εξετάζουμε μεγάλα (για παράδειγμα, μακροοικονομικά) συστήματα, χρησιμοποιείται η λεγόμενη ανάλυση PEST (Πολιτική - πολιτική, Οικονομία - οικονομία, Κοινωνία - κοινωνία, Τεχνολογία - τεχνολογία), η οποία περιλαμβάνει τον εντοπισμό 4 κύριων ομάδων παραγόντων μέσω των οποίων η πολιτική , οικονομικές, κοινωνικοπολιτιστικές και τεχνολογικές πτυχές του περιβάλλοντος 33. Αυτή η προσέγγιση είναι γνωστή σε όλες τις κοινωνικοοικονομικές επιστήμες.
Η ανάλυση PEST είναι ένα εργαλείο για την ιστορικά καθιερωμένη στρατηγική ανάλυση τεσσάρων στοιχείων του εξωτερικού περιβάλλοντος. Επιπλέον, για κάθε συγκεκριμένο σύνθετο αντικείμενο υπάρχει το δικό του ειδικό σύνολο βασικών παραγόντων που επηρεάζουν άμεσα και πιο σημαντικά το αντικείμενο. Η ανάλυση καθεμιάς από τις πτυχές που προσδιορίζονται πραγματοποιείται συστηματικά, αφού στη ζωή όλες αυτές οι πτυχές είναι στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους 34 .
Επιπλέον, θεωρείται ότι ο ειδικός μπορεί να κρίνει την ονοματολογία των παραγόντων σύμφωνα με τις υποκειμενικές του ιδέες. Έτσι, η «θεμελιώδης» ανάλυση των οικονομικών καταστάσεων, κοντά σε ορισμένες παραμέτρους στη γνωστική ανάλυση, βασίζεται σε ένα σύνολο βασικών παραγόντων (οικονομικούς και οικονομικούς δείκτες) - τόσο μακροοικονομικούς όσο και κατώτερους, τόσο μακροπρόθεσμους όσο και βραχυπρόθεσμους. Αυτοί οι παράγοντες, σύμφωνα με τη «θεμελιώδη» προσέγγιση, καθορίζονται με βάση την κοινή λογική 35.
Έτσι, το μόνο συμπέρασμα που μπορεί να εξαχθεί σχετικά με τη διαδικασία προσδιορισμού παραγόντων είναι ότι ο αναλυτής, για την επιδίωξη αυτού του στόχου, πρέπει να καθοδηγείται από έτοιμες γνώσεις διαφόρων κοινωνικοοικονομικών επιστημών που εμπλέκονται στη συγκεκριμένη μελέτη διαφόρων συστημάτων, όπως καθώς και την εμπειρία και τη διαίσθησή του.

