Моделювання процесів самоорганізації в соціально-економічних системах

Размещено на http://www.allbest.ru/

КЛАСИЧНИЙ ПРИВАТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора економічних наук

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ САМООРГАНІЗАЦІЇ В СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМАХ

Спеціальність: Математичні методи та інформаційні технології в економіці

БАКУРОВА АННА ВОЛОДИМИРІВНА

Запоріжжя, 2010 рік



1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Умови розвитку сучасної економіки визначаються процесами формування нового середовища - інформаційного суспільства. В економічній теорії відбувається перехід до нової парадигми розвитку, що ґрунтується на інформації, змінюються погляди на простір і час. В інформаційній економіці провідну роль відіграє людський фактор, а отже, змінюються вимоги до побудови нових відносин у суспільстві. Загальноприйнятим на сьогодні є виокремлення трьох основних секторів суспільства - влада, бізнес, громада, взаємодія яких визначає життєздатність соціально-економічної системи. Сталий ефективний розвиток регіону та країни залежить не тільки від розвитку економічних відносин та продуктивних сил, а й від методів державного регулювання, від того, як сприймаються дії держави і бізнесу суспільством.

В управлінні соціально-економічними системами на перше місце виходить синергетичний підхід, що орієнтований на самоорганізаційні зміни. Постає необхідність розглядати в управлінні складову самоорганізації як спонтанної, так і свідомої, спрямованої на зміну економічними агентами самих себе. Отже, сучасні умови функціонування економіки України вимагають нових моделей та методів, які дають змогу реалізувати новий підхід в управлінні системами, що здатні самоорганізовуватися.

Процеси територіальної самоорганізації докладно вивчені в працях В. Шупера, який розвиває топоцентричні ідеї В. Кристаллера, А. Леша та Б. Родомана. Теоретичні аспекти кластерного підходу, розроблені М. Портером, набули розвитку в дослідженнях Г. Клейнера, С. Соколенка.

Фундаментальними є праці відомих зарубіжних вчених, що досліджували проблеми самоорганізації в різних складних системах, зокрема, в економіці: Г. Хакена, І. Пригожина, С. Курдюмова, Г. Малинецького, О. Руденка, Е. Сорока. Інтерпретацію поняття “синергетичний ефект”, що найчастіше використовується в сучасній економічній літературі, дав американський вчений І. Ансофф. О. Єрохіна розглядає самоорганізацію різних типів економік, питання соціальної самоорганізації з позицій інституціоналізму вивчають С. Кірдіна, Л. Бевзенко. Теорія управління складними соціально-економічними системами в контексті синергетичної парадигми розвивається в працях Н. Гражевської.

Важливими для обґрунтування основних положень методології моделювання самоорганізації соціально-економічних систем є дослідження вітчизняних вчених: В. Вітлінського, В. Геєця, Ю. Лисенка, В. Вовка, І. Лук'яненко, В. Порохні.

Застосуванню методів нелінійної динаміки при аналізі економічних систем присвячені праці Л. Сергєєвої, В. Тимохина. Основні засади нейромережного моделювання економіки викладені в наукових розробках Т. Клебанової, О. Пушкаря, М. Кизима, М. Іванова.

Методологія стратегічного управління підприємством на основі самоорганізації докладно представлена в дослідженнях російського вченого М. Треньова. Питанням моделювання процесів рефлексивного управління присвячено праці В. Лефевра, Д. Новикова, Р. Лепи, Т. Таран, В. Шемаєва, в яких використовуються як класичні математичні методи моделювання (булева логіка, теорія графів), так і сучасні (нечітка математика, когнітивне моделювання). Віддаючи належне науковій та практичній значущості праць вищеперелічених учених, слід зауважити, що залишаються невирішеними деякі проблеми, які, з одного боку, ускладнюють, а з іншого - стимулюють розвиток методів математичного моделювання процесів самоорганізації в соціально-економічних системах.

До таких проблем, зокрема, можна віднести відсутність єдиної думки з методологічних питань, що стосуються визначення організації та самоорганізації, невизначеність багатьох базових понять, індикаторів та механізмів самоорганізації.

Це підтверджує теоретичну і практичну актуальність обраної теми дисертації та виконаних наукових досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Проведені в дисертаційній роботі дослідження виконано в межах науково-дослідних робіт, що проводилися на кафедрі економічної кібернетики Запорізького національного університету Міністерства освіти і науки України, за безпосередньої участі автора як одного з відповідальних виконавців: держбюджетна тема 3/00 “Математичне моделювання, розробка методів багатокритеріального оцінювання для задач підтримки прийняття рішень в умовах невизначеності, розробка програмного забезпечення для візуалізації методів прийняття рішень, застосування методів теорії катастроф, детермінованого хаосу та фрактальної геометрії” (2000-2003 рр., номер держреєстрації 0100U001721), держбюджетна тема 11/03 “Дослідження методів нелінійного, дискретного аналізу та нечіткої математики, їх використання в економіко-математичному моделюванні” (2003-2005 рр., номер держреєстрації 0103U00719), держбюджетна тема 11/07 “Комбіновані підходи до використання ігрових методів та методів нелінійної динаміки у передпрогнозному аналізі та прийнятті рішень” (2007-2009 рр., номер держреєстрації 0107U001357), держбюджетна тема 11/06 “Розробка моделей і методів прогнозування складної поведінки соціально-економічних систем” (2006-2008 рр., номер держреєстрації 0106U00589).

Мета й завдання дослідження.

Мета роботи полягає в розробці методології моделювання процесів самоорганізації в складних соціально-економічних системах для аналізу і проектування життєздатних систем та реалізації синергетичного підходу в управлінні такими системами.

