Разработка комплексной когнитивной системы оценки состояния территории тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Евстегнеев, Дмитрий Викторович

• Евстегнеев, Дмитрий Викторович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Евстегнеев, Дмитрий Викторович

Введение.'.

Глава 1. Постановка задачи и состояние проблемы.

1.1. Существующие факторы - индикаторы.

1.2. Основные выделяемые факторы.

1.3. Анализ системных подходов.

1.4. Методы ранжирования при групповом принятии решений.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Математические основы построения и анализа систем.

2.1. Принципы построения системы.

2.2. Построение многокритериальной функции полезности.

2.3 Методика построения системы.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Построение модели комплексной оценки территории.

3.1. Определение набора показателей.

3.2. Нахождение значений коэффициентов связей.

3.3. Определение веса влияния факторов на развитие системы.

3.4. Интерпретация полученных результатов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Ранжирование территорий по комплексным показателям.

4.1. Ранжирование стран мира по обобщенному показателю.

4.2. Ранжирование районов Ставропольского края по уровню развития.

4.3. Стратегия решения задачи устойчивого развития.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка комплексной когнитивной системы оценки состояния территории»

Актуальность работы: Системный подход, базирующийся на целостном видении объектов, явлений и процессов, получает все более широкое применение во всех сферах человеческой деятельности. Одновременно с этим сегодня не существует общей теории систем, а построенные общие теории нельзя считать удачными с прикладной точки зрения. Возникшее противоречие требует теоретического исследования системных связей и закономерностей для построения системы и определения ее свойств, разработки математического аппарата сравнения различных альтернатив развития систем, с одной стороны, а с другой - для решения прикладных задач, основанных на системном подходе и ориентированных на повышение эффективности управления с использованием современных методов обработки информации.

В работах Урманцева Ю.А., Харитонова A.C., Прангишвили И.В., Садовского В.Н., Юдина Э.Г. и многих других разработана общая теория систем, однако ее практическое приложение к различным системам вызывает необходимость введения и изучения дополнительных свойств системы. В этой связи особенно большой интерес представляют системные подходы к решению задач, связанных со слабоструктурированными и плохо формализуемыми системами. Модели таких систем эффективно строятся с помощью аппарата знаковых и взвешенных орграфов. В таких случаях говорят о когнитивных моделях и, соответственно, о когнитивных системах. Когнитивный анализ и моделирование являются принципиально новыми элементами при конструировании систем и проведении теоретических исследований по общей теории систем.

Современные управленческие решения должны приниматься на основе и с учетом многих факторов, часто не очень четко связанных между собой. Как правило, эти задачи многокритериальны. Научно обоснованные методы управления такими системами еще недостаточно разработаны, поэтому важнейшей задачей является дальнейшая разработка теории и технологии принятия решений и создание информационно-управляющих систем их поддержки.

Постановка задачи комплексной оценки территорий требует объединения базисных социально-политических, экономических, экологических показателей в систему, определения ее реакции на управляющее воздействие, оценки влияния воздействия на различные факторы, позволяющие оценить различные альтернативы развития системы и выбрать из них наилучшие.

Цель диссертационной работы заключается в разработке и обосновании когнитивной системы оценки состояния территории и методики принятия решений на основе этой модели.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Разработка строгого определения и математического обоснования существования системы, описанной когнитивной моделью в фиксированный момент времени.

2. Разработка многокритериальной функции полезности, позволяющей оценить альтернативные состояния когнитивной системы в фиксированный момент времени.

3. Разработка методики построения когнитивной модели, описывающую систему.

4. Построение многофакторной иерархической когнитивной модели состояния территории как системы.

5. Проведение многокритериальной оценки значимости показателей.

6. Определение приоритетов развития мирового сообщества в разные годы.

7. Исследование и анализ поведения модели на примере стран мира. Методы исследования: В работе использованы методы теории графов, методы теории группового принятия решений, методы линейного программирования, теория регионального управления, методы теории систем. Научная новизна диссертационной работы состоит в:

1. определении и математическом обосновании теории когнитивных систем;

2. построении многофакторной иерархической когнитивной модели системы;

3. проведение многокритериальной оценки значимости показателей.

Практическая ценность работы: Результаты работы могут быть использованы для многокритериального анализа множества альтернативных вариантов. В частности, при выборе оптимальной стратегии управления социо-эколого-экономическими системами, стратегий управления развитием регионов, оптимального распределения финансовых и ресурсных средств и т.п.

Реализация результатов работы: Результаты работы обсуждались на научно — практическом совещании ФСБ по проблемам безопасности, методика принята в эксплуатацию.

