Автоматизированное проектирование целевых строительных программ на основе логико-смыслового моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Куликова, Екатерина Николаевна

• Куликова, Екатерина Николаевна
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Куликова, Екатерина Николаевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ И МЕТОДОВ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. Назначение, содержание и порядок проектирования целевых программ

1.2. Формирование целевых программ с применением метода ло гико-смыслового моделирования

1.3. Обоснование выбора в качестве предмета исследования государственной целевой строительной программы «Жилище»

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 38 2.1 .Системотехнический подход к формированию целевых строительных программ

2.2.ЛСМ как направление гипертекстовой технологии

2.3.Формирование информационного массива логико-смысловой модели

2.4.Формирование системы связей

2.5.Этапы и принципы построения модели

2.6.Выводы

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕЛЕВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ НА ОСНОВЕ ЛСМ

3.1.Представление логико-смысловой сети в терминах теории графов

3.2.Представление структуры логико-смысловой сети с различной степенью детализации

3.3. Декомпозиция логико-смысловой сети путем построения

/7-медианы

3.4.Система показателей для оценки логико-смысловой

модели

3.5 .Выводы

ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЦЕЛЕВОЙ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ «ЖИЛИЩЕ» МЕТОДАМИ ЛСМ

4.1 .Формирование модели

4.2.0бработка модели на ЭВМ

4.3.Рекомендации по совершенствованию программы «Жилшце»

4.4.Вывод ы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированное проектирование целевых строительных программ на основе логико-смыслового моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей функцией любого государства, независимо от его типа, является осуществление тех общественно необходимых мероприятий, которые не могут быть проведены за счет средств какой-либо части общества, но отвечают интересам всего населения страны. Государство может оказывать прямое или косвенное воздействие на различные сферы деятельности общества. В странах демократического устройства это, в основном, правовое и экономическое воздействие. Также сюда можно отнести и целевые государственные программы, которые являются направленными воздействиями на ту или иную общественную сферу.

Актуальность разработки и реализации целевых программ в социально-экономической сфере обусловлена тем, что в переходный период старые общественные институты уже не функционируют, а новые пока не созданы или. малоэффективны. Поэтому становится весьма важной разработка методов автоматизированного проектирования и анализа целевых программ, что и обуславливает актуальность выбранной темы диссертационной работы.

В соответствии с порядком разработки и реализации федеральных целевых программ и межгосударственных целевых программ, в осуществлении которых участвует РФ [78], целевые программы - это увязанный по ресурсам, исполнителям и срокам осуществления комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских, производственных, социально-экономических, организационно-хозяйственных и других мероприятий, обеспечивающих эффективное решение в области государственного, экономического, экологического и культурного развития РФ. По существу, целевые программы - это функциональные системы, включающие комплекс взаимосвязанных подсистем, позволяющих достигать задаваемые цели в конкретной

отрасли или области человеческой деятельности, требующие длительного срока осуществления. В полной мере это относится и к целевым программам в отрасли строительство - целевым строительным программам.

Целевые программы представляют собой концептуальные описания определенной проблемной области в совокупности с прогнозным планом ее развития. Многомерность и сложность проблемной области, необходимость учета влияния на нее различных факторов требуют применения системного подхода к созданию целевых программ. В рамках этого подхода проблемная область рассматривается как система, а поставленная в программе цель - как системообразующий фактор.

В разработке целевых программ можно выделить два глобальных уровня:

1. уровень обобщенного описания (мета-уровень);

2. уровень детального описания.

На первом уровне определяется сама проблемная область, формируется ее концептуальное описание, выявляются основные тенденции развития, уже существующие в действительности, и определяется желаемое развитие исследуемой проблемной области в будущем.

На втором уровне определяются конкретные задачи, возникающие в рамках сформулированной на первом уровне концепции. Решение поставленных задач делегируется соответствующим структурным подразделениям управления.

Первый уровень является наиболее важным при разработке целевых программ, так как неверно или неполно определенная проблемная область, непродуманная концепция могут привести не только к тому, что проблемы не будут решены, но и к пагубным, катастрофическим последствиям. Настоящая работа направлена на

решение задач первого уровня.

Целью диссертации является разработка метода автоматизированного построения и анализа целевых строительных программ как функциональных систем, декомпозиция их на взаимоувязанные подсистемы и выявление приоритетных подсистем при реализации целевых программ.

Достижение поставленной цели требует решения следующих

задач:

1.анализ назначения, содержания и порядка разработки целевых программ в области строительства (целевых строительных программ);

2.автоматизированное представление целевых строительных программ как комплекса взаимоувязанных подсистем;

3.разработка метода формирования структуры целевых строительных программ с различной степенью детализации;

4.разработка метода структурного анализа и декомпозиции целевых строительных программ для выявления приоритетных подсистем и направлений их реализации;

5.построение с помощью разработанных методов модели конкретной целевой строительной программы, ее исследование для получения практических рекомендаций по совершенствованию целевой программы.

Объект исследования: целевые программы и методы их проектирования и анализа.

Предмет исследования: представление целевых программ как комплекса взаимосвязанных подсистем и определение их характеристик.

Методологическая база исследования: теория функциональных систем, системный анализ, системотехника строительства, экспертные методы, теория представления знаний, теория графов.

Рассматривая государственные целевые программы как комплекс взаимоувязанных мероприятий, направленных на достижение

определенной цели, необходимо отметить, что, как правило, данные мероприятия осуществляются в различных сферах человеческой деятельности и, следовательно, их компоновка требует привлечения знаний из различных предметных областей. Поэтому необходима разработка систем автоматизированного проектирования для формирования и оценки целевых программ, которые, не исключая участия человека, являлись бы вспомогательным средством при формировании структуры целевой программы и определении приоритетных направлений ее реализации. Применение методов автоматизированного проектирования к созданию целевых программ позволит увеличить объем используемой информации и, в некоторой степени, исключить субъективное влияние отдельных групп лиц, что , в конечном итоге, повысит целостность программ и адекватность их реальной действительности.

Как отмечается в работе [23], в настоящее время бурного развития компьютеризации народного хозяйства и капитального строительства правильное понимание существа и растущей экономической значимости промышленной эксплуатации информационных ресурсов в строительстве с целью создания новой технологии обработки информации является важнейшим направлением ускорения развития строительства.

Очевидно, что описание предметной области целевой программы, построение ее адекватной модели невозможно строгими количественными методами. Здесь мы имеем дело с качественной информацией, объем которой огромен. Информация обычно представляется в виде некоторых текстовых документов.

Как отмечается в работе [50], целью автоматизированного анализа текстовых источников является извлечение информации на заданную тему и создание целостного представления о некотором фрагменте (объекте) действительности. Подобная проблема возникает в

процессе деятельности аналитических служб, функционирующих в разных областях.

Как отмечает Поспелов Д.А. [80], управление сложными объектами невозможно без привлечения качественной информации, которая не может быть выражена количественно. Это семантическая, т.е. смысловая, качественная информация.

Таким образом, для разработки и анализа целевых программ требуются методы, оперирующие с качественной информацией, представленной в текстовой форме. Такие методы существуют, например, семантические сети. Под семантической моделью сложного объекта понимается некоторое формальное представление об объекте, являющееся результатом усвоения информации из некоторых источников. Семантическая модель сложного объекта должна адекватно отражать его структуру, описывать его составные части, их отношения, а также свойства и поведение этих частей.

Принимая во внимание, что целевые программы предназначены для преобразования окружающего нас мира, для изменения каких-то его параметров, необходимо учитывать такую характеристику рассматриваемой информации как ее смысловое содержание, т.е. каждое понятие отражает реальный или абстрактный объект, процесс или явление. При таком подходе к созданию целевых программ можно построить структурное описание проблемной области, которое складывается из смысловых элементов и связей между объектами, которые они отражают.

Существует метод, примыкающий к направлению семантического моделирования, который позволяет оперировать смысловой информацией. Он был разработан в нашей стране в 70-х гг. и называется логико-смысловым моделированием [64, 65,41, 92, 94].

Метод логико-смыслового моделирования применяется в двух основных направлениях [44]:

•формирование и оценка проектных решений (в том числе в области строительства)

•анализ и оптимизация организационных структур с учетом выполняемых работ.

Задачи, решаемые в рамках первого направления близки к задачам, которые необходимо решать при формировании и анализе целевых программ, а также опыт применения данного метода в области строительства говорит о возможности использования метода логико-смыслового моделирования для решения поставленных в диссертационной работе проблем в области автоматизированного проектирования государственных целевых программ.

Применяя метод логико-смыслового моделирования в процессе создания целевой программы, можно не только получать структурную модель исследуемой предметной области, но и оценивать ее.