Для досягнення визначеної мети дисертаційної роботи поставлено такі завдання:

- дослідити тенденції в економіці України та особливості складних соціально-економічних систем на сучасному етапі їх функціонування, сформулювати основні напрями розвитку методів економіко-математичного моделювання щодо процесів самоорганізації в таких системах;

- визначити властивості процесів, що відносяться до класів організаційних та самоорганізаційних, виявити, систематизувати, узагальнити і формалізувати соціально-економічні механізми їх виникнення і розвитку, дати ґрунтовне визначення процесу самоорганізації у вигляді семантичної моделі;

- проаналізувати існуючі підходи до моделювання процесів самоорганізації в складних економічних та соціальних системах, розвинути методологію когнітивного моделювання життєздатних соціально-економічних систем для підвищення ефективності вирішення економічних проблем;

- розробити концепцію моделювання самоорганізації складних соціально-економічних систем;

- розвинути моделі визначення умов та формування стійкості систем, що само-організуються, для виокремлення інформації про властивості структури, які зумовлюють поведінку системи, що дасть змогу будувати моделі поведінки соціально-економічних систем на основі динаміки їх структури;

- розробити процедуру оцінювання рівня сформованості інституціонального середовища як одного з типів соціально-економічних систем, що самоорганізуються;

- удосконалити методи оцінювання потенціалу самоорганізації соціально-економічного агента за рахунок визначення потенціалів саморефлексії та самовдосконалення;

- розробити комплекс моделей процесу формування міжрегіонального кластера зі структурними властивостями, які дають змогу підвищити ефективність управління;

- удосконалити методи прогнозування міграційних потоків на мікро- та макрорівнях;

- удосконалити модель процесу вибору природоохоронного механізму для енерговитратних підприємств;

- удосконалити комплекс моделей для формування системи протидій деструктивним процесам самоорганізації в банківській діяльності;

- визначити роль рефлексивного управління в забезпеченні життєздатності соціально-економічних систем та розробити комплекс моделей міжсекторної взаємодії для стратегій досягнення синергетичного ефекту в становленні інформаційного суспільства в Україні;

- розвинути методи управління ціноутворенням у сфері послуг.

Об'єктом дослідження виступають процеси самоорганізації в соціально-економічних системах.

Предмет дослідження становлять теоретико-методологічні засади, економіко-математичні моделі та методи аналізу процесів самоорганізації в соціально-економічних системах.

Методи дослідження. Теоретичною та методологічною основою дослідження є праці вітчизняних і зарубіжних вчених у галузі економічної теорії інформаційного суспільства, еволюційної економіки, теорії розміщення продуктивних сил та регіонального розвитку, системного аналізу, синергетики та економіко-математичного моделювання.

Для досягнення визначеної мети та вирішення поставлених завдань застосовувались загальнонаукові методи: виокремлення філософських рівнів сутності - особливого - одиничного та логіко-семантичне моделювання при формуванні понятійного апарату (розділ 1), класифікації та теоретичного узагальнення - при систематизації моделей і методів (підрозділи 1.2, 2.1), системного аналізу - в розробці концепції моделювання соціально-економічних процесів самоорганізації (підрозділ 1.4). Для дослідження структури систем, що самоорганізуються, залучено математичний апарат теорії графів, теорії фракталів (підрозділи 2.2, 2.3, 4.3). Для моделювання поведінки соціально-економічних систем використано методи, що ґрунтуються на методології м'якого системного моделювання: методи когнітивного та імітаційного моделювання, теорії ігор, теорії рефлексивного управління. Теоретичною базою для побудови імітаційних моделей геопросторових процесів, зокрема, міграцій, формування мереж і кластерів, є: нелінійна динаміка, інтеракційні взаємодії, багатоагентні системи, нечітке логічне виведення, системна динаміка. При розробці комплексу моделей і методів управління системами, що самоорганізуються, у фінансовій діяльності використано методи теорії економічного ризику, теорії нечітких множин та нейромереж. Інформаційною базою дослідження, зокрема, є дані Світового банку, Державного комітету статистики України, Головного управління статистики в Запорізькій області.

Особистий внесок здобувача.

Дисертаційне дослідження є самостійною науковою роботою, всі результати якої одержані безпосередньо здобувачем і знайшли відображення в наукових публікаціях.

Внесок автора у роботи, що виконані у співавторстві, наведено у списку основних опублікованих праць за темою дисертації.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертації доповідалися й одержали схвалення на наукових та науково-практичних конференціях різного рівня, основними з яких є такі: міжнародна науково-практична конференція “Ризикологія в економіці та підприємництві” (м. Київ, 2001 р.), міжнародні наукові школи “Моделювання і аналіз безпеки та ризику в складних системах” (м. Санкт-Петербург, 2002 р., 2004 р.), міжнародна науково-практична конференція “Інформаційні технології в управлінні туристичною і курортно-рекреаційною економікою та проблеми підготовки фахівців” (м. Бердянськ, 2005 р.), всеукраїнська науково-практична конференція “Сучасні моделі і методи прогнозування соціально-економічних процесів” (м. Київ, 2006 р.), міжнародна наукова конференція “Проблеми вдосконалення земельного та аграрного законодавства України: перспективи в ХХІ ст.” (м. Біла Церква, 2006 р.), V міжнародна науково-практична конференція “Стійкий розвиток міст” (м. Харків, 2006 р.).

