Введение к работе
Актуальность темы. К середине XXI века порядка 70% населения планеты будет проживать в городах. В развитых странах и в том числе России, такая численность городского населения была достигнута уже в последней четверти прошлого столетия. В настоящее время процесс урбанизации характеризуется переселением людей в крупные города.
Расширение урбанизированных территорий и рост числа жителей влекут за собой ряд объективных проблем, связанных с реализацией потребностей жизнедеятельности конкретного человека, осуществлением взаимодействия горожан, организацией физического пространства городов, обеспечением информационной и транспортной коммуникации городской среды и, наконец, управляемостью сложной социально-экономической системы. Все это проявляется на фоне глобальных изменений в мировой политике и экономике, сопровождающихся мгновенным распространением информационных трендов, трансформацией рынков труда и капитал, социальной мобильностью и метаморфозами. Для лиц, принимающих руководящие решения (ЛПР) в крупных городских округах - муниципальных образованиях Российской Федерации, задачи управления осложняются накопленной тенденцией недоверия общества к деятельности власти.
Потенциал решения накапливающейся критической массы задач заложен в активно развивающейся сфере информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), способной на базе независимых поставщиков объединить ресурсы частных пользователей и общегородской инфраструктуры. Кроме того, мировая практика показывает необходимость системной опоры на местное сообщество, как богатейший источник информации о реальных повседневных потребностях жизнедеятельности человека в городе.
В связи с этим, актуальной является разработка методов, подходов, моделей и алгоритмов для поддержки приятия решений в задачах управления городом и обеспечения эффективной реализации потребностей жизнедеятельности человека в условиях городской среды.
Степень разработанности проблемы. Тема городского социально-экономического развития и муниципального управления получила широкое освещение в трудах таких отечественных и зарубежных ученых, как Е. Г. Анимица, X. Боссель, А. А. Васильев, Г. Ю. Ветров, Д. В. Визгалов, П. Геддес, В. Л. Глазычев, А. Э. Гутнов, В. С. Занадворов, В. Б. Зотов, В. В.Иванов, А. Н. Коробова, А. Р. Ковалвский, Ф. Котлер, П. Кругман, Г. М. Лаппо, Л. Э. Лимонов, Е. Н. Перцик, А. С. Пузанов, Б. Б. Родоман, А. О'Салливан, С. Сассен, Э. К. Трутнев, X. Циммерман, А. Н. Швецов и др.
Исследования и разработки систем поддержки принятия решений в
управлении городским развитием, в том числе на основе экспертно-аналитических методов и методов имитационного моделирования, раскрыты в работах таких авторов, как А. М. Бершадский, А. С. Бождай, В. Н. Бурков, В. Н. Бусленко, А. В. Горохов, А. А. Зыков, М. Исидзука, В. А. Камаев, Ю. Г. Карпов, Д. Ю. Каталевский, Н. Н. Лычкина, В. И. Максимов, Д. X. Медоуз, Д. А. Новиков, М. Э. Осеевский, Д. А. Поспелов, В. А. Путилов, Ф. С. Роберте, Т. Л. Саати, В. Н. Сидоренко, В. Б. Силов, М. Н. Узяков, X. Уэно, Дж. Форрестер, А. Я. Фридман, В. А. Цыбатов, Р. Шеннон и др.
Рассматривая эволюцию подходов к управлению урбанизированной территорией можно говорить о росте интереса к организации городской среды, точкой отсчета в которой является человек и его ежедневные потребности (В. Вучик, Я. Гейл, Дж. Джекобе, Ч. Лэндри). При этом исследовательские подходы к вопросу прогнозирования развития города и поддержки принятия управленческих решений по-прежнему ориентированы на рассмотрение обезличенной системы показателей, которая в малой степени принимает во внимание сложный характер процессов, связанных с реакцией жителей городов на планируемые изменения.
Цель и задачи работы. Целью работы является разработка моделей и методов поддержки принятия решений в управлении урбанизированной территорией для организации эффективного функционирования системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖД) человека в городе.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
-
Провести анализ существующих подходов к организации процессов обеспечения потребностей жителей города.
-
Определить способы оптимизации структуры системы обеспечения жизнедеятельности с позиции реализации потребностей жителей городов.
-
Разработать подходы к поддержке принятия решений по управлению системой обеспечения жизнедеятельности в городе.
-
Разработать методы сбора и анализа разнородных данных, характеризующих протекающие в городе процессы.
-
Разработать варианты реализации современных механизмов взаимодействия с городской средой для создания комфортных условий доступа к услугам и эксплуатации элементов инфраструктуры.
Объект исследования: средства ИКТ для управления системой обеспечения жизнедеятельности.
Предмет исследования: методы и подходы совершенствования процессов обеспечения потребностей жизнедеятельности человека в городе.
