Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Управление и реформирование социальной сферы региона в новых экономических условиях на основе компьютерных систем и методов поддержки принятия решений 9
1.1. Компьютерная поддержка принятия решений в управлении социально-экономическим развитием региона 9
1.2. Современное состояние и анализ проблем развития отраслей социальной сферы 19
1.3. Традиционные парадигмы моделирования социально-экономических процессов 32
1.4. Обзор и анализ работ в области системно-динамического моделирования социально-экономических систем 41
1.5. Архитектурные и инструментальные подходы к разработке систем поддержки принятия решений 49
ГЛАВА 2. Разработка комплекса динамических моделей социальной сферы региона 61
2.1. Постановка задачи на разработку моделей социальной сферы региона 61
2.2. Вербальное описание моделируемой системы 64
2.3. Формальное описание моделей 76
2.4. Идентификация параметров и процессов имитационных моделей социальной сферы 108
2.5. Комплексное тестирование имитационных моделей и проведение сценарных расчетов 114
ГЛАВА 3. Разработка общей концепции построения системы поддержки принятия решений в социальной сфере региона 124
3.1. Назначение и функциональная структура системы поддержки принятия решений для управления социально-экономическим развитием региона 124
3.2. Стратифицированное описание многомодельного комплекса «Социальная сфера» 134
3.3. Методика проведения компьютерного исследования на основе инструментальных решений СППР УСЭРР 144
Заключение 159
Библиографический список
- Современное состояние и анализ проблем развития отраслей социальной сферы
- Обзор и анализ работ в области системно-динамического моделирования социально-экономических систем
- Формальное описание моделей
- Стратифицированное описание многомодельного комплекса «Социальная сфера»
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Современные политические и экономические условия и процессы информатизации в регионах в качестве центральной задачи ставят повышение эффективности управления на региональном уровне на основе системного подхода к информационному сопровождению деятельности органов власти и реализации функций управления, формирование единого информационного пространства, а также качественного информационно-аналитического обеспечения решения оперативных и стратегических задач социального и экономического развития регионов.
Интеграция процессов управления и информатизации в социальной сфере, сфере производства и управления приводит к необходимости создания ситуационных центров управления различного назначения, информационно-аналитических систем поддержки принятия решений, в которых организуются процессы накопления, аналитической обработки территориальной информации, содержится инструментарий для системного моделирования социально-экономического развития регионов и принятия решений.
Одним из основных направлений реформирования и внедрения современных информационных технологий выступает социальная сфера регионов, которая является одной из самых малоразвитых отраслей народного хозяйства и имеет много нерешенных проблем, среди которых можно выделить постоянно ухудшающуюся демографическую обстановку как в большинстве регионов, так и в целом по стране, низкие показатели качества жизни по сравнению как с развитыми странами, так и с показателями СССР, резкую дифференциацию населения по уровню жизни, неудовлетворительные условия проживания большой части населения, незаконченность начатых реформ социальной сферы и многое другое.
В настоящее время требуется выработка комплекса мер, направленных как на недопущение ухудшения ситуации в социальной сфере, так и на поэтапное повышение, уровня социальной защищенности граждан, их реальных доходов. Поэтому важно не сворачивать реформы социальной сферы, а принять меры по их корректировке с учетом изменившейся социально-экономической ситуации. При этом главная задача реформирования социальной сферы - найти и реализовать такую модель функционирования социальной сферы, которая отвечает реальным возможностям российской экономики, обеспечивает эффективное и целевое ис-
5 пользование имеющихся финансовых ресурсов и предоставляет реальную социальную помощь наиболее уязвимым слоям населения.
Важным сегментом реформирования управления социальной сферой является развитие инновационных социальных технологий на основе компьютерных методов и систем поддержки принятия решений для обеспечения информационно-аналитической поддержки власти в процессе решения социальных проблем. Применение систем поддержки принятия решений на основе современных технологий компьютерного моделирования и анализа данных позволит оптимизировать расходы, прогнозировать основные показатели социально-экономического развития региона на долгосрочный период, «проигрывать» различные альтернативы развития региона, прогнозировать результаты готовящихся реформ, что в конечном итоге обеспечит повышение уровня жизни населения и развития экономики региона.
