Формирование системы, процедур и моделей поддержки принятия решений в социальной сфере региона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.13, кандидат экономических наук Кобылкин, Максим Сергеевич

• Кобылкин, Максим Сергеевич
• кандидат экономических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Кобылкин, Максим Сергеевич

Введение

ГЛАВА 1. Управление и реформирование социальной сферы региона в новых экономических условиях на основе компьютерных систем и методов поддержки принятия решений

1.1. Компьютерная поддержка принятия решений в управлении социально-экономическим развитием региона

1.2. Современное состояние и анализ проблем развития отраслей социальной сферы

1.3. Традиционные парадигмы моделирования социально-экономических процессов

1.4. Обзор и анализ работ в области системно-динамического моделирования социально-экономических систем

1.5. Архитектурные и инструментальные подходы к разработке систем поддержки принятия решений

ГЛАВА 2. Разработка комплекса динамических моделей социальной сферы региона

2.1. Постановка задачи на разработку моделей социальной сферы региона

2.2. Вербальное описание моделируемой системы

2.3. Формальное описание моделей

2.4. Идентификация параметров и процессов имитационных моделей социальной сферы

2.5. Комплексное тестирование имитационных моделей и проведение сценарных расчетов

ГЛАВА 3. Разработка общей концепции построения системы поддержки принятия решений в социальной сфере региона

3.1. Назначение и функциональная структура системы поддержки принятия решений для управления социально-экономическим развитием региона

3.2. Стратифицированное описание многомодельного комплекса «Социальная сфера»

3.3. Методика проведения компьютерного исследования на основе инструментальных решений СППР УСЭРР

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование системы, процедур и моделей поддержки принятия решений в социальной сфере региона»

Актуальность темы исследования

Современные политические и экономические условия и процессы информатизации в регионах в качестве центральной задачи ставят повышение эффективности управления на региональном уровне на основе системного подхода к информационному сопровождению деятельности органов власти и реализации функций управления, формирование единого информационного пространства, а также качественного информационно-аналитического обеспечения решения оперативных и стратегических задач социального и экономического развития регионов.

Интеграция процессов управления и информатизации в социальной сфере, сфере производства и управления приводит к необходимости создания ситуационных центров управления различного назначения, информационно-аналитических систем поддержки принятия решений, в которых организуются процессы накопления, аналитической обработки территориальной информации, содержится инструментарий для системного моделирования социально-экономического развития регионов и принятия решений.

Одним из основных направлений реформирования и внедрения современных информационных технологий выступает социальная сфера регионов, которая является одной из самых малоразвитых отраслей народного хозяйства и имеет много нерешенных проблем, среди которых можно выделить постоянно ухудшающуюся демографическую обстановку как в большинстве регионов, так и в целом по стране, низкие показатели качества жизни по сравнению как с развитыми странами, так и с показателями СССР, резкую дифференциацию населения по уровню жизни, неудовлетворительные условия проживания большой части населения, незаконченность начатых реформ социальной сферы и многое другое.

В настоящее время требуется выработка комплекса мер, направленных как на недопущение ухудшения ситуации в социальной сфере, так и на поэтапное повышение, уровня социальной защищенности граждан, их реальных доходов. Поэтому важно не сворачивать реформы социальной сферы, а принять меры по их корректировке с учетом изменившейся социально-экономической ситуации. При этом главная задача реформирования социальной сферы - найти и реализовать такую модель функционирования социальной сферы, которая отвечает реальным возможностям российской экономики, обеспечивает эффективное и целевое использование имеющихся финансовых ресурсов и предоставляет реальную социальную помощь наиболее уязвимым слоям населения.

Важным сегментом реформирования управления социальной сферой является развитие инновационных социальных технологий на основе компьютерных методов и систем поддержки принятия решений для обеспечения информационно-аналитической поддержки власти в процессе решения социальных проблем. Применение ристем поддержки принятия решений на основе современных технологий компьютерного моделирования и анализа данных позволит оптимизировать расходы, прогнозировать основные показатели социально-экономического развития региона на долгосрочный период, «проигрывать» различные альтернативы развития региона, прогнозировать результаты готовящихся реформ, что в конечном итоге обеспечит повышение уровня жизни населения и развития экономики региона.

Степень разработанности проблемы. Вопросы создания систем поддержки принятия решений нашли свое отражение в работах Э.А. Трахтенгерца [77, 78, 79], Л.В. Щавелева [88, 89], Д.Л. Андрианова [2, 4].

