Когнитивное моделирование устойчивого развития социально-экономической системы региона

С. С. Солохин

КОГНИТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГИОНА

Разработка стратегии устойчивого развития Южного федерального округа (ЮФО) немыслима без учета всех сторон его существования и моделирования вариантов его развития. Методологические и информационные основы оценки текущего состояния ЮФО и системные подходы к определению возможных стратегий перехода к устойчивому экономическому развитию дают обобщенную схему анализа состояния ЮФО в совокупности с задачей управления им.

Эта схема (рис. 1) представляет собою также часть структуры информационной системы поддержки управленческих решений, которая может быть разработана на ее основе. Как видим из рисунка 1, блоки диагноза и прогноза состояния ЮФО необходимы для разработки стратегии управления и стабилизации в его развитии. Для каждого из условно выделенных блоков существуют процедуры получения объективных оценок текущего состояния ЮФО. Под процедурой в данном контексте понимается последовательность обработки исходной информации о текущем состоянии блока поставляемой системами мониторинга и сбора статистики. При моделировании социально-экономических и рекреационных процессов в регионе возникают проблемы получения объективных оценок для укрупненных блоков показателей состояния ЮФО. Изучение разнообразных показателей и факторов требует междисциплинарного подхода, причем необходимо учитывать, что позитивные показатели одного блока могут действовать как негативные для другого. Поэтому для получения целостной картины объективного состояния ЮФО необходимо рассматривать ситуацию в указанных блоках совместно в текущий или прогнозируемый момент времени. Это требование системного подхода - требование взаимосвязи блоков и привязки оценки состояния к единому периоду времени - при огромном количестве переменных и взаимосвязей между ними трудно осуществить в полном объеме без применения современных информационных технологий и построения информационных систем поддержки управленческих решений.

оценка состояния юфо <-

диагноз состояния

социально-экономическим блок

туристско-рекреационныи блок

медико-биологический блок

эколого-географический блок

прогнозы развития

- оперативные

- тактические

- стратегические

стратегия управления

- оперативная

- тактическая

- стратегия устойчивого развития

Рис. 1. Стратегия перехода к устойчивому развитию ЮФО в соотношении с задачами диагноза его состояния, прогноза и управления

Представим экономический механизм ЮФО в виде схемы. На схеме рис. 2. стрелки изображают взаимовлияние обозначенных блоков и указывают направление влияния. Схема удобна тем, что наглядно представляет объединение ряда воспроизводственных процессов, осуществляющихся в ЮФО.

Приведенная схема (рис. 2.) обозначает не только укрупнённо структуру элементов, формирующих экономику ЮФО, но с ее помощью можно определить основные направления моделирования и анализа.

федеральные регулирующие системы

Уе

внешнеэкономический обмен

У7

валовый региональный продукт

VI -,

структура производства

товаров

услуг

структура по источникам доходов

оплата труда

чистые налоги на производство _валовая прибыль_

региональная финансовая система

У4

доходы

природная среда

У8

производство

У2

промышленность

агропромышленный комплекс

лесное хозяйство

геологическое изучение недр

транспорт и связь

малое предпринимательство

инвестиции

структура использования

£

валовое накопление

-| расходы на конечное потребление

занятость

Уз

социальная сфера

У5

качество жизни

здравоохранение

обр

азование

культура

туризм и рекреация

-| демографические показатели"

£

численность населения

население

У9

Рис. 2. Схема социально-экономического механизма ЮФО

Сопоставляя схемы на рис. 1 и рис. 2, можно увидеть, как должны быть соотнесены направления исследования ЮФО (оценка состояния ЮФО, диагноз, прогноз, разработка стратегий и тактик для перехода к устойчивому развитию, рис. 1) с экономическим механизмом ЮФО.

Таким образом, к целям анализа различных аспектов и сторон в развитии экономики ЮФО относятся постановка объективного диагноза, на основании которого должна строиться стратегия и тактика устойчивого развития.

Методология полной экономической диагностики сложна, пока не стандартизована и поэтому представляет и научный и практический интерес.

Моделирование является одним из важнейших методов исследования региональной экономики. Математические модели широко используются в решении практических проблем: при построении региональных типологий, региональном ситуационном анализе, разработке прогнозов, имитации последствий осуществления социально-экономических мероприятий; обоснования параметров финансово-экономических механизмов. Модели региональной экономики разнообразны по применяемому математическому аппарату и форме математических зависимостей. Наиболее распространенными моделями являются различные модели межотраслевых материальных связей, модели прогнозирования, оптимизационные модели, модели размещения, модели миграции населения, межрегиональные модели национальной экономики.