Публікації. Основні наукові положення, висновки і результати дисертаційної роботи опубліковані в 55 наукових працях, з них: 31 - у наукових фахових виданнях, 20 - за матеріалами конференцій та інші видання, 2 - колективні монографії та 2 - одноосібні. Загальний обсяг публікацій становить 79,66 д. а., із них особисто автору належить 59,42 д. а.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел з 427 найменувань та 5 додатків. Основний обсяг роботи - 360 сторінок, матеріал дисертації ілюструють 46 таблиць та 119 рисунків. Додатки розміщено на 30 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У першому розділі - “Теоретичні основи та проблеми моделювання самоорганізації в соціально-економічних системах” - викладено теоретичні основи та визначено проблеми моделювання самоорганізації в соціально-економічних системах (СЕС). До основних сучасних проблем формування термінологічного базису методології моделювання самоорганізації соціально-економічних систем можна віднести: неоднозначність та нечіткість змісту понять, міждисциплінарність і трансдисциплінарність, великий обсяг предметної області, динамічність понять. Тому для вдосконалення розуміння сутності процесів самоорганізації таких систем побудовано семантичну модель та дано основні визначення. Семантична модель має вигляд фрактального дерева, де ініціатором і затравкою є (n + 2) вершинна зірка. Кількість властивостей n є невизначеною в загальному випадку. Будова нечіткого фрактала та його ініціатора-зірки ґрунтується на виокремленні трьох філософських рівнів: сутність - особливе - одиничне. При заміщенні в ініціатора вершин рівня “клас” (сутність) здійснюються процеси узагальнення, класифікації, при заміщенні вершин рівня “властивість” (одиничне) - відбуваються процеси поглиблення, уточнення знань. Фрагмент семантичної моделі (модель 1.1) поняття процесу самоорганізації в соціально-економічній системі подано на рис. 1.

Рис. 1. - Фрагмент семантичної моделі (модель 1.1) поняття процесів самоорганізації в соціально-економічних системах:

Побудована семантична модель дає змогу сформулювати таке визначення процесу самоорганізації в соціально-економічній системі.

Самоорганізація в соціально-економічній системі - це процес управління системою на основі синергетичного підходу, що полягає в забезпеченні її життєздатності, тобто умов існування та розвитку.

Проведений на основі системного, кібернетичного, синергетичного та рефлексивного підходів аналіз дав змогу обґрунтувати необхідність розгляду в управлінні складової самоорганізації не лише спонтанної, а й спрямованої на зміну економічними агентами самих себе. Для дослідження соціально-економічних систем необхідно враховувати обидва типи самоорганізації. Процеси самоорганізації можуть відігравати водночас як конструктивну, так і деструктивну роль. За результатами проведеного аналізу динаміки макроекономічних показників у період становлення інформаційного суспільства в Україні визначено позитивні та негативні ефекти процесів самоорганізації. До негативних, зокрема, можна віднести вплив міжрегіональних потоків капіталів на нерівність доходів населення. Наслідками такої міжрегіональної нерівності є міграція населення в більш сприятливі регіони, із села до міста, скорочення кількості населення депресивних регіонів та їх деградація. Одним з інструментів в напрямі забезпечення просторового розвитку можуть слугувати процеси формування міжрегіональних кластерів, що є прикладом конструктивних процесів самоорганізації, а капітал - це ресурс, що стимулює та підтримує такий розвиток. Для адекватного моделювання забезпечення життєздатності соціально-економічних систем запропоновано єдину концепцію моделювання процесів самоорганізації в соціально-економічних системах, що наведена на рис. 2. Концепція включає чотири етапи і складається з інструментального та модельного блоків. У модельному блоці виокремлено два взаємопов'язаних типи соціально-економічних систем - середовище і процес, розгляд яких окремо один від одного не має сенсу. Для дослідження соціально-економічних систем важливою є така ієрархія середовищ: екологічне, соціальне, світова економіка, держава, регіон, підприємство. Окреме місце серед середовищ займає інституціональне, що формується на сучасному етапі розвитку економіки.

Рис. 2. - Концепція моделювання процесів самоорганізації в соціально-економічних системах:

На першому етапі концепції визначається структура системи та її властивості з метою виявлення структурних механізмів самоорганізації. На другому етапі виконується ідентифікація (діагностика) стану, траєкторії системи, що визначається характером взаємодії процесу і середовища, в якому він відбувається. Третій етап концепції полягає в прогнозуванні наслідків процесів самоорганізації з метою визначення можливих проблем.



Табл. - Особливості організаційного та самоорганізаційного управління:

Основною проблемою є взаємодія різних методів, ефективність їх спільного впливу на розвиток системи, узгодження управління з механізмом самоорганізації.

Інформаційну підтримку процесів самоорганізації забезпечують запропоновані імітаційні моделі, які дають змогу за допомогою сучасних інформаційних технологій та програмних продуктів Matlab, Vensim, Anylogic максимально враховувати складність процесів, що відбуваються в економічній системі.

Однією з особливостей СЕС є наявність у їх складі активних елементів - агентів, тобто суб'єктів економічних і соціальних відносин, що реалізують певні специфічні соціально-економічні функції та здатні до цілепокладання та рефлексії. В соціально-економічних системах, які є системами з рефлексією, самоорганізацію можна представити як послідовність подій:

D = f (Z ? П ? R)



Де:

Z - атрактивні цілі, задачі;

П - правила поведінки, взаємодії;

R - результат (атрактивна структура).

Активні соціально-економічні агенти мають можливість визначати Z і частково П. Процеси саморефлексії та самоспостереження дають їм змогу самозмінюватися, змінюючи атрактивні цілі Z та правила П. Отже, модель життєвого циклу процесу самоорганізації (модель 1.3) зображена на рис. 3.

Рис. 3. - Життєвий цикл (стадії) процесу самоорганізації:

У другому розділі - “Методологія моделювання процесів самоорганізації в соціально-економічних системах” - на засадах системного аналізу соціально-економічних процесів розвинуто моделі для дослідження умов та формування стійкості систем, що самоорганізуються, сформульовано концептуальне визначення складності структури таких систем та основні напрями дослідження їх стійкості, обґрунтовано інтегруючу роль когнітивного моделювання в дослідженні різних видів самоорганізації таких систем. Для вирішення основних завдань першого етапу концепції, що полягають у побудові моделей спектра атрактивних структур та обчисленні їх системних характеристик, побудовано модель структури (модель 1.2) соціально-економічної системи S з елементами, що виконують певні функції, шляхом визначення такого кортежу:



Де:

V - множина елементів системи (вершини графа);

Wv - множина ваг вершин;

E - множина дуг;

WE - множина ваг дуг;

ПR - множина правил розподілу функцій системи за елементами;

ПD - множина правил виходу елементів з ладу;

ПU - множина правил розриву зв'язків.