Проблемы моделирования социально-экономических процессов и прогнозирования основных показателей социальной сферы как на уровне региона, так и на уровне страны в целом были затронуты в работах советских и российских авторов: К.Г. Гофмана, Е.В. Рюминой, В.И. Гурмана, С.В. Дубровского, М.М. Алгеброва, А.А. Багриновского, А.Г. Гранберга [11], Е.Д. Силаева, С.В. Шишкина [85].

Вопросам регионального управления социальной сферой в рыночных условиях хозяйствования посвящены труды Ф.Н. Кадырова [14,16], В.П. Корыгина [31], М.М. Кузьменко [34], Б.З. Кучеренко [36], В.Ж. Рутгайзера [69], А.И. Татар-кина [74] и ряд других исследователей.

Среди западных ученых, обеспечивших значительное развитие теории и практики государственного и регионального прогнозирования и регулирования, наиболее известными являются М. Альбер, Ф. Бааде, А. Вебер, Д. Гэлбрсйт, Г. Тейл, И. Тгонер, Э. Хансен, Т. Хаггерстранд, Р. Шеннон, Э. Янч и др.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка комплекса моделей и вычислительных процедур в области управления социальной сферой региона для использования их в аналитическом блоке систем поддержки принятия решений для региональных органов власти.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи диссертационного исследования:

- Анализ существующих проблем и актуальных задач реформирования социальной сферы региона.

- Анализ известных моделей и методов исследования социально-экономических процессов в регионе.

- Создание компьютерных моделей социальной сферы в контуре системы поддержки принятия решений.

- Верификация, валидация и тестирование разработанных моделей.

- Оценка применимости методов математического моделирования, статистического анализа и процедур экспертного оценивания при параметризации разработанных имитационных моделей.

- Проведение сценарных расчетов на комплексе имитационных моделей и интерпретация полученных результатов.

- Формирование концептуальных подходов к построению систем поддержки принятия решений для региональных органов власти.

- Формирование нотаций стратифицированного описания многомодельного комплекса «Социальная сфера» и соответствующих инструментальных решений как основы интеграции моделей в систему поддержки принятия решений.

- Разработка методики проведения компьютерного исследования при работе в инструментальной среде системы поддержки принятия решений на основе разработанных компьютерных моделей и методов сценарного анализа. Объектом диссертационного исследования являются социальноэкономические процессы, протекающие в социальной сфере регионов Российской Федерации.

Предметом исследования являются методы, алгоритмы и информационные технологии, обеспечивающие моделирование, прогнозирование и анализ показателей социально-экономического развития региона, а также процесс принятия решений при управлении социальной сферой региона.

Методами исследования, применяемыми в работе, являются системный анализ, теория систем, логико-математическое и имитационное моделирование (системная динамика), статистические методы, методы экспертного оценивания.

Теоретической и методологической основой работы являются классические труды по моделированию социально-экономических процессов К. Багринов-ского, А. Гранберга, В. Леонтьева, Дж. Форрестера; научные исследования в области создания систем поддержки принятия решений ЭЛ. Трахтенгерца, J1.B. Ща-велева, Д.Л. Андрианова.

Информационной базой исследования послужили официальные данные, публикуемые в изданиях Росстата. В диссертации были использованы данные Рос-стата по Кемеровской области с 1998 г. по 2004 г.

Работа проведена в рамках пунктов 1.9, 2.1, 2.2 и 2.4 паспорта специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики.

Научная новизна работы состоит в том, что автором разработан оригинальный комплекс моделей социальной сферы регионов Российской Федерации и инструментальных решений по компьютерной поддержке принятия решений, позволяющие получать прогнозные оценки основных социально-экономических показателей и решать актуальные задачи управления социально-экономическим развитием регионов.

Наиболее существенные результаты, имеющие научную новизну и полученные лично автором:

- Разработана общая концепция построения системы поддержки принятия решений в управлении социальной сферой для региональных органов власти.

- Предложен подход к стратифицированному описанию многомодельного комплекса «Социальная сфера» на основе методологии Гейна-Сарсона и разработаны оригинальные графические нотации.

- Созданы новые имитационные модели социальной сферы на основе интеграции методов системной динамики, методов экспертного оценивания, математического и статистического анализа при идентификации процессов и переменных комплексной имитационной модели и сценарного анализа в процедурах принятия решений.

- Предложена методика проведения компьютерного исследования социально-экономического развития региона при работе в инструментальной среде системы поддержки принятия решений.