Степень разработанности проблемы. Вопросы создания систем поддержки принятия решений нашли свое отражение в работах Э.А. Трахтенгерца [77, 78, 79], Л.В. Щавелева [88, 89], Д.Л. Андрианова [2, 4].
Проблемы моделирования социально-экономических процессов и прогнозирования основных показателей социальной сферы как на уровне региона, так и на уровне страны в целом были затронуты в работах советских и российских авторов: К.Г. Гофмана, Е.В. Рюминой, В.И. Гурмана, СВ. Дубровского, М.М. Алгеброва, А.А. Багриновского, А.Г. Гранберга [11], Е.Д. Силаева, СВ. Шишкина [85].
Вопросам регионального управления социальной сферой в рыночных условиях хозяйствования посвящены труды Ф.Н. Кадырова [14,16], В.П. Корыгина [31], М.М. Кузьменко [34], Б.З. Кучеренко [36], В.Ж. Рутгайзера [69], А.И. Татар-кина [74] и ряд других исследователей.
Среди западных ученых, обеспечивших значительное развитие теории и практики государственного и регионального прогнозирования и регулирования, наиболее известными являются М. Альбер, Ф. Бааде, А. Вебер, Д. Гэлбрсйт, Г. Тейл, И. Тгонер, Э. Хансен, Т. Хаггерстранд, Р. Шеннон, Э. Янч и др.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка комплекса моделей и вычислительных процедур в области управления социальной сферой региона для использования их в аналитическом блоке систем поддержки принятия решений для региональных органов власти.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи диссертационного исследования:
Анализ существующих проблем и актуальных задач реформирования социальной сферы региона.
Анализ известных моделей и методов исследования социально-экономических процессов в регионе.
Создание компьютерных моделей социальной сферы в контуре системы поддержки принятия решений.
Верификация, валидация и тестирование разработанных моделей.
Оценка применимости методов математического моделирования, статистического анализа и процедур экспертного оценивания при параметризации разработанных имитационных моделей.
Проведение сценарных расчетов на комплексе имитационных моделей и интерпретация полученных результатов.
Формирование концептуальных подходов к построению систем поддержки принятия решений для региональных органов власти.
Формирование нотаций стратифицированного описания многомодельного комплекса «Социальная сфера» и соответствующих инструментальных решений как основы интеграции моделей в систему поддержки принятия решений.
- Разработка методики проведения компьютерного исследования при работе в
инструментальной среде системы поддержки принятия решений на основе
разработанных компьютерных моделей и методов сценарного анализа.
Объектом диссертационного исследования являются социально-
экономические процессы, протекающие в социальной сфере регионов Российской
Федерации.
Предметом исследования являются методы, алгоритмы и информационные технологии, обеспечивающие моделирование, прогнозирование и анализ показателей социально-экономического развития региона, а также процесс принятия решений при управлении социальной сферой региона.
Методами исследования, применяемыми в работе, являются системный анализ, теория систем, логико-математическое и имитационное моделирование (системная динамика), статистические методы, методы экспертного оценивания.
Теоретической и методологической основой работы являются классические труды по моделированию социально-экономических процессов К. Багринов-ского, А. Гранберга, В. Леонтьева, Дж. Форрестера; научные исследования в об-
7 ласти создания систем поддержки принятия решений Э.А. Трахтенгерца, Л.В. Ща-велева, Д.Л. Андрианова.
Информационной базой исследования послужили официальные данные, публикуемые в изданиях Росстата. В диссертации были использованы данные Рос-стата по Кемеровской области с 1998 г. по 2004 г.
Работа проведена в рамках пунктов 1.9, 2.1, 2.2 и 2.4 паспорта специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики.
Научная новизна работы состоит в том, что автором разработан оригинальный комплекс моделей социальной сферы регионов Российской Федерации и инструментальных решений по компьютерной поддержке принятия решений, позволяющие получать прогнозные оценки основных социально-экономических показателей и решать актуальные задачи управления социально-экономическим развитием регионов.
Наиболее существенные результаты, имеющие научную новизну и полученные лично автором:
Разработана общая концепция построения системы поддержки принятия решений в управлении социальной сферой для региональных органов власти.
Предложен подход к стратифицированному описанию многомодельного комплекса «Социальная сфера» на основе методологии Гейна-Сарсона и разработаны оригинальные графические нотации.
Созданы новые имитационные модели социальной сферы на основе интеграции методов системной динамики, методов экспертного оценивания, математического и статистического анализа при идентификации процессов и переменных комплексной имитационной модели и сценарного анализа в процедурах принятия решений.
Предложена методика проведения компьютерного исследования социально-экономического развития региона при работе в инструментальной среде системы поддержки принятия решений.
Практическое значение исследования определяется тем, что разработанный многомодельный комплекс «социальная сфера» предназначен как для самостоятельного аналитического исследования, так и для интеграции в системы поддержки принятия решений для федеральных и региональных органов власти. Модели комплекса предназначены для проведения сценарных расчетов по формируемым экспертами стратегиям, в которых в явном виде выделяется совокупность
8 управляющих воздействий, т.е. тех социально-экономических показателей социальной сферы, изменение которых находится в компетенции муниципальных, региональных и федеральных органов власти. Многомодельный комплекс позволяет решать задачи разработки эффективной социальной политики регионов, планирования и управления в социальной сфере (реформирование жилищно-коммунальной сферы, отрасли здравоохранения, образовательной и культурной сфер, финансовое планирование социальной сферы), прогнозирование и комплексный анализ уровня жизни населения в регионах.
Апробация результатов исследования. Основные положения работы представлялись и докладывались на открытом конкурсе на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах РФ (г. Москва, 2003), XI международной школе-семинаре «Новые информационные технологии 2003» (Украина, г. Судак, май 2003), IX международной выставке молодежных научно-технических проектов ЭКСПО-Наука 2003 (г. Москва, июль 2003), всероссийской научной конференции «Теория и практика системной динамики» (г. Апатиты, 2004), второй всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» ИММОД - 2005 (г. Санкт-Петербург, октябрь 2005), V международной конференции «идентификация систем и задачи управления» SICPRO'06 (г. Москва, февраль 2006), 21 всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Реформы в России и проблемы управления» (г. Москва, март 2006), 1 -ой Московской городской студенческой школе-семинаре «Имитационное моделирование систем. Теория и практика» ИММОД-2006 (г. Москва, апрель 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ (в соавторстве - 4) общим объемом 3 п.л., в том числе авторских 2,4 п.л.
Современное состояние и анализ проблем развития отраслей социальной сферы
Социальная сфера чаще всего понимается как совокупность отраслей [51, 69, 85], деятельность которых непосредственно связана с обслуживанием населения. Существует еще несколько терминов, которые в качестве синонимов также используются для определения этого понятия: непроизводственная сфера, сфера услуг (в широком толковании), социальная инфраструктура.
По мнению большинства авторов [11, 56, 69, 85, 87], базовыми отраслями социальной сферы, как непосредственно обслуживающие населения в его первоочередных нуждах, являются жилищно-коммунальное хозяйство, здравоохране ниє, образование, пенсионное и социальное обеспечение. В диссертационном исследовании будем опираться именно на такую структуру социальной сферы.
Социальная сфера в России - традиционно самая малоразвитая отрасль народного хозяйства, совокупные материальные, трудовые и финансовые ресурсы которой не превышают 20% общенациональных ресурсов. При среднемировых показателях затрат на содержание и развитие социальной сферы в 35% и уровне затрат для развитых капиталистических стран, превышающем 50%, российский уровень должен квалифицироваться как чрезвычайно низкий, указывающий на необходимость коренного изменения дел в этой сфере труда и жизнедеятельности экономики России [53].
Реформы 1991-1997 гг. усугубили положение, низвели потенциал трудовых, материальных и финансовых ресурсов социальной сферы страны до отметок, за пределами которых по сути прекращаются нормальные процессы функционирования и развития общества, а далее неизбежно следуют необратимые процессы его деградации. Если в отраслях социальной сферы в дореформенный период развития страны темп ежегодного приращения совокупного продукта социальной сферы по данным Госкомстата не опускался ниже уровня 3%, то в послереформенный период, характеризующийся постоянным снижением ресурсов, отмечался непрерывный спад, темпы которого превышали 10% в год. За годы реформ социальная сфера России по своим объемам сократилась, по крайней мере, втрое, а ее финансирование - не менее чем в 5 раз. В этот период даже самые развитые подразделения этой сферы, оказывающие платные услуги населению, сократили объемы своей деятельности[85].
Развитие социальной защиты населения России в период до дефолта 1998 г. было ориентированно, главным образом, на смягчение негативных последствий внедрения рыночных принципов, которые наблюдались в нашей стране на протяжении 90-х годов. Кризис августа 1998 г. обострил все экономические и особенно социальные проблемы в социальной сфере. Снизился ВВП в реальном выражении, что привело к уменьшению реальных доходов, населения и росту вынужденной безработицы. Усилилась инфляция, что отразилось, прежде всего, на доходах беднейших слоев населения. Соответственно, снизились поступления доходов в государственный бюджет и внебюджетные фонды, что существенно ограничило возможности финансирования социальной сферы. После финансового кризиса августа 1998 г. в России увеличилось количество жителей с денежными доходами ни же прожиточного минимума и их доля в общей численности населения страны до 29,5% [76].
Несмотря на то, что начавшийся новый этап социально-экономического развития страны характеризуется политической и институциональной стабильностью, возникновением новой социальной структуры общества, определенными достижениями в экономике, некоторым ростом уровня жизни, улучшением делового климата, формированием цивилизованного рынка и правового государства, ситуация в социальной сфере остается крайне сложной и характеризуется накоплением острых проблем, которые приняли более глубокий и затяжной характер, чем ранее прогнозировалось. По мнению большинства экспертов [11, 31, 34, 53, 54, 56] наиболее актуальные из этих проблем - следующие: снижение уровня жизни большинства населения (40% населения имеют доходы ниже прожиточного минимума); нарастание масштабов скрытой безработицы; необоснованно резкая дифференциация населения в доходах; - ухудшение демографической ситуации (естественный прирост населения России снизился с 1988 года с 5,3% до -5,7%); снижение темпов рождаемости и увеличение темпов смертности; снижение показателя ожидаемой продолжительности жизни при рождении (с 70 лет в 1988 году до 64 лет в настоящий момент); отмена многих льгот для нуждающихся слоев населения и в то же время предоставление льгот населению с высоким доходом; - ухудшение жилищных условий большинства населения; - рост тарифов ЖКХ без обеспечения роста уровня доходов населения; снижение качества образования; низкое качество гарантированного медицинского обслуживания; - критическое состояние основных фондов социальной сферы (изношенность основных фондов достигает по зданиям, сооружениям 40%, по тепловым, водопроводным и канализационным сетям до 50%); - недостаточный уровень финансирования всех отраслей социальной сферы;
Обзор и анализ работ в области системно-динамического моделирования социально-экономических систем
Поведение каждого из названных субъектов описывается частной динамической моделью, которая объединяет две взаимосвязанные стратегии. Первая представляет собой процедуру целевого распределения финансовых, материальных и трудовых ресурсов между потребителями в соответствии с темпом их формирования. Вторая управляет некоторым набором параметров для увеличения потока этих ресурсов.
Модель движения региональных финансовых ресурсов [82, 83] описывает процессы их образования, распределения и использования. Выражая экономические и социальные связи и отношения в денежной форме, эта модель является базисом для объединения в одно целое частных моделей, описывающих вполне определенные виды деятельности. При построении модели использованы идеи, заложенные в методологии построения сводного баланса финансовых ресурсов и затрат, разработанной Госкомстатом РФ [82].
Особое внимание при моделировании уделяется финансово-бюджетным процессам в регионе. Рассматриваются потоки финансовых ресурсов, образующие доходную и расходную части территориального бюджета, внебюджетных фондов, а также расчеты региона с федеральным бюджетом. Проигрывание этих процессов на модели позволяет оценить общий потенциал доходов в плановом периоде, рассчитать объемы поступлений в доходную часть территориального бюджета и внебюджетные доходы по отдельным видам налогов, сборов, пошлин и других платежей для тех или иных внешних условий и стратегий управления денежными средствами.