Элементом логико-смысловой модели являются высказывания на естественном языке. Связи, существующие между явлениями и объектами, которые отражают эти высказывания, фиксируются в логико-смысловой модели и получается сеть, описывающая проблемную область.

Логико-смысловое моделирование развивается в двух направлениях:

1. построение тематически единых изложений как отдельных областей проблемы, так и всей проблемной области в целом;

2. структурный анализ проблемной области.

В рамках второго направления выполняется декомпозиция исходной системы на отдельные подсистемы, охватывающие определенный блок задач, и устанавливаются взаимосвязи подсистем.

Первое направление состоит в разработке методов построения "разверток" [64], т.е. выделении из общей системы когнитивных элементов логико-смысловой сети некоторых элементов, относящихся к

заданной тематике. Это направление находит практическое применение при создании гипертекстовых систем.

В работе [119] отмечается, что главной проблемой теории систем и ее приложений является сложность системы. Постоянное желание строить и управлять все более сложными и большими системами привело к тому, что ортодоксальная концепция высокопроизводительной системы, управляемой центральным компьютером, устарела. Появились новые понятия, такие, как подсистемы, взаимосвязи, распределенные вычисления, нейронные сети, параллельные обработки.

Ни внутренняя, ни внешняя природа сложных систем не может быть точно описана в терминах детерминированного или стохастического подхода.

Можно рассматривать динамическую систему как совокупность взаимосвязанных подсистем, известных как физические объекты или чисто математические творения, идентифицируемые с помощью соответствующего расчлененного алгоритма. В любом случае можно воспользоваться преимуществом специальных структурных особенностей декомпозиционной системы и значительно понизить размерность в задачах управления. Предполагается, что каждая подсистема может рассматриваться независимо, а общее решение является некоторой комбинацией частных.

Логико-смысловая модель представляется в виде связного неориентированного графа, где вершины соответствуют высказываниям, а ребра - смысловым связям между ними. Характеристики графа используются для исследования логико-смысловой сети. Например, валентность вершины интерпретируется как абсолютная значимость соответствующего ей высказывания в системе.

Научная новизна работы заключается в разработке метода декомпозиции предметной области целевой программы на подсистемы

путем поиска /?-медианы и связанных подмножеств на основе логико-смыслового моделирования и теории графов, а также комплекса показателей для оценки полученных подсистем и их взаимосвязей.

На защиту выносятся:

- метод структурного анализа целевых строительных программ, представленных в виде системы взаимосвязанных мероприятий на основе логико-смыслового моделирования (ЛСМ) и теории графов;

-система показателей оценки целевых программ.

Для решения последней из задач, поставленных в настоящей работе, т.е. для апробации разработанного метода, выбрана государственная целевая программа "Жилище".

Жилье является жизненно необходимой потребностью человека, и острейшие проблемы жилья существуют у высокоразвитых и даже процветающих стран.

С особой остротой проблема жилья в нашей стране встала с переходом экономики к рыночным отношениям. Из "бесплатного" для жителей нашей страны жилье стало невообразимо дорогим. Государственную собственность на жилье потеснила частная. Миллионы людей в России потеряли надежду "получить" жилье и пока не обрели возможности приобрести его из-за недоработанности системы кредитования, непомерной дороговизны, снижения платежеспособности широких народных масс и т.д. Положение в настоящее время усугубляется общим глубоким кризисом экономики России и ее строительного комплекса, спадом производства, нарастающей безработицей, отсутствием условий для выгодного инвестирования капитала в жилищное строительство и развитие стройиндустрии [28].

В связи с этим важны как практические шаги на федеральном, региональном и муниципальном уровнях по разрешению жилищной проблемы, так и фундаментальные научные исследования на данную тему.

Несмотря на успехи, достигнутые в области жилищного строительства и значительные масштабы ежегодного ввода в эксплуатацию новых домов, жилищная проблема все еще остается весьма острой. Актуальность и социальная значимость этой проблемы в последние годы не снизилась. Людям нужна не просто крыша над головой, а благоустроенная квартира или индивидуальный дом со всеми удобствами, достаточно просторные для того, чтобы каждый член семьи мог себя чувствовать уютно и свободно. Для того, чтобы решить эту проблему, общество должно перейти на интенсивный тип воспроизводства жилищного хозяйства, позволяющий применять более эффективные средства производства. Обеспечение развития жилищного строительства по интенсивному пути означает наряду с полным и рациональным использованием уже имеющего строительного и ремонтного потенциала, быстро увеличивать его масштабы за счет широкого использования достижений современной науки и техники, а также их ориентации на создание более качественных, экономичных строительных материалов и принципиально новой, эффективной технологии [28].

Таким образом, выбор в качестве объекта исследования государственной целевой строительной программы "Жилище" обусловлен как актуальностью и высокой социально-экономической значимостью жилищной проблемы, так и тем, что существует возможность анализа и оценки результатов реализации данной программы за достаточно большой срок и сравнения этих результатов с результатами применения разработанного в настоящей работе метода выявления приоритетных направлений реализации целевых программ в области строительства.

Практическая значимость работы. Совокупность методов и результатов, представленных в диссертации, позволяет осуществлять построение и анализ целевых строительных программ как

функциональных систем, проводить декомпозицию на взаимоувязанные подсистемы и выявлять как приоритетные подсистемы при реализации целевых программ так и недостаточно проработанные с системной точки зрения аспекты целевых программ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XXIX межвузовской научно-технической конференции (Пенза, ЦНТИ, 1997), на XIX научно-технической конференции, секция 2 (Пенза, ПВАИУ, 1997).

Внедрение результатов работы. Практические рекомендации по совершенствованию целевой государственной программы «Жилище» использованы при разработке региональных мероприятий в жилищной сфере в Пензенском муниципальном внебюджетном фонде "Жилье", в г.Новгороде при разработке региональных целевых программ и переданы для использования в секцию «Строительство» Российской Инженерной Академии.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ И МЕТОДОВ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 Назначение, содержание и порядок проектирования целевых программ

При решении глобальных государственных задач, то есть задач, которые носят долгосрочный концептуальный характер, требуют огромных затрат ресурсов, причем не всегда известна их полная номенклатура, как правило, разрабатываются государственные целевые программы, носящие недирективный, прогностический характер.

Как уже отмечалось во введении, разработка целевых программ осуществляется на двух уровнях: концептуального и детального проектирования, причем первый уровень является наиболее важным.

На концептуальном уровне данные программы не могут включать точные числовые оценки, они носят качественный характер, определяя набор основных целей и методов их достижения.

Государственные целевые программы ориентированы на решение конкретной проблемы или комплекса связанных проблем, что требует объединения информационных ресурсов из различных предметных областей, которые весьма далеки друг от друга. Для эффективной реализации данных программ необходимы не только системное представление предметных областей, но и выделение в них конкретных подсистем для определения тех, кто будет осуществлять данный комплекс мероприятий.

В настоящее время целевые программы, обеспечивающие эффективное решение социально-экономических проблем все чаще выступают в качестве объектов прогнозирования, проектирования и управления.

Примером одной из первых целевых программ в нашей стране можно считать план ГОЭРЛО. Многие постановления и решения руководящих органов нашей страны по своей сути являлись целевыми программами.

В последнее время были разработаны такие государственные целевые программы, как: "Программа демонополизации и развития конку-

ренции на рынках продукции строительного комплекса на 1994-1995 гг", федеральная целевая программа по обеспечению жильем участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в 1995-1997 гг, федеральная целевая программа "Строительство на территории РФ жилья для граждан, выезжающих из районов крайнего Севера и приравненных к ним местностей", федеральная целевая программа "Жилище", подпрограмма федеральной целевой программы "Жилище"" Структурная перестройка производственной базы жилищного строительства", основные направления нового этапа реализации государственной целевой программы "Жилище", федеральная целевая программа "Свой дом".

В 1995 г. был разработан и законодательно утвержден порядок разработки и реализации федеральных целевых программ и межгосударственных целевых программ, в осуществлении которых участвует Российская федерация [78].

В соответствии с данным документом, целевые программы - увязанный по ресурсам, исполнителям и срокам осуществления комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских, производственных, социально-экономических, организационно-хозяйственных и других мероприятий, обеспечивающих эффективное решение в области государственного, экономического, экологического и культурного развития РФ.

Используя данное определение целевых программ, важно отметить, что основу данных программ составляет комплекс взаимоувязанных мероприятий в различных сферах человеческой деятельности.

С соответствии в [78], в процессе работы над целевыми программами выделяются следующие основные этапы (см. рис. 1.1).