Практическое значение исследования определяется тем, что разработанный многомодельный комплекс «социальная сфера» предназначен как для самостоятельного аналитического исследования, так и для интеграции в системы поддержки принятия решений для федеральных и региональных органов власти. Модели комплекса предназначены для проведения сценарных расчетов по формируемым экспертами стратегиям, в которых в явном виде выделяется совокупность управляющих воздействий, т.е. тех социально-экономических показателей социальной сферы, изменение которых находится в компетенции муниципальных, региональных и федеральных органов власти. Многомодельный комплекс позволяет решать задачи разработки эффективной социальной политики регионов, планирования и управления в социальной сфере (реформирование жилищно-коммунальной сферы, отрасли здравоохранения, образовательной и культурной сфер, финансовое планирование социальной сферы), прогнозирование и комплексный анализ уровня жизни населения в регионах.

Апробация результатов исследования. Основные положения работы представлялись и докладывались на открытом конкурсе на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах РФ (г. Москва, 2003), XI международной школе-семинаре «Новые информационные технологии 2003» (Украина, г. Судак, май 2003), IX международной выставке молодежных научно-технических проектов ЭКСПО-Наука 2003 (г. Москва, июль 2003), всероссийской научной конференции «Теория и практика системной динамики» (г. Апатиты, 2004), второй всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» ИММОД - 2005 (г. Санкт-Петербург, октябрь 2005), V международной конференции «идентификация систем и задачи управления» SICPRO'06 (г. Москва, февраль 2006), 21 всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Реформы в России и проблемы управления» (г. Москва, март 2006), 1 -ой Московской городской студенческой школе-семинаре «Имитационное моделирование систем. Теория и практика» ИММОД-2006 (г. Москва, апрель 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ (в соавторстве - 4) общим объемом 3 пл., в том числе авторских 2,4 пл.

Заключение диссертации по теме «Математические и инструментальные методы экономики», Кобылкин, Максим Сергеевич

Выводы

1. Разработан оригинальный комплекс моделей социальной сферы на основе методов системной динамики, позволяющий решать задачи разработки эффективной социальной политики регионов, планирования и управления в социальной сфере (реформирование жилищно-коммунальной сферы, отрасли здравоохранения, финансовое планирование социальной сферы), проводить прогнозирование и комплексный анализ уровня жизни населения в регионах.

2. Предложена и реализована процедура идентификации имитационных моделей на основе методов экспертного оценивания, математического и статистического анализа, что обеспечило качество и достоверность разработанных имитационных моделей.

3. Проведены комплексные испытания имитационной модели по методолого-технологической схеме Балчи: анализ чувствительности, верификации и валида-ция модели. По всем тестам были получены положительные результаты, что говорит о том, что модель соответствует поставленным задачам и адекватно отражает реальную систему. Следовательно, модель может применяться для решения задач в области социально-экономического развития региона.

4. На разработанных моделях выполнены экономические исследования возможности реструктуризации отрасли здравоохранения, с целью повышения качества предоставляемых услуг и проведен анализ направлений развития отрасли ЖКХ и формирования тарифов на услуги по данным Кемеровской области.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОБЩЕЙ КОНЦЕПЦИИ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В СОЦИАЛЬНОЙ СФЕРЕ РЕГИОНА

3.1. Назначение и функциональная структура системы поддержки принятия решений для управления социально-экономическим развитием региона

Развитие современных информационных технологий открывает новые перспективы автоматизации и информатизации функциональной деятельности органов государственного управления субъекта РФ. Учитывая разобщенность информации и аналитических приложений в существующей практике управления, необходимо создание современной системы поддержки принятия решений, с поддержкой процессов сбора исходной информации на местах, ее синтаксического и семантического согласования и помещения в интегрированное хранилище данных, организации обработки и представления накопленной информации современными методами поддержки принятия решений.

Все вышеприведенное обуславливает цели и задачи разработки системы поддержки принятия решений для управления социально-экономическим развитием региона (СППР УСЭРР).

Основной целью создания СППР УСЭРР является повышение эффективности принимаемых решений по управлению регионом и деятельности органов местного самоуправления за счет организации адекватной информационно-аналитической поддержки процесса принятия управленческих решений органами государственной власти региона, использования современных информационных технологий, создания единого информационного пространства, решения широкого круга задач мониторинга, анализа и сценарного прогнозирования с применением методов имитационного моделирования.

Задачами данной СППР являются: консолидированный учет финансово-экономической, социально-демографической, природно-экологической и другой ретроспективной информации из различных отраслей социально-экономической сферы региона, инструментальная и информационная поддержка экспертно-аналитической деятельности руководства, повышение качества принимаемых управленческих решений, выполнение многовариантных сценарных расчетов социально-экономического развития региона и оценка последствий принятия.

