Введение к работе
Актуальность темы. В решении проблемы продовольственной безопасности России и обеспечения населения жизненно необходимой белковой продукцией важное место занимают рыбохозяйственные комплексы (РХК) регионального и федерального уровней. Организационные системы класса РХК характеризуются специфическими сферой деятельности и окружающей средой. В рыбохозяйственных комплексах осуществляется промышленное рыболовство, товарное рыбоводство, сохранение водных биоресурсов (ВБР), производство и реализация рыбопродукции, а главные составляющие окружающей среды РХК – ВБР внутренних морей Российской Федерации и Мирового океана, потребители продукции и смежные отрасли.
После перехода к рыночным условиям хозяйствования в РХК существенно выросло число проблем управления (до 55% от их общего числа), в том числе, организации (до 22,5%), планирования (до 9,5%) и анализа (до 9%). Возросшие трудности обоснования решений по РХК привели к повышению роли системного подхода к управлению данными системами. Однако использование системной методологии лицами, принимающими решение (ЛПР), не гарантирует системности решений. Выявляемая в процессе их исполнения логическая некорректность (несравнимость, несовместимость) и неполнота отражают недостаточный научный уровень аппарата выработки (подготовки и принятия) решений применительно к системам класса РХК.
В результате анализа системной методологии и теории принятия системных решений был выделен ряд положений, вклад в разработку которых внесли Р. Акофф, В. Г. Афанасьев, И. В. Блауберг, А. А. Богданов, В. Н. Волкова, Д. М. Гвиши-ани, Дж. Гиг, Е. П. Голубков, Г. Х. Гуд, А. А. Денисов, С. В. Емельянов, В. Кинг, Д. Кли-ланд, Дж. Клир, Р. Ковальски, В. Н. Костюк, Т. Котарбиньский, О. И. Ларичев, Р. Э. Мак-кол, М. Месарович, Б. З. Мильнер, Н. Н. Моисеев, С. Оптнер, Ф. И. Перегудов, Д. А. Поспелов, Г. С. Поспелов, И. В. Прангишвили, Л. А. Растригин, В. Н. Садовский, В. А. Смирнов, Г. А. Смирнов, А. Н. Уемов, Ю. А. Урманцев, Б. Ф. Фомин, Ю. И. Черняк, А. Д. Холл, С. Янг и другие ученые. Это, прежде всего, методологические положения о логическом характере понятий «система», «структура» и «организация», о целях, дающих логическое основание для синтеза систем, о соотношении структур целей как результатов анализа и синтеза целей. На их основе конкретизирован системно-целевой подход к выработке системных решений и намечено развитие теории выработки решений по РХК, отражающей особенности данного класса систем. Конкретизация заключалась в формулировании и формализации условия обоснованности решений по рыбохозяйственному комплексу, рассматриваемому как система целедостижения (ЦД) – их совместимости с системой целей, характеризующейся логической корректностью и полнотой.
Однако выработка системы целей, отвечающих указанным свойствам, вызывает трудности, обусловленные рядом факторов. Наиболее значимы из них следующие факторы. Во-первых, сложность и неформализованность целей РХК. Во-вторых, их зависимость от нестационарной окружающей среды, непредсказуемости спроса на рыбопродукцию и состояний сырьевой базы РХК. В-третьих, субъективный характер целей, недостаточная изученность целеполагания (ЦП), осуществляемого в процессах их анализа и синтеза, и процедур согласования структур целей (СЦ) как результатов данных процессов. Все это часто приводит к выдвижению ложных целей, некорректности, неполноте СЦ, их несовместимости в системе целей и, как следствие, противоречивости решений по РХК, обычно выявляемой при их исполнении.
Несвоевременная корректировка целей, влекущая значительные (до 10%) сверхплановые затраты на реализацию системных решений и снижающая эффективность функционирования РХК, и большая трудоемкость выработки целей рыбохозяйственных комплексов в условиях быстро и непредсказуемо меняющейся окружающей среды актуализируют разработку средств автоматизации формирования систем целей в процессах подготовки, принятия решений и управления РХК. Таким образом, существует противоречие между необходимостью оперативной выработки целей РХК, характеризующихся корректностью, полнотой, и недостаточным уровнем развития теории формирования систем целей для автоматизации данного процесса.
Научная проблема заключается в преодолении указанного противоречия путем разработки теоретических основ, моделей и формализованных методов формирования логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов и, тем самым, создания возможностей автоматизации процесса их выработки.
Цель исследования – разработать теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования логически корректных, полных систем целей для получения результатов, создающих возможность оперативного обоснования системных решений, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к эффективности управления и функционирования рыбохозяйственных комплексов.