Создание целевых программ начинается с отбора проблем для программной разработки, что определяется следующими факторами [78]: •значимость проблемы;

•невозможность комплексно решить проблему в приемлемые сроки за счет использования действующего рыночного механизма и необходи-

Рис. 1.1. Этапы формирования целевых программ

мость государственной поддержки для ее решения;

•принципиальная новизна и высокая эффективность технических, организационных и иных мероприятий, необходимых для широкомасштабного распространения прогрессивных научно-технических достижений и повышения на этой основе эффективности общественного производства;

•необходимость координации межотраслевых связей технологически сопряженных отраслей и производств для решения данной проблемы.

Все вышеперечисленные факторы присутствуют в такой важнейшей социально-экономической проблеме, как проблема жилья, что определило выбор государственной целевой программы "Жилище" в качестве предмета исследования.

В дальнейшем, предложения о программной разработке проблемы с обоснованиями направляются в Министерство экономики РФ, а предложения о программной разработке научно-технических проблем гражданского назначения направляются также и в Министерство науки и технической политики РФ.

Министерство экономики РФ совместно с Министерством финансов РФ и другими заинтересованными федеральными органами исполнительной подготавливает предложения по решению данной проблемы программными методами на федеральном уровне и направляет их в Правительство РФ.

Правительство РФ на основе представленных предложений принимает решение о подготовке соответствующей целевой программы, сроках и стоимости ее разработки, определяет государственного заказчика, который несет ответственность за своевременную и качественную подготовку и реализацию целевой программы, подготавливает исходное задание на ее формирование, управляет действиями разработчиков, осуществляет управление исполнителями программы после ее утверждения,

обеспечивает эффективное использование средств, выделяемых на реализацию программы.

В соответствии с порядком разработки... [78], целевая программа состоит из следующих разделов: содержание проблемы и обоснование необходимости ее решения программными методами; основные цели и задачи, сроки и этапы реализации программы; система программных мероприятий, в том числе меры по трудоустройству, включая создание новых рабочих мест, переподготовке и социальной защите высвобождаемых работников в результате реализации программы; ресурсное обеспечение программы; механизм реализации программы; организация управления программой и контроль за ходом ее реализации; оценка эффективности, социально-экономических и экологических последствий от реализации программы.

В целевой программе необходимо обеспечить увязку всех программных мероприятий и очередность их проведения с проектируемыми объемами финансовых ресурсов, а также согласованность и комплексность решения отраслевых и региональных задач.

Концепция решения программной проблемы должна определять варианты ее решения, формировать основные цели и задачи соответствующей целевой программы, обосновывать этапы и наиболее эффективные направления ее реализации и необходимые для этого размеры ресурсов.

В соответствии с [4], проект целевой программы - это комплекс планово-управленческих документов и решений, регулирующих взаимосвязанную по внешним ресурсам и исполнителям систему научно- исследовательских, проектно-изыскательских, опытно-конструкторских, производственных, организационных, социально-экономических процессов, в результате выполнения которых достигается поставленная цель. Необходимо отметить, что данный проект должен содержать элемент прогнозирования.

При экспертизе и оценке проекта целевой программы особое внимание обращается на [78]:

•приоритетный характер проблемы, предлагаемый для программного решения;

•обоснованность, комплексность и экологическую безопасность программных мероприятий, сроки их реализации;

•эффективность механизма осуществления программы; •социально-экономическую эффективность программы в целом, ожидаемые конечные результаты реализации программы и ее влияние на структурную перестройку экономики России.

Разработке общих вопросов целевых программ планирования и управления экономикой посвящен ряд работ, но в области строительства таких работ недостаточно. [25, 66]

В 70-е годы ЦНИПИАСС проводил исследования отдельных вопросов строительных программ, построение которых может быть основано на теории функциональных систем, где заданный результат или цель являются системообразующим факторами.

Для проведения оптимизационных расчетов этих программ на уровне детального проектирования могут быть использованы многие существующие формальные методы оптимального программирования, деловых игр, теории массового обслуживания, теории графов, теории случайных процессов, статистического и имитационного моделирования. Большая часть этих методов при практическом решении задач предполагает использование современных мощных ЭВМ.

Но для концептуального уровня проектирования целевых программ вышеперечисленные методы не применимы, так как необходимо оперировать качественной, выраженной на естественном языке информацией, что данные методы не позволяют. Следовательно, необходимы методы, которые могут обрабатывать информацию такого рода, причем в достаточно большом объеме, что выдвигает требование возможности

алгоритмической реализации данных методов.

Анализируя порядок разработки и реализации целевых программ [78], можно выделить основное требование к целевой программе на концептуальном уровне: она должна представлять собой взаимоувязанный комплекс мероприятий или систему программных мероприятий. Для выполнения данного требования необходим системный подход к формированию целевых программ, необходим метод, позволяющий представлять целевую программу как систему, формировать основные цели и обосновывать наиболее эффективные направления ее реализации.

Как отмечается в работе [73], при обработке знаний наиболее фундаментальной и важной проблемой является прежде всего описание смыслового содержимого проблем самого широкого диапазона, а также наличие такой формы описания знаний, которая гарантирует, что обработка их содержимого формальными правилами преобразования будет осуществляться правильно. Эта проблема обычно называется проблемой представления знаний.

Одним из эффективных способов представления знаний являются семантические сети. Характерная особенность семантической сети - в наглядности знаний как системы. Каждое отдельное знание рассматривается как некое отношение между сущностями и понятиями, и формально, так же как и в продукционных системах, определенные заранее и уже существующие внутри системы знания можно наращивать независимо с сохранением их модульности. В то же время, все знания, относящиеся к одинаковым сущностям и понятиям, могут быть изображены в виде отношений между различными узлами, описывающими этй сущности, и это дает основание говорить о легкости понимания такого представления. На основе этих сетей осуществляются выводы, однако для этого необходимы специальные алгоритмы вывода [73].

Специфические свойства семантических сетей обусловили их широкую популярность среди исследователей как средство умозаключений,

а среди структур данных, нашедших применение в компьютерах, используются структуры такого же вида, что и семантические сети.

В начала 70-х годов и до настоящего времени в нашей стране разрабатывается метод логико-смыслового моделирования (ЛСМ), который по своей сущности является методом представления знаний в виде семантической сети. В данном методе вводится особый критерий установления отношения между элементами информации - их смысловая близость. Этот метод оперирует с качественной информацией на семантическом уровне и позволяет осуществить ее анализ с применением автоматизированных методов, хотя и требует участия человека на определенных этапах реализации.

Как отмечается в работах [4, 25], создание практических методик для разработки целевых программ в строительстве требует значительных исследований. Особенности общих вопросов целевых программ, тесное переплетение социально-экономических и организационно-технических проблем требуют комплексных исследований.

Таким образом, основной задачей уровня концептуального проектирования целевых программ является их представление в виде системы, для чего необходимы специальные методы обработки большого объема качественной информации на содержательном уровне. Таким методом может явиться метод логико-смыслового моделирования.

1.2 Формирования целевых программ с применением метода логико-смыслового моделирования

Логико-смысловое моделирование является адекватным средством для анализа и исследования систем, у которых ценится высокая связанность [41]. Так могут интерпретироваться социальные позиции, системы взглядов, научные концепции, новые идеи, которые должны обладать единством, целостностью. К данному перечню можно отнести и государственные глобальные программы. Все элементы такого смыслового образования - принципы, утверждения, аргументы - должны быть хорошо

связаны между собой, а не являться набором разрозненных высказываний. Взаимосвязь положений концепции обычно ощущается непосредственно, интуитивно. Но часто, ввиду огромного количества и необходимости практического воплощения, которое и требуется для государственных целевых программ, необходимо представить эти связи эксплицитно.

Применение ЛСМ к анализу, исследованию, уточнению, дополнению государственных целевых программ, к их составлению, позволит сделать их адекватными действительности и будущему. Необходимо отметить, что применение ЛСМ для малых задач не эффективно, так как смысловые связи очевидны, все подсистемы явно выделены и последовательность действий определена. Но при разработке моделей для государственных целевых программ, охватывающих широкий круг задач, связи и подсистемы невозможно проанализировать основываясь только на опытных знаниях и интуиции, необходим научный, математический аппарат. ЛСМ включает как качественные характеристики, высказывания на естественном языке, мнения экспертов, так и математический аппарат, позволяющий систематизировать эти знания [64,65]. Применение логико-смыслового моделирования возможно на этапе принятия решения о разработке целевой программы и ее формирования, а также на этапе экспертизы и оценки целевой программы, (см. рис. 1.1)

ЛСМ было создано в нашей стране в первой половине 70-х годов. Основным автором этого метода является Субботин М.М. Разработка метода проводилась в Госстрое СССР и ЦНИПИАССе.