Ваги вершин та дуг можуть бути представлені числом, функцією або вектором, що формалізують властивості вершин та зв'язків, відповідно.

Одними з важливих системних характеристик є складність, стійкість структури соціально-економічної системи та потенціал самоорганізіації.

Для формалізації рівня організованості та потенціалу самоорганізації введено позначення: r - внутрішня енергія, ресурс для існування, функціонування, життєздатності агента, необхідний для його самоорганізації, r (0, 1), r0 - оптимальне значення ресурса, що необхідне для задоволення атрактивної мети (насиченість). Мірою енергетичного забезпечення індивідуальної самоорганізації агента, або потенціалом самоорганізації вважаємо коефіцієнт, що визначається відношенням внутрішньої енергії (ресурса) агента до її оптимального значення, яке необхідне для досягнення атрактивної мети:

В моделі системи з рефлексією, що вводиться у п'ятому розділі, крім ресурсної, враховано також мотиваційну складову потенціалу самоорганізації. Представлені в другому розділі моделі визначення умов та формування стійкості систем, що самоорганізуються, дають змогу отримувати якісну та кількісну інформацію про властивості структури, які зумовлюють поведінку системи. Сформоване визначення складності структури СЕС у вигляді системи аксіом дає можливість створювати й класифікувати моделі структури систем, сприяє підвищенню обґрунтованості вибору методів моделювання. На основі моделі 1.2 структури соціально-економічної системи виконуються імітаційні експерименти з дослідження життєздатності СЕС. Для формалізації взаємодії із зовнішнім середовищем застосовано апарат теорії імпульсних процесів та визначено ряд понять щодо стану системи. При заданому імпульсному процесі система вважається стійкою, якщо вона не руйнується під дією цього процесу.

Система називається помірно стійкою, якщо кількість імпульсних процесів, для яких вона є стійкою, значно перевищує кількість імпульсних процесів, при яких вона руйнується. Життєздатний стан - це стан помірної стійкості системи у фіксований момент часу при фіксованих можливих імпульсних процесах. Життєздатна траєкторія соціально-економічних систем складається з послідовності життєздатних станів, які описуються відповідними структурами та розділяються відстанями, що відповідають одиничним змінам у структурі. Когнітивне моделювання, одним з методів якого є теорія імпульсних процесів, у поєднанні з іншими інтелектуальними методами являє собою інтегральний інструмент для дослідження процесів самоорганізації в різних середовищах та дає змогу виявляти сценарії розвитку процесів самоорганізації в соціально-економічних системах на основі аналізу їх структури. Когнітивні моделі представлено при реалізації кожного етапу концепції у вигляді процедур, що інтегрують три рівні - семантичний, знаковий та зважений (чіткий або нечіткий). Адекватність результатів імітаційних експериментів на основі цих моделей дає підставу стверджувати про універсальність методів когнітивного моделювання для дослідження самоорганізації соціально-економічних систем.

Третій розділ - “Моделювання процесів самоорганізації в системі “процес - середовище” інформаційної економіки” - присвячено моделюванню конструктивних процесів самоорганізації в інформаційній економіці - формуванню інституціонального середовища та міжрегіонального кластера. На думку багатьох економістів, зокрема Г. Кірдіної, самоорганізація економіки полягає в спонтанному процесі формування інститутів. У дисертаційній роботі запропоновано трьохетапну процедуру оцінювання рівня сформованості інституціонального середовища, яку продемонстровано на прикладі формування інституту енергозбереження. На першому етапі будується семантична модель визначення інституту енергозбереження, що дає можливість зрозуміти його структуру та напрями формування. На другому етапі за допомогою нечіткого логічного виведення виконується порівняння потенціалу областей України для розвитку енергоощадних технологій. Як вхідні дані системи нечіткого логічного виведення введено три лінгвістичні змінні, що характеризують соціальну відповідальність кожного сектора інформаційного суспільства. Когнітивне моделювання на третьому етапі дає змогу розробити стратегії активної політики інституціональної компенсації як на державному, так і регіональному рівнях. В цьому розділі також побудовано комплекс моделей процесів територіальної самоорганізації при формуванні міжрегіонального кластера (моделі 2.2-2.7), до складу якого входять шість моделей. Вони дають змогу діагностувати стан середовища та агентів до формування кластера, оцінити стан агентів та сформованого кластера, передбачити ризики та позитивні і негативні впливи сформованого кластера на стан регіонів й агентів, які є його учасниками. Під поняттям “міжрегіональний кластер” розуміємо добровільний стратегічний альянс у вигляді територіально-галузевого об'єднання підприємницьких структур, наукових установ, навчальних закладів незалежно від форми власності та територіального розташування органів влади на основі інновацій і дотримання економічних інтересів кожного його учасника з метою підвищення конкурентоспроможності продукції й економічного зростання.

Рис. 4. - Семантична модель поняття “інститут енергозбереження”:

Запропонований комплекс моделей апробовано шляхом моделювання процесу формування туристичного кластера.

Так, на першому етапі враховуються економічні, рекреаційні, екологічні та кліматичні характеристики території, а також теоретико-графові міри структури економіко-географічних мереж.

Результати першого етапу дають змогу оцінити як початковий стан регіонів, так і їх стан у складі сформованого кластера, отримати дані для розв'язання завдань щодо вибору:

1) оптимального складу кластера (відбір учасників кластера), для чого застосовуються методи багатокритеріальної оптимізації;

2) адміністративного центру кластера (місце розташування центрального офісу) за допомогою алгоритмів розв'язання багатокритеріальної задачі про кістякове дерево з коренем.

