Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблематика математического моделирования жизненного цикла конкуренции (информационно-аналитический обзор) 16
1.1. Введение. Конкуренция в эволюции и эволюция конкуренции 16
1.2. Проблематика определения термина «конкуренция» 19
1.2.1. Предварительный срез по информационным ресурсам сети Интернет „19
1.2.2. Основные требования к определению .. 20
1.2.3. Анализ словарных определений термина «конкуренция» 21
1.2.4. Основные результаты анализа 24
1.3. Проблематика определений «жизненный цикл» и «жизненный цикл конкуренции» 33
1.3.1. Модель полного жизненного цикла 33
1.3.2. ПроблематикаЖЦК 34
1.3.3. Систематизация известных описаний отдельных стадий ЖЦК 41
1.4. Методы математического моделирования конкуренции, ЖЦ, ЖЦК ... 42
1.4.1. Конкуренция в моделях эволюционной экономики .42
1.4.2. Аналитическое описание ЖЦ в экономике 44
1.4.3. Моделирование конкуренции и эволюции в физико-химических системах (синергетика) 45
1.4.4. Модель ЖЦ в биологической системе 46
1.4.5. Модель процесса развития в системотехнике 47
1.4.6. Траектория ЖЦК по эмпирическим наблюдениям в экологии 48
1.5. Цель работы и постановка задач 51
1.5.1. Содержательная постановка задачи (заказ экономической науки) 51
1.5.2. Системная постановка задачи 55
1.5.3. Математическая постановка задачи 61
1.6. Результаты и выводы по первой главе 64
ГЛАВА 2. Концептуальное и кортежное моделирование жц к
2.1. Специфика систем с конкуренцией 67
2.1.1. Предметная специфика конкуренции 67
2.1.2. Системотехническая специфика конкуренции 68
2.2. Концептуальное моделирование конкуренции и ЖЦК 71
2.2.1. Проблема пакета концептуальных моделей 72
2.2.2. Пакет концептуальных моделей конкуренции 73
2.2.3. Пакет концептуальных моделей жизненного цикла конкуренции ... 86
2.3. Кортежные модели конкуренции и ЖЦК 92
2.3.1. Старший кортеж 93
2.3.2. Модель морфологии 94
2.3.3. Модель поведения , 95
2.3.4. Модель управления , 96
2.3.5. Модель развития 97
2.4. Результаты и выводы по главе 100
ГЛАВА 3. Решение математической задачи жц к 102
3.1. Аналитическое решение 102
3.1.1. Простейший случай -ЖЦ одного агента 102
3.1.2. Проблема решения системы уравнений 108
3.2. Дискретное описание системы агентов ...; 109
3.2.1. Введение: моделирование процессов роста в физической системе с использованием вычислительной среды «клеточных автоматов » 109
3.2.2. Описание модели ЖЦК Ш
3.2.3. Соответствие дискретной модели математической постановке задачи 115
3.3. Математические модели ЖЦК 116
3.3.1. Модель ЖЦК в системе идентичных агентов без постоянных издержек и линейной средой 116
3.3.2. Идентичных агентов с постоянными издержками и линейной средой 121
3.3.3. Системы агентов без постоянных издержек с нелинейной средой ... 125
3.3.4. Различных агентов с постоянными издержками и линейной средой „132
3.3.5. Агентов в открытой системе (по ресурсу) 132
3.3.6. Различных агентов с возможностью мутаций (инноваций) 133
3.5. Фазовый портрет ЖЦК ....„„.„ 135
3.6. Результаты и выводы по главе 136
ГЛАВА 4. Математические модели жц конкуренции в физической системе - лиотропном жидком кристалле (лжк)
4.1. Общая характеристика физической системы для исследования ЖЦК — лиотропного жидкого кристалла фосфолипидов 139
4.2. Адаптация модели ЖЦК к конкурентному росту доменов бислоя при фазовом переходе I рода , 144
4.2.1. Фазовый переход в фосфолипидном бислое (общая характеристика) . 144
4.2.2. Характеристики критического зародыша твердой фазы 145
4.2.3. Моделирование конкурентного роста доменов бислоя при кристаллизации 151
4.2.4. Возможности экспериментальной проверки расчета , 158
4.3. Адаптация модели ЖЦК к агрегации везикул ЛЖК ,... 162
4.3.1. Типы парных потенциалов взаимодействия фосфолипидных везикул 162
4.3.2. Вероятность отрыва везикулы от агрегата 166
4.3.3. Модель ЖЦК при агрегации везикул в суспензии ЛЖК 168
4.3.4. Экспериментальная верификация расчета 173
4.4. Адаптация модели ЖЦК к росту немезогенного кристалла в лиотропной среде 180
4.4.1. Вытеснение лиотропного компонента гранью растущего немезогенного кристалла 180
4.4.2. Переход ЛЖК из изотропной фазы в ламеллярную при слиянии везикул 182
4.4.3. Адаптация модели ЖЦК к росту НТК в лиотропной среде 185
4.4.4. Экспериментальная верификация расчета 190
4.5. Результаты и выводы по главе 192
ГЛАВА 5. Математические модели жц конкуренции в экономических системах 196
5.1. Экономическая интерпретация общей модели ЖЦК 196
5.2. Модификации модели для экономических систем 200
5.2.1. ЖЦК 200
5.2.2. Модель ЖЦК как расширение «игры с нулевой суммой» 203
5.3. Идентификация КСП экономических агентов (на примере российских банков) „. 205
5.3.1. Особенности идентификации КСП российских банков 205
5.3.2. Описание данных 206
5.3.3. Методика идентификации КСП банков ,. 208
5.4. Модель эволюции макрогенераций 216
5.4.1. Представление макроэкономики как совокупности конкурирующих подсистем - макрогенераций 216
