Введение к работе
, п Актуальность темы. Пришнение системного подхода в изучении ^проблем народонаселения дает возможность выявить основные взаимосвязи а сложной системе социальных, экономических, демографических и культурных процессов, влияющих на формирование качественных характеристик народонаселения. Среди наименее иеслед ванных сторон этой системы - взаимосвязи демографических и социально-культурных процессов. Разрабатывая эту тему, мы отталкивались от понятия "качество народонаселения" как категории, синтезирующей в себе многообразие характеристик населения в единой систекэ стр.. тур: социальной, демографической, экономической, этнической, культурной и территориальной. В изучении образовательного и культурного уровня населения как одной из важнейших характеристик его качества мы столкнулись с необходимостью рассматривать коиплекс-иое влияние демографичэских и социально-культурных поцессов на качество народонаселения. В процессе работы оказалось, что исследования этих процессов и их взаимосвязей на макроуровне недостаточно, так как остались незаметными ряд зависимостей, которые видны только на микроуровне, т.е. на уровне отдельного человека, семьи. Рассматривая влияние демографических, социальных и культурных процессов на протяжении жизненного цикла человека на его качественные характеристики, мы иоявм сделать выводы о влиянии этих процессов на качественные характеристики всего населения
Сложность и взаишсвяэанность изучаемых процессов ставит вопрос об оптимальном выборе метода исследования. На наш взгляд, метод, который подходит больше всего - имитационное моделирова-
- 2 -ниє. Его преимущество - том, что он представляет по своей сути эксперимент (только не физический, а л^гико-математический). Если модель адекватно отражает реальный прототип , то в процессе реализации имитационной додели она дает информацию о поведении исследуемой системы. В ней допустимо изменять, варьировать параметры, что на практике а реальной лизни невозможно. Когда не существует теоретических разработок проблемы взаимосвязи изучаемых процессов, единственная возможность - зкпериментально определить существенные черты исследуемой системы.
Имитационная система моделей, предлагаемая нами, сконструирована с помозьо аппарата марковских цепей и реализована методом Уоите-Карло. Сложность проблемы имитации разнородных процессов и событий привела к необходимости сделать не одну модель, а систему моделей. Пр-имуществом системы по сравнению с одной очень сложной модель»! является возможность комбинации различных типов моделей.
' С помощью имитационного моделирования мы исследуем демографические процессы, проявляющиеся в виде случайных факторов на протяжении здааненного цикла человека, и те их аспекты, которые связаны с их влиянием на социально-культурные процессы (потребление культурных ценностей и процесс приобретаемого образования 'в частности). Объединение моделей в систему осуществлено по типу "звезды", где в качестве центральной модели является модель жизненного цикла человека, а "сателлитные" модели потребления культурных ценностей и системы образования человека присоединены к центральной с помощью связей типа "выход-вход". В центральной модели раасматриваем общие демографические процессы, проявляющиеся в тех иди иных событиях на протяжении жизненного цикла и обуславливающие переходы из одного демографического состояния в другое.
В сателлитных моделях подробно рассматриваем специфические процессы, проявляющиеся в сфере образования и культурного потребления человека.
Цели и задачи исследования. Перед исследованием были поставлены следующие цели:
-
Систематизирование и обобщение основных методологических положений имитационного моделирования и его применения в в демографических и социально-культурных исследованиях.
-
Выявление качественных характеристик народонаселения, детерминированных системой демографических, социальных и культурных процессов.
-
Построение и апробация имитационной системы моделей, отражающей проявление на микроуровне некоторых демографических, социальных и культурных процессов (рождаемость, смертность, Орач-ность, раэводимость, приобретение образования, культурное потребление и пр.)
Реализация этих целей в нашей работе предполагает построение системы имитационных моделей жизненного цикла человека, включая модели образования и потребления культурных ценностей, отражающие на микрсуровне некоторые качественные характеристики населения.
В ходе исследования были решены следующие задачи:
сделан обзор важнейших работ в советской и зарубежной литературе, развивающих основные понятия диссертационного исследования: "качество народонаселения", "система", "имитационное моделирование", "жизненный цикл", а также "аппарат марковских цепей" и сами методы имитации Ыэнте-Карло и особенности их применения в демографических исследованиях;
раскрыты методологические основы имитационного моделирования
и алгоритм построения имитационной модели любой системы;
представлена сущность аппарата марковских цепей как математической модели жизненного цикла человека;
разработан модифицированный вариант метода Мэнте-Карло для реализации предлагаемо;', системы имитационных моделей;
раскрыта сущность категории "качество народонаселения" и предложена концепция представления качества народонаселения как система, состояли из следующих струк.ур: социальной, демографической, экономической, этнической, культурной, территориальной;
- предложена классификация подструктур качества народонаселе
ния;
- показана социально-демографическая и культурная ситуация и
раскрыты качественные характеристики населения Республики Болга
рия;
раскрыта сущность категории "система качества народонаселения" как прототипа и объекта предлагаемой нами модели;
построена система имитационных моделей состоящая из модели демогра*, ческих состояний жизненного цикла человека Ш, модели системы образования 1С, модели потребления культурных ценностей ИЗ;
осуществлены испытания системы имитационных моделей по методу Монте-Карло (метод статистических испытаний);
исследованы статистические зависимости характеристик качества наро0йаселения, полученные в результате микроимитации;
сделаны выводы в отношении коррекции разработанной модели и развития дальнейших исследований с ее применением, намечена программа перспективных экспериментов.