Этот метод рассматривался как система смыслового анализа информации, как инструмент подготовки, анализа и совершенствования комплексных решений с использованием ЭВМ на различных уровнях отраслевого и межотраслевого управления.

Анализ предложений по решению той или иной проблемы с помощью ЛСМ позволяет установить мероприятия, которые согласуются

друг с другом, направлены на решение общих проблем и не противоречат условиям реализации этого метода. Автоматизация процесса смыслового анализа информации дает возможность снизить трудоемкость подготовки комплексных решений и определить исследуемую проблему во всей ее комплексности, целостности и всесторонности. [64,65]

Несмотря на громадные изменения, произошедшие в системе управления нашей страной, достаточно заменить словосочетание "комплексное решение" на словосочетание "комплексная целевая программа", и очевидна актуальность и востребованность данных методов ЛСМ в настоящее время, что и подтверждают последние публикации по ЛСМ. [23,41,92,93,94]

Логико-смысловой метод реализует функцию анализа некоторой предметной области, определяемой совокупностью текстов на естественном языке. Он предусматривает процедуры представления текстов в виде взаимосвязанной системы высказываний о предметной области объекта, а также автоматизированное выделение и структурирование областей высказываний, характеризующихся тематическим единством.

Государственные целевые программы представляют собой связанные тексты, следовательно, к ним можно применять современные гипертекстовые технологии, какой, в частности, и является логико-смысловое моделирование [38, 41, 91, 92, 96]. Необходимо отметить, что ЛСМ отличается от остальных гипертекстовых технологий тем, что при определении взаимосвязей элементов исследуемых систем делается акцент на их смысловое содержание, то есть устанавливаются, в соответствии с гипер-

о II *■

текстовой терминологией, твердые связи.

В современных условиях перестройки экономики и появления новых рыночных требований, таких как актуализация стоимостных показателей, критериев качества, надежности, необходимости оценки риска инвестиций и инноваций и т.д., возрастает актуальность ЛСМ как метода, позволяющего взаимоувязывать разноаспектные характеристики проек-

тов. Необходимо отметить, что в настоящее время нет или пока не нашли широкого практического применения адекватные строгие методы, позволяющие учитывать сложные рыночные условия, что затрудняет привлечение инвесторов, порождает ошибочные решения и создает кризисные ситуации в экономике.

Сущность логико-смыслового моделирования состоит в формировании и обработке на ЭВМ информационного массива. Машинный анализ информационного массива, в котором зафиксированы когнитивные элементы и их связи, понимается как анализ сильно циклического неориентированного графа (сети) большой размерности.[64,65]

Семантический анализ позволяет выделить плотные зоны (сгущения) понятий в графе связей. Эти сгущения - сосредоточения множества понятий и связей и соответствуют основным подсистемам в исследуемой предметной области.

Выявляются объективные группы элементов, наличие или первоочередная важность которых вообще не предполагалась авторами и экспертами.

ЛСМ позволяет [64,65]:

1 .выявить на объективной основе классификационное дерево основных элементов организации и управления предметной областью;

2.назвать, конкретизировать, описать области основных элементов;

3.выявить комплексы согласующихся друг с другом предложений, направленных на решение отдельных задач;

4.выявить недостатки или их причины организации и управления предметной областью, на устранение которых направлена та или иная система согласующихся друг с другом предложений;

5.установить перспективные направления для дальнейших предложений, которые могут быть разработаны.

Анализ графа логико-смысловой модели позволяет выявить

структуру моделируемого предмета, обнаруживать неполноту модели и достигать более адекватного отображения моделируемого предмета путем внесения новых когнитивных элементов и их связей.

Специфика и смысл логико-смысловой модели состоит в том, что она отображает явление или объект в форме, позволяющей осуществлять операциональный анализ этого отображения с точкам зрения его кон-цептуальности (целостного отображения объекта вокруг общей идеи) [116].

Логико-смысловые модели использовались в ряде сфер организационно-управленческой деятельности; для планирования тематики про-ектно-изыскательских работ. Представление положений подготавливаемого решения и обосновывающих их высказываний в форме логико-смысловой модели позволяет выявить особенности анализируемого варианта решения и направления его доработки.

Проведенный анализ работ по логико-смысловому моделированию позволил определить следующие области применения данного метода (см. рис. 1.2).

Как видно из этого рисунка, применение ЛСМ идет по двум направлениям. В данной работе разработки ведутся в рамках первого направления, т.е. разработки и анализа проектных комплексных решений.

Можно привести примеры реализации метода ЛСМ в области строительства [44]. По заказу Госстроя СССР был выполнен анализ предложений ряда министерств и ведомств по совершенствованию организации капитального строительства.

В результате обработки собранных экспертных предложений методом ЛСМ были получены данные, характеризующие как единое целое всю совокупность вопросов, поднятых в предложениях, выявлена степень системности, комплексности, проработанности этой совокупности, ее

тематическая структура, что послужило объективной основой для выра-

\

ботки соответствующих решений.

Рис. 1.2. Области применения Л СМ

Система смыслового анализа информации, которой является ЛСМ - это инструмент подготовки, анализа и совершенствования комплексных решений с использованием ЭВМ на различных уровнях управления,

ЛСМ предназначено для формирования принципиальных проектных решений, принимаемых на ранних стадиях проектирования, предполагает анализ системы характеристик, относящихся к различным аспектам создания и функционирования объекта (технологических, конструктивных, архитектурно-планировочных, экономических, социальных, экологических, юридических, гигиенических и др.).

Автоматизация процесса смыслового анализа информации дает возможность снизить трудоемкость подготовки комплексных решений и определить исследуемую предметную область в целом.

Применение ЛСМ в задаче формирования комплексных решений позволяет обеспечить повышение их качества за счет объединения в графе логико-смысловой модели данных из разных областей деятельности, контроля и учета различных условий и последствий; объединение знаний различных специалистов, а также материалов проектных решений и обеспечение преемственности различных требований и положений; возможности указывать направления дополнения решения.

В работе [65] приводятся следующие критерии оценки логико-смысловой модели:

1 .проработанность - отсутствие неясных мест и логических разрывов (вхождение всех понятий в развертки);

2.комплексность - согласованность всех предъявляемых требований;

ЗМ V/

.всестороннесть - учет всех условии и последствии.

Данные критерии соответствуют требованиям, предъявляемым к государственным целевым программам [78].

Необходимо отметить, что выше приведенные критерии являются трудно формализуемыми, следовательно, необходимо разработать си-

стему количественных критериев для оценки логико-смысловой модели. Так как логико-смысловая модель представляется в виде связанного неориентированного графа, то можно использовать понятия теории графов с соответствующей интерпретацией в рамках логико-смыслового моделирования для оценки построенной модели. Такая система критериев для оценки результатов разработанного в настоящей работе метода декомпозиции логико-смысловой сети представлена в главе 3.

ЛСМ позволяет выявить структуру совокупностей когнитивных элементов, устанавливать ключевые элементы, синтезировать совокупности элементов, логически объединенные вокруг ключевых, главных элементов. Такая совокупность представляет собой проект итоговых рекомендаций.

ЛСМ выдает результаты в виде графических схем и связных текстов. Данный метод приспособлен для использования в системах выработки комплексных решений и может образовать ядро технологической системы подготовки текстов сложных решений (постановлений, целевых программ).

Для ЛСМ могут создаваться банки данных, содержащие когнитивные элементы и их связи. Использование банка данных позволяет накапливать и использовать все те идеи и соображения, которые высказывались в предыдущих процессах принятия решений по подобным или смежным проблемам. Благодаря этому, в самих рабочих процессах принятия решений могут формироваться массивы знаний по тому или иному кругу проблем. Это позволит в последующих процессах принятия решений опираться на накопленную информацию и в меньшей степени раскрывать и обосновывать вновь высказываемые идеи и соображения. Именно на этом пути, видимо, окажется возможным использование ЛСМ не только при выработке сложных решений, требующих тщательной, длительной подготовки, но и в процессах оперативного управления.^]

Основные формы (направления) применения ЛСМ в организационно-управленческой деятельности зависят от способов подготовки решения. Так, при последовательном уточнении и конкретизации решения с самого начала создается некоторый вариант решения, каким бы предварительным, неточным и неопределенным он бы ни был. Затем создается и анализируется логико-смысловая модель этого варианта, на основе этого анализа устанавливаются направления доработки решения, в него последовательно вводятся новые положения и исключаются некоторые высказывания.