5.4.2. Экономическое обоснование функционирования модели 217
5.4.3. Особенности модели и ЖЦК 218
5.5. Результаты и выводы по главе 226
ГЛАВА 6. Подходы к управлению жц конкуренции с использованием разработанной системы моделей 228
6.1. Управление ЖЦК в физической системе 228
6.1.1. Изменение внешних условий на различных этапах ЖЦК 228
6.1.2. Взаимовлияние агента и среды (рост НТК в ЛЖК) 241
6.1.3. Недеструктивное управление структурой агента 253
6.2. Управление ЖЦК в экономической системе: повышение устойчивости агента к кризису 263
6.3. Результаты и выводы по главе 266
ГЛАВА 7. Прикладное значение результатов работы 268
7.1. Значение для экономики 268
7.1.1. Программный комплекс «Классификатор конкурентных стратегий» 268
7.1.2. Управление банком с учетом жизненных циклов рыночных агентов 270
7.1.3. Обоснование ряда положений Концепции развития банковской системы России 277
7.2. Значение для технической физики 280
7.2.1. Визуализация скрытой морфоинформации 280
7.2.2. Технология и принцип конструирования ЖК-процессорного чипа. 288
7.2.3. Модульная технология формирования тонких молекулярных пленок 291
7.3. Значение для биологической и медицинской физики 298
7.3.1. Технологии кристаллооптической диагностики и диагностическая тест-система 298
7.3.2. Управление биохимическими реакциями in vivo 300
7.4. Значение для учебного процесса 304
7.4.1. Методические материалы и лекции 304
7.4.2. Концепция учебника «Эволюционные основы инновационной деятельности» 305
7.5. Результаты и выводы по главе 308
Основные результаты и выводы работы 312
Список литературы 323
Приложения 340
- Предварительный срез по информационным ресурсам сети Интернет
- Пакет концептуальных моделей жизненного цикла конкуренции
- Введение: моделирование процессов роста в физической системе с использованием вычислительной среды «клеточных автоматов
- Представление макроэкономики как совокупности конкурирующих подсистем - макрогенераций
Введение к работе
Актуальность работы
Конкуренция и отбор субъектов (агентов), а также их мутации (инновации) являются основой универсального процесса эволюции, присущего физическим, биологическим, экономическим и др. системам. Математическое моделирование конкуренции в таких сложных системах позволяет определить основные факторы их развития, а комплексы соответствующих компьютерных программ - исследовать его различные сценарии.
Практическое значение изучения конкуренции экономических агентов трудно переоценить, поэтому вопрос о роли конкуренции для функционирования экономических систем всегда стоит в центре экономической теории. На относительно коротких интервалах времени конкуренция приводит экономическую систему к устойчивому состоянию (неоклассическая теория). На более длительных - обеспечивает эволюцию экономической системы от одного устойчивого состояния к другому (эволюционное направление). Описание всех этапов развития конкуренции (от появления до исчезновения) должна содержать модель ее полного жизненного цикла, которая в настоящее время отсутствует. Для моделирования жизненного цикла конкуренции (ЖЦК) недостаточно равновесного эконометрического подхода, необходимо привлечение нелинейных моделей современной физики, позволяющих установить соответствие между изменениями взаимодействий конкурирующих агентов на микроуровне и их макроскопическими проявлениями в виде ЖЦК.
Начало математическому моделированию конкуренции было положено в 20-е XX в. работами Лотки и Вольтерра (рост численности популяции), Фишера (репликационные уравнения) и др. Разработка математических моделей конкуренции в экономике началось в 60-е годы XX в. на базе соответствующих моделей в биологии. В настоящее время в них используются следующие основные методы (помимо уже упомянутых): эволюционные игры (Maynard, Smith, Samuel son), непрерывные марковские процессы (Bruckner, Weidlich, Braun), урновый метод Пойа (Arthur, Ermoliev, Kaniovski), ориентированные графы (Silverberg, Lehnert). Основное внимание уделяется моделированию механизмов отбора, в котором субъектами конкуренции выступают отдельные фирмы, отрасли, технологии, товары, потребности и др. В этих моделях правила отбора задаются моделировщиком и остаются постоянными, тогда как сама экономическая система эволюционирует. Такое приближение справедливо только при не очень значительных эволюционных изменениях в системе. В общем случае эволюция системы обуславливает смену правил конкурентного отбора составляющих ее агентов. Такая смена правил в настоящее время описана только по данным эмпирических наблюдений (в экономике - Котлер, Портер, Юданов; в биологии - Раменский, Grime), соответствующие модели отсутствуют. Математическое моделирование полного жизненного цикла конкуренции (ЖЦК) позволит выявить взаимосвязь эволюции системы и соответствующей смены правил отбора, и тем самым обеспечить дальнейшее развитие эволюционных теорий и соответствующих моделей.