Итак, для сохранения России, обеспечения ее безопасности, жизненно необходимо обеспечение устойчивого развития ее федеральных округов, в т.ч. и ЮФО. Несмотря на большое количество, исследований, публикаций и выступлений на тему устойчивого развития страны, во-первых, не существует общепринятого единого понимания проблемы устойчивого и безопасного развития, а во-вторых, не разработана соответствующая теория устойчивого развития применительно к социально-экономическим, экологическим, рекреационным, социотехническим и другим системам. Это объясняется сложностью таких систем, сложностью управления ими в условиях неопределенности, в условиях тесного взаимодействия с окружающей средой. Можно сказать, что теория ус-

тойчивого развития сложных систем находится в стадии создания. Все это подчеркивает актуальность и насущную потребность теоретических исследований и практических разработок модели устойчивого развития, а также механизмов, обеспечивающих устойчивое развитие, как для России, так и для ее федеральных округов, в т.ч. и ЮФО.

Теоретические подходы к исследованию проблем устойчивого развития экономики должны строиться на принципах системности, с учетом законов и закономерностей существования и функционирования сложных организационных систем, с учетом слабоструктурированности проблем управления ими и сильного влияния человеческого фактора на результативность и последствия принимаемых решений. В этих условиях требуется разработка такой методологии исследования и принятия решений, которая давала бы возможность объяснять поведение сложной системы, прогнозировать ее развитие, разрабатывать необходимые управляющие воздействия, оценивать возможные последствия принимаемых решений. Это требует не только использования многих методов системного анализа, теории устойчивости методов экономико-математических исследований, но и применения современных информационных технологий.

Такими технологиями могут быть когнитивные технологии, строящихся на использовании положений теории познания, на включении моделей процесса познания предметной области, существующих у эксперта (группы экспертов), в процесс моделирования развития социально-экономической системы. Все это требует разработки интеллектуальных систем поддержки управленческих решений, использования мощности современной вычислительной техники.

В основу моделирования возможности устойчивого развития региональных социально-экономических систем в существующих политических, ресурсных и экологических условиях может быть положена модель глобальной безопасности и устойчивости, предложенная и исследованная рядом российских и зарубежных ученых, поскольку она включает все глобальные жизненно важные показатели устойчивого развития и их основные зависимости от многих факторов; эта модель позволяет обозначить основные показатели - индикаторы устойчивого развития для любой территории, но эта модель должна быть адаптирована к конкретным региональным условиям.

В качестве модели, которую можно взять за основу моделирования функционирования социально-экономического механизма ЮФО, может быть взята модель регионального социально-экономического механизма, представленная в исследованиях академика А.Г. Гранберга, поскольку она отражает в укрупненном виде все основные социально-экономические блоки и их взаимосвязь, определяет показатели, по которым должно идти диагностирование состояния ЮФО, а также позволяет выделить основные направления, в которых должны быть реализованы управляющие воздействия по обеспечению устойчивого развития в конкретных условиях. Схема социально -экономического механизма ЮФО взята за основу разработки более подробной когнитивной карты ЮФО (рис. 3) и выбора тех показателей социально-экономического состояния ЮФО, диагностика которых необходима в первую очередь.

........ ........^

•....... _...•*( ____...

Рис. 3. Когнитивная карта социально-экономического механизма ЮФО

Схему на рис. 3 можно назвать когнитивной картой в простейшей форме - в форме ориентированного графа. Знаки над ее дугами и веса - силы связей, устанавливаются в процессе когнитивного моделирования.

В соответствии со схемой социально-экономического механизма ЮФО разработана соответствующая ей когнитивная карта «Влияние развития рекреационно-туристской сферы ЮФО на качество жизни населения» (рис. 4).

Рис. 4. Когнитивная карта влияния развития рекреационно-туристской сферы ЮФО на качество жизни населения

Цель построения карты - рассмотрение взаимосвязи и взаимовлияния факторов, определяющих качество жизни населения ЮФО.

Сценарный анализ развития рекреационно-туристской сферы ЮФО и ее влияния на качество жизни населения. Моделирование проводилось в программной среде ПСКМ.

Перед началом моделирования был разработан план модельного эксперимента (табл. 1) с целью ограничения множества возможных переборов вариантов.

Таблица 1

План сценарного моделирования поведения социально-экономической системы

сценарий у2 у4 у7 у11 у19 у20 у21 у22 у23

занятость населения дифференциация населения прожиточный минимум уровень бедности жилищные условия общая заболеваемость неблагоприятная экология система здравоохранения рекреационная система

№ 1 +1/-1 +1/-1

№ 2 +1 -1

№ 3 +1/-2 +1/-1 +1

Проанализируем импульсные процессы в социально-экономическом механизме ЮФО, отображенном на когнитивной карте рис. 4. Опишем основные результаты моделирования.

Сценарий № 1. Импульс поступает в две вершины, v23 и v2.

Рассмотрим варианты:

а) пусть сначала qv2з = +1, Чй = -1. т.е. рекреационная система развивается, а занятость населения - снижается. При этом до 4-го такта моделирования наблюдается неизменность всех показателей, но затем негативные тенденции усиливаются, и наступает обвал социально-экономических показателей (рис. 5);

Рис. 5. Импульсный процесс при qv23 = +1, ду2 = -1

б) пусть теперь рекреационная система ухудшается ^23 = -1), а занятость населения - растет = +1). До 3-го такта наблюдается колебательный процесс, но после 3-го такта все показатели начинают расти (рис. 6);

Рис. 6. Импульсный процесс при qv23 = -1, ду2 = +1

в) при улучшении рекреационной системы ^23 = +1) и занятости населения = +1) все показатели начинают расти с первого такта моделирования (рис. 7).