При подготовке решения на основе экспертных предложений по проблеме иногда не достаточно определенно собираются предложения специалистов. Нужно, чтобы это были аргументированные предложения, представляющие собой последовательные подходы (точки зрения). Затем создается единая логико-смысловая модель, которая включает все высказывания, фигурирующие в полученных предложениях. Анализ модели обнаруживает в сети высказываний отдельные относительно проработанные комплексы вопросов. Дальнейшая работа над решением может строится либо путем поиска и внесения высказываний, которые могут стать центральными, объединяющими различные комплексы вопросов, либо путем самостоятельной проработки отдельных комплексов вопросов.

При всех способах выработки решений выявляется вариант, который путем последовательной корректировки доводится до полной проработанности. [65]

Роль ЛСМ, реализующего некоторые функции принятия решений в существующей системе управления, определяется спецификой системы управления и выявляется в связи с анализом, проведенным конкретной отраслевой автоматизированной подсистемой организации совершенствования управления.[64]

Создание целевых комплексных программ является творческим

процессом, в рамках которого объединяются элементы знаний из разных предметных областей. Полученная система должна быть целостной, связанной, проработанной. Использование при разработке и анализе таких программ метода Л СМ позволяет выполнить эти требования. Одной из последних и наиболее актуальных государственных целевых программ, затрагивающей строительную сферу, является программа "Жилище", для которой в данной работе проводится построение логико-смысловой модели и ее последующий анализ.

Таким образом, метод логико-смыслового моделирования может применяться в различных областях проектной и исследовательской деятельности, в том числе и для концептуального проектирования целевых программ в области строительства. В данном случае целевая программа представляется как система взаимоувязанных мероприятий и на основе декомпозиции построенной модели путем анализа характеристик полученных подсистем и их связей определяются приоритетные направления реализации программы. В рамках данного анализа для выделенных подсистем, соответствующих основным направлениям реализации, проводится исследование на внутреннюю проработанность и связанность между ними, что весьма актуально для такой важной социально-экономической проблемы как жилищная.

1.3 Обоснование выбора в качестве предмета исследования государственной целевой строительной программы "Жилище"

Независимо от характера общественно-экономических отношений главным приоритетом должен быть человек и его потребности.

В настоящее время в нашей стране действуют два основных нормативно-правовых акта, регулирующих жилищную сферу. Это Жилищный кодекс РСФСР (принят на 7 сессии ВС РСФСР десятого созыва с последующими изменениями и дополнениями) и закон "Об основах федеральной жилищной политики" от 24.12.92.

Необходимо отметить, что Конституция РФ гарантирует право

граждан на жилище, которому, в соответствии с Жилищным кодексом "высокие темпы развития государственного и общественного фонда на основе государственных планов, меры принимаемые государством по содействию кооперативному и индивидуальному жилищному строительству, создают необходимые условия реализации".

В соответствии с Жилищным кодексом, "важной государственной задачей является обеспечение сохранности жилого фонда, увеличение срока его службы, повышение уровня благоустройства жилых домов".

Изменившаяся общественно-экономическая формация сделала необходимым принятие новых законодательных актов в жилищной сфере. Закон РФ "Об основах федеральной жилищной политики" определяет основные принципы реализации конституционного права граждан РФ на жилище в новых социально-экономических условиях, устанавливает общие начала правового регулирования жилищных отношений при становлении различных форм собственности и видов использования недвижимости в жилищной сфере.

Цель федеральной жилищной политики - обеспечение социальных гарантий в области жилищных прав граждан; осуществление строительства и реконструкции государственного муниципального и частного жилищных фондов; создание условий для привлечения внебюджетных источников финансирования; развитие частной собственности, обеспечение защиты прав предпринимателей и собственников в жилищной сфере; развитие конкуренции в строительстве, содержании и ремонте жилого фонда, производстве строительным материалов, изделий и предметов домоустройства.

В рамках данного закона жилищная сфера определяется как область народного хозяйства, включающая строительство и реконструкцию жилища, сооружений и элементов инженерной и социальной инфраструктуры, управления жилищным фондом, его содержание и ремонт.

Жилищный кодекс определяет требования, предъявляемые к жилым помещениям (ст. 40):" Жилое помещение, предоставляемое гражданам для проживания, должно быть благоустроенным применительно к условиям данного населенного пункта, отвечать установленным санитарным и техническим требований". В настоящее время возникают не только санитарно-технические требования, но и экологические, экономические (в аспекте стоимости строительства и эксплуатации), эстетические требования.

Постановлением СМ и Правительства РФ от 20 июня 1993 года N 595 "О государственной целевой программе "Жилище" определены основные направления жилищной реформы до 2000 года.

Цель данной программы - определить принципиальные положения долгосрочной государственной жилищной политики и наметить конкретные меры, прежде всего на 1993-1995 годы, по осуществлению следующих основных задач:

1.создание правовой базы в целях осуществления жилищной реформы;

2.преодоление сокращения объемов жилищного строительства;

3.изменение структуры жилищного фонда и жилищного строительства по формам собственности, по источникам финансирования, типам зданий и технологиям их возведения;

4.поэтапный перевод жилищной сферы в режим безубыточного функционирования при обеспечении социальной защиты малоимущих групп населения;

5. демонополизация жилищного строительства и жилищно-коммунального хозяйства, структурная перестройка базы стройин-дустрии и промышленности стройматериалов, изменение форм организации строительства, а также управления, обслуживания и ремонта жилищного фонда;

6.комплексный подход к решению вопросов землепользования и

приватизации земли, связанных с жилищной проблемой, развитием инженерной инфраструктуры.

Переход жилищной сферы и строительного комплекса к открытому рыночному функционированию требует реализации целостной системы мер по перестройке жилищного строительства.

Изменение структуры жилищного строительства тесно связано с решением архитектурно-строительных и градостроительных задач и с необходимостью пересмотра типологиии конструктивно-технологических параметров зданий и из увязки с различными источниками финансирования и видами собственности.

Жилье должно удовлетворять потребностям всех без исключения социальных групп населения.

Качество жилых зданий зависит от: пространства дома (квартиры), шумозащиты, освещенности, энергоэффективности, уровня обеспеченности инженерным оборудованием, уровня обеспеченности встроенным оборудованием и предметами благоустройства.

Экономичность архитектурно-строительных систем определяется: рыночной стоимостью жилья, обеспечением минимальных капитальных и эксплуатационных затрат и расчетных сроков эксплуатации, эффективностью внедрения данных систем.

Проблема жилища продолжает оставаться важнейшим приоритетом социально-экономической политики. На рис.1.3 приведена диаграмма изменений потребности в жилье, которая свидетельствует о ее постоянном росте.

140 12 0 10 0 8 0 6 0 40 2 0 0

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990

Рис. 1.3.Диаграмма роста потребности в жилье (по оси X - млн. м2 общей площади)

По данным статистики, каждая пятая российская семья нуждается либо в жилье, либо в его улучшении. Сегодня наша страна значительно отстает от европейских стран и США как по обеспечению граждан жилой площадью, так и по качеству жилища. Среднестатистическая обеспеченность россиян (около 16 м2 общей площади на человека) ниже американского уровня в 3.4 раза, норвежского - в 4.7, немецкого - в 2.5 раза. При существующих объемах ввода жилья (около 40 млн. м2 в год) для достижения хотя бы скромной обеспеченности россиян жильем потребуется не менее 50 лет. При этом структура жилища и система разрешения жилищной проблемы должны соответствовать условиям становления частной собственности и развития рыночных отношений [45].

Показатели обеспеченности жильем в РФ находятся на уровне, близком к странам со средними доходами населения. По данным статистики, в городах России 60% жителей имеют однокомнатные и двухкомнатные квартиры. В среднем на одну комнату в них приходится 1,3 человека, и, в отличии от зарубежных стран, у большинства семей отсутствует общая комната без спальных мест. Важным, специфичным показателем для нашей страны, является процент сложных семей, в которых проживают совместно две или более брачные пары с детьми и без детей, одна брачная пара с детьми или без детей и с кем-то из родителей или близких родственников. Доля таких семей в городах России составляла в 1989 году согласно переписи населения 17, 5%.

Несмотря на низкие нормы жилой площади на человека, необходимые для постановки на учет получения муниципального жилья, на очереди стоит в нашей стране 20% всех семей. Причинами, сдерживающими индивидуальное жилищное строительство являются: падение реального жизненного уровня жизни населения, инфляция, поглотившая накопления граждан, отсутствие долгосрочного кредитования строительства в связи с неразработанностью эффективных кредитно-финансовых механизмов.