Работа выполнена при поддержке:
гранта Российского гуманитарного научного фонда «Конкурентные стратегии экономических агентов», № 01 -02-00114а, (2001-2002 г.г.);
грантов на научные исследования Минобразования РФ:
- по фундаментальным проблемам естествознания "Фотоуправление ростом структур пониженной и дробной размерности в лиотропных жидких кристаллах (ЛЖК)" (УТТУ № 3752,1998-2000 г.),
- по НТП "Новая медицинская техника" (№ 01.0017.96) "Униполярный программноуправляемый оптический микроскоп" (1996-1997),
- по НТП "Автоматизированные системы медико-биологического назначения" (УТТУ №№ П51/92, 72, 210, 3759) "Разработка программно технических средств распознавания визуализированной информации с целью
ранней диагностики заболеваний: морфокинетический анализ структуры кристаллизующихся биожидкостей" (1991-1999);
- по НТП «Сохранение и развитие интеллектуального потенциала вузов России» (УГТУ № 3747) «Анализ международных и национальных баз данных по интеллектуальной собственности» (1997);
Государственной Программы Российской Федерации по радиационной реабилитации территорий Уральского региона и мерах по оказанию помощи пострадавшему населению, 1991-1995 г.;
Совместной Программы Минздрава и Минвуза РФ "Создание и внедрение диагностических методов и технических средств для анализа структурно-физических свойств биологических жидкостей" (1989-1995 г);
Международной R&D Программы российских университетов "Передовые органические материалы для приборов молекулярной электроники" (OMMEL) Министерства образования РФ (1996-1998);
при грантовой поддержке Европейского физического общества (travel grant, 2000); NATO Scientific Affair Division (travel grant, 1995); International Science Foundation (travel grant No 4536,1994)
и информационном обеспечении Центра эволюционной экономики института экономики РАН (г. Москва) и SPIE - Международного общества оптической инженерии.
Цель работы — создание системы моделей жизненного цикла конкуренции, комплекса соответствующих компьютерных программ и их приложение к физическим и экономическим системам.
Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи:
1. Выявить проблематику и специфику ЖЦК на базе которых предметно, системно и математически поставить задачу математического моделирования ЖЦК.
2. Создать систему концептуальных, кортежных, математических, компьютерных моделей ЖЦК.
3. Модифицировать и исследовать модели ЖЦК в физических системах.
4. Модифицировать и исследовать модели ЖЦК в экономических системах,
5. Предложить подходы к управлению ЖЦК.
6. Верифицировать расчеты опытными данными.
Объектом исследования являются сложные системы, состоящие из конкурирующих друг с другом подсистем.
Предметом исследования является жизненный цикл конкуренции. Научная новизна работы заключается в:
1. Постановке задачи, системном рассмотрении ЖЦК, создании системы концептуальных, кортежных и математических моделей ЖЦК для физических и экономических систем и комплекса соответствующих программ.
2. Построении траектории ЖЦК в фазовом пространстве, определении последовательности смены и границ его основных этапов.
3. Для экономических систем — в методическом развитии класса моделей «игра с нулевой суммой», приложении их компьютерной реализации к ЖЦК на макро- (макрогенерации) и микро- (агенты на рынке) уровнях экономики и разработке методики количественной идентификации конкурентных стратегий поведения агентов по эмпирическим данным.
4. Для физических систем - в создании полной математической модели агрегации (типа «частица-кластер») в коллоидных системах, предсказании и экспериментальном наблюдении морфоструктур ЛЖК фосфолипидов на микро-, мезо- и макромасштабах.
На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Существует методическая неполнота в исследованиях конкуренции (включая эволюционный подход), которую в моделях неявно считают неизменной, тогда как эволюция любой системы ведет к изменению критериев конкурентного отбора. Математическое моделирование ЖЦК восполнило неполноту существующих подходов к описанию и изучению эволюции систем с конкурирующими подсистемами.
2. Наличие у ЖЦК семи этапов привело к существованию моделей конкуренции, относящихся к различным этапам и поэтому разрозненных, методически слабо связанных друг с другом. Постановка задачи исследования ЖЦК - от наиболее простой модели без мутаций, соответствующей физическим системам, до более сложных, соответствующих экономическим системам - позволила выявить общие зависимости ЖЦК при саморазвитии систем.