6.2. Δύο προσεγγίσεις για τον προσδιορισμό των σχέσεων μεταξύ παραγόντων

Για να αντικατοπτριστεί η φύση της αλληλεπίδρασης των παραγόντων, χρησιμοποιούνται θετικές και κανονιστικές προσεγγίσεις.
Η θετική προσέγγιση βασίζεται στη συνεκτίμηση της αντικειμενικής φύσης της αλληλεπίδρασης των παραγόντων και μας επιτρέπει να σχεδιάσουμε τόξα, να ορίσουμε σημάδια (+ / -) και ακριβή βάρη σε αυτά, δηλαδή να αντικατοπτρίσουμε τη φύση αυτής της αλληλεπίδρασης. Αυτή η προσέγγιση είναι εφαρμόσιμη εάν η σχέση μεταξύ παραγόντων μπορεί να επισημοποιηθεί και να εκφραστεί με μαθηματικούς τύπους που καθορίζουν ακριβείς ποσοτικές σχέσεις.
Ωστόσο, δεν περιγράφονται όλα τα πραγματικά συστήματα και τα υποσυστήματα τους με έναν ή τον άλλο μαθηματικό τύπο. Μπορούμε να πούμε ότι έχουν επισημοποιηθεί μόνο ορισμένες ειδικές περιπτώσεις αλληλεπίδρασης παραγόντων. Επιπλέον, όσο πιο περίπλοκο είναι το σύστημα, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να περιγραφεί πλήρως χρησιμοποιώντας παραδοσιακά μαθηματικά μοντέλα. Αυτό οφείλεται κυρίως στις θεμελιώδεις ιδιότητες των ασταθών, ασθενώς δομημένων συστημάτων που περιγράφονται στην παράγραφο 1. Επομένως, η θετική προσέγγιση συμπληρώνεται από την κανονιστική.
Η κανονιστική προσέγγιση βασίζεται σε μια υποκειμενική, αξιολογική αντίληψη της αλληλεπίδρασης των παραγόντων και η χρήση της καθιστά επίσης δυνατή την αντιστοίχιση βαρών στα τόξα, δηλαδή να αντικατοπτρίζει τη δύναμη (ένταση) της αλληλεπίδρασης των παραγόντων. Ο προσδιορισμός της επιρροής παραγόντων μεταξύ τους και η αξιολόγηση αυτών των επιρροών βασίζονται στις «εκτιμήσεις» του ειδικού και εκφράζονται ποσοτικά χρησιμοποιώντας την κλίμακα [-1,1] ή γλωσσικές μεταβλητές όπως «ισχυρή», «αδύναμη», «μέτρια» 36 . Με άλλα λόγια, με μια κανονιστική προσέγγιση, ο ειδικός βρίσκεται αντιμέτωπος με το καθήκον να προσδιορίσει διαισθητικά την ισχύ της αμοιβαίας επιρροής των παραγόντων, με βάση τις γνώσεις του για την ποιοτική σχέση.
Επιπλέον, όπως ήδη αναφέρθηκε, ο ειδικός πρέπει να προσδιορίσει την αρνητική ή θετική φύση της επιρροής των παραγόντων και όχι μόνο τη δύναμη της επιρροής. Κατά την εκτέλεση αυτής της εργασίας, είναι προφανώς δυνατό να χρησιμοποιηθούν οι δύο προσεγγίσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω.

6.3.Παραδείγματα αναγνώρισης παραγόντων και συνδέσεων μεταξύ τους
Ας δώσουμε μερικά παραδείγματα που χρησιμοποιήθηκαν από τους ερευνητές για να επεξηγήσουν τον εντοπισμό των παραγόντων και τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ τους.
Έτσι, οι V. Maksimov, S. Kachaev και E. Kornoushenko, για να οικοδομήσουν ένα γνωστικό μοντέλο των διαδικασιών που συμβαίνουν σε μια οικονομία κρίσης, προσδιορίζουν τους ακόλουθους βασικούς παράγοντες: 1. Ακαθάριστο εγχώριο προϊόν (ΑΕΠ). 2. Συνολική ζήτηση. 3. Πληθωρισμός. 4. Αποταμιεύσεις. 5. Κατανάλωση. 6. Επενδύσεις. 7. Δημόσιες συμβάσεις. 8. Ανεργία. 9. Προσφορά χρημάτων. 10. Πληρωμές κρατικών μεταφορών. 11. Κρατικές δαπάνες. 12. Κυβερνητικά έσοδα. 13. Έλλειμμα του κρατικού προϋπολογισμού. 14. Φόροι. 15. Μη καταβολή φόρων· 16. Επιτόκιο; 17. Ζήτηση χρημάτων 37.
Οι V. Maksimov, E. Grebenyuk, E. Kornoushenko στο άρθρο «Βασική και τεχνική ανάλυση: ενοποίηση δύο προσεγγίσεων» δίνουν ένα άλλο παράδειγμα προσδιορισμού παραγόντων και αποκαλύπτουν τη φύση των συνδέσεων μεταξύ τους: «Οι πιο σημαντικοί οικονομικοί δείκτες που επηρεάζουν την χρηματιστήριο στις ΗΠΑ και την Ευρώπη είναι: το ακαθάριστο εθνικό προϊόν (ΑΕΠ), ο δείκτης βιομηχανικής παραγωγής (ΔΤΚ), ο δείκτης τιμών καταναλωτή (ΔΤΚ), ο δείκτης τιμών παραγωγού (ΔΤΚ), το ποσοστό ανεργίας, η τιμή του πετρελαίου, η ισοτιμία δολαρίου... Εάν η αγορά αναπτύσσεται και οι οικονομικοί δείκτες επιβεβαιώνουν σταθερή οικονομική ανάπτυξη, τότε μπορούμε να περιμένουμε περαιτέρω άνοδο των τιμών... Ανοδική τιμή των μετοχών αν αυξάνονται τα κέρδη της εταιρείας και υπάρχει προοπτική περαιτέρω ανάπτυξής τους... Εάν η πραγματική Οι ρυθμοί ανάπτυξης των οικονομικών δεικτών αποκλίνουν από τους αναμενόμενους, γεγονός που οδηγεί σε πανικό στη χρηματιστηριακή αγορά και σε απότομες μεταβολές της. Η μεταβολή στο ακαθάριστο εθνικό προϊόν είναι συνήθως 3-5% ετησίως. Εάν η ετήσια αύξηση του ΑΕΠ υπερβαίνει το 5%, τότε αυτό ονομάζεται οικονομική έκρηξη, η οποία μπορεί τελικά να οδηγήσει σε κραχ της αγοράς. Οι αλλαγές στο ΑΕΠ μπορούν να προβλεφθούν από αλλαγές στον δείκτη της μεταποιητικής βιομηχανίας. Μια απότομη αύξηση του IPI υποδηλώνει πιθανή αύξηση του πληθωρισμού, η οποία οδηγεί σε πτώση της αγοράς. Η αύξηση του ΔΤΚ και του ΔΤΚ και των τιμών του πετρελαίου οδηγεί επίσης σε πτώση της αγοράς. Τα υψηλά ποσοστά ανεργίας στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη (πάνω από 6%) αναγκάζουν τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να μειώσουν το τραπεζικό επιτόκιο, γεγονός που οδηγεί σε ανάκαμψη της οικονομίας και άνοδο των τιμών των μετοχών. Εάν η ανεργία μειωθεί σταδιακά, η αγορά δεν αντιδρά σε αυτές τις αλλαγές. Εάν το επίπεδό του πέσει απότομα και γίνει μικρότερο από την αναμενόμενη τιμή, τότε η αγορά αρχίζει να πέφτει, επειδή μια απότομη μείωση της ανεργίας μπορεί να αυξήσει το επίπεδο του πληθωρισμού πέρα ​​από το αναμενόμενο επίπεδο» 38.