Темпы роста цен на строительство опережают темпы роста доходов населения. В настоящее время отношение цены строительства к среднему годовому доходу семей составляет около 5,8 раз. Практическое значение должны иметь мероприятия, направленные на снижение стоимости жилья, развитие финансово-кредитной системы в сфере жилищного строительства, совершенствование инвестиционной политики в строительстве.

Структура жилищного фонда России расходится с потребностями населения. Основная причина - гипертрофированное, начиная с 60-х годов, строительство крупнопанельных домов при явном недостатке жилья более высоких потребительских качеств.

В мировой практике научных и проектных работ отмечены определенные закономерности эволюции массового жилища, обуславливающие следующую проблематику [107]:

1.жилищная политика государства, преследующая рациональное формирование и эффективное использование жилищного фонда населенных мест как своеобразных рынков жилья и осуществляемая посредством нового строительства, модернизации и сноса зданий. По мнению автора настоящей работы использование метода ЛСМ будет наиболее эффективно в этой области;

2.все большее типологическое разнообразие видов и форм жилища в условиях рынка, усложнение систем расселения и занятости населения, увеличивающийся миграции людей, различного их физического состояния, профессиональной, семейной, бытовой ориентации;

3.экологически чистые жилища, строительные материалы, конструкции и оборудование, зашита жилищ от вредных природных и техногенных воздействий;

4.рациональное использование материальных и энергетических ресурсов при строительстве, ремонте и эксплуатации жилых зданий, особая экономия природных невозобновляемых ресурсов, широкое приме-

нение в качестве стройматериалов отходов производственной и бытовой деятельности людей, дополнительных источников энергии;

5.все более совершенное инженерное, сантехническое и бытовое оборудование жилища для создания комфортной, здоровой и эстетически полноценной среды обитания человека;

6.все большее разнообразие архитектурных форм и композиционных решений фасадов жилых домов на основе различных стилевых, художественных и дизайнерских приемов и средств.

Особенности развития жилища в нашей стране вытекают из специфики социальной, экономической и материально-технической жизни нашего общества на современном этапе и самой научно-проектной и производственно-строительной практики.

Реальная ситуация в сфере жилищного строительства характеризуется [46]:

1 .устойчивый спрос на собственные квартиры и дома;

2.резкое снижение объемов государственного жилищного строительства при заметном росте индивидуального жилья;

3.смещение акцентов с государственных инвестиций на индивидуальные, муниципальные;

4.отказ от типового проектирования, особенно малоэтажного жилища, в связи с индивидуализацией потребностей и необходимостью детального учета социально-региональной адресности заказчиков;

З.формирование рынка жилья, реализация права на заказчика на выбор вида и типа жилья, элементах конкуренции исполнителей.

Таким образом, жилищное строительство представляет собой сложную систему, ее элементы не могут быть выражены количественно и для анализа которой требуются специальные методы представления знаний, каким и является метод ЛСМ. Необходимо отметить, что метод ЛСМ уже эффективно применялся в ряде областей строительства.

1.4. Выводы

1 .Проведенный анализ структуры и назначения современных целевых программ показал, что в них аккумулируются знания из различных областей науки, техники, экономики, социологии и поэтому требуется качественный анализ программ на целостность, комплексность, многокритериальную проработанность.

Так, одна из наиболее актуальных целевых программ "Жилище" требует учета интересов как инвесторов в жилищное строительство, так и непосредственно самих строителей, проектных организаций, предприятий по выпуску строительной продукции, потребителей жилья.

2.Рассмотрение назначения, содержания и методов формирования целевых программ (в области строительства) показало, что применение метода ЛСМ к разработке, анализу и совершенствованию комплексных программ позволяет выделить в них ключевые элементы, выявить тематические подсистемы, построить структуру их взаимосвязей, а в процессе реализации целевых программ рационально распределить ресурсы и формировать организационные подразделения для решения того или иного блока вопросов, определенных в программе.

3. Вместе с тем, для практического применения ЛСМ требуется решение таких задач как автоматизированное выделение главных элементов с учетом их относительной значимости в общей системе высказываний, построение граф-схемы модели с различной степенью детализации, а также разработка методов структурной декомпозиции общей системы высказываний по тому же критерию.

4. В качестве объекта исследования выбрана государственная целевая программа "Жилище", так как данная программа затрагивает множество различных сфер человеческой деятельности и требует системотехнического подхода к разработке системы мероприятий для достижения поставленных в данной программе целей.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Куликова, Екатерина Николаевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Целевые программы являются важным инструментом воздействия на различные общественные сферы и области человеческой деятельности. Значимость их, в том числе и целевых программ в отрасли строительства (целевых строительных программ), возрастает в переходный для нашей страны период в связи с тем, что разрушены старые общественные институты, а новые еще не созданы или не функционируют. Проведенный анализ развития целевых программ и методов их проектирования показал, что для эффективной реализации целевых программ необходим системотехнический подход к их проектированию и анализу;

2. Установлено, что при проектировании целевых программ могут быть выделены концептуальный и детальный уровни описания. Наиболее важным является концептуальный уровень, информация на котором носит качественный смысловой характер и выражена на естественном языке. Для обработки такой информации необходимы специальные методы семантического анализа;

3. Для осуществления автоматизированного проектирования целевых программ выбран метод логико-смыслового моделирования, позволяющий на основе анализа текстовой информации выделять когнитивные элементы, соответствующие объектам целевой программы и устанавливать между ними смысловые связи. Применение данного метода позволяет создавать структурную схему целевой программы на уровне концептуального проектирования и осуществлять ее анализ;

4. Проанализированы методы формирования информационного массива логико-смысловой модели и установления связей между его элементами. Установлено, что введение типизации связей между элементами не позволяет осуществлять автоматизированную обработку модели, но является одним из возможных путей повышения эффективности применения метода логико-смыслового моделирования. Выделены основные этапы применения метода логико-смыслового моделирования к проектированию и анализу целевых программ;

5. Обосновано введение показателя относительной важности когнитивного элемента и предложено его использование на двух уровнях: для построения структурной схемы с различной степенью детализации и для декомпозиции модели на подсистемы. Разработан алгоритм построения укрупненной граф-схемы логико-смысловой модели целевой программы с различной степенью детализации на основе показателя относительной важности элементов;

6. Для декомпозиции исходной системы когнитивных элементов предлагается, используя показатель относительной значимости, осуществлять построение ^-медианы графа логико-смысловой модели. Выбран и адаптирован алгоритм построения р-медианы и связанных подмножеств вершин графа, образующих подсистемы. Разработана система характеристик для оценки полученной декомпозиции, которая включает показатели для оценки отдельных подсистем, подсистем как части системы и для оценки системы в целом. Предложены способы определения числа подсистем: в зависимости от специфики задачи и путем анализа показателя плотности декомпозиции;

7. Экспериментальное применение разработанных методов автоматизированного проектирования целевых строительных программ было проведено на основе государственной целевой программы "Жилище", которая имеет важную социально-экономическую значимость. Построена логико-смысловая модель программы "Жилище", отмечена необходимость предварительного разбиения предметной области на тематические уровни для эффективного построения полной модели. Для программы "Жилище" такие уровни выделялись исходя как из аспектов самой программы, так и из общепринятого системотехнического разбиения строительных объектов на подсистемы;

8. Построенная логико-смысловая модель программы "Жилище" проанализирована с помощью разработанного метода декомпозиции. В данной программе выделено 13 подсистем, соответствующих основным направлениям ее реализации и построена схема взаимодействия подсистем. При сравнительном анализе подсистем и системы в целом выявлена недостаточная проработанность некоторых направлений программы "Жилище" и выработаны рекомендации по ее совершенствованию. Выработанные рекомендации по совершенствованию государственной целевой программы "Жилище" в основном соответствуют "узким" местам данной программы, впоследствии выявленным в "Основных направлениях нового этапа реализации государственной целевой программы "Жилище", что доказывает эффективность и достоверность разработанных методов.

Ill

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Куликова, Екатерина Николаевна, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учеб. Пособие.- 2-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. Шк., 1993.- 336 е.: ил.

2. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях// Под ред. Нечепуренко М.И.- Новосибирск: (СО).-1990.-54 с.

3. Алексеев С.Ю., Миронов Е.И. Структура пространства жилого дома. Эволюция представлений: Учеб. Пособие для студентов вузов.-Ростов н/Д., 1995.- 57 с.

4. Асу как комплексная проблема совершенствования капитального строительства/ Материалы всесоюзного совещания: "Применение математических методов в управлении и планировании строительства", Киев, 18-20 ноября 1975.

5. Baoming Z. Authoring a hypertext database- Experiences with Hyper-PAD//Aslib Proceeding, vol.45,no.l, January 1993. Pp. 1-30.