3. Предметное разнообразие конкуренции привело к существенной неполноте (только по формальным признакам — более 50 %) существующих ее определений. Формализация процесса конкуренции по семи системотехническим критериям (субъекты, объекты, функции системы, пути их реализации, структура системы, направленность и цель функционирования) позволила выделить общие и особенные черты конкуренции в системах различной природы, существенно дополнить и уточнить ее определения.
4. Описания отдельных этапов ЖЦК имели качественную форму, порядок их смены был результатом обобщений эмпирических наблюдений. Полное описание ЖЦК, полученное в работе, включает указание количества, последовательности и условий смены отдельных этапов, критериев отбора на каждом из них.
5. Известная для биологических систем траектория смены конкурентных стратегий поведения (КСП) агентов в процессе эволюции биоценоза на треугольной классификационной диаграмме КСП была результатом локального, разового эмпирического наблюдения. В работе показано, что эта кривая есть универсальный фазовый портрет ЖЦК, построенный по двум параметрам — активам агента и скорости их роста.
6. В существующих моделях конкуренции правила отбора явно (или неявно) задавались моделировщиком. Предложенная математическая модель ЖЦК в дискретной форме, включающая ассимиляцию и диссимиляцию агента, а также правило сохранения ресурса (свободного и
ассимилированного) в системе, обеспечила естественный процесс смены правил отбора агентов, не заложенный в модель a priori, и тем самым -визуализацию развития самой конкуренции.
7. Имеющиеся модели диффузионно- и реакционно-ограниченной агрегации не описывают агрегацию коллоидных частиц во вторичном минимуме потенциала их парного взаимодействия. В работе предложено соответствующее правило роста, с использованием которого создана полная математическая модель агрегации в коллоидных системах, объединяющая все возможные типы парных потенциалов взаимодействия частиц.
Практическая ценность работы заключается в доведении системы концептуальных и математических моделей ЖЦК до уровня практического использования, которые позволили обосновать эволюционный подход к управлению конкуренцией; разработке классификатора конкурентных стратегий поведения экономических агентов по эмпирическим данным (свид. на программу для ПЭВМ № 2001610971,2001); обосновании ряда положений Концепции развития банковской системы России (одобрена на X съезде Ассоциации российских банков, Москва, 2000); разработке для исследования ЖЦК в физических системах методик управления распределением вещества ЛЖК в пространстве на различных масштабах, на которых основываются диагностические тест-системы, технологии коррекции нативных биосред и методы их морфострукгурных исследований (Ассоциация «Уралкардиология», Свердловское областное НПО «Фтизиопульмонология» - методические рекомендации для врачей Департамента здравоохранения Свердловской области No 94/243, 1995); в создании "Униполярного программноуправляемого оптического микроскопа", защищенных патентами России №№ 2040796, 2079124,2118189,2118549,2118550, свидетельством на полезную модель №6141.
Результаты работы использованы в учебном пособии ЧелГУ "Биологические жидкокристаллические метастабильные структуры" (курсы
"Молекулярное моделирование природных соединений", "Медицинская химия"); курсе «Инновационный менеджмент» для студентов УГТУ-УПИ специальности 061100 - «менеджмент»; лекции "Fractals in Transition Processes", прочитанной автором в NATO Advance Study Institute "Fractal Image Encoding and Analysis" (Норвегия, 1995). Ряд разработок включен в Каталог интеллектуальной продукции международной R&D Программы российских университетов по перспективным материалам для молекулярной электроники (OMMEL) Минобразования РФ (1996).
Личный вклад автора. В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных автором самостоятельно и при участии сотрудников Международного института А.Богданова, лаборатории прикладной биофизики Уральского государственного технического университета - УПИ и биофизической лаборатории Института промышленной экологии РАН (Уральское отделение), а также ряда научно-исследовательских лабораторий академических (Институт теоретической и экспериментальной биофизики и Институт биофизики клетки — г. Пущино, Институт электрофизики - г. Екатеринбург) и отраслевых (Уральский НИИ химии - УНИХИМ, г. Екатеринбург) институтов, государственных университетов (МГУ, ЧелГУ).