Обі/'ктом исследования в диссертации выступает комплекс соци-
- 5 -альных, демографических, культурных процессов и их взаимосвязи, выражающейся на макроуровне в качестве народонаселения. На микроуровне они представлены во взаимосвязи системы демографических состояний жизненного цикла человека, системы образовательных уровней, через которые он проходит, и системы потребляемых человеком культурных ценностей и способов их потребления.
Теоретическая и методологическая основа работы. Методологической основой работы служит теория имитационного моделирования и имитационных методов Монте-Карло, представленная в работах известных математиков, кибернетиков, экономистов: Багриновского К. А. , Бакаева А. А., Бусленко Н, П. , Венецкого И. Г., Гнеденко Б. В. , Голенко Д. И. , Коваленко И. Н. , Колмогорова А. Н., Костиной Н. И. , Т. Нейлора, Прохорова К1 В. , Саргович В.Г.., Соболь И. М. , Шрейдер R Г. , Яковлева Е. А. , Яровицкого Н. В. и др. Авторская концепция качества народонаселения строилась на основе работ крупнейших советских и болгарских социологов и демографов Валентея Д. И., Мед-кова В. М. , Мянкова М, и др.
В процессе работы над темой были использованны результаты исследований в области демографического моделирования Баркалова ЕВ.," Боярского А. Я , Бреева Б. Д., Волкова А. Г. , Герасимовой И. А., Елизарова В. а , С. Иноуэ, Карапетяна А. X . Марченко А. М. , Помориной М. А., Роубичека R , Сороко Е. Л. , Староверова О. В., X Хирениуса и др. , а также научные труды по проблемам д мографи-ческой и социально-культурной ситуации в Республике Болгарии, представленные в работах социологов и демографов Цв. Арнаудовой, Р. Балъковой, Ы. Белчевой, П. Бо.лкова, С. Добревой, о. Жековой, В. Златановой, Л. Калчева, а Кожухаровой, Г. Колечой, С. Кочевой, М. Минкова, Р. Шлушевой, Д. Мирчевой, С.Михайлова, П. С :меонова,
ИСугаревой, Н. Тилкзджиева, Я. Тотева, ІіФренкевой, С. Цветарски, С. Швренковой и др.
Эмпирической основой работы послужили материалы последней болгарской переписи и бюллетени текущей статистики ЦСУ Республики Болгарии эа 1985, 196t, 1990 и 1991 гг.
Научная новизна. Предлагаемая система моделей расширяет возможности изучения демографических и социально-культурных процессов, включая возможности имитации .і применения ЭШ, а также обогащает методологию исследования этих процессов возможностями комплексного анализа на основе осуществления управляемого эксперимента с моделью изучаемой системи
Впервые сконструирована имитационная модель демографических состояний с учетом всех протекающих в жизни человека демографических событий: дожитие до 1Б-летнего возраста, первый брак, повторный брак разведенного, повторный брак вдового, развод, овдове-ние, смерть женатого, смерть неженатого, смерть разведенного, смерть вдового, а для женщин - еще и брачное и внебрачное рождение 1-и ребенка, рождение 2-го ребенка, рождение 3-го ребенка, смерть 1-го, 2-го, 3-го ребенка (если она поизошла на протяжении жизни матери). Насколько нам известно, во всех имитационных моделях, отражающих демографические процессы, смертность учитывалась только по полу и возрасту, но не по брачному состоянию. Можно сказать, что это относится и к повторной брачности, так как нигде не дифференцировалась повторная брачность разведеных и вдовых. Обычно учитывается только брачная рождаемость, и не всегда по порядку рождений, а внебрачная игнорируется. В большинстве известных моделей имитируется структура семьи и ее изменение вследствие некоторых демографических событий, чаще всего для определенных
групп семей, а не для отдельной семьи или отдельного человека как в нашем случав. В отличии от этих моделей, в предлагаемой нами имитационной модели жизненного цикла человека, каждое иа перечисленных демографических событий приводит к изменению демографического состояния в цепи, имитирующвй жизнь. Этим обусловлено богатство и широта возможных состояний моделируемой системы, а следовательно и глубина изучаемых демографических процессов.
Нами сконструирована имитационная модель роста образовательного уровня человека. Для женщин модель детерминирована результатами реализации первой модели, т. е. учитывает зависимость приобретенного образования от демографического состояния, отражая процесса брачности и рождаемости.
Вами разработана также имитационная модель потребления культурных благ. Предлагаемая нами имитационная модель культурного потребления реализуется в зависимости от выходных данных первой и второй модели. В частности, потребление зависит от уровня образования, брачного состояния и числа детей (для женщин).