Рис. 5. - Комплекс моделей процесів територіальної самоорганізації при формуванні міжрегіонального кластера:

Після блоку моделей оцінювання виконується блок імітаційного моделювання, що складається з моделей: імітації двох типів територіального розміщення агентів - потенційних учасників кластера (рівномірного в умовах формального об'єднання економічних агентів - (модель 2.3) і концентрації як неформального об'єднання - (модель 2.4)), та імітації впливу сформованого кластера на стан територій (модель 2.5). У моделі 2.4 як об'єднання розглянуто концентрацію туроб'єктів на певній території. Туроб'єкти можуть створювати об'єднання, якщо розташовані на відстані, що не перевищує параметр “відстань між елементами об'єднання”.

Припускається, що подібні об'єднання мають більшу привабливість для туриста, ніж поодиноко розташовані туроб'єкти, і можуть стати джерелом формування туристичного ядра. Дохід об'єднання визначається як сума грошових коштів, витрачених туристами на придбання турпродукту в конкретному об'єднанні. Основні елементи моделі: простір взаємодії, туроб'єкти, туристи, а також об'єднання туроб'єктів. Простір взаємодії характеризується вектором параметрів:

До параметрів моделі також відносяться кількість туристів і кількість періодів імітації. Результати проведених імітацій показали, що формальні і неформальні об'єднання можуть стати джерелом синергетичного ефекту за рахунок того, що збільшують туристичний потік. Імітаційні моделі було реалізовано в середовищі Borland Delphi 7.0.

Наступним етапом аналізу є оцінювання впливу сформованого кластера на стан регіону.

За діаграмою грошових потоків (модель 2.5) простежується, що при включенні туристичного продукту “екскурсія” до туркластера маємо збільшення туристичного потоку, що позитивно впливає на рівень розвитку регіону, але при цьому зростають видатки на підтримку належного стану навколишнього середовища.

В розділі 4 - “Прогнозування наслідків процесів самоорганізації та моделі формування системи протидій” - до деструктивних процесів самоорганізації віднесено процеси трудової міграції, руйнування зовнішнього середовища, виникнення ризикових ситуацій у банківській діяльності. В роботі розроблено методи прогнозування міграційних потоків на мікро- та макрорівнях на основі енергетичного та гравітаційного підходів (моделі 3.1 та 3.2).

Об'єктом мікрорівня є міграційна поведінка окремої людини. Запропонований метод оцінювання енергії внутрішніх зв'язків підприємства дає змогу оцінювати як вартість нарощування внутрішньої енергії при перспективному плануванні, так і прогнозувати трудову міграцію на мікрорівні. Розглянемо схему взаємодії інтересів підприємства (Пр) та робітника (Р), яку назвемо РП-системою. Діяльність банків пов'язана із сукупністю різних видів ризиків. До ризиків, на які найбільше впливають процеси самоорганізації, належать кредитний, відсотковий, організаційно-технологічний та репутації. Для управління кредитним ризиком банку запропоновано моделі, що ґрунтуються на засадах нейромережного моделювання та нечіткого логічного виведення. Вони враховують як зовнішні чинники (самоорганізацію клієнтів), так і внутрішні організаційно-технологічні (неефективну організацію). Модель 3.4 для оцінювання кредитного ризику представлена нейромережею, структура якої заснована на методиці логіко-ймовірнісного оцінювання кредитного ризику та містить у собі 52 події, що з'єднані логічними зв'язками у вигляді дерева. Ініціюючими простими подіями є, наприклад, такі як: помилка в оцінці клієнтів, помилки в оцінці знань, досвіду персоналу, характеристик ринку та ін.

На входи нейронної мережі подається ймовірність їхньої появи, що обчислюється за статистичними даними аналізу випадків неповернення кредиту. Імовірність події, що відповідає ризику неповернення кредиту, є виходом нейронної мережі.

Рис. 6. - Комплекс моделей оцінювання самоорганізації та організації в банківській діяльності:

Можливості моделювання за допомогою нейронних мереж дають змогу проводити таке оцінювання на будь-якому рівні структурно-логічної схеми кредитного ризику. Наступними етапами системи протидій кредитному ризику є: класифікація клієнтів за кредитоспроможністю (модель 3.5), ідентифікація сумнівних позик (модель 3.6) та визначення рівня резерву банку (модель 3.7), що також реалізуються методами нейронних мереж і нечіткої математики та мають аналогічну будову.

Система протидій відсотковому ризику (модель 3.8), що є проявом самоорганізації ринкового середовища, будується на засадах геп-менеджменту і враховує нечітку визначеність рівня ставок відсотка і зміни трендів руху ставок. В умовах невідомого прогнозного значення ставки відсотка, як правило, застосовується стратегія нульового гепа, але прибуток за таких умов незначний. Прибутковими, проте більш ризиковими є стратегії позитивного та негативного гепа. Побудова математичної моделі м'якого прийняття рішень для менеджменту банку в умовах нечітко прогнозованої ставки відсотка дає змогу враховувати всю множину стратегій. У системі нечіткого логічного виведення розглянуто три лінгвістичні змінні:

а) “Геп”, що має терми: NEG - “негативний”, ZE - “нульовий”, POZ - “позитивний”;

б) “Ставка відсотка” з термами: NEG -“зменшується”, POZ - “збільшується”;

в) “Дохід” має терми: NEG -“зменшується”, ZE - “не змінюється”, POZ - “збільшується”.

Розділ 5 - “Вибір методів управління процесами самоорганізації в соціально-економічних системах” - присвячено завершальному етапу сформованої концепції моделювання самоорганізації. В табл. наведено основні характеристики підходів до управління соціально-економічними системами: кібернетичного, синергетичного та рефлексивного, за якими виконується відбір певних методів ОПР. У цьому розділі зосереджено увагу на розвитку нових методів управління процесами самоорганізації в соціально-економічних системах, зокрема розроблено ряд моделей міжсекторної взаємодії, що ґрунтуються на принципах самоорганізації та рефлексії, а також набули подальшого розвитку методи управління ціноутворенням у сфері послуг з урахуванням лояльності клієнтів.