Автору принадлежит постановка проблем, разработка системы моделей ЖЦК и ряда экспериментальных методик. Автор принимал непосредственное участие в создании комплекса программ, решении расчетных задач, создании экспериментальных установок, проведении экспериментальных исследований и обработке данных. Ему принадлежит основной вклад в интерпретацию теоретических и экспериментальных результатов работы.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены и обсуждены на международной эконофизической конференции (о. Бали, Индонезия, 2002), международных симпозиумах по эволюционной экономике (Пущино-Москва, 2000, 1998), по эконофизике «Эмпирическая наука финансовых флуктуации» (Токио, 2000); 1, 2, 3-й международных конфе-ренциях «Приложение физики к финансовому анализу» (Лондон, Великобри-тания, 2001; Льеж, Бельгия, 2000; Дублин, Ирландия, 1999); международной конференции по динамическим сетям DNSS-2001 (Киль, Германия, 2001); международной конференции «Тектология в XXI веке» (Москва, 2000), 1, 2, 3, 4-й всероссийских Интернет-конференциях «Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках» (Тамбов, 2002, 2001); научном семинаре «Взаимосвязь структуры и функции в живых и неживых системах» (г. Екатеринбург, 2001); 4-й международной конференции «Математические модели динамики и управления в конденсированных системах и других средах» (Москва, 2000); международных симпозиумах Photonics West 97 и 2000 (Сан-Хосе, США); I междисциплинарном семинаре "Фракталы и прикладная синергетика" (Москва, 1999); II съезде биофизиков России (Москва, 1999); Всероссийской конференции "Оптические методы исследования потоков" (Москва, 1999); NATO Advance Study Insitute по фрактальному кодированию и анализу изображений (Норвегия, 1995); III Европейской конференции по молекулярной электронике (Бельгия, 1996); II международной конференции по материалам электронной техники (Тайвань, 1994); 14 и 16 международных конференциях по ЖК (Италия, 1992; США, 1996); всероссийской конференции "Химия твердого тела и новые материалы" (Екатеринбург, 1996); 15 международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (С-Петербург, 1995); 8 международной конференции по оптике лазеров (С-Петербург, 1995); международной школе-семинаре по поверхностным явлениям в ЖК (С-Петербург, 1995); международной конференции по критериям самоорганизации в физических, химических и биологических системах (Суздаль, 1995); II и IX международных конференциях "Математика, компьютеры, образование" (Дубна-Москва, 2002; Пущино-Москва, 1995); семинарах "Ленгмюровские пленки и ансамбли амфифильных молекул" института кристаллографии РАН (Москва, 1993, 1998); Летней конференции европейских стран по ЖК (Вильнюс, 1991); I Всесоюзном
совещании, II и IV международных конференциях по ЛЖК (Иваново, 1990, 1993, 2000); XI, XIII, XIV семинарах по межмолекулярному взаимодействию (Пущино, 1993; Тверь, 1997; Казань, 1999); VIII симпозиуме по межмолекулярному взаимодействию (Новосибирск, 1990); молодежных школах-семинарах по органической химии и физике конденсированного состояния (Екатеринбург, 1998, 1999); научно-практических конференциях УГТУ и его физико-технического факультета (г. Екатеринбург, 1990, 1994).
Публикации. Материалы диссертации изложены более чем в 70 научных работах, в том числе: в одной монографии (в соавторстве), двух статьях в двух коллективных монографиях, 41 статье в российских и зарубежных журналах и сборниках, 4 депонированных в ВИНИТИ рукописях, одном учебном пособии. Получено 5 патентов, 1 свидетельство на полезную модель и 1 свидетельство на программу для ЭВМ. Материалы диссертации отражены в 6 научно-технических отчетах.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и 4 приложений; основной текст работы изложен на 339 страницах, включая 64 рисунка, 28 таблиц и библиографический список из 205 наименований.
Предварительный срез по информационным ресурсам сети Интернет
Поиск информации о конкуренции в сети Интернет дал следующие результаты (приводятся по работе поисковой машины Yahoo! для англоязычной части). Ответ на запрос «конкуренция» содержал ссылки почти на две тысячи сайтов, разделенных более, чем на сто разделов. К «конкуренции в экономике» относилось почти полтысячи ссылок. Запросу «определение конкуренции в экономике» не соответствовало ни одной ссылки.
Аналогично, запросу «конкуренция в биологии» соответствовало более ста ссылок, а «определению конкуренции в биологии» - ни одной. В то же время, ответ на запрос «определение конкуренции» состоял из почти пятисот ссылок, среди которых были определения в области экономики и биологии (научные статьи, словарные определения, популярные статьи), а также законодательные акты (национальные, международные). Интересно, что в ряде электронных словарей финансовых терминов определение конкуренции отсутствует (например, CNBC.com -Financial glossary of Terms).
Среди просмотренных источников следует выделить посвященные конкуренции научные статьи и книги современных корифеев экономической науки: И.Ансоффа, ПДрукера, М.Портера и др. Книга последнего «Конкуренция» вышла в русском переводе (Портер, 2001) в 2001 г. Она интересна тем, что, как и другие работы вышеперечисленных авторов, отвечает запросам практиков. Практики (бизнесмены) относятся к менеджерам частных, государственных, общественных и других организаций, которых интересует набор конкретных рекомендаций применительно к специфике их деятельности. Поэтому неудивительно, что концептуальные основы конкуренции и стратегии были сформулированы Портером в конце 70-х годов (при этом четкого определения термину конкуренция не дается), а развитие данного научного направления происходило за счет расширения сфер приложения (фирмы, отрасли, некоммерческие организации, территории и др.). Успех работ Портера (и других авторов) в области исследования конкуренции объясняется именно эмпирической направленностью (как по методам исследования, так и по назначению). Однако обнаружение и понимание реальных закономерности поведения конкурирующих агентов может быть реализовано только на следующем уровне обобщения - системном. На этом уровне экономическая система и конкурирующие внутри нее агенты рассматриваются как единое целое. Такой подход соответствует системотехническим принципам и очень логичен - деятельность агентов «замкнута» ограниченным количеством ресурсов в экономической системе так же, как законы сохранения «замыкают» уравнения движения тел в консервативных физических системах.