Апробация результатов работы: Основные положения диссертации докладывалась и обсуждались на семинарах РУДН, МИЭМ, МГУ, Аналитическом отделе ФСБ, Комитете по социальным вопросам Совета Федерации, на конференциях в Ставропольском Государственном Университете на Международной научной конференции «Расселение, этнокультурная мозаика, геополитика и безопасность горных стран» в 2001, на Покровских чтениях, в РУДН на XXXVIII Всероссийской научной конференции по проблемам математики, информатики, физики, химии и методики преподавания естественнонаучных дисциплин, 2002, на V международном конгрессе в Дубне, в 2002.

Публикации: Основные результаты работы опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 127 наименований. Работа изложена на 101 страницах текста, содержит 1 рисунок и 13 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Евстегнеев, Дмитрий Викторович

Выводы по главе 4:

1. На основе модели, построенной в главе 3, была решена задача о ранжировании стран мира в разные годы,

2. Также была решена модельная задача о ранжировании районов региона по приоритетам развития мира,

3. Представлена многоуровневая стратегия устойчивого развития.

Заключение.

В работе получены следующие основные выводы и результаты:

1. Определено и математически обосновано существования системы, описанной когнитивной моделью в фиксированный момент времени.

2. Разработана многокритериальная функция полезности, позволяющая оценить альтернативные состояния когнитивной системы в фиксированный момент времени.

3. Разработана методика построения когнитивной модели, описывающую систему.

4. Построена многофакторная иерархическая когнитивная модель состояния территории как системы.

5. Проведена многокритериальная оценка значимости показателей по их влиянию на систему.

6. Определены приоритеты развития мирового сообщества в разные годы.

7. Проведены исследование и анализ поведения модели на примере стран мира.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Евстегнеев, Дмитрий Викторович, 2005 год

1. Anker R. Gender and Jobs: Sex Segregation of Occupations in the World. Geneva, International Labour Office. 1997.

2. Booysen E. An Overview and Evaluation of Composite Indices of Development // Social Indicators Research. 2002, Vol. 59, p. 115-151.

3. Bourguignon E., Chakravarty S. Multidimensional Measures of Poverty. Delta Working Paper. Paris, 1998, p. 98-112.

4. Deleeck K., van den Bosch K., de Lathouwer L. Poverty and the Adequacy of Social Security in the EC: a Comparative Analysis. Aldershot: Averbury. 1992.

5. Easterly W. Life During Growth // Journal of Economic Growth. 1999, #4 (3), p. 239-279.

6. Eedderke J., Klitgaard R. Economic Growth and Social Indicators: An Exploratory Analysis //Economic Development and Cultural Change. 1998, #46 (April), p. 455-489.

7. Eurostat. Analyzing Poverty in the European Community (a). Eurostat NewsSpecial Edition. 1990.

8. Eurostat. Poverty in Figures. Europe in the Early 1980s' (b). Luxembourg: EUROP. 1990.

9. Evstegneev D.V., Ledashcheva T.N. About methods of alternatives ranging at the optimal development strategy chose for modelling system. //V International congress on mathematical modelling. Book of abstracts, volume II. Dubna, 2002 -p.147-148

10. Evstegneev D.V., Ledashcheva T.N., Gorelov V.I. About complex system of territory evaluation. //V International congress on mathematical modelling. Book of abstracts, volume II. Dubna, 2002 p. 146-147

11. Gorelov V.I., Evstegneev D.V. Methodological bases of cognitive models construction in ecology //V International congress on mathematical modelling. Dubna, 2002, p. 78-86

12. Johansson S. Conceptualizing and Measuring Quality of Life for National Policy // FIEF Working Paper Series 2001, # 171, p 1-16

13. OECD The OECD International Education Indicators A Framework for Analyses Paris 1992

14. OECD The OECD List of Social Indicators The OECD Social Indicator Development Programme Pans 1982

15. Ram R. Composite Indices of Physical Quality of Life, Basic Needs Fulfillment and Income a «Principal Component» Representation // Journal of Development Economics 1982, Vol. 11 (October), p 227-247

16. Saith R. Hams-White B Gender Sensitivity of Well-being Indicators // UNRISD Discussion Paper # 95 Geneva 1998

17. Streeten R. Forward // M. U1 Haq (ed.): Reflections on Human Development. New York: Oxford University Press, 1995, p. x-xii.

18. The World Education Report 2002, UNESCO, 2002 '

19. Tsui K.Y. Multidimensional Generalization of the Relative and Absolute Indices: The Atkinson-Kolm-Sen Approach // Journal of Economic Theory. 1995, #67, p. 251-265.