6. Беллман P. Введение в теорию матриц.-М., 1976.

7. Белов A.A. Теоретико-множественные и логические основы информационной деятельности: Учебное пособие.-Иваново, 1995.-c.80.

8. Бельков С.А., Гольдштейн С.А., Ткаченко Т.Я. Гипертекстовый тезаурус системных знаний// НТИ, сер.2.-1996, №3.- с. 1-11.

9. Беляевский В.В. Специальные матрицы графов. Автореф. дисс.-Минск. 1992

10. Берж К. Теория графов и ее применения: пер сангл.-М.,Мир, 1962, 340с.,ил.

11. Бондаренко М.Ф., Маторин С.И., Соловьева Е.А. Анализ си-стемологического инструментария концептуального моделирования проблемных областей//НТИ, Сер.2., 1996, №4.-с. 1-12.

12. Боревич З.И. Определители и матрицы.-М.: Наука, 1978.-

с.178.

13. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц.-М., 1967.

14. Гиляревский P.C. Перспективные виды научно-технической деятельности // НТИ, сер. 2.-1985, № 1.-С.1-8.

15. Головачева Т.В. Регулярные матрицы и ленточная размерность/ Автореф. На соискание ученой степени к.ф.-м.н.-М. 1996

16. Горбатов В.А. Теоретико-графовые модели при сетевой обработке информации.-М.: МИФИ, 1984.-е 90.

17. Горьковой В.Ф. Графы Бержа: изоморфизм, декомпозиция, раскраски.-Спб, 1994.-135 с.

18. Государственная целевая программа "Жилище" / собрание законодательства РФ, 1993, №7.

19. Гришечкин Д., Оленев В., Тихонов А. Гипертекстовые системы // Монитор, 1992, № 5, с.4-9.

20. Гусаков A.A., Субботин М.М., Михеев Ю.А., Фролов A.C. Выработка комплексных решений по совершенствованию управления с использованием логико-смыслового метода (на примере капитального строительства): Тезисы докл. на Всесоюз. межотраслевом семинаре «Проблемы создания общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации для учета, планирования и управления народным хозяйством» в Москве. - М., 1980. - с. 32-33.

21. Гусаков A.A., Субботин М.М., Захаренко Т.М. и др. Логико-смысловой метод и его применение в автоматизированных системах организации совершенствования управления: Проспект ВДНХ СССР. - М.: ЦНИПЙАСС, 1979.- 2 с.

22. Гусаков A.A. Системотехника и информатика как методологические основы автоматизации строительного проектирования и производства - Науч.тр./ МИСИ. - М., 1989, с. 3-4.

23. Гусаков A.A. Системотехника строительства/ Российск.АН. Науч. Совет по комплексной проблеме "Кибернети-ка".-2-е изд., Пере-раб. и доп.- М.: Стройиздат, 1993.- 368с.

24. Гусаков А.А. Системотехника строительства и демократизация управления наукой // Проектирование и инженерные изыскания -1990. -№2. -с. 6-9.

25. Гусаков А.А. Строительство и системотехника//Строительство в России.-1993, №1.-с.23-28.

26. Данциг Джордж Б. Линейное программирование, его применения и обобщения.-М.: Прогресс, 1966.-536 с.

27. Джордж А., Лю Дж. Численное решение больших разреженных систем уравнений: Пер. с англ.-М.:Мир,1984.-ЗЗЗс.,ил.

28. Доничев О.А. Экономические проблемы создания и развития рынка жилья. М: Стройиздат, 1995, 176 с.

29. Жилище 2000. В 3-х ч. Ч. 3. Организационные и технико-экономические проблемы/ Сост. Р.Х. Исеева, Под ред. Е.П. Федорова. -М.: Стройиздат, 1989, 184 с.

30. Жилищная реформа: Документы и комментарии.: -М., 1994.348 с.

31. Жилищное законодательство: Сб. нормат. актов и докумен-тов.-М.: СПАРК, 1996.-621 с.

32. Жилищное законодательство: Сб. Нормат. актов и докумен-тов.-М.: Юридическая литература, 1995.-246 с.

33. Жилищный кодекс РСФСР. 3-н РФ "Об основах федеральной жилищной политики".-М., 1994.-84 с.

34. Журавлев C.B., Юдина Т.Н. Информационная система "Россия"//НТИ, Сер.2.-1995, № З.-с. 18-20.

35. Завадскас Э.К. Системотехническая оценка технологических решений строительного производства. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1991.-256 е.: ил.

36. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений.-М.: Мир, 1976, 165 с.

37. Зверев Г.Н. Основания теоретической информатики, 1995.-

с.85.

38. Зефирова В.Л., Челноков В.М. Гиперлог: гипертекстовая система с логико-смысловой навигацией// НТИ, сер.2., 1990, N« 4.- с. 10-14.

39. Зорин Н.В., Кузнецов С.О. Об одном механизме иерархической структуры больших динамических гипертекстов// НТИ, сер. 2.1996, № з._ с.23-28.

40. Иванов В.Г., Субботин М.М. Анализ и совершенствование комплексных решений с использованием ЭВМ на основе метода логико-смыслового моделирования. -М. Акад. Нар. хоз-ва, 1978.- 72 с.

41. Инфосфера: информационные структуры, системы и процессы в науке и обществе/ Арский Ю.М., Гиляревский P.C., Гуров И.С., Черный А.И.,М.:-ВНИИТИ, 1996, 480с.,ил.

42. Калашников В.В. Сложные системы м методы их анализа. -М.: Знание, 1980. -64 с. - ( Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Математика, кибернетика», № 9)

43. Калиев A.M. Разработка аппаратно-программных средств интеллектуализации систем автоматизации проектирования на основе методов теории графов. Автореф. дисс.- Алма-Ата, 1993.- 19с.

44. Калошин В.В. Выявление тенденций развития информатики методом ЛСМ проблематики диссертаций// НТИ, сер. 1,1983, № 8, с. 512.

45. Кислый В.В., Щеглов П.П. О стратегии жилищной реформы// Жилищное строительство, 1994, № 6, с. 6-8.

46. Кислый В.В., Щеглов П.П. О сертификации малоэтажных жилых зданий// Жилищное строительство, 1993, № 11-12, с. 7-10.

47. Клир Д. Системология: автоматизация решения системных задач. -М: радио и связь., 1990.-539 с.

48. Колотилкин Б.М. Надежность функционирования жилых зда-ний.-М.: Стройиздат, 1989.- 376 е.: ил.

49. Кристофидес Н. Теория графов: алгоритмический подход.-М.:Мир,1978.-434с.,ил.

50. Кузина Л.Н. Автоматизированное формирование семантических моделей сложных объектов по текстовым источникам/ Автореферат дисс. на соискание степени к. ф.-м. н., М., 1995.- 15 с.

51. Куликова E.H., Гусаков A.A. Системотехнические методы оценки // Вопросы оценки. - 1996. - октябрь-декабрь. - С. 47-50.

52. Куликова E.H., Куликова Т.С. Системотехнические методы оценки проектов: Тезисы докл. на XIX научно-технической конференции в Пензе (секция 2).- Пенза: ПВАИУ, 1997, С. 119-121.

53. Куликова E.H. Логико-смысловое моделирование как элемент САПР: Тезисы докл. на XXIX межвузовской научно-технической конференции в Пензе.- Пенза: ЦНТИ, 1997, С.57-58.

54. Langford D. Brown P. Creating hypertext document: is it worth the effort?//Aslib Proceeding, vol.45,no.4,April 1993. Pp.91-95.

55. Ланкастер П. Теория матриц. - М.: Наука, 1978.- с.300.

56. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений: М. - Наука, Физматлит, 1996, 208 с.

57. Леонтьева H.H. "Политекст": информационный анализ политических текстов// НТИ, Сер.2.- 1995, № 4.-C.4-18.

58. Лефевр В.А. Конфликтующие структуры. -М.:"Советское радио", 1973, 158 с.

59. Липатов Е.П. Теория графов и ее применение.-М.: Знание, 1986.-238 с.

60. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах.-М.: Мир, 1981,- 548 с.

61. Маневич С.И. Расчет дескрипторов соединений органической химии// НТИ, сер. 2.-1996, № 5-6.- с.55-63.

62. Мелихов А.Н. Расплывчатые ситуационные модели принятия решений.-Таганрог, 1986.-120 с.

63. Мелихов А.Н. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. -М. Наука, 1990.-324 с.

64. Методические рекомендации по применению логико-смыслового метода в автоматизированных подсистемах организации совершенствования управления / Главное управление вычислительной техники и систем управления, М.: 1980, 74 е., ил.