Общая характеристика информации о конкуренции, доступной в сети Интернет, позволяет сделать вывод о целесообразности рассмотрения именно словарных определений термина, как наиболее строгих.
Конкуренция имеет место на различных пространственных масштабах (здесь и далее приводятся примеры из экономики, в биологии ситуация 21 аналогична) и, соответственно, в нем принимают участие субъекты различных уровней: 1) частные лица (потребители, рабочие); 2) предприятия, фирмы; 3) отрасли; 4) национальные экономики. Системы с конкуренцией оказываются «вложенными» друг в друга. Очевидно, что они преследуют различные цели, достигают их разными путями и др. Поэтому анализ конкуренции требует обязательного учета масштабного фактора. Вследствие взаимной «вложенности» и иерархической «подчиненности» систем с конкуренцией более высокого масштаба включает в себя все аналогичные системы более мелкого масштаба. Поэтому определение конкуренции для системы, находящейся по иерархии выше, должно включать полностью определения всех процессов, находящихся по иерархии ниже.
В соответствии с иерархическим уровнем отличаются и лица, принимающие решения (ЛПР): 1) потребитель, исполнитель; 2) менеджер; 3) топ-менеджер. Каждого из них, при обращении к определению термина конкуренция, интересуют ответы на свои специфические вопросы. Потребность в строгости данного термина также различны. Его используют в научной сфере, производственной, на бытовом уровне. В каждом случае от определения термина могут требоваться ответы на различные вопросы. Пестрота возможных вопросов к определениям исследовалась в рамках системного анализа (Гольдштейн, Ткаченко, «Введение в системологию...", 1994). В результате было показано, что определение должно отвечать на следующие пять основных вопросов: функция, структура, путь реализации, направленность, цель. 1.2.3. Анализ словарных определений термина конкуренция Конкуренция является устоявшимся термином в биологии и экономике. Однако ее нередко используют и в социальной сфере (политика, история науки, образование, искусство и др.). Имеет место употребление термина конкуренция и в физике: конкурентные взаимодействия (между частицами 22 одновременно действуют противоположно направленные силы), конкурирующие процессы (например, растворения и роста кристалла), конкуренция кристаллов (т.н. «геометрический отбор» при массовой кристаллизации) (Чернов, «Современная кристаллография...», 1980; Шаскольская, «Кристаллы", 1985).
Пакет концептуальных моделей жизненного цикла конкуренции
Жизненный цикл конкуренции — последовательность семи этапов динамического процесса конкуренции: і) становления (организации) системы агентов («рождения»); И) функционирования іі; ііі) реинжиниринга ii- iv (переходный этап); iv) функционирования iv; v) реинжиниринга iv—»vi (переходный этап); vi) функционирования vi; vii) прекращения функционирования системы агентов («смерть»). Каждый из этапов характеризуется особым сочетанием характеристик субъектов (агентов), ресурсов, полей и системы в целом (в т.ч. правил отбора). Данная последовательность реализуется в условиях постоянства параметров внешней среды (надсистемы).
Таким образом, ЖЦК включает три отличающихся друг от друга этапа функционирования и, соответственно, два разделяющих их переходных этапа развития/реинжиниринга,
ЖЦК есть поток ЖЦ субъектов (агентов), ресурсов, полей и системы в целом.
Поддержка функционирования конкуренции обеспечивается входными и выходными потоками, а также внутритехнологическими функциями преобразования, описанными в пакете концептуальных моделей конкуренции.