Модель саморефлексії (модель 4.2) будується у вигляді фрактального гіперграфа залежно від кількості учасників взаємодії та їх образів - у системах з рефлексією взаємодія агентів може відбуватися лише опосередковано, через образи один одного. Для фіксованої кількості агентів n = 2 конструктивну модель структури системи з рефлексією можна подати у вигляді поетапної процедури побудови фрактального графа, в якому на першому етапі затравкою слугує двовершинний граф, а ініціатором - граф на вершинах (vi,vj), що відповідають агенту I та агенту J.

Для агента I дуга відповідає процесу формування внутрішньої мотивації до рефлексії і може бути зважена часткою цілей і можливостей, які агент усвідомлює. Введену вагу позначимо. Іншою вагою дуги є величина, що визначає агент як частку свого часу і засобів (ресурсів), яку він готовий витрачати на рефлексію.

Рис. 7. - Структура двохагентної системи із саморефлексією (результат виконання першого етапу):

Реалізація того самого гіперграфа у вигляді псевдографа дала змогу визначити рівень збалансованості системи міжсекторної взаємодії. За результатами обчислень показника відносного балансу b(G) зроблено висновки, що наявність від'ємних рефлексій, тобто відсутність злагоди в секторі, відсутність самоаналізу та самоконтролю, зменшує збалансованість у системі міжсекторної взаємодії “влада - бізнес - громада” навіть тоді, коли вона спочатку описується збалансованою ситуацією. Додатні рефлексії підвищують збалансованість системи. Модель 4.4 визначає стратегії підвищення ефективності управління на основі аналізу стійкості структури взаємодії компонентів орграфа, до яких відносяться: кількість робочих місць у державному управлінні, кількість слабко підготовлених спеціалістів у державному управлінні, частка “поганої управлінської продукції” в державній адміністрації, інформація про внутрішні та зовнішні загрози, що вимагають державного втручання, суспільна думка (довіра) на користь держави та державного управління, обсяг бюджетних коштів, частка державного бюджету на державне управління, кількість добре підготовлених фахівців, частка “якісної управлінської продукції”. Побудована когнітивна модель взаємодії “влада - громада” на основі знакового орграфа дає можливість: обґрунтування необхідності моніторингу з боку громади та його схему, регулювання оптимальної кількості держуправлінців, теоретичного підтвердження необхідності забезпечення однакового рівня відкритості інформації для кожного сектора суспільства. Результати імітаційного моделювання дали змогу сформулювати такі загальні висновки:

1) при будь-якій зміні факторів, що впливають на ціноутворення, існує часовий інтервал цінової нечутливості споживачів, коли при зростанні ціни лояльність теж збільшується або залишається без змін;

2) момент зростання ціни, при якому лояльність починає зменшуватися, сигналізує про досягнення точки максимальної цінової готовності споживача Мр;

3) найбільший інтервал цінової нечутливості та найбільше підвищення ціни досягається при збільшенні якості послуги;

4) після втрати лояльності для її повернення необхідні значні витрати, про що свідчить глибоке падіння ціни після досягнення точки максимальної цінової готовності споживача Мр.

Побудована когнітивна модель ціноутворення дає можливість залучати споживачів послуг з максимальною лояльністю та підвищувати життєздатність підприємств у сфері послуг.



ВИСНОВКИ

Результати дослідження зазначеної проблематики відповідно до мети та сформульованих завдань дали змогу отримати такі основні висновки та надати практичні рекомендації:

1. Сучасна економіка України функціонує в умовах формування нового середовища - інформаційного суспільства. В інформаційній економіці провідну роль відіграє людський фактор, а отже, змінюються вимоги до методів управління соціально-економічними системами. Серед методів забезпечення життєздатності таких систем на перше місце виходить синергетичний підхід, що орієнтований на самоорганізаційні зміни. Основні напрями розвитку методів економіко-математичного моделювання процесів самоорганізації полягають у виявленні в структурі систем її механізмів, пошуку методів управління, що стимулюють позитивні процеси самоорганізації та зменшують негативні наслідки деструктивної самоорганізації, розвитку методів передбачення наслідків таких процесів та формування систем протидії, що дасть змогу підвищити ефективність функціонування соціально-економічних систем;

2. Проведений у роботі на основі системного, кібернетичного, синергетичного та рефлексивного підходів аналіз дав змогу обґрунтувати необхідність розгляду в управлінні складової самоорганізації не лише спонтанної, а й свідомої, спрямованої на зміну економічними агентами самих себе. Запропонована модель у вигляді семантичного фрактального дерева закладає термінологічний базис та надає конструктивну схему для дослідження процесів самоорганізації в соціально-економічних системах, дає можливість враховувати особливості саме цих систем у поєднанні з формалізованими методами кількісного аналізу при дослідженні процесів самоорганізації; економічний кластер ціноутворення

3. В роботі обґрунтовано твердження, що когнітивне моделювання в поєднанні з іншими інтелектуальними методами (нейромережі, нечітка математика) є універсальним методом для дослідження процесів самоорганізації. Існуючі підходи до моделювання процесів самоорганізації ґрунтуються на двох основних системних методологіях - класичній жорсткій, до якої можна віднести, зокрема аналітичні методи і методи еконофізики, та м'якій, що поєднує різні інтелектуальні методи, одним з яких є когнітивне моделювання. Когнітивне моделювання становить основу для імітаційного моделювання, дає змогу досліджувати як структуру, так і поведінку багатоагентних економічних систем. Перевагою когнітивного моделювання є можливість водночас на одній моделі розглядати різні механізми самоорганізації: колективної самоорганізації однорідних елементів на макрорівні та індивідуальної (видової) самоорганізації різнорідних елементів мікрорівня;