65. Методические рекомендации по применению логико-смысловых моделей для анализа и выработки организационных и проектных решений, Госстрой СССР, ЦНИПИАСС, М..1979.

66. Мордынская Н.Й. Логика прогнозирования смыслового восприятия текста// Логико-грамматический анализ текста. - Межвузовский сб. - М., изд-во МИЭМ, 1989.- с. 156-164.

67. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем (Эффективность и надежность) М., «Сов.радио» 1977, 216 с.

68. Нивергельт Ю., Фаррар Дж., Рейнголд Э. Машинный подход к решению математических задач. -М.: Мир, 1977. -352 с.

69. Ованесбеков Л.Г. Технология построения гипертекстов, Авто-реф. дисс.-М., 1994.

70. Овчинников В.Г. построение самоорганизующейся автоматизированной системы информационного обеспечения на гипертекстовой основе .Автореф. дисс.-М., 1994.

71. Оптимальное разрезание графов// Chistofides N., Brooker P.; 28 с. SIAM Journal,1976,v.30, № 1.

72. Основные направления нового этапа реализации государственной целевой программы "Жилище".- М.: 1996

73. Осуга С. Обработка знаний: Пер. с япон.- М.: Мир, 1989.-293

е., ил.

74. Пашкеев С.Д., Минязов Р.И., Могилевский В.Д. Машинные методы оптимизации в технике связи. - М.: Радио и связь, 1976.-272 с.

75. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П., Введение в системный ана-лиз.-М.: Высшая школа,.-1989.-367 с.

76. Пойа Дж. Математика и правдоподобные рассуждения.-М.: ил., 1975.-463 с.

77. Полтавцев С.И., Монфред Ю.Б., Волга В.С. Технологичность жилых зданий.- М.: Стройиздат, 1992.-336 е.: ил.

78. Порядок разработки и реализации федеральных целевых программ и межгосударственных целевых программ, в осуществлении которых участвует РФ./ Собрание законодательства РФ, № 28, ст. 2669, 1995г.

79. Поспелов Д.А. Семиотические модели: успехи и перспективы // Кибернетика, 1976, №6.-с.114-123.

80. Поспелов Д.А., Логико-лингвистические модели в системах управления.-М.Энергоиздат, 1981.-232 е., ил.

81. Разреженные матрицы. Численные методы и алгоритмы/ М.:МГУ, 1988, под ред, Николаева Е.С.

82. Райков А.Н. Информационные системы поддержки государственных решений// НТИ, Сер.2.-1995, № 10.-с.28-32.

83. Ракитов А.И. Принципы научного мышления. - М.: Политиздат, 1975, 143 с.

84. Ракитов А.И. Философские проблемы науки. Системный подход. -М.: Мысль, 1977. -270 с.

85. Ратцева И.И. Алгоритмизация исследования смысловых связей //НТИ.- 1965.-№8. с. 35-42.

86. Ройс Дж. Матричные вычисления и математическое обеспече-ние.-М.: Мир, 1984.-326 с.

87. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы: Пер. с англ.-М.:Мир, 1984.-455 е.,ил.

88. Седых Ю.И., Лазебник В.М. Организационно-технологическая надежность жилищно-гражданского строительства.-М.: Стройиздат, 1989.-396 с.

89. Силин В.Б. Поиск структурных решений комбинаторными методами. - М.: Изд-во МАИ, 1992. -216 е.: ил.

90. Системотехника и информатика в строительном проектировании и производстве: Сб. тр./ Моск. инж.-строит. ин-т им. В.В.Куйбышева.-М.: МИСИ, 1989, 195 с.

91. Субботин Д.М. Пользовательский интерфейс свободной навигации (обеспечение осмысленности навигационного пути)// НТИ. Сер.2.-1993. № 10.-е. 22-24.

92. Субботин М.М. Гипертекст. Новая форма письменной комму-никации.-М.;1994.- 256с.

93. Субботин М.М. Использование ЭВМ при построении содержательных рассуждений//НТИ.Сер.2-1986, № 11, с. 1-7.

94. Субботин М.М. Метод логико-смыслового моделирования процессов коллективного принятия решений//Методология инженерной психологии, психологии труда и управления.-М.:Наука,1981, с.275-283.

95. Субботин М.М. Навигация в информационном пространстве как новый способ чтения и письма// НТИ, сер.2., 1993, № 10.- с. 11-15.

96. Субботин М.М. Новая информационная технология: создание и обработка гипертекстов // НТИ, сер. 2, 1988, № 5.-е. 2-6.

97. Субботин М.М. О логико-смысловом моделировании управленческих решений // Научное управление обществом. -М. Мысль, 1980, Вып. 13.-е. 23-24.

98. Субботин М.М. Программа построения плотной области в неориентированном графе с переменной длиной присоединяемых цепей (ПСЕМ), М.-1976.

99. Teitz М.В., Bart P. (1968) Heurictic methods for estimating the generalized vertex median of a weighted graph, Ops. Res., 16, p. 955

100. ТаттУ. Теория графов: перс англ.-М.,Мир, 1988,400с.,ил.

101. Теория графов и ее приложения: Сб.ст./Науч. ред. Скоробо-гатов В.А.-Новосибирск, 1994.-100 с.

102. Теория графов и ее применения: Сб./Редкол. Загоруйко Н.г. и др.-Новосибирек, 1996.-120 с.

103. Тетерев А.Г. Оптимальное размещение центров на графах.-Куйбышев,: КГУ, 1982, 100с.

104. Тихомиров В.П. и др. Основы гипертекстовой информационной технологии.-М., 1993,158с.

105. Тьюарсон Р. Разреженные матрицы.-М.: Мир, 1977.-c.254.

106. Тюрин Ю.Н., Литвак Б.Г., Орлов А.И. и др. Анализ нечисловой информации (обзор)//Современные проблемы кибернетики (Прикладная статистика).- М.: Знание, 1981.-64 с.

107. Федоров Е.П. Новые подходы в науке и проектировании жилища// Жилищное строительство, 1994, № , с.2-5.

108. Философский словарь. - М.: Политиздат, 1993.- 480 с.

109. Фомин Г.Н. О путях решения жилищной проблемы// НТИ, Сер. 2, 1996, № 1. -с.5-11.

110. Hakimi S.L. (1964) Optimum Locations of Switching Centres and the Absolute Centers and Some related Graph Theoretic Problems, Ops. Res., 12, p.450-459

111. Харари Ф. Теория графов.-M.:Мир, 1973.-300 е.,ил.

112. Холл А.Д. Опыт методологии для системотехники. Пер с англ. Под ред. Г.Н. Поварова. М., "Сов.радио", 1975, 448с.

113. Хрусталев Е.Ю. Исследование и разработка технологии моделирования экономических информационных систем на основе метода гипертекста. Автореф. дисс.-М., 1992.

114. Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в БД.- М.: Наука, Гл. ред. физ. - мат. лит., 1989.- 288 с.

115. Цициащвили Г.Ш. Декомпозиционный анализ сложных систем. Автореф. дисс.- Владивосток, 1992.-76 с.

116. Челноков В.М. К операционализации понятия целостности в представлении знаний // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник, 1985.- М.: Наука, 1986.- с. 103-112.

117. Челноков В.М. Экспертная система, устанавливающая приоритеты //Электроннаятехника. Сер. 9.- 1985.- Вып. 4/57.- с.14-18.

118. Шафранский C.B. Декомпозиция и многокритериальный выбор в проектировании систем. Автореф. дисс.- Черновцы, 1991.

119. Шильяк Д.Д. Децентрализованное управлений сложными системами: Пер. с англ.-М.,Мир,1994.-576с.,ил.

120. Щеголь А.Е. Системотехника научного обеспечения строительства.- М.: "Центр", 1996.- с.109.

121. Экспертные системы в проектировании и управлении строительством/Гусаков A.A., Ильин Н.И. (Россия), Х.Эдели (США) и др.; под ред. Гусакова A.A.- М.: Стройиздат, 1995, 296 с.

122. Юн Гю Чан Прогнозирование развития жилищностроительного комплекса крупного города: методология и методика. Автореф. дисс. -Спб., 1993.

123. Юшманов C.B. Маршруты в графах и связанные с ними множества вершин. Автореф. дисс.-М., 1992.

124. Jarvinen P., Rajala J., Sinervo H. (1972) A branch and bound algorithm for seeking the p-median., Ops. Res., 20, p. 173

125. Яцко В. А. Композиционное моделирование. Логико-лингвистические основы нового метода научной деятельности// НТИ, сер. 2.-1995, №11.-с.16-21.