DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 30.08.2011

Материалы

загрузка...

Интеллектуальная поддержка принятия управленческих решений в многосекторных макроэкономических системах с учетом рыночных отношений на основе динамических моделей

Макарова Елена Анатольевна, 30.08.2011

 

6. Разработать комплексную методику анализа и проектирования систем интеллектуальной поддержки управления процессом функционирования МЭС в неравновесных рыночных условиях.

7. Провести экспериментальные исследования эффективности предложенных интеллектуальных алгоритмов поддержки принятия решений по управлению воспроизводственным процессом МЭС при реализации различных сценариев управления, а также выработать практические рекомендации для ситуационного управления воспроизводственным процессом МЭС с учетом ограниченных запасов ресурсов и рыночных регулирующих механизмов.

Методы исследования

При проведении исследований использованы методы системного анализа, экономической теории, теории управления, теории моделирования сложных систем, экономико-математические методы, методы искусственного интеллекта, теории принятия решений, имитационного моделирования и методы проектирования информационных систем.

Результаты, выносимые на защиту

1. Методология исследования, системного моделирования и интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом многосекторной МЭС на неравновесных режимах с учетом запасов ресурсов и рыночных регулирующих механизмов.

2. Комплекс динамических моделей воспроизводственного процесса многосекторной МЭС, включающий в себя динамические модели управляемого поведения секторов экономики с учетом информации о запасах ресурсов.

3. Комплекс динамических моделей макроэкономических рынков благ, труда и денег, взаимодействующих с секторами экономики в системе макроэкономического кругооборота на неравновесных режимах.

4. Структура системы интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом МЭС с учетом макроэкономических рынков как единым динамическим объектом, а также метод формирования интеллектуальных алгоритмов принятия решений при управлении поведением МЭС в неравновесных рыночных условиях.

5. Программное обеспечение системы имитационного моделирования и интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом МЭС в неравновесных условиях с учетом рыночных отношений.

6. Комплексная методика анализа и проектирования систем интеллектуальной поддержки управления процессом функционирования МЭС в неравновесных рыночных условиях.

7. Результаты экспериментальных исследований эффективности предложенных интеллектуальных алгоритмов поддержки принятия решений по управлению воспроизводственным процессом МЭС при реализации различных сценариев управления, полученные с использованием разработанной системы имитационного моделирования и интеллектуальной поддержки управления.

Научная новизна результатов

1. Новизна предложенной методологии исследования, системного моделирования и интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом МЭС заключается в том, что она основана на комплексной интеграции системного, структурно-функционального, динамического, когнитивного, сценарного и информационного подходов, а также методах искусственного интеллекта и теории управления; требует последовательной декомпозиции МЭС и построения вначале предложенных когнитивных моделей макроэкономического кругооборота с учетом запасов ресурсов и влияния рынков, а затем предложенных функциональных и динамических моделей МЭС. Методология позволяет моделировать неравновесные режимы функционирования многосекторной МЭС при взаимодействии макроэкономических рынков благ, труда и денег на основе анализа взаимосвязанного влияния во времени друг на друга темпов потоков, объемов ограниченных запасов ресурсов, рыночных отношений и управляющих воздействий с учетом моментов времени принятия решений.

2. Новизна предложенных динамических моделей воспроизводственного процесса МЭС состоит в том, что они описывают в виде непрерывных нелинейных уравнений динамику неравновесных процессов производства, распределения, потребления, сбережения и инвестирования, которые выполняются секторами экономики, взаимодействующими в рамках макроэкономического кругооборота финансовых потоков с учетом ограниченных запасов ресурсов. Новизна предложенного алгоритма управления поведением сектора экономики на основе информации о накопленных запасах ресурсов состоит в том, что он стремится приблизить текущие темпы расхода ресурсов сектора к темпам текущих доходов, изменение которых определяется взаимодействием секторов в составе МЭС на неравновесных режимах функционирования.

3. Новизна предложенных динамических моделей функционирования рынков благ, труда и денег состоит в том, что они рассматриваются как единый объект, и содержат алгоритмы взаимодействия во времени спроса, предложения и цен на макроэкономических рынках, взаимосвязанных друг с другом и с секторами экономики по финансовым потокам и запасам ресурсов. Это позволяет моделировать динамику неравновесных процессов функционирования секторов МЭС в рамках макроэкономического кругооборота с учетом ценовых регулирующих механизмов.