Жизненный цикл конкуренции — последовательность семи этапов динамического процесса конкуренции: і) Становление — появление субъектов (агентов), объектов (ресурсов) конкуренции и полей и начало преобразования субъектами объектов. іі) Функционирование И - Стационарный режим функционирования системы. Преобразования ресурсов осуществляются каждым агентом независимо от других агентов. Этап неограниченного роста. ііі) Развитие/реинжиниринг ii— iv — Переходный режим функционирования системы. Начинается, когда появляется ограничение в преобразовании ресурсов хотя бы для одной пары агентов. Заканчивается, когда ограничения роста захватывают всех агентов. iv) Функционирование iv - Стационарный режим функционирования системы. Каждый из агентов испытывает ограничения в преобразовании ресурсов со стороны других агентов. Этап ограниченного роста. v) Развитие/реинжиниринг iv— vi - Переходный режим функционирования системы. Начинается, когда входной поток ресурсов хотя бы одного агента в точности равен или недостаточен для поддержания его жизнеспособности на прежнем уровне, либо отсутствует (прекращается рост хотя бы одного агента). Заканчивается, когда такие условия создаются для всех агентов. vi) Функционирование vi - Стационарный режим функционирования системы. Входной поток ресурсов для каждого агента недостаточен для поддержания его жизнеспособности на прежнем уровне, либо отсутствует. Этап спада/реструктуризации агентов. vii) Замена/отмирание - Переходный режим функционирования системы. Начинается потерей жизнеспособности (исчезновением) первого агента. Заканчивается потерей жизнеспособности всех агентов. Эволюция субъектов, объектов, полей и всей системы останавливается. Поддержка функционирования конкуренции обеспечивается входными и выходными потоками, а также внутритехнологическими функциями преобразования, описанными в пакете концептуальных моделей конкуренции. Отличия этапов ЖЦК проявляются в соотношениях параметров субъектов конкуренции, объектов и полей, макро- и микро-критериев. 2.2.3.3. Модификационные концептуальные модели ЖЦК 2.2.3.3.1.Модификационная концептуальная модель ЖЦК в физических системах Жизненный цикл конкуренции — последовательность семи этапов динамического процесса конкуренции: І) Становление — появление центров роста новой фазы, центров агрегации (субъектов-агентов), маточной среды, агрегирующих частиц (объектов-ресурсов) и полей их взаимодействия (потенциалов парного/многочастичного взаимодействия; тепловых, концентрационных, электро-магнитных и гравитационных полей -локальных и глобальных); начало роста агрегатов/зародышей новой фазы. іі) Функционирование и — Стационарный режим функционирования системы. Рост каждого агрегата/зародыша новой фазы идет независимо от других. Этап неограниченного роста. ііі) Развитие/реинжиниринг H-HV — Переходный режим функционирования системы. Начинается, когда хотя бы для одной пары растущих агрегатов/зародышей фронты их роста сталкиваются и взаимно экранируют друг друга. Заканчивается, когда ограничения роста захватывают всех агентов. iv) Функционирование iv — Стационарный режим функционирования системы. Каждый из агрегатов/зародышей испытывает ограничения в своем росте со стороны других вследствие взаимного экранирования. Поэтому к каждому агрегату/зародышу поступает меньше частиц/вещества маточной среды, чем он мог бы присоединить в режиме неограниченного роста (іі). Этап ограниченного роста зародышей/агрегатов
Введение: моделирование процессов роста в физической системе с использованием вычислительной среды «клеточных автоматов
Массовый рост зародышей при фазовом переходе I рода в физической системе описывается в рамках детерминированной модели движения поверхности раздела с явным заданием кинетического закона роста, основанного на принципе компенсации "ненасыщенных связей" на растущей грани при присоединении частиц из "ростовой" среды и соответствующего модели Косселя. Неэквивалентность мест присоединения отражено значениями вероятностей присоединения частиц, образующих 1, 2, 3 и более связей (Lin M.Y., Lindsay Н.М., Weitz D.A. et al. «Universal..», 1989, 1990).
Решение задачи сопряжено с моделированием на ЭВМ системы кристаллизационных процессов, протекающих на различных пространственных уровнях и в различных временных масштабах (Galenko Р.К., Zhuravlev V.A. «Physics ..», 1994). Для построения адекватных реальным системам физических моделей, явяющихся основой для поиска эффективных средств воздействия на процессы структурообразования, необходимо на соответствующем пространственном уровне выделить ведущий, а также сопряженные с ним физико-химические процессы и дать их математическое описание. Для успешного решения должны быть заданы граничные условия и феноменологическое описание ростовых и сопряженных процессов выше и нижележащего уровней. В работе (Galenko Р.К., Zhuravlev V.A. «Physics ..», 1994) отмечается, что подобная методология, основанная на системном анализе, является вынужденной в силу крайней математической сложности построения и машинной реализации многоуровневых моделей, которые преодолены лишь в единичных случаях. Существование в нелинейной термодинамике удобного приема разбиения всего пространства анализируемого объекта на большое число "элементарных объемов", каждый из которых может быть охарактеризован своим набором параметров состояния, предопределило выбор дискретной среды моделирования -"клеточных автоматов" (Greutz М. «Deterministic ..», 1986; Frisch U. et al. «Lattice-Gas...», 1986; Тоффоли Т., Марголус H.. «Машины ..», 1991).
Состояние каждого элемента матрицы в методе клеточных автоматов изменяется последовательно шаг за шагом в соответствии с некоторыми локально определенными правилами перехода. Управляющие правила перехода записываются в виде: где Xjj(n+1) и Хц(п) - два последовательных во времени значения определенного параметра элемента матрицы; {Хч} - некоторое множество элементов, соседних с элементом ij (ее окрестность). Длина измеряется числом элементов, а время - количеством итерационных циклов, в каждом из которых рассчитывается новое состояние элементов матрицы. Правила агрегации (движения границы раздела фаз) реализуются в локальной окрестности каждого рассматриваемого элемента (рис. 3.3).
Правила типа (3.1) формализуют явление агрегации - физического процесса, при котором исходно случайно распределенные в пространстве структурные элементы (молекулы, частицы, микрокластеры и т.д.) соединяются вместе под действием заданных сил притяжения и образуют характерные структуры - кластеры, размер которых растет со временем (Жульен, «Фрактальные ..», 1989; Jullien R, Botee R. «Aggregation ..», 1987).