Среди основных плюсов этой модели можно назвать: детализированное описание основных подсистем региона, качественное моделирование экономических процессов, описание непроизводственной сферы региона, применение частных и сводных балансов, высокая проработанность модели финансового планирования, использование модели в реальных проектах самарской области, что подтверждает качество модели. Однако в модели не детализированы большинство отраслей социальной сферы, не проработан механизм внесения изменений в разработанные модели.
Модель экономического и социального развития города НИИКСИ ЛГУ им. А.А. Жданова
Данная модель была разработана с целью долгосрочного прогнозирования социально-экономического развития крупного города. Использованный на начальном этапе набор показателей включал в себя 286 переменных, условно разделенных на две группы: экономические и социальные. С помощью факторного анализа были отобраны показатели, объединенные выделенными главными компонентами и характеризующие наиболее важные аспекты городской динамики. Затем при помощи корреляционного анализа был сформирован набор наиболее значимых показателей, отражающих все основные сферы жизнедеятельности города.
При помощи причинного анализа был осуществлен переход от статистической модели функционирования города к структурной, представленной потоковыми графами. Анализ структуры связей позволил определить входные и выходные показатели и получить структурные коэффициенты, выступающие количественной мерой их взаимосвязи. С целью отражения внешних влияний, исходящих из социальной макросреды, в прогнозную модель была включена процедура экспертной оценки, благодаря чему модель приобрела имитационный характер.
Имитационная модель достаточно подробно описывает экономическую подсистему региона и демографические процессы, в модели рассмотрена часть отраслей социальной сферы, исследовано большое количество процессов и показателей функционирования городской системы. Однако стоит отметить, что данная модель была построена для системы государственного планирования, в ней не учтены современные задачи реформирования социальной сферы и экономики, что не позволит применять ее решения задач диссертационного исследования.
Система моделей функционирования экономики региона (СМФЭР). Эта разработка представляет собой систему моделей, имитирующих различные аспекты функционирования хозяйства региона: производство, капитальное строительство, материально-техническое снабжение, формирование производственной и социально-бытовой инфраструктуры и т.д., предназначенная для комплексного прогнозирования перспектив развития региональной экономики.
В числе задач, решаемых с помощью разработанной системы, были выделены: предвидение и предотвращение диспропорций в региональном хозяйстве, стратегические вопросы выбора сценария экономического и социального развития региона и тактические вопросы перераспределения материально-технических ресурсов и усилий строительных организаций.
Элементами «региональной экономики» в СМФЭР являются предприятия и строительные объекты, расположенные на территории региона, а также «внешняя среда», играющая роль поставщика различных ресурсов и потребителя конечной продукции региона. В составе СМФЭР выделено четыре основных комплекса моделей: промышленное производство, капитальное строительство, сельскохозяйственное производство, инфраструктура региона.
Блок промышленного производства и снабжения описывает процесс функционирования комплекса, в состав которого включены промышленные предприятия различных отраслей. Блок капитального строительства описывает процесс строительного производства в регионе и состоит из моделей функционирования отдельных строительных предприятий, моделей функционирования монтажных и пусконаладочных предприятий, моделей функционирования предприятий промышленности строительных материалов.
Блок региональной инфраструктуры описывает функционирование объектов производственной (энергетика, топливная промышленность, транспорт) и социально-бытовой инфраструктуры (обслуживание населения и объекты непроизводственной сферы). В составе блока выделены комплекс моделей функционирования предприятий производственной инфраструктуры и комплекс моделей функционирования предприятий социально-бытовой инфраструктуры, общая структура которого представлена на рис. 1.5.
Формальное описание моделей
Ниже представлено формальное описание моделей социальной сферы, описанное в виде математических выражений, отражающих зависимости между отдельными переменными модели, и системных потоковых диаграмм. Формальное описание разбито на блоки по выделенным ранее моделям.
Модель демографии
В модели региона выделены три возрастные группы населения: младшая возрастная группа (население региона в возрасте до 20 лет), средняя возрастная группа (население в возрасте от 20 до 60 лет) и старшая возрастная группа (население старше 60 лет). Общая численность населения описывается следующей формулой: я =я;+я;+я;, (2.1) где Я - Численность населения в регионе, Я, - Численность младшей возрастной группы, Н 2- Численность средней возрастной группы, Н ъ- Численность старшей возрастной группы.