Основные задачи исследования:
определение характеристических свойств РХК как системы ЦД и разработка системного представления о целях для конкретизации на их основе закономерностей целеобразования (теория систем) и принципов системного анализа так, чтобы они способствовали формированию логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов;
разработка лингвистической и логической форм представления целей РХК, позволяющих обеспечить информативность (семантическую мощность) описаний целей, требуемую для формализованного обоснования их корректности;
разработка графосемантических моделей логически корректных и полных структур целей, совместимых в системе целей рыбохозяйственного комплекса;
разработка семиотической системы рассуждений о целях и методов: логико-лингвистического моделирования и анализа целей; согласования структур целей;
разработка методики и средств автоматизации формирования логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов.
Объект исследования – рыбохозяйственный комплекс.
Предмет исследования – системные связи и свойства РХК как системы целедостижения и закономерности ЦП и ЦД, анализа и синтеза целей, которые должны быть отражены в логико-лингвистических моделях управления анализом и синтезом целей для формировании логически корректной и полной системы целей.
Методы исследования. При решении сформулированных задач исследования в качестве основных использованы методы системного анализа, теории искусственного интеллекта, ситуационного управления и семиотического моделирования, теории формальных грамматик и языков.
Основные положения и результаты, выносимые на защиту:
1. Закономерности формирования логически корректной и полной системы целей рыбохозяйственного комплекса.
2. Принципы формирования системы целей рыбохозяйственного комплекса в процессе выработки системных решений и управления РХК.
3. Модели целей рыбохозяйственного комплекса, обеспечивающие требуемую семантическую мощность лингвистической и логической форм описания целей.
4. Графосемантические модели логически корректных и полных структур целей, совместимых в системе целей рыбохозяйственного комплекса.
5. Семиотическая система рассуждений о целях и метод логико-лингви-стического моделирования и анализа целей, обеспечивающий выявление и исправление некорректных результатов целеполагания, анализа и синтеза целей ЛПР.
Научная новизна положений и результатов исследования.
1. Введены характеристические свойства рыбохозяйственного комплекса как специфического целого, удовлетворяющего требуемой целостности систем класса РХК. Системные связи рыбохозяйственного комплекса и его целей, конкретизированные с помощью данных свойств, позволили определить условия совместимости с системой целей решений по РХК как системе целедостижения.
2. Закономерности формирования системы целей рыбохозяйственного комплекса, в которых отражены особенности целей РХК и конкретизированы, по сравнению с известными закономерностями целеобразования, структуры и свойства системы целей, а именно, совместимость логически корректных и полных структур целей как результатов анализа и синтеза целей. Это позволило обосновать модели представления целей и их структур и аксиомы рассуждений о целях.
3. Сформулированы новые принципы формирования системы целей РХК, отражающие такие установки, как взаимообусловленность и единство анализа, синтеза, согласования целей; логическая корректность, полнота системы целей; дополнение способностей ЛПР по ЦП, анализу и синтезу целей возможностями средств автоматизации по выявлению и исправлению некорректных целей; управляемость системы целей. Данные установки способствуют эффективной выработке систем целей.
4. Модели целей рыбохозяйственного комплекса, с помощью которых, в отличие от существующих моделей, обеспечивается семантическая мощность лингвистической и логической форм описания целей, требуемая для формализованного анализа корректности и полноты системы целей.
5. Графосемантические модели логически корректных и полных структур целей, позволившие формализовать условие совместимости СЦ в системе целей РХК.
6. Классификация ситуаций на целях в вырабатываемых ЛПР структурах целей РХК, осуществленная с применением теории понятий и систематизации семантических отношений на понятиях, из которых составлены формулировки целей рыбохозяйственного комплекса. С помощью данной классификации вместо применяемого в системном анализе свойства противоречивости СЦ введены частные свойства логической некорректности структуры целей и обоснованы типы логических ошибок в СЦ.
7. Система рассуждений о целях, разработанная с использованием принципов ситуационного управления и теории семиотических моделей (Д. А. Поспелов, Г. С. Осипов). Специфика рассуждений о целях обусловила расширение подмножества постоянных аксиом семиотической системы аксиомами логики утилитарных оценок (А. А. Ивин) и конкретизацию подмножества изменяемых аксиом с помощью закономерностей анализа и синтеза целей РХК. Это обеспечило вывод целей, условия реализации которого определяются семантикой целей и отношений между ними.
8. Методы логико-лингвистического моделирования и анализа целей и согласования структур целей РХК, с помощью которых, в отличие от существующих методов анализа и структурирования целей, обеспечивается выявление и исправление субъективных логических ошибок в результатах формирования систем целей ЛПР.