4. Запропонована концепція моделювання соціально-економічних процесів самоорганізації є поетапною процедурою, в результаті якої формується комплекс моделей для управління життєздатністю соціально-економічних систем на основі самоорганізації. Застосування цих моделей дає змогу формалізувати процес підготовки та проведення імітаційних експериментів з метою створення систем реагування для стабілізації та підтримки сталого розвитку економіки і суспільства в цілому;

5. Аналіз результатів оцінювання складності та стійкості структури соціально-економічних систем виявив необхідність подальшого розвитку моделей дослідження структур складних систем та синтезу систем із заданими властивостями. Такими основними властивостями є ті, що забезпечують життєздатність соціально-економічних систем, а саме: ефективність функціонування, стійкість до зовнішніх впливів, структурна стійкість. При розв'язанні задач синтезу (проектування) соціально-економічних систем із заданими властивостями важливо додержуватися критеріїв мінімізації вартості реструктуризації таких систем та її наслідків. Тому на попередніх етапах необхідно виявити існуючу структуру, сформувати моделі нової структури із заданими властивостями та провести імітаційні експерименти для перевірки системних характеристик змодельованої структури;

6. Запропонована трьох-етапна процедура оцінювання рівня сформованості інституціонального середовища відкриває можливості для діагностики різноманітних інституціональних середовищ, а саме: дає змогу оцінити їх тип і потенціал, вид динаміки інституційних змін, якість внутрішнього інституційного менеджменту. Проведене на першому етапі визначення поняття інституту енергозбереження на основі семантичної моделі надало можливість зрозуміти його структуру та напрями формування. На другому етапі результати аналізу рівня сформованості інституту енергозбереження в Україні за допомогою нечітко-логічного методу виявили, що не всі області мають достатній потенціал для розвитку та впровадження енергоощадних технологій, у структурі інституціональних матриць областей України існують розриви між показниками, що характеризують сектор “громада”, з одного боку, та показниками, що характеризують сектори “влада” та “бізнес” - з іншого. Когнітивне моделювання на третьому етапі дає змогу розробити стратегії активної політики інституціональної компенсації як на державному, так і регіональному рівнях;

7. Як кількісний критерій, що враховує атрактивні цілі та можливості соціально-економічного агента для їх досягнення, запропоновано оцінку потенціалу самоорганізації, в якій виокремлено складові потенціалів саморефлексії та самовдосконалення. Така оцінка дає змогу врахувати не тільки ті ресурси агентів, що вже експлуатуються, а й перспективні. Запропоновані методи оцінювання можуть бути застосовані для аналізу ефективності соціально-економічної взаємодії агентів та виявлення найбільш перспективного напряму розвитку соціально-економічних систем;

8. В управлінні регіоном процеси організації та самоорганізації тісно пов'язані, крім того, самоорганізація має як конструктивний, так і деструктивний характер, унаслідок чого виникають розриви між рівнями розвитку регіонів, що особливо стосується районів, які розташовані на межі різних областей. Як інструмент для вирішення проблем вирівнювання розвитку регіонів, рекомендовано формування міжрегіональних кластерів. На основі методів бізнес-моделювання розроблено комплекс моделей процесів формування міжрегіонального кластера та продемонстровано їх на прикладі туристичного сектора. До складу комплексу моделей входять: оцінювання економіко-географічного та рекреаційного потенціалу територій до входження в кластер та після, відбір оптимального складу учасників кластера, пошук оптимального розташування офісного центру кластера, оцінювання прогнозного доходу та прогнозування ризиків погодних умов. Формування кластера дасть змогу зменшити ризики й упорядкувати взаємодію соціально-економічних агентів;

9. Міграційні процеси, як і інші процеси соціально-економічної самоорганізації, можна вивчати на макро- і мікрорівнях. Запропонований метод оцінювання енергії внутрішніх зв'язків підприємства дає можливість оцінювати як вартість нарощування внутрішньої енергії при перспективному плануванні, так і прогнозувати трудову міграцію на мікрорівні. За допомогою гравітаційного підходу побудовано моделі для прогнозування міграції на макрорівні. Вони враховують соціально-економічні характеристики взаємодіючих адміністративно-територіальних одиниць, що відображають динаміку територіальної структури, визначають її поточний стан, можливості управління її стійкістю;

10. Для сприяння розвитку інституту енергозбереження та запобігання негативним екологічним наслідкам розроблено теоретико-ігрову модель процесу вибору природоохоронного механізму для енерговитратних підприємств. При пошуку оптимальних стратегій підприємства було враховано механізм торгівлі квотами як один зі шляхів охоронної діяльності підприємств, що передбачений Кіотським протоколом. Результати аналізу та економіко-математичного моделювання можуть бути рекомендовані для використання в практичній діяльності підприємств, що здійснюють значні витрати на природоохоронну діяльність. Через велику ціну для підприємств України купівля квот на викиди не є привабливою. З іншого боку, торгівля квотами на викиди повинна викликати інтерес держави в аспекті виходу на світовий ринок, що дасть змогу проводити подальше більш глибоке оновлення та модернізацію промисловості;

11. Діяльність банків пов'язана із сукупністю різних видів ризиків, з яких найбільш вагомими є кредитний, відсотковий та репутації. Специфіка самоорганізації в банківській діяльності полягає в створенні системи передбачення комплексу ризиків. Для управління кредитним ризиком банку запропоновано моделі, що ґрунтуються на засадах нейромережного моделювання та нечіткого логічного виведення. Вони враховують як зовнішні чинники (самоорганізацію клієнтів), так і внутрішні (шахрайство, неефективну організацію). Система протидій відсотковому ризику, що є проявом самоорганізації ринкового середовища, базується на засадах геп-менеджменту і враховує нечітку визначеність рівня ставок відсотка і зміни трендів руху ставок. Не менш важливим є ризик репутації як наслідок втрати довіри. На основі аналізу проявів депозитної паніки в Україні в жовтні 2008 р. зроблено висновок, що вирішальну роль у розв'язанні проблем кризи має відігравати влада і Національний банк України, спрямовуючи свої дії на вдосконалення фінансової системи країни та забезпечення безпеки інвесторів банку, тобто формування довіри громади. Насамперед на державному рівні потрібно шукати резерви у власній економічній системі для врегулювання ситуації, що неможливо при неякісній роботі влади;