СППР УСЭРР формируется на единых методологических, архитектурных и технологических принципах, в основе которых лежит концепция хранилища данных и реализация прогнозно-аналитической части с использованием комплексной имитационной модели региона и методов компьютерной поддержки принятия решений.

В основу СППР УСЭРР положены следующие основные методологические и технологические принципы:

Осуществление информационно-аналитической поддержки всех этапов принятия решения.

- Использование имитационного моделирования на этапе компьютерного анализа динамики развития ситуации.

Организация централизованного хранения детализированных и агрегированных исторических, текущих и прогнозных данных. Поддержка многомерного представления и применение OLAP-технологий.

- Дружественность к пользователю, интуитивно-понятный интерфейс. Обеспечение связности процесса принятия решений на всех этапах.

- Настраиваемость под любые требования заказчика, совместимость с широким спектром телекоммуникационного оборудования, взаимодействие с распространенными приложениями.

Надёжность — обеспечение высокого уровня производительности, сохранности и защиты информационных ресурсов. Поддержка архитектуры клиент-сервер.

Настраиваемый доступ на внешние информационные источники. Поддержка нерегламентированных запросов. Возможность интеграции с эксплуатируемыми АИС. Обеспечение стабильности работы системы при увеличении объема обрабатываемых данных и решении нового класса задач без потери производительности.

Обеспечение функционирования системы с учётом обновления, совершенствования и появления новых компонентов в системе.

- Простота настройки и модернизации.

Адаптивность к программно-аппаратной инфраструктуре заказчика.

Исходя из определенных выше методологических и технологических принципов, была разработана общая структура СППР УСЭРР, в основу которой положен компонентный подход, предполагающий, что технологические функции системы обеспечиваются комплексом взаимосвязанных подсистем, в состав которых входят:

- хранилище данных; подсистема мониторинга;

- подсистема загрузки данных;

- подсистема анализа;

- подсистема моделирования и прогнозирования; подсистема построения отчетов;

- подсистема пользовательского интерфейса.

Функциональная схема СППР УСЭРР представлена на рис. 3.1.

Подсистем» мониторинга

Источники данных сод |

Хранилище данных

Подсистема анализа данных

Отчетно стъ

Интерфейс

ЛЬЭОВ теля 1 I

I ■ ft

Я 8 п

Я ж 1 J

А V

Д. п

OLAP

Интеллектуальный анализ данных

А-V А

-К V

Подсистема моделирования и про то зиро вания м i Аv

Формирование сценариев

Комплексная иммтациожнвя модель региона

Проведение экспериментов

А 1 а Ц V лг V ч

II

Рис. 3. i Функциональная схема СППР УСЭРР Хранилище данных - ключевой элемент системы поддержки принятия решений. Оно обеспечивает хранение и возможность использования значительных массивов структурированной архивной информации, описывающей социально-экономическое положение региона и являющейся фактологической основой для аналитической деятельности и выработке прогнозов. Хранилище данных предназначено для хранения и обработки региональной статистической информации согласно перечню социально-экономических показателей, описывающих все сферы регионального хозяйства. Хранилище обеспечивает интеграцию данных из разнородных источников и накопление больших объемов архивной информации по следующим направлениям:

- общие сведения; макроэкономические показатели;

- материальное производство (промышленность, сельское хозяйство, транспорт и связь, строительство, потребительский рынок);

- демография (численность населения, движение населения, продолжительность жизни населения);

- социальная сфера (здравоохранение, социальное обеспечение, образование, культура, жилищно-коммунальная сфера) уровень жизни населения (доходы и расходы населения, прожиточный минимум, потребительская корзина, потребление, уровень жизни);

- трудовые ресурсы (занятость, безработица, заработная плата);

- инвестиции;

- цены и тарифы;

- финансы (государственные финансы, бюджет, внебюджетные фонды, доходы и расходы бюджета, исполнение налогового законодательства);

Основные источники информации для наполнения системы представлены на схеме информационных потоков в СППР УСЭРР (рис. 3.2).