20. UNESCO. World Data on Education. Geneva: IBE Documentation and Information Unit. 1998.

21. United Nations, Commission on Sustainable Development. Indicators of Sustainable Development: Framework and Methodologies. New York. 1996.

22. United Nations. Handbook of Social Indicators (Studies in Methods, Series F, 49). New York: U.N. Publications. 1989.

23. Veenhoven R. Happy Life Expectancy: A Comprehensive Measure of Quality of Life in Nations // Social Indicators Research. 1996, Vol. 39, p. 1-58.

24. WHO. Development of Indicators for Monitoring Progress Towards Health for All by Year 2000 (Health for All Series # 4). Geneva. 1981.

25. WHO. Health and Environment in Sustainable Development: Five Years after the World Summit. Geneva. 1997.

26. WHO. Regional Office for Europe. The Introduction of the Health for All Policy for the WHO European Region. Copenhagen. 1998.

27. Wolfenson J.D. A Proposal for a Comprehensive Development Framework. World Bank. Washington D.C. 1999.

28. World Bank. Expanding the Measure of Wealth: Indicators of Environmentally Sustainable Development (Environmentally Sustainable Development Studies and Monographs Series, N 17). Washington D.C. 1997.

29. World Development Indicators, The World Bank Group, 2002

30. Абрамов H.T. Целостность и управление. M.: Наука, 1974.

31. Айвазян С.А. Интегральные показатели качества жизни населения: их построение и использование в социально-экономическом управлении и межрегиональных сопоставлениях. М : ЦЭМИ РАН, 2000.

32. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Основа экоразвития: Учебное пособие. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1994.-312 с.

33. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. М.: Политиздат, 1986.

34. Афанасьев В.Г. Системность и общество. М.: Политиздат, 1980.

35. Ашманов С.А. Введение в математическую экономику. М.: Наука, 293с.

36. Барбаш Н.Б. Методика изучения территориальной дифференциации городской среды. М.: ИГАН, 1986.

37. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Словарь терминов и определений". Науч. руковод. К.В.Фролов. М.: МГФ "Знание", 1999,361с.

38. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. JL: Гидрометеоиздат, 1980, 84 с.

39. Бердышев Г. Д. Эколого-генетические факторы старения и долголетия. -Л.: Наука, 1968.-203 с.

40. Бешелев С Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статисгические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980. 263 с.

41. Блауберг И.В., Мирский Э.М. Садовский В.Н. Системный подход и системный анализ // Системные исследования. Ежегодник, М.: Наука, 1982.

42. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М.: Наука, 1973.

43. Букс И.И. Экологическая оценка последствий строительства, эксплуатации и ликвидации объектов хозяйственной деятельности. М.: Изд-во МНЭПУ, 1996.

44. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем (состояние и перспективы). М.: СИНТЕГ, 1999.

45. Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л. и др. Управление риском: риск, устойчивое развитие, синергетика. М.: Наука, 2000,431с.

46. Возженников A.B., Прохожев A.A. "Система жизненно важных интересов Российской Федерации: сущность, содержание, классификация, механизм согласования и формирования", М., РАГС, 1998г., 70 с.

47. Волков А. Первый демографический автопортрет России // Население и общество. М., 1997.-№ 19.-4 с.

48. Волкова В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа// С.-Пб: «СПБГТУ», 1997. 510с.

49. Географическое прогнозирование и охрана природы. /Под. ред. Т.В. Звонковой, Н.С. Касимова. М.: МГУ,' 1990. 234 с.

50. Геополитика и национальная безопасность. Словарь основных понятий и определений", Под ред. В.Л.Манилова, М., ООД ИМЭМО РАН, 1998г.

51. ГичевЮ. П. Печень: Адаптация, экология. Новосибирск: Наука, 1993.-152 с.

52. Гичев Ю. П. Здоровье населения как критерий экологического риска и лимитирующий фактор экономического развития в экологической экспертизы проектов. Новосибирск: СГГА, 1997.-43 с.

53. Гичев Ю. П. Современные проблемы экологической медицины.-Новосибирск: Изд-во СО РАМН, 1996.-174 с.

54. Горелов В.И., Евстегнеев Д.В., Ледащева Т.Н. Комплексная оценка стран мира по уровню развития. // Московский оценщик №5 (24), октябрь 2003, стр. 2-5.

55. Гопаненко А.Л., Полянский В.Г. Развитие региона, цели, закономерности методы управления. М.: Изд. РАГС, 1999.