Гипотеза исследования: внедрения интегрирующего информационно-технического комплекса позволит провести реструктуризацию, преобразование и оптимизацию механизмов и процессов обеспечения жизнедеятельности человека в городском пространстве.
Научная новизна. Разработан комплекс методов, моделей и программных инструментов повышения эффективности обеспечения потребностей жителей города, включающий в себя:
-
подход к поддержке принятия решений с использование разнородных данных в задачах обеспечения потребностей жителей города, отличием которого от существующих является применение алгоритма обработки экспертной информации, основанного на технологии диалогического согласования открытых данных в логически замкнутом опросном цикле;
-
модель управления городом на основе интеркоммуникационной системы, обеспечивающей потребности жизнедеятельности человека в условиях городской среды;
-
метод оценки стратегий управления городом на основе когнитивного моделирования, учитывающий временные и финансовые затраты, как критерии эффективности функционирования системы обеспечения жизнедеятельности.
Теоретическая значимость. Разработанная модель
интеркоммуникационной системы, обеспечивающей функционирование города, ориентирована на учет разнородных массивов данных о потребностях человека в процессе принятия решений по управлению развитием урбанизированной территории.
Практическая значимость. Предложенные методы, модели и алгоритмы были применены в деятельности департаментов и комитетов администрации г. Волгограда в качестве информационно-аналитического обеспечения при корректировке Стратегического плана устойчивого развития Волгограда до 2025 года. Разработаны программные средства для работы с качественными данными и реализации моделей информационного взаимодействия.
Положения, выносимые на защиту.
-
Модель интеркоммуникационной системы, обеспечивающей информационное взаимодействие для управления СОЖД в условиях урбанизированной территории в соответствии с концепцией открытой городской среды.
-
Алгоритм согласования экспертных оценок и верификации качественных данных на основе метода Сократического диалога.
3. Когнитивная модель городской среды для применения когнитивного
моделирования в управлении развитием города: модели и сценарии поддержки
принятия управленческих решений.
Методы исследования. В диссертации использованы методы системного анализа, теории управления, теории информационных процессов и систем, теории принятия решений, имитационного моделирования, проектирования информационных систем, институционализма, теории мотивации, теории потребностей, экспертных оценок.
Апробация. Основные положения и материалы диссертационной работы представлены на мероприятиях: XI, XII, XV Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2006, 2007, 2010), X Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Молодежь и экономика: новые взгляды и решения» (Волгоград, 3-5 февраля 2010 г.), I инновационная выставка достижений молодежи Волгоградской области (13-15 декабря 2011 г.), Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании '2011» («'2012») (Одесса, 2011, 2012), Всероссийская заочная научно-техническая конференция «Современные технологии и управление» (Волгоградская область, р.п. Светлый Яр, 2012), заседания Рабочих групп по комплексному обновлению Стратегического плана устойчивого развития Волгограда до 2025 года (Волгоград, 29.01-04.02.2013), XIII Международная молодежная научная конференция «Интеллект и наука» (Красноярский край, Железногорск, 16-18 апреля 2013 г.), IX Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященная 385-летию со дня основания г. Красноярска «Молодежь и наука» (Красноярск, 15-25 апреля 2013 г.), Межрегиональная научно-практическая конференция «Теория и практика формирования промышленной политики в современных российских условиях» (Волгоград, 19 апреля 2013 г.), Международная научно-практическая конференция «Инновационные информационные технологии» (Чехия, Прага, 22-26 апреля 2013 г.), VII Всероссийской научная школы-семинара молодых ученых, аспирантов и студентов «Семантические технологии - 2013» (Таганрог, 2013), IADIS International conference ІСТ, Society and Human Beings 2013 (Чехия, Прага, 24-26 июля 2013 г.).
Автор награжден грантом УМНИК («Участник молодежного научно-инновационного конкурса», 2013) за инновационный проект «Информационно-технический комплекс оптимизации жизнедеятельности человека в городском пространстве».
Тематика работы поддержана грантами РФФИ:
12-07-00760-а «Разработка теоретических основ анализа синергетических механизмов информационного влияния узлов социальных коннективистских систем»;
13-07-00219-а «Интеллектуальная поддержка задач стратегического планирования на основе интеграции когнитивных и онтологических моделей»;
13-01-00798-а «Интеллектуальная поддержка рациональной эксплуатации технических систем на основе онтологического инжиниринга, агентного и математического моделирования и методов поддержки принятия решений и управления».
Публикации. По результатам выполненных научных исследований в
2007-2013 гг. опубликована 21 печатная работа, отражающая основное содержание диссертации, в том числе 8 публикации в журналах и сборниках, входящих в перечень рекомендуемых ВАК, и 1 в трудах конференции, индексируемой в SCOPUS. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013614145.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы и девяти приложений. Объём диссертационной работы - 132 страницы основного текста, включающего 31 рисунок, 12 таблиц и список использованной литературы из 140 наименований.