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Кобылкин, Максим Сергеевич, 2006 год

1. Главное управление ЦБ РФ по региону

2. Комитет по управлению госимуьцесгвом1. Управление внутренних дел1. ПОЛЬЗОВАТЕЛИ 1. Щ ш 1 ■-шшш- -шш^ш-

3. Региональное управление федеральногокзначейства

4. Региональное управление федеральнойналоговой службы1. Управление юстиции

5. Финансовое управление региональный департамент Федеральнойсп ужбы но труду и „занятости

6. Государственный комитет по охране окружающей среды

7. Региональное отделение пенсионного фонда1. Территориальный фонд ОМСтерриториальные органы ЗАГС1. ЖКХ

8. Региональное отделение фонда социального страхования РФ

9. Подсистема мониторинга обеспечивает сбор показателей деятельности региона (параметров мониторинга), наблюдение за их изменением во времени, контроль и отслеживание тенденций социально-экономического развития региона.

10. Подсистема моделирования и прогнозирования

11. Подсистема построения отчетов.

12. Подсистема построения отчетов должна уметь:

13. Подсистема пользовательского интерфейса.

14. Технологическая архитектура СППР

15. Подсистема прогнозирования и моделирования1. CTnternet^itraneT!)1. Сервер приложений1. SQL-запросыр*- Данны^АзJcftaнилища1.^ к1. -\-\/1. О 1 V1. Хранилище данных СППР1. Загрузка рапных ^f 'р3'1. Источники данных1. ЖКХ1. ЗАГСисточники данных

16. Уровень сервера приложений. Содержит основные программные средства идентификации и аутентификации пользователей, преобразования информации из хранилища данных для передачи на машины пользователей.

17. Уровень хранилища данных. Представляет собой СУБД хранилища данных и обеспечивает доступ к информации, содержащейся в ХД.

18. Уровень БД источников информации. Распределен по различным серверам источников данных. Передача данных в Хранилище данных осуществляется с помощью различных загрузчиков данных на основе регламентов.

19. Средства технического обеспечения СППР должны состоять из технических средств сервера, технических средств рабочих станций и локальной и внешней информационной сети.

20. Минимальные требования к конфигурации сервера и рабочей станции устанавливаются на этапе разработки технического задания и зависят от конкретных решений в рамках СППР.

21. Внедрение предложенной СППР УСЭРР в практику управления социально-экономическим развитием регионов позволит решить следующие задачи:

22. Создание единого информационного пространства показателей социально-экономического развития региона на основе централизованного хранилища данных;

23. Вычисление заданных показателей и статистических характеристик состояния социально-экономической сферы региона на основе ретроспективной информации из ХД.

24. Проведение комплексного анализа социально-экономического развития региона;

25. Повышение оперативности и качества планирования, учёта, контроля, мониторинга, анализа и прогнозирования различных аспектов социально-экономического развития региона;

26. Визуализации данных с применением средств деловой графики, картографического отображения информации;

27. Обеспечение защиты, конфиденциальности и целостности коллективных информационных ресурсов системы.

28. Определения допустимых управляющих воздействий, обеспечивающих достижение заданной цели.- Выбор из множества возможных управлений тех из них, которые обеспечивают наиболее эффективное решение поставленных задач.

29. Стратифицированное описание многомодельного комплекса «Социальная сфера»

30. Разработчики систем моделирования используют различные подходы для реализации многомодельных систем.

31. Среди методологий информационного моделирования наиболее распространены следующие: IDEF; методологии, ориентированные на потоки данных (Гейн/Сарсон); методологии информационного моделирования, основанные на моделях Джексона, Чена 17.

32. EF представляет собой семейство независимых, но дополняющих друг друга методологий, основанных на графическом представлении информации и включающих механизмы построения логических и семантических моделей дан-ных17.:

33. Структурно-иерархическая стратификация. Предназначена для детализации основных агрегированных моделей. Для уровня ЛПР достаточно 2-3 уровней вложенности, для системного аналитика до 5.

34. Схема структурно-функциональной стратификации многомодельного комплекса приведена на рис. 3.4.1. Функциональная

35. Представление системного аналитика А "V Представление ЛПР1. J— ^L J—о'го ^S1. CL1. XX

36. Уровень процессов. Является иерархическойдекомпозицией моделей, описанных на предыдущем уровне. Представлены основные процессы модели, связи и потоки ресурсов между процессами, основные параметры модели.1. J

37. Уровень модели. Представляет собой классическую системно-потоковую диаграмму.

38. Общее представление модели. На этом уровне выделены основные подсистемы модели и связи между ними, управляющиепараметры для комплекса в целом и отдельных подсистем, основные выходные показатели и различные отчеты.

39. На этом уровне детализируются основные подсистемы модели и выделяются процессы, протекающие в подсистемах и связи между ними, основные входные и выходные показатели, управляющие параметры подсистемы, а также отчеты по подсистеме.

40. Рис. 3.4 Графическое представление структурно-функциональной стратификации многомодельного комплекса.