6.4. Το πρόβλημα του προσδιορισμού της ισχύος επιρροής των παραγόντων

Έτσι, το πιο σημαντικό πρόβλημα της γνωστικής μοντελοποίησης είναι ο εντοπισμός των βαρών των τόξων του γραφήματος - δηλαδή η ποσοτική αξιολόγηση της αμοιβαίας επιρροής ή επιρροής παραγόντων. Το γεγονός είναι ότι η γνωστική προσέγγιση χρησιμοποιείται κατά τη μελέτη ενός ασταθούς, ασθενώς δομημένου περιβάλλοντος. Ας θυμίσουμε ότι τα χαρακτηριστικά του είναι: μεταβλητότητα, δυσκολία επισημοποίησης, πολυπαραγοντικός χαρακτήρας κ.λπ. Αυτή είναι η ιδιαιτερότητα όλων των συστημάτων στα οποία περιλαμβάνονται άνθρωποι. Επομένως, η μη λειτουργικότητα των παραδοσιακών μαθηματικών μοντέλων σε πολλές περιπτώσεις δεν αποτελεί μεθοδολογικό ελάττωμα της γνωστικής ανάλυσης, αλλά θεμελιώδη ιδιότητα του αντικειμένου της έρευνας 39 .

Έτσι, το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των περισσότερων καταστάσεων που μελετώνται στη θεωρία διαχείρισης είναι η παρουσία σκεπτόμενων συμμετεχόντων σε αυτές, ο καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει την κατάσταση με τον δικό του τρόπο και παίρνει ορισμένες αποφάσεις με βάση την αντίληψή τους. Όπως σημείωσε ο J. Soros στο βιβλίο του «The Alchemy of Finance», «Όταν υπάρχουν σκεπτόμενοι συμμετέχοντες σε μια κατάσταση, η αλληλουχία των γεγονότων δεν οδηγεί απευθείας από το ένα σύνολο παραγόντων στο άλλο. Αντίθετα, διασταυρώνει... συνδέει παράγοντες με τις αντιλήψεις τους και τις αντιλήψεις με παράγοντες». Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι «οι διαδικασίες στην κατάσταση δεν οδηγούν σε ισορροπία, αλλά σε μια ατέρμονη διαδικασία αλλαγής» 40. Επομένως, μια αξιόπιστη πρόβλεψη της συμπεριφοράς των διαδικασιών σε μια κατάσταση είναι αδύνατη χωρίς να ληφθεί υπόψη η αξιολόγηση αυτής της κατάστασης από τους συμμετέχοντες και οι δικές τους υποθέσεις σχετικά με πιθανές ενέργειες. Ο J. Soros ονόμασε αυτό το χαρακτηριστικό ορισμένων συστημάτων ανακλαστικότητα.
Οι τυποποιημένες ποσοτικές εξαρτήσεις παραγόντων περιγράφονται με διαφορετικούς τύπους (μοτίβα), ανάλογα με το αντικείμενο της μελέτης, δηλαδή με τους ίδιους τους παράγοντες. Ωστόσο, όπως ήδη αναφέρθηκε, η κατασκευή ενός παραδοσιακού μαθηματικού μοντέλου δεν είναι πάντα δυνατή.

Το πρόβλημα της καθολικής επισημοποίησης της αμοιβαίας επιρροής των παραγόντων δεν έχει ακόμη λυθεί και είναι απίθανο να λυθεί ποτέ.

Επομένως, είναι απαραίτητο να συμβιβαστείτε με το γεγονός ότι δεν είναι πάντα δυνατό να περιγραφούν οι σχέσεις των παραγόντων με μαθηματικούς τύπους, δηλ. Δεν είναι πάντα δυνατός ο ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός των εξαρτήσεων 41 .
Επομένως, στη γνωστική μοντελοποίηση, κατά την εκτίμηση των βαρών των τόξων, όπως αναφέρθηκε, συχνά λαμβάνεται υπόψη η υποκειμενική γνώμη του ειδικού 42. Το κύριο καθήκον στην περίπτωση αυτή είναι η αντιστάθμιση της υποκειμενικότητας και της διαστρέβλωσης των αξιολογήσεων μέσω διαφόρων τύπων διαδικασιών επαλήθευσης.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο έλεγχος της συνέπειας των αξιολογήσεων του ειδικού συνήθως δεν αρκεί. Ο κύριος στόχος της διαδικασίας επεξεργασίας των υποκειμενικών απόψεων ενός εμπειρογνώμονα είναι να τον βοηθήσει να προβληματιστεί, να κατανοήσει και να συστηματοποιήσει με μεγαλύτερη σαφήνεια τις γνώσεις του, να αξιολογήσει τη συνέπεια και την επάρκειά τους στην πραγματικότητα.

Κατά τη διαδικασία εξαγωγής της εξειδικευμένης γνώσης, υπάρχει μια αλληλεπίδραση μεταξύ του ειδικού - της πηγής της γνώσης - και ενός γνωστικού επιστήμονα (τεχνικός γνώσης) ή με ένα πρόγραμμα υπολογιστή, το οποίο καθιστά δυνατή την παρακολούθηση της προόδου του συλλογισμού των ειδικών κατά την αποφάσεις και να εντοπίσουν τη δομή των ιδεών τους για το αντικείμενο της έρευνας 43 .
Οι διαδικασίες για τον έλεγχο και την επισημοποίηση των γνώσεων ενός ειδικού περιγράφονται λεπτομερέστερα στο άρθρο του A.A. Kulinich «Σύστημα γνωστικής μοντελοποίησης «Canva»» 44.