Таким образом, в рамках одной модели удается реализовать рост всех наблюдающихся типов форм (в физических системах) - от гранных кристаллических до сильно разветвленных фрактальных и дендритных. При этом процесс роста может быть исследован на различных уровнях популяции кластеров (агентов), индивидуального кластера, и, наконец, его фронта - без изменения алгоритма модели (Лыкова О.Б. «Морфокинетика..», 1995).
Существующие модели роста кластера в зависимости от физических условий, при которых он протекает, делят по следующим свойствам (Смирнов Б.М. «Физика ..», 1991): характеру процесса (частица-кластер или кластер-кластер), характеру движения частиц/кластеров (прямолинейное или броуновское); характеру объединения частиц/кластеров в зависимости от вероятности слипания при их соприкосновении. Как правило, это матричные модели, но возможна и их нематричная реализация («The Fractal Approach ..», ed.D.Avnir, 1989).
Представление макроэкономики как совокупности конкурирующих подсистем - макрогенераций
Макроуровень экономики поддается разложению на некоторое множество (совокупность) неидентичных, но родственных макроэкономических подсистем, каждая из которых обладает свойством рождаться, жить и умирать (В .И. Маевский, «Ведение ..», 1997). В рамках этого множества макроэкономических подсистем имеет место конкуренция (экономический отбор) - вытеснение одних другими, более эффективными. Каждая из этих макроэкономических подсистем участвует в создании ВНП, а вся совокупность одновременно функционирующих макроэкономических подсистем производит в течение года полный объем ВНП (этого года). (Традиционная экономическая наука представляет ВПН в другой форме — как совокупность макроотраслей).
Таким образом, макроуровень экономики представляется как эволюционно развивающаяся система, а указанные подсистемы — основные субъекты конкуренции. Одна такая отдельно взятая подсистема получила название макрогенерации (МГ). Срок жизни каждой МГ ограничен во времени, она «рождается», «растет» и «умирает» - т.е. проходит все основные этапы ЖЦ. Новая (молодая) МГ представляет собой кластер новых комбинаций (по ИШумпетеру), обеспечивающих фазу очередного экономического подъема и выражающийся прежде всего в соответствующем годовом приросте ВНП. В теории Шумпетера новые комбинации появляются дискретно, через различные промежутки времени.
Аналогично, старые МГ представляют собой кластеры соответствующих старых комбинаций, активно действовавших в рамках прошлых фаз экономического подъема. По мере того, как старые МГ отдают свои средства производства новой МГ, они постепенно отмирают, вытесняются из макроэкономического пространства новой МГ. Пока старые МГ сохраняют свою жизнеспособность, они продолжают производить часть внп.
Считается, что конкуренция между МГ — это прежде всего борьба за право пользования группой т.н. базовых товаров, служащих основой любого производства — т.е. ресурсов. Когда появляется новая МГ, она, как правило, начинает отбирать ресурсы (например, электроэнергию) у старых. В результате старые МГ деградируют, а новая - растет. Механизмом, обеспечивающим переход ресурсов от старых МГ к новой является эволюционная инфляция
В условиях простого или расширенного воспроизводства Pk(t)=Const, pk(t)-ConsX. Их изменение во времени есть следствие инноваций, которые в экономических системах являются результатом сознательной деятельности агентов в условиях конкурентной борьбы. Согласно делению агентов на новаторов и консерваторов (по И.Шумпетеру) в работе изменения Рк отождествляются с базовыми инновациями новаторов, изменения рк отождествляются с улучшающими инновациями консерваторов.
Как правило, все успешно работающие на одном рынке агенты имеют примерно одинаковые Рк и рк, т.к. у них примерно одинаковые технологии и менеджмент. Любые улучшения, выполненные одним агентом, немедленно копируются остальными (кроме патентов и ноу-хау).
Эволюционная инфляция возникает, когда за один и тот же ограниченный ресурс один из агентов (МГ) готов заплатить большую, чем остальные, цену. Наибольшую цену платит только новая МГ - будучи носителем инноваций, она продает свой товар по монопольно высоким ценам, получает дополнительный т.н. «инновационный» доход и имеет возможность не беспокоиться о высоких издержках (себестоимости продукции). Это стратегия т.н. «снятия сливок» (см. 1 главу). В модели ЖЦК это означает появление агента с наименьшими издержками по сравнению с другими, что обеспечит преимущественный рост данного агента.
Соответственно, указанные вероятности для некоторых МГ могут стать настолько низкими, что начнется их разрушение. Высвободившийся ресурс будет вновь потреблен теми, кто готов "заплатить больше".
Таким образом реализуется механизм конкуренции. После обычных очаговых прорывов и краткого периода бурного роста (появление новаторов, этап ii ЖЦК), каждая отрасль достигает зрелого состояния, упираясь в потолок ограниченного спроса на рынке. Последующие периоды экстремального конкурентного давления (этапы iv-vi ЖЦК), вымывают с рынка наименее эффективные организации. После довольно продолжительного этапа структурных перестроек .