.';_____

1

¡1

1

1 ;

/1

У [ 1

ц.л.^е.

/

/1

/ \

;

т---'---- ; ----

- занятость населения

........ доходы населения

---- качество жизни

-р екр е анионная сис т еиа

123456789 10 11

Рис. 7. Импульсный процесс при qv23 = +1, ду2 = +1

Сценарий № 2. Импульсы поступают в две вершины v7 и v11. Пусть растет прожиточный минимум ^у7 = +1) и снижается уровень бедности ^у11 = -1). После 3-го такта наблюдается рост всех социально-экономических показателей (рис. 8).

203.00 189.47 175.93 162.40 148.87 135.33 121.80 108.27 94.73 81.20 67.67 54.13 40.60 27.07 13.53 0.00

¡1

! '

V /

/

/ '

? /

/ ----

¥ 1 > / * 1 / .....

—

" , | 1 Г^ггГ1ГГ---\.....г""1

занятость населения доходы населения качество жизни р екр е ационная сис т еиа

10 11

Рис. 8. Импульсный процесс при qv7 = +1, ду11 = -1

Сценарий № 3. Импульсы поступают в три вершины v20, v21, v22.

а) пусть все импульсы равны +1. Рост общей заболеваемости населения ^у20 = +1) ухудшение экологических условий проживания населения ^у21 = +1) при улучшении системы здравоохранения ^у22 = +1) приводит к падению всех показателей после 1-го такта моделирования, причем после 5-го такта наблюдается резкий обвал показателей (рис. 9);

123456789 10 11 Рис. 9. Импульсный процесс при qV20 = +1, = +1, ЦУ22 = +1

б) пусть уровень общей заболеваемости населения снижен ^у20=-2) экологические условия проживания населения улучшились ^у21 = -1) при существующей системе здравоохранения (Чу22=+1). Это приводит к росту всех показателей после 1-го такта моделирования, причем после 5-го такта наблюдается значительный рост социально-экономических показателей (рис. 10).

Рис. 10. Импульсный процесс при qv20 = -2, ду21 = -1, ду22 = +1

Импульсное моделирование, проведенное на когнитивной карте социально-экономического механизма ЮФО позволит выделить возможные «пессимистические » и «оптимистические» сценарии развития, а также рекомендовать ряд из них как возможные стратегии устойчивого развития ЮФО.

Проведенное исследование с помощью когнитивной методологии дало возможность попытаться выявить основные причины тенденций неустойчивого развития ЮФО, предложить ряд рекомендаций по стабилизации социальных процессов и разработке стратегий устойчивого развития ЮФО.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кульба В. В., Кононов Д. А., Ковалевский С. С., Косяченко С. А, Нижегородцев P. M., Чернов И. В. Сценарный анализ динамики поведения социально-экономических систем. М.: Институт управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2002.

2. Солохин С. С. Применение когнитивного подхода в исследовании рекреационной системы региона // Актуальные проблемы экономики: мат-лы Известий ТРТУ. 2005. № 5.

3. Солохин С. С. Моделирование взаимодействия рекреационной и социально-экономической систем региона на основе когнитивного подхода // Тр. междунар. науч.-практ. конф. «Туризм и Рекреация: фундаментальные и прикладные исследования». М.: Изд-во МГУ, 2006.

4. Солохин С. С. Системный анализ как методология комплексного исследования проблем развития рекреационной системы региона // Труды 2-й Междунар. научно-практ. конф. «Туризм и Рекреация: фундаментальные и прикладные исследования». М.: Изд-во МГУ, 2007.

5. Солохин С. С. Анализ влияния развития рекреационно-туристской сферы ЮФО на занятость и доходы населения как факторов стабилизации социальных процессов // Тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Искусственный интеллект». Донецк: Ин-т проблем искусственного интеллекта, 2007.

6. Солохин С. С. Когнитивное моделирование рекреационной системы ЮФО // Труды VII Междунар. науч.-практ. мультиконф. «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций». М.: Изд-во ИПУ РАН, 2007.

7. Солохин С. С. Когнитивный подход как один из элементов методологии исследования и управления региональной системой // Труды Всеросс. науч.-практ. конф. «Управление региональными системами». Волгоград: Изд-во Perpetum mobile, 2008.

8. Солохин С. С. Системный анализ как методология комплексного исследования проблем развития рекреационной системы региона // Труды 2-й Междунар. науч.-практ. конф. «Туризм и Рекреация: фундаментальные и прикладные исследования». М.: Изд-во МГУ, 2007.

9. Солохин С. С. Анализ влияния развития рекреационно-туристской сферы ЮФО на занятость и доходы населения как факторов стабилизации социальных процессов // Труды Междунар. науч.-техн. конф. «Искусственный интеллект». Донецк: Ин-т проблем искусств. интеллекта, 2007.