56. Горелов В.И., Евстегнеев Д.В. Методологические основы построения когнитивных моделей в экологии. //Вестник РУДН, Москва, 2003, №7, 2003, стр. 143-148

57. Горелов В.И., Евстегнеев Д.В. О моделировании индекса социальной напряженности. Ставрополь, СГУ, Тезисы Международной научной конференции «Расселение, этнокультурная мозаика, геополитика и безопасность горных стран», 2001, с 109-110.

58. Горелов В.И., Евстегнеев Д.В. Оценка социо-эколого-экономического состояния административных образований. // Тезисы Международной научной конференции, экологич. факультет 2001 с. 49-50

59. Горелов В.И., Евстегнеев Д.В. Система приоритетов развития стран мира и устойчивое развитие. Философские чтения, посвященные памяти Ю.Л. Егорова, Зеленоград, МГИДА, 6 февраля 2004 г. с. 17-18.

60. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. Новосибирск: Наука, 1988, 326 с.

61. Гришин Н.Н., Елисеев ДА. Экологическое сопровождение хозяйственной деятельности в России: ОВОС, экологическая экспертиза, экоаудит и другие виды ЭСХД. // Экологическая экспертиза. Обзорная информация., вып. 2, 1995, с.9.

62. Гришин С.Е., Файбусович Э.Л. Методика комплексной социально-инфраструктурной оценки территории // Актуальные проблемы комплексного развития регионов и преодоления социально-экономических различий между ними. Саранск, 1983.

63. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды: Пер. с англ.-М.: Мир, 1979.-200 с.

64. Гутман Г.В., Мироедов А.А., Федин C.B. Управление региональной экономикой.- М.: Финансы и статистика,2002.-17бс.

65. Дажо Р. Основы экологии: Пер. с франц.-М.: Прогресс, 1975.-415 с.

66. Доклад о мировом развитии 2000/2001 года М: Изд-во Весь мир, Всемирный банк, 2001

67. Доклад о развитии человека за 1999 год ПРООН -Нью-Йорк Оксфорд Юниверсити Пресс, 1999

68. Доклад о развитии человека за 2002 г ПРООН — Нью-Йорк, Оксфорд Юниверсити Пресс, 2002

69. Доклад о развитии человека за 2003 год. Программа развития ООН, Минск «Юнипак» 2003

70. Егоршин А.П. Концепция стратегического развития региона // Народонаселение 2001, № 1

71. Емельянова В.П., Данилова Т.Н. и др. Оценка качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям. /Гидрохимические материалы., т. 88, 1983, с. 119-129.

72. Епифанов А. Д. Надежность систем управления. М.: Машиностроение, 1975.180 с.

73. Зубаревич Н. В. Социальное развитие регионов России: проблемы и тенденции переходного периода. -М: Едиториал УРСС, 2003,264 с.

74. Зайцев А.К. Качество жизни населения региона // Народонаселение. -2001, №1.

75. Качество роста. 2000 / В. Томас и др. — М.: Изд-bö «Весь мир», 2001.

76. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь, 1990.

77. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами. М. "Энергия", 1974 г.

78. Князева E.H., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1994, 236 с.

79. Козловский Е. А. Минерально-сырьевые проблемы России на кануне 21 века. М: Русский биографический институт, 1999, 378 с.

80. Колесникова H.A. Финансовый и имущественный потенциал региона: опыт регионального менеджмента. -М.: Финансы и статистика,2000.-240с.

81. Краснощекое П. С.Петров А. А. Принципы построения моделей. М.: Изд-во МГУ им. М. В. Ломоносова, 1983. 264 с.

82. Мадюскин П.Я. Оценка социального самочувствия населения от Москвы до Чукотки // Территориальная организация общества и управление в регионах. Матер, науч.-практ. конф. Воронеж, 2002.

83. Максименко ЮЛ., Горкина ИЛ. Оценка воздействия на окружающую среду. РЭФИА и др. М., 1996. 93 с.

84. Маршал Л. Д. Оценка воздействия на окружающую среду как инструмент принятия решений. М: 1989.

85. Мироедов А.А. Информационное обеспечение механизмов управления регионом.- М.: Финансы и статистика,2002.-128с.

86. Митин А.И. Некоторые проблемы использования информационных технологий в управленческой деятельности // Информационные технологии в структурах государственной службы. Сб. науч. тр. Вып.1. Росс. акад. Гос. службы при Президенте РФ, 1995.

87. Могилевский В. Д. Безопасность как показатель системного качества// Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша, РАН. 1992. № 66. 35 с.

88. Могилевский В. Д. Конфликтная ситуация: формализация и управление // Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша, АН СССР. 1991. № 118. 30с.