12. Ефективний розвиток соціально-економічних систем різного масштабу (країна, регіон, організація) залежить не лише від вибору методів управління, а й від їх узгодження з механізмами самоорганізації цих систем. Особливості систем, що самоорганізуються, вимагають розробки методів опосередкованого управління, які все більше спираються на властивості людської поведінки. Новим вимогам цілком задовольняють методи рефлексивного управління. Запропоновані в дисертаційній роботі моделі міжсекторної взаємодії, що ґрунтуються на механізмах самоорганізації та рефлексії агентів, дають змогу формалізувати процедуру формування рефлексивних управлінських впливів, враховуючи інтереси всіх агентів. Застосування моделей сприятиме внутрішній і зовнішній гармонізації соціально-економічних систем, формуванню партнерських відносин між агентами та підвищенню ефективності прийняття спільних рішень;

13. В умовах інформаційної економіки, коли на перший план виходить людина та задоволення її потреб, змінюються також підходи до методів ціноутворення. Ціна не може базуватися виключно на калькуляції витрат, а повинна встановлюватися з урахуванням підвищення задоволеності клієнтів, їх лояльності, що вимагає створення персоніфікованих продуктів та пошуку компромісної ціни. Побудовані моделі процесу ціноутворення дають змогу залучати споживачів послуг з максимальною лояльністю та підвищувати життєздатність підприємств у сфері послуг;

14. Основні результати дослідження було впроваджено в практичну діяльність підприємств, органів державного управління і місцевого самоврядування, громадських організацій та вищих навчальних закладів. Моделі прийняття рішення в процесі вибору природоохоронного механізму для енерговитратних підприємств упроваджено в діяльність ТОВ “Інтерсталь МЦ” (довідка №3/53-10 від 17.02.2010 р.), що в перспективі дасть змогу отримати економічний ефект у розмірі близько 3 тис. грн. на рік. Основні положення та результати дослідження використано в навчальному процесі ДВНЗ “Запорізький національний університет” (довідка №01-25/54 від 25.06.2010 р.), “Запорізький національний технічний університет” (довідка №37-03/2674 від 02.09.2010 р.) та Класичного приватного університету м. Запоріжжя (довідка №495 від 18.03.2010 р.). Використання матеріалів дисертаційної роботи у викладанні сприяє підвищенню якості підготовки фахівців з економічної кібернетики та системного аналізу. Моделі міжсекторної взаємодії, засновані на принципах самоорганізації та рефлексивного управління, використовуються у складі ігор-тренінгів у діяльності Всеукраїнської молодіжної громадської організації “Спілка молодих політологів України” (довідка №2/01-10 від 30.03.2010 р.), реалізація яких дає змогу підвищити ефективність управлінських рішень. У діяльність відділу культури виконкому Марганецької міської ради (довідка №25 від 29.01.2010 р.) впроваджено комплекс моделей при розробці проекту міжрегіонального туристичного кластера, що дало змогу виявити перспективні шляхи подолання наслідків монофункціональності м. Марганець та підвищити ефективність управління процесами забезпечення життєздатності регіону. Одержано довідку про використання банківською установою АКБ “Індустріалбанк” (довідка №2842 від 17.06.2010 р.) результатів наукового дослідження при оцінюванні потенціалу самоорганізації в банківській діяльності та формуванні системи протидій. У перспективі це дасть змогу отримати економічний ефект у розмірі близько 324 тис. грн. Результати моделювання формування інституціонального середовища та прогнозування міграційних процесів були використані в діяльності Головного управління економіки Запорізької обласної державної адміністрації (довідка №01-123 від 21.04.2010 р.) для підвищення ефективності управління процесами забезпечення життєздатності регіону. Знайшли схвалення в роботі ТОВ “Домінант” методи управління ціноутворенням (довідка №0563 від 28.07.2010 р.).



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бакурова А.В. Моделювання процесів територіальної самоорганізації на основі м'якої системної методології: монографія / А.В. Бакурова. - Запоріжжя: Дике поле, 2008. - 188 с.

2. Бакурова А.В. Моделювання структури життєздатних соціально-економічних систем: монографія / Л.Н. Сергєєва, А.В. Бакурова, В.В. Воронцов, С.О. Зульфугарова / Запоріжжя: КПУ, 2009. - 200 с. Особистий внесок: підрозділи 2.3-2.5, с. 41-72, підрозділ 3.4, с. 115-121 (4,20 д. а.).

3. Бакурова А.В. Роль рефлексивного управления в обеспечении жизнеспособности социально-экономических систем / А.В. Бакурова // Сергеева Л.Н. Рефлексивные процессы в экономике: концепции, модели, прикладные аспекты: коллект. монография / Л.Н. Сергеева, А.В. Бакурова, Т.Ю. Огаренко, под ред. Р.Н. Лепы, НАН Украины, Ин-т экономики пром-ти. - Донецк: АПЕКС, 2010. - С. 16-31, серия “Життєздатні системи в економіці - Жизнеспособные системы в экономике”. Особистий внесок: модель структури з рефлексією, модель саморефлексії (0,37 д. а.).

4. Бакурова А.В. Самоорганізація соціально-економічних систем: моделі та методи: монографія / А.В. Бакурова. - Запоріжжя: КПУ, 2010. - 328 с.

Размещено на Allbest.ru