7. Έλεγχος καταλληλότητας του μοντέλου
Οι ερευνητές έχουν προτείνει διάφορες επίσημες διαδικασίες για τον έλεγχο της καταλληλότητας του κατασκευασμένου μοντέλου 45 . Ωστόσο, δεδομένου ότι το μοντέλο δεν βασίζεται μόνο σε επίσημες σχέσεις μεταξύ παραγόντων, οι μαθηματικές μέθοδοι για τον έλεγχο της ορθότητάς του δεν παρέχουν πάντα μια ακριβή εικόνα. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές πρότειναν ένα είδος «ιστορικής μεθόδου» για να ελέγξουν την επάρκεια του μοντέλου. Με άλλα λόγια, το αναπτυγμένο μοντέλο μιας κατάστασης εφαρμόζεται σε παρόμοιες καταστάσεις που υπήρχαν στο παρελθόν και των οποίων η δυναμική είναι γνωστή 46 . Εάν το μοντέλο αποδειχθεί λειτουργικό (δηλαδή παράγει προβλέψεις που συμπίπτουν με την πραγματική πορεία των γεγονότων), αναγνωρίζεται ως σωστό. Φυσικά, καμία μεμονωμένη μέθοδος επαλήθευσης μοντέλου δεν είναι εξαντλητική, επομένως είναι σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε ένα σύνολο διαδικασιών για την επαλήθευση της ορθότητας.