Мы предложили классификацию структур и подструктур качества народонаселения, содержащую те качественные характеристики, которые сувдственны с нашей точки зрения.
В предлагаемой нами модели использована система простых однородных марковских цепей для имитации жизни человека. Вместо одной неоднородной марковской цепи (что обусловлено определением жизни как процесса старения) мы моделируем жизненный цикл человека системой простых однородных марковских цепей.
При применении метода Монте-Карло, для удобства работы, на основа матрицы переходных вероятностей и кумулятивной матрицы, нами сконструированы таблицы возможных переходов из одного состо-
- в -яиия в другое с использованием функций смертности брачного партнера. Эти таблицы способствуют быстроте расчетов, так как снижают число одновременно используемых матриц.
В кашей работе метод Монте-Карло приложен для реализации имитационной модели с учетом времени, т. е. мы работаем не с одной, а с несколькими матрицами переходных вероятностей или точнее с одной матрицей, являющейся функцией времени и принимающей для каждого пятилетнего интервала разные значения переходных вероятностей участвующих в ней, что встречается очень редко в имитации переходов из одних демографических состояний в другие.
Имитационные модели построены на основе реальной статистической информации. Проведенные расчеты для проверки пригодности моделей показывают адекватность полученных результатов имитируемой реальности. Основные результаты приведены в тексте третьей главы и в приложениях. Полученные реализации имитационной системы моделей иди отдельных моделей дают возможность, на основе больш-го количества испытаний, сделать выводы о поведении научаемого обьекта.
Теоретическое и практическое значение работы. Значение работы состоит в новом подходе к комплексному изучению демографических, социальных, и культурных процессов, их вависимостей, проявляющихся на микроуровне в жизни отдельного человека в виде взаимосвязей системы демографических состояний жизненного цикла, системы образования и системы культурного потребления на разных стадиях жизненного цикла. Исследование на микроуровне этих процессов с помощью имитационного моделирования расширяет и углубляет возможности их изучения.
Апробация имитационных моделей дает возможность в будущем
- 9 -осущэствить большие имитационные серии на ЭВМ, с возможностью варьировать входные данные в гависииости от изменения условий. Это дает возмодность прогнозировать будущее развитие социо-кудь-турных и демографических процессов в их взаимовлиянии. При этом система моделей позволяет просчитывать как гипотезы сохранения тенденций демографической, социальной и культурной ситуации, так и их возможные изменения в одном или в другом направлении.
Практическая значимость работы заключается в возможности использования методов анализа и моделирования, предлагаемых конкретных имитационных моделей и результатов имитационных расчетов в углубленном изучении проявления демографических, социальных и культурных процессов в виде целостной системы на макроуровне и на микроуровне, т. е на уровне отдельного человека и всего населения.
Настоящая работа может быть использована в изучении общего курса демографии и применении математико-статистических и вероятностных методов в этой науке. Предлагаемая классификация структур и подструктур качества народонаселения может быть использовала в дальнейшем изучении этого понятия в рамках общэй теории народонаселения.
Апробация работы. Основные полопзкня работы были представлении на Всесовзноя научной конференции "Население и социальное развитие" (Нэсква, октябрь 1990 г.), на советско-польском демографическом семинаре (Суздаль, ноябрь 1990 г.) ив опубликованных тезисах.
Логика и структура работы. Логика диссертационного исследования определена поставленными целями и вадачами.
Первая глава посяящена анализу методологических и методических основ имитационного моделирова"ия. Эту главу открывает обобщение существенных черт, системы как обгекта имитации. Сформулированы основные требования к реальной системе для определения ее как объекта имитационного моделирования. Затем рассматриваются методологические основы имитационного моделирования и способы моделирования случайных воздействий на объект имитации. В первой главе нашло место подробное описание сущности методов Мэнте-Карло и их применения в имитационном моделировании случайных процессов.
Вторая глава начинается с теоретико-методологического анализа понятия "качество народонаселения". Затем представлена поаиция автора в отношении этого поняті» и предложена классификация структур и подструктур качества народонаселения. Обосновало утверждение, что качество народонаселения отвечает всем требованиям и является системой, т.е. может быть объектом имитации. Рассматриваются случайные факторы, влияющие на качество народонаселения (на макроуровне) и на жизненный цикл человека {на макроуровне), обусловливающие динамику демографического состояния, образовательного и культурного уровня человека. Заканчивается глава выявлением некоторых существенных качественных характеристик болгарского населения, которые в заключительной части диссертации послужили основой для сравнения с результатами испытаний имитационных моделей - їй, Ы2 и мЗ.
В третьей главе, исходя из гипотезы, что на микроуровне качество народонаселения.выступает в виде системы демографических состояний жизненного цикла, а также в виде системы образования и системы культурного потребления, предложена система имитационных моделей Ш, ЬК и ИЗ и описаны основные результаты их реализации.
- 11 -В заключении представлены основные выводы, полученные в ходе работы.