Динамика населения в модели определяется процессами миграции, рождаемости, смертности и движения населения по возрастным группам с учетом показателей уровня жизни, здравоохранения, детского и пенсионного обеспечения, доходов населения и привлекательности региона. Процессы рождаемости и смертности определяются соотношением (2.2): " - " (2.2) где R1 - Рождаемость в регионе, г - Коэффициент рождаемости в регионе, S\-смертность в і-ой возрастной группе, s\- коэффициент смертности в і-ой возрастной группе.
Миграционные процессы в каждой группе зависят от коэффициентов иммиграции и количества людей в группах: он\ = oh я;, где ін\ - Иммиграция в і-ой возрастной группе, оН\ - Эмиграция в і-ой возрастной группе, ih\ - Коэффициент иммиграция в г -ой возрастной группе, oh\ - Коэффициент эмиграции в і-ой возрастной группе. Искусственное движение населения в каждой группе определяет сальдо миграции (АЯ, ): АН;=Ш;-ОН;, (2.4)
Процессы движения населения между группами определяются в модели на основе коэффициентов дожития. Внутри групп предполагается равномерное распределение населения по возрасту, поэтому коэффициент дожития в младшей возрастной группе (flj) равен 1/20, а коэффициент дожития в средней возрастной группе (а 2) равен 1/40. Общее движение населения в каждой группе описываются формулами (2.5): я; = //;- +/?; -s[ -я;-1 «;- + дя;- , н 2 = н ;] + я;- а\А -s[- н 2-] + АН {], (2.5) Я =Я 1+Я 1- 1-5; + АЯ
В модели описано предложение трудовых ресурсов в регионе. Численность экономически активного населения зависит от всех возрастных групп населения и коэффициентов экономической активности каждой группы. Для младшей возрастной группы - это доля работающих в младшей возрастной группе (, ), для средней - доля нетрудоспособного населения в средней возрастной группе (,\), для старшей возрастной группы - доля работающего населения в старшей возрастной группе (, ). Эти коэффициенты являются экзогенными переменными модели. Общая численность экономически активного населения (0 ) в модели определяется на основе формулы (2.6). 0 --я;+0-Я)-"і+ ;, (2.6)
Занятость населения описывается на основе спроса на рабочую силу и численности экономически активного населения: 3 =MIN(0 ,Sr ), (2.7) где 3 - численность занятого населения, Sr1 - Спрос на рабочую силу, в Численность экономически активного населения. Расчет показателей безработицы описываются формулами (2.8): Б -в -3г (2.8) где Б - численность безработного населения, и б - уровень безработицы.
Также в модели выделены следующие социальные группы: группа населения с доходами ниже прожиточного минимума (малоимущие), инвалиды, безработные, группа населения осуществляющая уход за малолетними детьми и др. Численность социальных групп в регионе определяется как доля группы от общего числа проживающих в регионе (экзогенные переменные модели, являющиеся характеристиками конкретного региона): я.;,/и=м;,/ц я , я ,= , я , я;=м; я , я,;/т= я;, (2.9) где Н[1/и- численность группы населения с доходами ниже прожиточного минимума, Н б1к - численность населения, относящегося к социальной группе лиц, потерявших кормильца, Н и - численность группы инвалидов, Н и1т - численность группы временно нетрудоспособного населения, Я - численность населения в регионе, и\11и - доля населения с доходами ниже прожиточного минимума от общей численности населения, u 6h. - доля населения, относящегося к группе лиц, потерявших кормильца, от общей численности населения, и и - доля инвалидов от общей численности населения, г - доля нетрудоспособного населения в средней возрастной группе.
Стратифицированное описание многомодельного комплекса «Социальная сфера»
Как было отмечено выше, стратифицированное описание является необходимым инструментом для работы аналитика с разработанным комплексом имитационных моделей «Социальная сфера», и обеспечивает интеграцию разработанного модельного комплекса в контур системы поддержки принятия решений в социально-экономической сфере региона для региональных органов власти. Стратифицированное описание может служить основой для соответствующих инструментальных решений по формированию многомодельных комплексов в составе СППР (так называемых построителей задач) и может быть положено в основу формирования баз данных и баз знаний, являющих интеграционной основой для функционирования информационно-аналитических систем.