8. Χρήση γνωστικού μοντέλου

8.1. Εφαρμογή γνωστικών μοντέλων σε συστήματα υποστήριξης αποφάσεων
Ο κύριος σκοπός του γνωστικού μοντέλου είναι να βοηθήσει τον ειδικό στη διαδικασία της γνώσης και, κατά συνέπεια, να αναπτύξει τη σωστή απόφαση. Ως εκ τούτου, η γνωστική προσέγγιση χρησιμοποιείται σε συστήματα υποστήριξης αποφάσεων.
Το γνωστικό μοντέλο οπτικοποιεί και οργανώνει πληροφορίες σχετικά με το περιβάλλον, την πρόθεση, τους στόχους και τις ενέργειες. Ταυτόχρονα, η οπτικοποίηση εκτελεί μια σημαντική γνωστική λειτουργία, απεικονίζοντας όχι μόνο τα αποτελέσματα των ενεργειών του υποκειμένου της διαχείρισης, αλλά και προτείνοντάς του τρόπους ανάλυσης και δημιουργίας επιλογών λήψης αποφάσεων 47 .
Ωστόσο, το γνωστικό μοντέλο χρησιμεύει όχι μόνο στη συστηματοποίηση και «διευκρίνιση» των γνώσεων του ειδικού, αλλά και στον εντοπισμό των πιο πλεονεκτικών «σημείων εφαρμογής» των ενεργειών ελέγχου του αντικειμένου της διοίκησης 48 . Με άλλα λόγια, το γνωστικό μοντέλο εξηγεί ποιος παράγοντας ή σχέση παραγόντων πρέπει να επηρεαστεί, με ποια δύναμη και προς ποια κατεύθυνση για να επιτευχθεί η επιθυμητή αλλαγή στους παράγοντες-στόχους, δηλαδή να επιτευχθεί ο στόχος της διοίκησης με το χαμηλότερο κόστος.
Οι ενέργειες ελέγχου μπορεί να είναι βραχυπρόθεσμες (παρόρμηση) ή μακροπρόθεσμες (συνεχείς), ενεργώντας μέχρι να επιτευχθεί ο στόχος. Είναι επίσης δυνατή η χρήση παλμικών και συνεχών ενεργειών ελέγχου μαζί 49 .
Όταν επιτυγχάνεται ένας δεδομένος στόχος, τίθεται αμέσως το καθήκον της διατήρησης της κατάστασης στην ευνοϊκή κατάσταση που έχει επιτευχθεί μέχρι να εμφανιστεί ένας νέος στόχος. Κατ' αρχήν, το καθήκον της διατήρησης της κατάστασης στην απαιτούμενη κατάσταση δεν διαφέρει από το καθήκον της επίτευξης ενός στόχου 50.
Ένα σύμπλεγμα αλληλένδετων επιρροών ελέγχου και η λογική χρονική τους ακολουθία συνιστούν μια ολιστική στρατηγική διαχείρισης (μοντέλο ελέγχου).
Η χρήση διαφορετικών μοντέλων διαχείρισης μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά αποτελέσματα. Εδώ είναι σημαντικό να μπορούμε να προβλέψουμε ποιες συνέπειες θα οδηγήσει τελικά αυτή ή εκείνη η στρατηγική διαχείρισης.
Για την ανάπτυξη τέτοιων προβλέψεων, χρησιμοποιείται μια προσέγγιση σεναρίου (μοντελοποίηση σεναρίων) στο πλαίσιο της γνωστικής ανάλυσης. Η μοντελοποίηση σεναρίων μερικές φορές ονομάζεται «δυναμική προσομοίωση».
Η προσέγγιση του σεναρίου είναι ένα είδος «παιχνιδιών» διαφορετικών επιλογών για την ανάπτυξη γεγονότων ανάλογα με το επιλεγμένο μοντέλο διαχείρισης και τη συμπεριφορά απρόβλεπτων παραγόντων. Για κάθε σενάριο, δημιουργείται μια τριάδα: «αρχικές εγκαταστάσεις - ο αντίκτυπός μας στην κατάσταση - το αποτέλεσμα που προέκυψε» 51. Σε αυτή την περίπτωση, το γνωστικό μοντέλο καθιστά δυνατό να ληφθεί υπόψη ολόκληρο το σύνολο των επιπτώσεων των ενεργειών ελέγχου για διαφορετικούς παράγοντες, η δυναμική των παραγόντων και οι σχέσεις τους υπό διαφορετικές συνθήκες.