89. Могилевский В. Д. Глобальное описание сложных динамических систем. Ч. 1,2// Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. 1992. №№ 107, 108. 20с., 22 с. '

90. Могилевский В. Д. Основы теории систем (учебное пособие). Ч. 1. Проблемы формализации динамических систем. Ч. 2. Гамильтоново представление движения систем. М.: МИРЭА, 1997. 190с.

91. Могилевский В.Д. "Методология систем: вербальный подход", М., "Экономика", 1999г., 251 с.

92. Могилевский В.Д. "Формализация динамических систем", М., "Вузовская книга", 1999г., 215с.

93. Могилевский В.Д. Безопасность как показатель системного качества. М., Препринт ИПМ им.М.В.Келдыша, РАН, №66, 1992, 35с.

94. Могилевский В.Д. Методология систем. М.: Экономика, 1999, 252с.

95. Могилевский В.Д. Основы теории систем. Учебное пособие. М.: МИРЭА, 1997.

96. Мухина JI.И. Рунова Т.Г. Система показателей для изучения и оценки воздействия человека на природу. М., 1980.

97. На пороге новой регионализации России. Н. Новгород: Центр стратегических исследований Приволжского федерального округа, 2001.

98. Отчет по человеческому развитию, 1994.- Нью-Йорк: Оксфорд Юниверсити Пресс, 1995.-265с.

99. Петров A.B., Федулов Ю.Г. "Подготовка и принятие управленческих решений", M , РАГС, 2000г., 276 с.

100. Попов Р., Сусаров А. Социальная напряженность и социальное неблагополучие // Регионы России в 1999 г.: Ежегодное приложение к «Политическому альманаху России / Под ред. Н. Петрова; Моск. Центр Карнеги. М.: Гендальф, 2001.

101. Попов Э.В. Экспертные системы. М. "Наука", 1987 г.

102. Прангишвили И.В. Проблемы управления сложными крупномасштабными процессами // Приборы и системы управления. 1996, №6.

103. Прангишвили И. В. Системный подход и общесистемные закономерности. М: СИНТЕГ, 2000, 528 с.

104. Прангишвили И.В. Некоторые проблемы управления сложными социально-экономическими структурами // Приборы и системы управления. 1995, № 8.

105. Предпринимательский климат регионов России. География России для инвесторов и предпринимателей / Под ред. Лаврова А, М., Шувалова В. Е. и др. М.: «Начала - Пресс», 1997.

106. Прохоров Б.Б. Экология человека. Социально-демографические аспекты. М.: Изд-во МНЭПУ, 1995.

107. Райх Э. Л. Окружающая среда и здоровье человека. М., 1979.-234 с.

108. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы; правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 1994.-367с.

109. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с приложением к социальным, биологическим и экономическим задачам. М.: Наука, 1986.

110. Садовский В,Н. Основания общей теории систем. М.: 1974. С. 64-68.

111. Смирнов С.Я. Региональные аспекты социальной политики.— М.: Ге-лиосАРВ, 1999.

112. Социально-экономическая статистика. Под ред. В.Н. Салина, Е.П. Шпаковской.- М.: Финансы и статистика,2003.-192с.

113. Тахтанджян A.JI. Принципы организации и трансформации сложных систем. Эволюционный подход. С-Пб: СПХФА, 1998. 118с.

114. Томпсон Дж. М. Т. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике. М.: Мир, 1985.254 с.

115. Урманцев Ю.А. Общая теория систем: состояние, приложение и перспективы развития. Система, симметрия, гармония. М.: Мысль, 1988.

116. Урманцев Ю.А. Системная философия // Вест.Моск.Ун-та. Серия 7. Философия, № 5,1999.

117. Урманцев Ю.А. Что должно быть, что может быть, чего не может быть для систем в книге «Развитие концепции структурных уровней в биологии». М., 1972.

118. Урманцев Ю.А. Эволюционика или общая теория развития систем природы, общества и мышления. Пущине: ОНТИНЦБТ АН СССР, 1988.

119. Федеральный бюджет и регионы: опыт анализа финансовых потоков / Под ред. А. М. Лаврова; Институт «Восток-Запад». М: МАКС Пресс, 2001.

120. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. 419 с.

121. Харитонов A.C. Гармония и симметрия основа новой технологии управления обществом. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, № 2, 2000.

122. Харитонов A.C. Менеджмент по «золотой пропорции» в сб.: Социальные, экономические и экологические аспекты устойчивого развития городов. М.: МГФ «Знание», 1999.

123. Яндриев М. И. Финансы регионов. М: Финансы и статистика, 2002, 234 с.