4. Новизна предложенной структуры системы интеллектуальной поддержки управления МЭС состоит в системном согласовании взаимодействующих во времени трех уровней управления, реализующих принципы обратной связи, адаптации на основе информации об уровнях цен и запасах, а также ситуационного управления с использованием непрерывных, логических алгоритмов, продукционных и нейросетевых моделей. Новизна предложенного метода формирования интеллектуальных алгоритмов принятия решений в различных ситуациях состоит в том, что он включает этапы: многопараметрического анализа классов неравновесных макроэкономических ситуаций на основе результатов имитационных экспериментов и нейронных сетей Кохонена; формирования правил принятия решений и построения сценариев управляемого поведения МЭС в виде цепочек переходов во времени между кластерами неравновесных ситуаций на основе самоорганизующихся карт, что позволяет обеспечить гибкость управления в условиях неопределенности, исследовать сценарии поведения системы в неравновесных условиях и оценить результаты управления.

5. Новизна программного обеспечения системы имитационного моделирования и интеллектуальной поддержки управления состоит в реализации предложенных динамических моделей и алгоритмов в виде взаимосвязанных структурных схем и программных модулей, что позволяет выполнять корректировку плановых темпов расхода ресурсов секторов МЭС в неравновесных рыночных условиях в автоматическом режиме и производить перерасчет балансов секторов в автоматизированном режиме и в требуемые моменты времени.

Практическая ценность и внедрение результатов

Практическую ценность диссертационного исследования составляет комплексная методика анализа и проектирования системы интеллектуальной поддержки управления МЭС, которая включает методологию проектирования, динамические модели различных классов, интеллектуальные алгоритмы и программное обеспечение системы имитационного моделирования и интеллектуальной поддержки управления поведением МЭС, позволяющее обеспечить визуальную, информационную и интеллектуальную поддержку как при моделировании различных сценариев управления МЭС в неравновесных рыночных условиях, так и при оценке результатов управления.

Практическую ценность составляют результаты экспериментальных исследований эффективности предложенных интеллектуальных алгоритмов принятия решений по управлению МЭС при реализации различных сценариев управления, которые показали правильность предложенной методологии исследования и эффективность интеллектуальных алгоритмов поддержки управления МЭС в неравновесных рыночных условиях.

Динамические модели, интеллектуальные алгоритмы и программное обеспечение системы имитационного моделирования и интеллектуальной поддержки управления МЭС, а также методика их использования внедрены в учебный процесс Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ) и ряда других университетов, а также применяются для целей анализа макроэкономических проблем в научно-исследовательских организациях.

Апробация работы и публикации

Основные положения и результаты диссертационной работы регулярно докладывались и обсуждались на конференциях, наиболее значимые из которых: II, V всероссийские научно-технические конференции «Мехатроника, автоматизация, управление» (Уфа, 2005, г. Санкт-Петербург, 2008 г., г. Таганрог, 2009); Всероссийская конференция с международным участием «От идеи академика С. С. Шаталина о системных подходах к саморазвивающимся социально-экономическим системам» (Екатеринбург, 2009); Международная научно-практическая мультиконференция ИПУ РАН «Управление большими системами» (Москва, 2009); VIII Международная конференция «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций» (Москва, 2009); Х, ХI, XII, XIII, XIV Международные научно-технические конференции «Системный анализ и проектирование в управлении» (г. Санкт-Петербург,  СПбГТУ,  2006–2010 гг.), VIII, Х, ХI, XII международные конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (г. Самара, 2006, 2008–2010 гг.); XI, XII Международные семинары «Компьютерные науки и информационные технологии (CSIT)» (2007–2010); VI российская научно-методическая конференция с международным участием «Управление экономикой: методы, модели, технологии» (г. Уфа, УГАТУ, 2004, 2006 г.), I и II всероссийские научно-практические конференции «Актуальные вопросы экономической теории: развитие и применение в практике российских преобразований» (г. Уфа, УГАТУ, 2006, 2011 гг.), VI Всероссийская школа-семинар молодых ученых «Управление большими системами» (г. Ижевск, 2009); международная научно-техническая конференция «Информационные технологии и системы: новые информационные технологии в науке, образовании, экономике» (г. Элиста, 2003); X Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы экономических наук» (г. Новосибирск, 2009).