Стратификация систем, являясь общим принципом системного моделирования, реализуется в технологии имитационного моделирования: путем детализации в виде итерационной процедуры эволюции имитационной модели, путем создания комплекса взаимосвязанных моделей, с развитыми информационными связями между моделями. Разработчики систем моделирования используют различные подходы для реализации многомодельных систем.
Итерационная схема. Ряд программных продуктов, такие как AUTOMOD, Pro Model, TAYLOR, WITNESS и др. поддерживают интеграцию моделей на основе создания вложенных структур. Иерархия моделей. В системах Arena, Extend реализован подход к стратификации, основанный на построении иерархических многоуровневых структур.
Наиболее перспективным является структурно-функциональный подход, реализованный в системах моделирования Ithink, Rethink. Базируется на методологии структурного анализа и проектирования. При такой технологии есть возможность для реализации нескольких уровней представления моделей (многослойный пирог), - высоко уровневое представление в виде блок-схем, с использованием CASE- средств, а на нижнем уровне модели могут отображаться, например, потоковыми схемами и диаграммами.
Среди методологий информационного моделирования наиболее распространены следующие: IDEF; методологии, ориентированные на потоки данных (Гейн/Сарсон); методологии информационного моделирования, основанные на моделях Джексона, Чена[ 17].
IDEF представляет собой семейство независимых, но дополняющих друг друга методологий, основанных на графическом представлении информации и включающих механизмы построения логических и семантических моделей дан-ных[17]:
IDEF0 - метод SADT (Structured Analysis and Design Technique) используется для создании функциональной модели, являющейся структурированным изображением функций производственной системы или среды, а также информации и объектов, связывающих эти функции; IDEF1 - метод информационного моделирования, основанный на ER-моделях Чена - применяется для построения информационной модели, представляющей структуру информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды.
IDEF2 - метод цветных сетей Петри позволяет построить меняющуюся во времени динамическую модель поведения функций, информации и ресурсов производственной системы или среды. - IDEF3 является стандартом документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. Каждый из четырех методов или любое их сочетание позволяет сформировать архитектуру среды моделируемой системы, заключающуюся в графическом представлении основных взаимоотношений - функциональные связи, идентификация информационных потоков (общих, разделяемых, дискретных), а также в динамическом взаимодействии ресурсов.
В основе методологии Гейна-Сарсона [101] лежит построение модели анализируемой ИС - проектируемой или реально существующей. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных (ДПД), описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс становятся элементарными и детализировать их далее невозможно [9].
Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те в свою очередь преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям - потребителям информации. Основными компонентами диаграмм потоков данных являются: внешние сущности, системы/подсистемы, процессы, накопители данных, потоки данных.
Рассмотренные методы предназначены для описания последовательных процессов, и создавались для производственных систем, поэтому их применение для описания социально-экономических систем крайне затруднительно. В социально-экономических системах все процессы происходят синхронно, взаимодействуя друг с другом на основе контуров обратной связи, и часто с некоторым временным лагом. Поэтому для описания предложенных моделей необходимо разработать новые методологические подходы к формированию стратифицированного описания многомодельного комплекса, на основе которого могут быть реализованы разработанные в диссертационном исследовании модели в контуре СППР.
Разрабатывая соответствующие методологические подходы по формированию стратифицированного описания моделей социальной сферы, будем опираться на известные методологии структурно-функционального анализа. Наиболее отвечающей задачам настоящего исследования является методология Гейна-Сарсона, основанная на диаграммах потоков данных. В разрабатываемых нотациях нужно учесть возможность описания многомодельного комплекса, необходимость на основе графического представления структуры модели определять и проводить сценарные расчеты, задавать и прогнозировать различные показатели социально-экономического развития, формировать и просматривать отчеты. На основе графических нотаций должна быть предусмотрена возможность связи моделей в многомодельном комплексе, замены одних моделей другими, добавления или удаления некоторых моделей в зависимости от решаемых задач.