Έτσι, εντοπίζονται όλες οι πιθανές επιλογές για την ανάπτυξη του συστήματος και αναπτύσσονται προτάσεις σχετικά με τη βέλτιστη στρατηγική διαχείρισης για την υλοποίηση του επιθυμητού σεναρίου μεταξύ των πιθανών 52 .
Οι ερευνητές αρκετά συχνά συμπεριλαμβάνουν τη μοντελοποίηση σεναρίων στα στάδια της γνωστικής ανάλυσης ή θεωρούν τη μοντελοποίηση σεναρίων ως προσθήκη στη γνωστική ανάλυση.
Αν συνοψίσουμε και γενικεύσουμε τις απόψεις των ερευνητών σχετικά με τα στάδια της μοντελοποίησης σεναρίων, τότε στη γενικότερη μορφή τα στάδια της ανάλυσης σεναρίου μπορούν να παρουσιαστούν ως εξής.
1. Ανάπτυξη στόχων διαχείρισης (επιθυμητές αλλαγές σε παράγοντες-στόχους).
2. Ανάπτυξη σεναρίων για την εξέλιξη της κατάστασης κατά την εφαρμογή διαφορετικών στρατηγικών διαχείρισης.
3. Προσδιορισμός της δυνατότητας επίτευξης του στόχου (εφαρμογή των σεναρίων που οδηγούν σε αυτόν). έλεγχος της βελτιστοποίησης της ήδη προγραμματισμένης στρατηγικής διαχείρισης (εάν υπάρχει)· επιλέγοντας τη βέλτιστη στρατηγική που αντιστοιχεί στο καλύτερο σενάριο από την άποψη του στόχου.
4. Πραγματοποίηση του βέλτιστου μοντέλου διαχείρισης - ανάπτυξη συγκεκριμένων πρακτικών συστάσεων για στελέχη. Αυτή η προδιαγραφή περιλαμβάνει τον προσδιορισμό παραγόντων ελέγχου (μέσω των οποίων είναι δυνατό να επηρεαστεί η εξέλιξη των γεγονότων), ο προσδιορισμός της ισχύος και της κατεύθυνσης των επιρροών ελέγχου στους παράγοντες ελέγχου, η πρόβλεψη πιθανών καταστάσεων κρίσης λόγω της επίδρασης απρόβλεπτων εξωτερικών παραγόντων κ.λπ.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα στάδια της μοντελοποίησης σεναρίου μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το αντικείμενο μελέτης και διαχείρισης.
Στο αρχικό στάδιο της μοντελοποίησης, μπορεί να υπάρχουν αρκετές ποιοτικές πληροφορίες που δεν έχουν ακριβή αριθμητική αξία και αντικατοπτρίζουν την ουσία της κατάστασης. Κατά τη μετάβαση στη μοντελοποίηση συγκεκριμένων σεναρίων, η χρήση ποσοτικών πληροφοριών, που αντιπροσωπεύουν αριθμητικές εκτιμήσεις των τιμών οποιωνδήποτε δεικτών, γίνεται όλο και πιο σημαντική. Στο μέλλον, χρησιμοποιούνται κυρίως ποσοτικές πληροφορίες 53 για τη διενέργεια των απαραίτητων υπολογισμών.
Το πρώτο κιόλας σενάριο, το οποίο δεν απαιτεί καμία ενέργεια από τον ερευνητή για να το σχηματίσει, είναι η αυτοανάπτυξη της κατάστασης (στην περίπτωση αυτή, ο φορέας των ενεργειών ελέγχου είναι «κενός»). Η αυτο-ανάπτυξη της κατάστασης είναι η αφετηρία για περαιτέρω διαμόρφωση σεναρίων. Εάν ο ερευνητής είναι ικανοποιημένος με τα αποτελέσματα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της αυτο-ανάπτυξης (με άλλα λόγια, εάν οι στόχοι που τέθηκαν επιτυγχάνονται κατά την αυτο-ανάπτυξη), τότε η περαιτέρω έρευνα σεναρίου καταλήγει στη μελέτη του αντίκτυπου ορισμένων αλλαγών στο εξωτερικό περιβάλλον στην κατάσταση 54 .
Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες σεναρίων: σενάρια που προσομοιώνουν εξωτερικές επιρροές και σενάρια που προσομοιώνουν τη στοχευμένη (ελεγχόμενη) εξέλιξη της κατάστασης 55 .

8.2. Ένα παράδειγμα εργασίας με ένα γνωστικό μοντέλο

Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα εργασίας με ένα γνωστικό μοντέλο που δίνεται στο άρθρο του S.V. Kachaeva και D.I. Makarenko «Ολοκληρωμένη πληροφορία και αναλυτικό συγκρότημα για ανάλυση καταστάσεων της κοινωνικοοικονομικής ανάπτυξης της περιοχής».
«Η χρήση ενός ολοκληρωμένου πληροφοριακού και αναλυτικού συμπλέγματος ανάλυσης καταστάσεων μπορεί να εξεταστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ανάπτυξης στρατηγικής και προγράμματος για την κοινωνικοοικονομική ανάπτυξη της περιοχής.
Σε πρώτο στάδιο, χτίζεται ένα γνωστικό μοντέλο της κοινωνικοοικονομικής κατάστασης στην περιοχή... Στη συνέχεια, μοντελοποιούνται σενάρια πιθανών και πραγματικών δυνατοτήτων αλλαγής της κατάστασης στην περιοχή και επίτευξης των τεθέντων στόχων.
Ως στόχοι της κοινωνικοοικονομικής πολιτικής επιλέχθηκαν τα ακόλουθα:

αύξηση του όγκου παραγωγής
βελτίωση του βιοτικού επιπέδου του πληθυσμού της περιοχής
μείωση του δημοσιονομικού ελλείμματος

Για την επίτευξη των καθορισμένων στόχων, επιλέχθηκαν οι ακόλουθοι «μοχλοί» (ελεγκτικοί παράγοντες - Yu.M.), με τη βοήθεια των οποίων ο λήπτης των αποφάσεων μπορεί ή θέλει να επηρεάσει την κατάσταση:

εισόδημα του πληθυσμού·
επενδυτικό κλίμα·
κόστος παραγωγής;
ανάπτυξη της παραγωγικής υποδομής·
είσπραξη φόρων·
φορολογικά οφέλη?
πολιτικές και οικονομικές προτιμήσεις για την περιοχή.

Ως αποτέλεσμα της προσομοίωσης, διευκρινίζεται η πιθανή και πραγματική δυνατότητα επίτευξης των τεθέντων στόχων με τη βοήθεια των επιλεγμένων μοχλών και των επιρροών ελέγχου που προκύπτουν (βλ. Εικ. 3).

Εικόνα 3. Μοντελοποίηση γνωστικής και δυναμικής προσομοίωσης (σενάριο).

Στο επόμενο στάδιο, περνούν από την ανάπτυξη στρατηγικής για την επίτευξη στόχων στην ανάπτυξη ενός προγράμματος συγκεκριμένων δράσεων. Το εργαλείο για την εφαρμογή της στρατηγικής είναι η περιφερειακή δημοσιονομική και φορολογική πολιτική.
Οι μοχλοί και ορισμένες επιπτώσεις που επιλέχθηκαν στο προηγούμενο στάδιο αντιστοιχούν στις ακόλουθες κατευθύνσεις της δημοσιονομικής και φορολογικής πολιτικής.

Μοχλοί επιτευγμάτων στρατηγικούς στόχους	Οδηγίες προϋπολογισμού και φορολογική πολιτική
Εισόδημα του πληθυσμού	Δαπάνες για κοινωνική πολιτική
Επενδυτικό κλίμα	Κρατικές δαπάνες Δαπάνες επιβολής του νόμου Δαπάνες για τη βιομηχανία, την ηλεκτροπαραγωγή, τις κατασκευές και τη γεωργία
Κόστος παραγωγής	Ρύθμιση τιμολογίων ηλεκτρικής ενέργειας, καυσίμων, θερμότητας, ενοικίου κ.λπ.
Ανάπτυξη παραγωγικών υποδομών	Ανάπτυξη υποδομών της αγοράς
Είσπραξη φόρων	Ρύθμιση του επιπέδου των φορολογικών μη πληρωμών
Φορολογικά οφέλη	Ρύθμιση του επιπέδου των φορολογικών πλεονεκτημάτων
Πολιτικές και οικονομικές προτιμήσεις για την περιοχή.	Δωρεάν μεταφορές από άλλα επίπεδα διακυβέρνησης

Έτσι, ένα ολοκληρωμένο πληροφοριακό και αναλυτικό σύμπλεγμα ανάλυσης καταστάσεων είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την ανάπτυξη μιας στρατηγικής περιφερειακής ανάπτυξης και την εφαρμογή αυτής της στρατηγικής» 56 .
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε μελέτες, παραδείγματα χρήσης γνωστικών και σεναρίων μοντελοποίησης δίνονται συνήθως σε πολύ γενική μορφή, αφού, πρώτον, αυτού του είδους οι πληροφορίες είναι αποκλειστικές και έχουν κάποια εμπορική αξία και, δεύτερον, κάθε συγκεκριμένη κατάσταση (σύστημα, περιβάλλον, αντικείμενο ελέγχου) απαιτεί ατομική προσέγγιση.
Η υπάρχουσα θεωρητική βάση της γνωστικής ανάλυσης, αν και απαιτεί διευκρίνιση και ανάπτυξη, επιτρέπει σε διαφορετικά υποκείμενα διαχείρισης να αναπτύξουν τα δικά τους γνωστικά μοντέλα, αφού, όπως αναφέρθηκε, υποτίθεται ότι καταρτίζονται συγκεκριμένα μοντέλα για κάθε τομέα, για κάθε πρόβλημα.

9. Συστήματα υπολογιστών για την υποστήριξη αποφάσεων διαχείρισης

Η διεξαγωγή γνωστικής ανάλυσης ασταθών, ασθενώς δομημένων καταστάσεων και περιβαλλόντων είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο, για τη λύση του οποίου εμπλέκονται πληροφοριακά συστήματα. Ουσιαστικά, αυτά τα συστήματα έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα του μηχανισμού λήψης αποφάσεων, καθώς το κύριο εφαρμοσμένο έργο της γνωστικής ανάλυσης είναι η βελτιστοποίηση ελέγχου.

9.1. Γενικά χαρακτηριστικά συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων
Τα συστήματα υποστήριξης αποφάσεων είναι συνήθως διαδραστικά. Έχουν σχεδιαστεί για την επεξεργασία δεδομένων και την εφαρμογή μοντέλων που βοηθούν στην επίλυση μεμονωμένων, κυρίως ασθενώς ή μη δομημένων προβλημάτων (για παράδειγμα, λήψη επενδυτικών αποφάσεων, προβλέψεις κ.λπ.). Αυτά τα συστήματα μπορούν να παρέχουν στους εργαζόμενους τις πληροφορίες που χρειάζονται για τη λήψη ατομικών και ομαδικών αποφάσεων. Τέτοια συστήματα παρέχουν άμεση πρόσβαση σε πληροφορίες που αντικατοπτρίζουν τις τρέχουσες καταστάσεις και όλους τους παράγοντες και τις συνδέσεις που απαιτούνται για τη λήψη αποφάσεων 57
και τα λοιπά.................