Связь исследований с научными программами. Исследования в данном направлении выполнялись в период с 1997 по 2011 гг. на кафедре технической кибернетики УГАТУ в рамках: ФЦП «Интеграция» в 1998–2006 гг., НИР «Исследование проблем развития, управления, контроля и моделирования в сложных системах» в 2001–2004 гг., НИР «Разработка информационно-управляющей системы учебно-научно-инновационного комплекса Уфимского государственного авиационного технического университета» в 2003 г., НИР «Интеллектуализация процессов принятия решения в сложных динамических системах, функционирующих в условиях неопределенности, дефицита ресурсов и возникновения критических ситуаций» в 2005-2007 гг., гранта РФФИ на тему «Поддержка принятия решений по управлению сложными динамическими объектами в критических ситуациях на основе инженерии знаний» в 2007–2009 гг.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы отражены в 67 работах, все по теме диссертации, в том числе в 14 статьях, опубликованных в рецензируемых центральных журналах, входящих в список ВАК, 1 монографии и 7 свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 248 наименований, изложенных на 313 страницах машинописного текста, содержит 85 рисунков и 16 таблиц. Объем приложений составляет 37 страниц.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность и признательность члену-корреспонденту АН РБ, заслуженному деятелю науки и техники РБ и РФ, заведующему кафедрой технической кибернетики, профессору, доктору технических наук Б. Г. Ильясову за неисчерпаемую энергию и труд в продвижении системных знаний и идей динамического моделирования и управления социально-экономическими системами, в русле которых и выполнена данная работа, основанная на совместно проводимых в течение многих лет исследованиях, а также за всестороннюю помощь и поддержку при подготовке диссертации к защите. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность заведующей кафедрой экономической теории, профессору, доктору экономических наук И. В. Дегтяревой за постоянное и заинтересованное обсуждение экономических концепций и проблем в области макроэкономического анализа и моделирования. Особые слова глубокой благодарности автор адресует директору института экономики и управления, профессору, доктору технических наук Л. А. Исмагиловой за приобретенные в годы совместной работы методологические знания и опыт научных исследований социально-экономических систем.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы интеллектуальной поддержки принятия решений при управлении воспроизводственным процессом МЭС, который рассматривается с учетом запасов ресурсов и регулируется рыночными механизмами; формулируются цель и задачи работы; представлены положения, выносимые на защиту; изложены краткая характеристика и сведения об апробации работы.

Первая глава посвящена анализу проблем интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений в многосекторных макроэкономических системах, функционирующих на неравновесных режимах с учетом рыночных отношений между секторами экономики.

Анализ современного состояния макроэкономических систем, в том числе и российской экономики, позволил заключить, что многие проблемы имеют общие черты, связанные с необходимостью регулирования материальных и финансовых потоков расходов и доходов секторов экономики, которые выполняют процессы: производства, распределения, обмена и потребления в условиях ограниченности запасов ресурсов и неопределенности рыночной среды. Обоснована необходимость применения воспроизводственного подхода к исследованию макроэкономических проблем, который обеспечивает проведение системного анализа процессов производства, распределения, обмена потребления и накопления в их единстве и взаимосвязи на основе взаимообусловленного изменения во времени темпов расходов и доходов секторов экономики и объемов накопленных ими запасов. Сформулирована комплексная проблема исследования, моделирования и интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом МЭС с учётом запасов, рыночных и государственных механизмов регулирования.

Анализ работ отечественных и зарубежных авторов в области управления воспроизводственными процессами МЭС показал, большинство работ посвящено либо построению различных моделей межотраслевого баланса, либо описанию динамики макроэкономических рынков без учета взаимодействия секторов экономики, либо исследованию только поточно-запасных процессов функционирования производств, комплексов и секторов экономики в отдельности без учета рынков. Показано, что область исследования динамики воспроизводственных процессов МЭС и проблем интеллектуальной поддержки управления формированием финансовых потоков секторами экономики с учетом запасов ресурсов и рыночных регулирующих механизмов, является малоизученной. Сформулирована цель исследования, определен круг научных и практических задач.

Во второй главе предложена методология системного моделирования и интеллектуальной поддержки управления МЭС, которая представлена в виде трех взаимосвязанных триад: триады подходов, составляющих концепцию моделирования и интеллектуальной поддержки при управлении МЭС; триады моделей, описывающих поведение МЭС, и триады принципов и методов, применяемых при построении системы управления воспроизводственным процессом МЭС с учетом ограниченных запасов и неравновесных рыночных условий.

Концепция исследования, системного моделирования и управления воспроизводственным процессом в МЭС основана на интеграции системного, динамического, когнитивного, сценарного и других общенаучных подходов (первая триада методологии). Применение этих подходов позволяет провести структуризацию МЭС путем последовательного выполнения декомпозиции различными способами: сначала путем выделения концептов в виде макроэкономических агентов (МЭА) и макроэкономических рынков с замкнутыми по финансовым потокам контурами и корректирующими информационными связями и построения когнитивной модели; а затем – путем выделения функциональных процессов, выполняемых секторами МЭС и планируемых с учетом запасов и рыночных регулирующих механизмов, и построения функциональных и динамических моделей МЭС.

и выбора моментов времени tU принятия решений по корректировке темпов потоков. Вторая триада включает факторы, описывающие неравновесные состояния макроэкономических рынков: спрос и предложение; цену как фактор, формирующийся в результате взаимодействия спроса и предложения и регулирующий темпы расходов ресурсов секторами экономики (элементы первой триады); а также чувствительность рыночного механизма, определяемую ценовыми эластичностями спроса и предложения.

Рисунок 1 – Триады системных факторов, важных для исследования динамики неравновесных процессов функционирования МЭС