9. Методика, технология и прототип программного средства формирования системы целей РХК, позволившие, в отличие от существующего инструментария анализа и структурирования целей, автоматизировать формирование совместимых в системе целей логически корректных и полных СЦ, обеспечивая при этом оценивание структур целей, вырабатываемых ЛПР в процессах ЦП, анализа и синтеза целей, и исправление выявляемых в них субъективных ошибок некорректности и неполноты.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и основных результатов диссертационной работы обеспечена за счет системного анализа состояния исследований в соответствующей предметной области, подтверждена выбором и корректным применением методов исследований, корректностью формулировок и правильным построением доказательств утверждений, корректностью предложенных моделей и методов, согласованностью полученных при их использовании результатов с выводами экспертных комиссий РХК, экономическим эффектом от устранения логических ошибок и неполноты целей, формируемых управленческим персоналом рыбохозяйственных комплексов, многолетним опытом системного анализа вырабатываемых, реализуемых решений по РХК и результатов их исполнения.
Практическая значимость работы состоит в создание теоретической базы автоматизации выработки решений и управления РХК, заключающейся в разработке методики, технологии и программного средства формирования систем целей, обеспечивающих логическую корректность и полноту вырабатываемых целей, основывающихся на них системных решений и управляемость РХК, а в итоге – требуемую эффективность функционирования рыбохозяйственных комплексов.
Реализация и внедрение. Полученные научные и практические результаты внедрены в головных научно-исследовательских и проектно-конструкторских учреждениях рыбной отрасли, региональном РХК, образовательных учреждениях рыбной и смежных отраслей и используются (что подтверждено соответствующими актами):
во Всероссийском научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте экономики, информации и автоматизированных систем управления рыбного хозяйства (при проведении системного анализа и планировании развития отраслевых промышленных систем, что позволило повысить качество управления РХК за счет синтеза обоснованных систем целедостижения и в среднем в три раза снизить затраты на осуществление плановой деятельности; с 2002 г.);
в Государственном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте рыбопромыслового флота («Гипрорыбфлот») (при проведении системного анализа регионального РХК, что позволило повысить качество планов развития РХК за счет формирования логически корректной и полной системы его целей и эффективность аналитической и плановой деятельности за счет сокращения временных и трудовых затрат; 2002–2007 гг.);
в Комитете по рыбопромышленному комплексу Ассоциации «Северо-Запад» (при проведении системного анализа проблемной ситуации, формировании системы проблем и системы целей регионального РХК и разработке Программы развития рыбной промышленности г. Санкт-Петербурга до 2010 года, что способствовало ее обоснованию и созданию предпосылок для инвестирования РХК; 2002–2003 гг.);
во ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» (при подготовке магистров по направлению 110900.68 – «Водные биоресурсы и аквакультура» и информатиков по специальности 080801.65 – «Прикладная информатика в экономике»; с 2002 г.); в Калининградском институте международного бизнеса (в дисциплине «Теория систем и системный анализ»; 2002–2006 гг.); в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (в дисциплине «Представление знаний»; c 2008 года).
Исследования по теме диссертации выполнены в рамках НИР (№ГР 01.20. 0006420), поддержаны РФФИ (проекты № 02-07-90463, 2004 г., № 06-07-89242, 2006–2008 гг.) и Санкт-Петербургским научным центром РАН (грант 2005 г.).
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладывались, представлялись и получили одобрение на более чем 30 конференциях и семинарах. Наиболее значимые из них: Международные научно-практические конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. С.-Петербург, 2009 г., 2007 г., 2006 г., 2005 г., 2003 г.), X Национальная конференция по искусственному интеллекту (г. Обнинск, 2006 г.), IX Общероссийская конференция «Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке» (г. С.-Петербург, 2006 г.), XXXIV Международная филологическая конференция (г. С.-Петербург, 2005 г.), IV Международная научная конференция по проблемам логико-лингвистического управления динамическими объектами «DOLLC2003» (г. С.-Петербург, 2003 г.), Международная научная конференция «Economics and Management» (г. Каунас, 2001 г.), Международные научно-практические конференции «Knowledge–Dialogue–Solution» (г. Варна, 2003 г., г. С.-Петербург, 2001 г.; г. Ялта, 1997 г.), Международные конференции «Региональная информатика» (г. С.-Петербург, 2008 г., 2006 г., 2004 г., 2002 г., 2000 г.), Международные научные конференции «Балттехмаш-2004» (г. Ка-лининград, 2004 г.) и «Инновации в науке и образовании» (г. Калининград,
2003–2009 гг.), Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» (г. Светлогорск, 2004 г.), VII научно-техническая конференция по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран (г. Ленинград, 1989 г.).
Публикации. Научные результаты диссертации изложены в 63 печатных публикациях общим объемом более 80 п.л., в их числе две монографии, 20 статей в отечественных и зарубежных научных журналах (из них 13 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ), а также в пяти отчетах о НИР. По результатам исследований по теме диссертации разработаны три учебных пособия и два программных средства.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка источников, включающего 320 наименований и двух приложений. Работа изложена на 396 страницах основного текста, включая 34 таблицы и 51 рисунок.
Похожие диссертации на Теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов
