Когнітивний підхід до моделювання. Когнітивний аналіз та моделювання у стратегічному управлінні. Ключовий елемент когнітивного аналізу – побудова когнітивної моделі

Когнітивне моделювання

Вступ

1. Поняття та сутність "Когнітивного моделювання" та "Когнітивної карти"

2. Проблеми когнітивного підходу

Висновок

Список використаної літератури


ВСТУП

У середині 17-го століття знаменитий філософ і математик Рене Декарт висловив афоризм, що став класичним: "Cogito Ergo Sum" (думкою, отже, існую). Латинський корінь cognito має цікаву етимологію. Він складається з частин "co-" ("разом") + "gnoscere" ("знаю"). У англійськоюіснує ціле сімейство термінів із цим коренем: "cognition", "cognize" та ін.

У тій традиції, яка в нас позначена терміном "когнітивне", проглядає лише одне "обличчя" думки – її аналітична сутність (здатність розкладати ціле на частини), декомпозувати та редукувати реальність. Ця сторона мислення пов'язана з виявленням причинно-наслідкових зв'язків (каузальністю), що властиво розуму. Мабуть, Декарт абсолютизував розум у своїй системі алгебри. Інше "обличчя" думки – її синтезуюча сутність (здатність конструювати ціле з неупередженого цілого), сприймати реальність інтуїтивних форм, синтезувати рішення та передбачати події. Ця сторона мислення, виявлена ​​у філософії Платона та його школи, властива розуму людини. Не випадково і в латинському корінні ми знаходимо дві підстави: ratio (раціональні відносини) і reason (розумне проникнення в сутність речей). Розумне обличчя думки бере свій початок від латинського reri ("думати"), що сягає старолатинського кореня ars (мистецтво), потім перетворився на сучасне поняття art. Таким чином, reason (розумне) - це думка, споріднена з творчістю художника. Когнітивність як "розум" означає "здатність думати, пояснювати, обгрунтовувати дії, ідеї та гіпотези".

Для "сильної" когнітивності істотний особливий конструктивний статус категорії «гіпотеза». Саме гіпотеза є інтуїтивною відправною точкою дедукування образу рішення. При розгляді ситуації ЛПР виявляє у ситуації деякі негативні ланки та структури («розриви» ситуації), що підлягають заміщенню новими об'єктами, процесами та відносинами, що усувають негативний вплив та створюють явно виражений позитивний ефект. У цьому полягає суть управління інноваціями. Паралельно з виявленням «розривів» ситуації, які часто кваліфікуються як «виклики» або навіть «загрози», суб'єкт управління інтуїтивно уявляє собі деякі «позитивні відповіді» як цілісні образи стану майбутньої (гармонізованої) ситуації.

Когнітивний аналіз та моделювання є принципово новими елементами у структурі систем підтримки прийняття рішень.

Технологія когнітивного моделювання дозволяє досліджувати проблеми з нечіткими факторами і взаємозв'язками; - враховувати зміни зовнішнього середовища; - використовувати тенденції розвитку ситуації, що об'єктивно склалися, у своїх інтересах.

Такі технології завойовують все більшу і більшу довіру у структур, що займаються стратегічним та оперативним плануванням на всіх рівнях та у всіх сферах управління. Застосування когнітивних технологій в економічній сфері дозволяє у стислий термін розробити та обґрунтувати стратегію економічного розвитку підприємства, банку, регіону або цілої держави з урахуванням впливу змін у зовнішньому середовищі. У сфері фінансів та фондового ринку когнітивні технології дозволяють врахувати очікування учасників ринку. У військовій галузі та галузі інформаційної безпеки застосування когнітивного аналізу та моделювання дозволяє протистояти стратегічній інформаційній зброї, розпізнавати конфліктні структури, не доводячи конфлікт до стадії збройного зіткнення.

1. Поняття та сутність "Когнітивного моделювання" та "Когнітивної карти"

Методологія когнітивного моделювання, призначена для аналізу та прийняття рішень у погано визначених ситуаціях, була запропонована Аксельродом. Вона заснована на моделюванні суб'єктивних уявлень експертів щодо ситуації та включає: методологію структуризації ситуації: модель уявлення знань експерта у вигляді знакового орграфа (когнітивної карти) (F, W), де F – безліч факторів ситуації, W – безліч причинно-наслідкових відносин між факторами ситуації; методи аналізу ситуації В даний час методологія когнітивного моделювання розвивається у напрямку вдосконалення апарату аналізу та моделювання ситуації. Тут запропоновано моделі прогнозу розвитку ситуації; методи вирішення обернених завдань

Когнітивна карта (від латів. cognitio - знання, пізнання) - образ знайомого просторового оточення.

Когнітивні карти створюються і видозмінюються в результаті активної взаємодії суб'єкта з навколишнім світом. При цьому можуть формуватись когнітивні карти різного ступеняспільності, «масштабу» та організації (наприклад, карта-огляд або карта-шлях залежно від повноти представленості просторових відносин та присутності вираженої точки відліку). Це - суб'єктивна картина, має, передусім просторові координати, у якій локалізовані окремі предмети, що сприймаються. Виділяють карту-шлях як послідовне уявлення зв'язків між об'єктами за певним маршрутом, і карту-огляд як одночасне уявлення просторового розташування об'єктів.

Провідною науковою організацією Росії, що займається розробкою та застосуванням технології когнітивного аналізу, є Інститут проблем управління РАН, підрозділ: Сектор-51, вчені Максимов В.І., Корноушенко Є.К., Качаєв С.В., Григорян А.К. та інші. На їх наукових працях у галузі когнітивного аналізу та ґрунтується дана лекція.

В основі технології когнітивного аналізу та моделювання (рисунок 1) лежить когнітивна (пізнавально-цільова) структуризація знань про об'єкт та зовнішнє для нього середовища.

Малюнок 1. Технологія когнітивного аналізу та моделювання

Когнітивна структуризація предметної області - це виявлення майбутніх цільових та небажаних станів об'єкта управління та найбільш суттєвих (базисних) факторів управління та зовнішнього середовища, що впливають на перехід об'єкта в ці стани, а також встановлення на якісному рівні причинно-наслідкових зв'язків між ними, з урахуванням взаємовпливу факторів один на одного.

Результати когнітивної структуризації відображаються за допомогою когнітивної картки (моделі).

2. Когнітивна (пізнавально-цільова) структуризація знань про досліджуваний об'єкт і зовнішнє для нього середовища на основі PEST-аналізу та SWOT-аналізу

Відбір базисних факторів проводиться шляхом застосування PEST-аналізу, що виділяє чотири основні групи факторів (аспекту), що визначають поведінку об'єкта, що досліджується (рисунок 2):

P olicy – ​​політика;

E conomy – економіка;

S ociety – суспільство (соціокультурний аспект);

T echnology - технологія

Малюнок 2. Фактори PEST-аналізу

Для кожного конкретного складного об'єкта існує свій особливий набір найістотніших факторів, що визначають його поведінку та розвиток.

PEST-аналіз можна як варіант системного аналізу, т.к чинники, які стосуються переліченим чотирма аспектам, у випадку тісно взаємопов'язані і характеризують різні ієрархічні рівні суспільства, як системи.

У цій системі є детермінуючі зв'язки, спрямовані з нижніх рівнів ієрархії системи до верхніх (наука та технологія впливає на економіку, економіка впливає на політику), а також зворотні та міжрівневі зв'язки. Зміна будь-якого з чинників через систему зв'язків може проводити всі інші.

Ці зміни можуть загрожувати розвитку об'єкта, або, навпаки, надавати нові можливості для його успішного розвитку.

Наступний крок – ситуаційний аналіз проблем, SWOT-аналіз (рисунок 3):

S trengths – сильні сторони;

W eaknesses - недоліки, слабкі сторони;

O pportunities - можливості;

T hreats - погрози.

Малюнок 3. Фактори SWOT-аналізу

Він включає аналіз сильних та слабких сторін розвитку досліджуваного об'єкта в їх взаємодії з загрозами та можливостями та дозволяє визначити актуальні проблемні області, вузькі місця, шанси та небезпеки, з урахуванням факторів зовнішнього середовища.

Можливості визначаються як обставини, які б сприятливому розвитку об'єкта.

Загрози - це ситуації, у яких може бути завдано шкоди об'єкту, наприклад, може бути порушено його функціонування або він може втратити наявні переваги.

На підставі аналізу різних можливих поєднань сильних та слабких сторін із загрозами та можливостями формується проблемне поле досліджуваного об'єкта.

Проблемне поле - це сукупність проблем, що існують в об'єкті, що моделюється, і навколишньому середовищі, в їх взаємозв'язку один з одним.

Наявність такої інформації - основа визначення цілей (напрямів) розвитку та шляхів їх досягнення, вироблення стратегії розвитку.

Когнітивне моделювання на основі проведеного ситуаційного аналізу дозволяє підготувати альтернативні варіанти рішень щодо зниження ступеня ризику у виділених проблемних зонах, прогнозувати можливі події, які можуть найважче позначитися на положенні об'єкта, що моделюється.

Методологія когнітивного моделювання, призначена для аналізу та прийняття рішень у погано визначених ситуаціях, була запропонована Аксельродом. Вона заснована на моделюванні суб'єктивних уявлень експертів щодо ситуації та включає: методологію структуризації ситуації: модель уявлення знань експерта у вигляді знакового орграфа (когнітивної карти) (F, W), де F – безліч факторів ситуації, W – безліч причинно-наслідкових відносин між факторами ситуації; методи аналізу ситуації В даний час методологія когнітивного моделювання розвивається у напрямку вдосконалення апарату аналізу та моделювання ситуації. Тут запропоновано моделі прогнозу розвитку ситуації; методи вирішення обернених завдань

Когнітивна карта (від латів. cognitio – знання, пізнання) – образ знайомого просторового оточення.

Когнітивні карти створюються і видозмінюються в результаті активної взаємодії суб'єкта з навколишнім світом. При цьому можуть формуватись когнітивні карти різного ступеня спільності, «масштабу» та організації (наприклад, карта-огляд або карта-шлях в залежності від повноти представленості просторових відносин та присутності вираженої точки відліку). Це - суб'єктивна картина, має, передусім просторові координати, у якій локалізовані окремі предмети, що сприймаються. Виділяють карту-шлях як послідовне уявлення зв'язків між об'єктами за певним маршрутом, і карту-огляд як одночасне уявлення просторового розташування об'єктів.

Провідною науковою організацією Росії, що займається розробкою та застосуванням технології когнітивного аналізу, є Інститут проблем управління РАН, підрозділ: Сектор-51, вчені Максимов В.І., Корноушенко Є.К., Качаєв С.В., Григорян А.К. та інші. На їх наукових працях у галузі когнітивного аналізу та ґрунтується дана лекція.

В основі технології когнітивного аналізу та моделювання (рисунок 1) лежить когнітивна (пізнавально-цільова) структуризація знань про об'єкт та зовнішнє для нього середовища.

Малюнок 1. Технологія когнітивного аналізу та моделювання

Когнітивна структуризація предметної області - це виявлення майбутніх цільових та небажаних станів об'єкта управління та найбільш суттєвих (базисних) факторів управління та зовнішнього середовища, що впливають на перехід об'єкта в ці стани, а також встановлення на якісному рівні причинно-наслідкових зв'язків між ними, з урахуванням взаємовпливу факторів один на одного.

Результати когнітивної структуризації відображаються за допомогою когнітивної картки (моделі).

2. Когнітивна (пізнавально-цільова) структуризація знань про досліджуваний об'єкт і зовнішнє для нього середовища на основі pest-аналізу та swot-аналізу

Відбір базисних факторів проводиться шляхом застосування PEST-аналізу, що виділяє чотири основні групи факторів (аспекту), що визначають поведінку об'єкта, що досліджується (рисунок 2):

P olicy – ​​політика;

E conomy – економіка;

S ociety – суспільство (соціокультурний аспект);

T echnology - технологія

Малюнок 2. Фактори PEST-аналізу

Для кожного конкретного складного об'єкта існує свій особливий набір найістотніших факторів, що визначають його поведінку та розвиток.

PEST-аналіз можна як варіант системного аналізу, т.к чинники, які стосуються переліченим чотирма аспектам, у випадку тісно взаємопов'язані і характеризують різні ієрархічні рівні суспільства, як системи.

У цій системі є детермінуючі зв'язки, спрямовані з нижніх рівнів ієрархії системи до верхніх (наука та технологія впливає на економіку, економіка впливає на політику), а також зворотні та міжрівневі зв'язки. Зміна будь-якого з чинників через систему зв'язків може проводити всі інші.

Ці зміни можуть загрожувати розвитку об'єкта, або, навпаки, надавати нові можливості для його успішного розвитку.

Наступний крок – ситуаційний аналіз проблем, SWOT-аналіз (рисунок 3):

S trengths – сильні сторони;

W eaknesses - недоліки, слабкі сторони;

O pportunities - можливості;

T hreats – погрози.

Малюнок 3. Фактори SWOT-аналізу

Він включає аналіз сильних та слабких сторін розвитку досліджуваного об'єкта в їх взаємодії з загрозами та можливостями та дозволяє визначити актуальні проблемні області, вузькі місця, шанси та небезпеки, з урахуванням факторів зовнішнього середовища.

Можливості визначаються як обставини, які б сприятливому розвитку об'єкта.

Загрози - це ситуації, у яких може бути завдано шкоди об'єкту, наприклад, може бути порушено його функціонування або він може втратити наявні переваги.

На підставі аналізу різних можливих поєднань сильних та слабких сторін із загрозами та можливостями формується проблемне поле досліджуваного об'єкта.

Проблемне поле - це сукупність проблем, що існують в об'єкті, що моделюється, і навколишньому середовищі, в їх взаємозв'язку один з одним.

Наявність такої інформації - основа визначення цілей (напрямів) розвитку та шляхів їх досягнення, вироблення стратегії розвитку.

Когнітивне моделювання на основі проведеного ситуаційного аналізу дозволяє підготувати альтернативні варіанти рішень щодо зниження ступеня ризику у виділених проблемних зонах, прогнозувати можливі події, які можуть найважче позначитися на положенні об'єкта, що моделюється.

Етапи когнітивної технології та їх результати представлені в таблиці 1:

Таблиця 1

Етапи когнітивної технології та результати її застосування

Найменування етапу

Форма подання результату

1. Когнітивна (пізнавально-цільова) структуризація знань про досліджуваний об'єкт і зовнішнє для нього середовища на основі PEST-аналізу та SWOT-аналізу:

Аналіз вихідної ситуації навколо досліджуваного об'єкта з виділенням базисних факторів, що характеризують економічні, політичні та ін.

1.1 Виявлення факторів, що характеризують сильні та слабкі сторони об'єкта, що досліджується.

1.2 Виявлення факторів, що характеризують можливості та загрози з боку зовнішнього середовища об'єкта

1.3 Побудова проблемного поля досліджуваного об'єкта

Звіт про системне концептуальне дослідження об'єкта та його проблемну область

2. Побудова когнітивної моделі розвитку об'єкта – формалізація знань, здобутих на етапі когнітивної структуризації 2.1 Виділення та обґрунтування факторів

2.2 Встановлення та обґрунтування взаємозв'язків між факторами

2.3 Побудова графової моделі

Комп'ютерна когнітивна модель об'єкта у вигляді орієнтованого графа (і матриці взаємозв'язків факторів)

3. Сценарне дослідження тенденцій розвитку ситуації навколо об'єкта, що досліджується (за підтримки програмних комплексів "СИТУАЦІЯ", "КОМПАС", "КІТ")

3.1 Визначення мети дослідження

3.2 Завдання сценаріїв дослідження та їх моделювання

3.3 Виявлення тенденцій розвитку об'єкта у його макрооточенні

3.4 Інтерпретація результатів сценарного дослідження

Звіт про сценарне дослідження ситуації, з інтерпретацією та висновками

4. Розробка стратегій управління ситуацією навколо об'єкта, що досліджується.

4.1 Визначення та обґрунтування мети управління

4.2 Розв'язання зворотного завдання

4.3 Вибір стратегій управління та впорядкування їх за критеріями: можливості досягнення мети; ризику втрати управління ситуацією; ризику виникнення надзвичайних ситуацій

Звіт про розробку стратегій управління з обґрунтуванням стратегій за різними критеріями якості управління

5. Пошук та обґрунтування стратегій досягнення мети у стабільних або змінних ситуаціях Для стабільних ситуацій:

a) вибір та обґрунтування мети управління;

б) вибір заходів (управлінь) задля досягнення мети;

в) аналіз принципової можливості досягнення мети із поточного стану ситуації з використанням обраних заходів;

г) аналіз реальних обмежень на реалізацію обраних заходів;

д) аналіз та обґрунтування реальної можливості досягнення мети;

е) вироблення та порівняння стратегій досягнення мети щодо: близькості результатів управління до наміченої мети; витрат (фінансовим, фізичним тощо); за характером наслідків (оборотні, необоротні) від цих стратегій у реальній ситуації; за ризиком виникнення надзвичайних ситуацій Для ситуацій, що змінюються:

a) вибір та обґрунтування поточної мети управління;

б) по відношенню до поточної мети справедливі попередні п. п. б-е;

в) аналіз змін, що відбуваються в ситуації, та їх відображення у графовій моделі ситуації. Перехід до п. a.

Звіт про розробку стратегій досягнення мети у стабільних або змінних ситуаціях

6. Розробка програми реалізації стратегії розвитку об'єкта, що досліджується, на основі динамічного імітаційного моделювання (за підтримки програмного пакету Ithink)

6.1.Розподіл ресурсів за напрямами та у часі

6.2 Координація

6.3 Контроль за виконанням

Програма реалізації стратегії розвитку.

Комп'ютерна імітаційна модель розвитку об'єкту

Когнітивне моделювання (або моделювання за допомогою когнітивних карт) має особливе значення для політичного аналізу. Воно призначене для моделювання складних, слабоструктурованих об'єктів, якими є більшість політичних процесів та ситуацій.

В основі даного методулежить когнітивний підхід, що бурхливо розвивається з 1960-х років. Сам термін з'явився дещо раніше - в 1948 р., після появи відомої роботи американського психолога Е. Толмена «Когнітивні карти у щурів і людини». Розглядаючи поведінку щура в лабіринті, Толмен дійшов висновку, що з часом у неї формується особлива «когнітивна карта» лабіринту - структуроване уявлення про оточення. Саме ця карта визначає реакції тварини.

Ю.М. Плотинський КОГНІТИВНИМ підходом називає «вирішення традиційних для цієї науки проблем методами, що враховують когнітивні аспекти, до яких включаються процеси сприйняття, мислення, пізнання, пояснення та розуміння. Когнітивний підхід у будь-якій предметній галузі акцентує увагу на "знаннях", вірніше, на процесах їх подання, зберігання, обробки, інтерпретації та виробництва нових знань».

При всьому різноманітті когнітівістики існує два важливі для нас акценти. Якщо нас цікавить система знань та уявлень, «картина світу» певної людини(або групи людей) для отримання інформації про цю людину або групу, такий когнітивний аналіз буде суб'єктно-орієнтованим. Наприклад, аналіз системи уявлень політичного лідера про реальність може бути надзвичайно корисним при прогнозуванні його дій та рішень у певній ситуації, а побудова когнітивної карти широкої соціальної групи буде затребувана для прогнозу сприйняття цією групою тих чи інших дій владної еліти.

Якщо нас цікавить не суб'єкт когнітивного процесу, а його продукт – когнітивна карта того чи іншого фрагмента політичної реальності (наприклад, при складанні когнітивних карт експертів щодо факторів, що впливають на ситуацію в Близькосхідному регіоні, нам важливі не особливості сприйняття експертів, а сама ситуація на Близькому Сході), то експерт виступає не об'єктом дослідження, як у прикладі з політичними лідерами чи соціальними групами, а «інструментом» побудови адекватної моделі ситуації, і такий підхід буде об'єктно-орієнтованим.

Власне когнітивна карта є так званим знаковим орієнтованим графом, в якому:

Вершини відповідають базисним чинникам, у яких описуються процеси у ситуації;

Визначаються безпосередні взаємозв'язки між факторами шляхом аналізу причинно-наслідкових ланцюжків, що описують поширення впливів одного фактора на інші. Вважається, що фактори, що входять до посилки «якщо…» ланцюжка «якщо… то…», впливають на фактори слідства «то…» цього ланцюжка. Причому цей вплив може бути або посилюючим (позитивним), або гальмуючим (негативним), або змінного знака в залежності від можливих додаткових умов. У «м'якшому» варіанті когнітивної карти використовується не жорстка імплікація «якщо... то...», а ймовірнісний вплив: реалізація події А збільшує (зменшує) ймовірність реалізації події Б.

Зв'язки візуалізуються як ліній, званих дугами, з відповідним знаком;

Замкнений орієнтований шлях, всі вершини якого різні, називається контуром (або контуром зворотнього зв'язку). Контур, що підсилює відхилення, є контуром позитивного зворотного зв'язку, а контур, що протидіє відхилення - контуром негативного зворотного зв'язку.

Наприклад, ми вважаємо, що ізоляційна політика щодо Росії з боку США та НАТО сприятиме зростанню патріотичних настроїв у країні. Під тиском цих настроїв керівництво Росії буде змушене збільшити витрати на армію та військово-промисловий комплекс, що у свою чергу підштовхне США до подальшої активізації політики ізоляції. Цю сукупність уявлень ми можемо візуалізувати за допомогою найпростішої когнітивної карти з трьома вершинами та трьома дугами. Три наявні вершини замкнуті у посилюючий контур.

Значно складніша когнітивна карта, наведена нижче, описує систему факторів палестино-ізраїльського конфлікту” (спробуйте самостійно її проаналізувати, виділивши контури зворотного зв'язку).

Сама собою когнітивна карта відбиває лише систему чинників і загальне уявлення про їх взаємозв'язку. Вона не фіксує ні детального характеру впливу факторів один на одного, ні динаміки змін цих впливів залежно від ситуації. У цьому плані когнітивна карта є змістовною моделлю досліджуваного об'єкта. У той самий час, як й у випадку зі змістовними моделями, може бути перетворена на формальну модель - систему рівнянь. І тому, зрозуміло, потрібно досягти певного рівня структурування чинників та його зв'язків.

До моделювання за допомогою когнітивних карток ми ще повернемося в ході вивчення сценарного методу.

Контрольні питання та завдання

1. Визначте поняття «модель». Які унікальні можливості надає моделювання у політичних дослідженнях?

2. У чому відмінність лінійних моделей від нелінійних? Обґрунтуйте значущість нелінійного моделювання стосовно особливостей політичного процесу.

3. Назвіть основні особливості структурних моделей, і навіть способи їх побудови.

4. Що таке когнітивна карта? З яких елементів вона складається? У чому різниця між суб'єктно-орієнтованим та об'єктно-орієнтованим підходами у когнітивному картуванні?

5. Охарактеризуйте алгоритм побудови моделі «Партії у просторі політичних орієнтацій».


КОГНІТИВНЕ МОДЕЛЮВАННЯ

ЗМІСТ
Вступ
1.Предмет когнітивного аналізу
1.1. Зовнішнє середовище
1.2. Нестабільність зовнішнього середовища
1.3. Слабоструктурованість зовнішнього середовища
2. Загальне поняття когнітивного аналізу
3. Етапи когнітивного аналізу
4. Цілі, етапи та основні поняття когнітивного моделювання
4. 1. Мета побудови когнітивної моделі
4.2. Етапи когнітивного моделювання
4.3. Орієнтований граф (когнітивна карта)
4.4. Функціональний граф (завершення побудови когнітивної моделі)
5. Види факторів

6.1.Виявлення факторів (елементів системи)
6.2. Два підходи до виявлення зв'язків між факторами
6.3.Приклади виділення факторів та зв'язків між ними
6.4. Проблема визначення сили впливу факторів
7. Перевірка адекватності моделі
8. Використання когнітивної моделі
8.1. Застосування когнітивних моделей у системах підтримки прийняття рішень
8.2. Приклад роботи з когнітивною моделлю
9. Комп'ютерні системи підтримки прийняття управлінських рішень
9.1. Загальна характеристикасистем підтримки прийняття рішень
9.2. «Ситуація – 2»
9.3. "Компас-2"
9.4. "Канва"
Висновок
Список літератури
додаток

Вступ
Нині отримання достовірної інформації та її швидкий аналіз стали найважливішими передумовами успішного управління. Це особливо актуально, якщо об'єкт управління та його зовнішнє середовище є комплексом складних процесів і факторів, що істотно впливають один на одного.
Одне з найбільш продуктивних рішень проблем, що виникають у галузі управління та організації, полягає у застосуванні когнітивного аналізу, який є предметом вивчення в курсовій роботі.
Методологія когнітивного моделювання, призначена для аналізу та прийняття рішень у погано визначених ситуаціях, була запропонована американським дослідником Р. Аксельродом 1 .
Спочатку когнітивний аналіз сформувався в рамках соціальної психології, А саме - когнітивізму, що займається вивченням процесів сприйняття та пізнання.
Застосування розробок соціальної психології у теорії управління призвело до формування особливої ​​галузі знань – когнітології, що концентрується на дослідженні проблем управління та прийняття рішень.
Нині методологія когнітивного моделювання розвивається у напрямі вдосконалення апарату аналізу та моделювання ситуацій.
Теоретичні досягнення когнітивного аналізу стали основою створення комп'ютерних систем, орієнтованих рішення прикладних завдань у сфері управління.
Роботи з розвитку когнітивного підходу та його застосування для аналізу та управління так званими слабоструктурованими системами проводяться нині в Інституті проблем управління РАН 2 .
На замовлення Адміністрації Президента РФ, Уряду РФ, Уряду міста Москви в ІПУ РАН було здійснено низку соціально-економічних досліджень із застосуванням когнітивної технології. Вироблені рекомендації успішно застосовуються відповідними міністерствами і відомствами 3 .
З 2001 р. під егідою ІПУ РАН регулярно проводяться міжнародні конференції «Когнітивний аналіз та управління розвитком ситуацій (CASC)».
Під час написання курсової роботи залучалися праці вітчизняних дослідників - О.О. Кулініча, Д.І. Макаренко, С.В. Качаєва, В.І. Максимова, Є.К. Корноушенко, Є. Гребенюк, Г.С. Осипова, А. Райкова. Більшість із названих дослідників – спеціалісти ІПУ РАН.
Таким чином, когнітивний аналіз досить активно розвивається не лише зарубіжними, а й вітчизняними фахівцями. Тим не менш, в рамках когнітології залишається низка проблем, вирішення яких могло б значно покращити результати застосування прикладних розробок, що базуються на когнітивному аналізі.
Метою курсової роботиє аналіз теоретичної бази когнітивних технологій, проблем методології когнітивного аналізу, а також заснованих на когнітивному моделюванні комп'ютерних систем підтримки прийняття рішень.
Поставленим цілям відповідає структура роботи, в якій послідовно розкриваються основні поняття та етапи когнітивного аналізу в цілому, когнітивного моделювання (як ключового моменту когнітивного аналізу), загальні принципи застосування на практиці у сфері управління когнітивного підходу, а також комп'ютерні технології, що застосовують методи когнітивного аналізу.

1. Предмет когнітивного аналізу
1.1. Зовнішнє середовище
Для ефективного управління, прогнозування та планування необхідний аналіз зовнішнього середовища, в якому функціонують об'єкти управління.
Зовнішнє середовище зазвичай визначається дослідниками як сукупність економічних, соціальних і політичних чинників і суб'єктів, які безпосередньо чи опосередковано впливають на можливість і здатність суб'єкта (будь то банк, підприємство, будь-яка інша організація, цілий регіон тощо) досягати поставлених цілей розвитку.
Для орієнтації у зовнішньому середовищі та її аналізу потрібно чітко представляти її характеристики. Фахівці Інституту проблем управління РАН виділяють такі основні характеристики довкілля:
1. Складність - тут мається на увазі число та різноманітність факторів, на які суб'єкт повинен реагувати.
2. Взаємозв'язок чинників, тобто сила, з якою зміна одного чинника впливає зміну інших чинників.
3. Рухливістю - швидкість, з якою відбуваються зміни у зовнішньому середовищі 4 .
Виділення такого роду характеристик для опису середовища свідчить, що дослідники застосовують системний підхід і розглядають зовнішнє середовище як систему або сукупність систем. Саме в рамках цього підходу прийнято представляти будь-які об'єкти у вигляді структурованої системи, виділяти елементи системи, взаємозв'язки між ними та динаміку розвитку елементів, взаємозв'язків та всієї системи в цілому. Тому когнітивний аналіз, що використовується для вивчення довкілля та вироблення способів та методів функціонування в ній, іноді розглядається як компонент системного аналізу 5 .
Специфіка довкілля об'єктів управління у тому, що це середовище схильна до впливу людського чинника. Інакше кажучи, вона включає суб'єкти, наділені автономною волею, інтересами і суб'єктивними уявленнями. Це означає, що це середовище далеко не завжди підпорядковується лінійним законам, які однозначно описують зв'язок причин і наслідків.
Звідси випливають два базові параметри зовнішнього середовища, в якому діє людський фактор, - нестабільність і слабоструктурованість. Зупинимося докладніше цих параметрах.

1.2. Нестабільність зовнішнього середовища

Нестабільність довкілля часто ототожнюється дослідниками з непередбачуваністю. «Ступінь нестабільності зовнішньої для [об'єкта управління] економічного і політичного середовища характеризується звичністю очікуваних подій, передбачуваними темпами змін, можливостями передбачення майбутнього» 6 . Ця непередбачуваність породжується багатофакторністю, мінливістю факторів, темпів та напрямки розвитку середовища.
«Сукупна дія всіх факторів зовнішнього середовища, резюмують В. Максимов, С. Качаєв та Є. Корноушенко, - формує рівень її нестабільності та визначає доцільність та спрямованість оперативного втручання у процеси, що відбуваються» 7 .
Чим вище нестабільність довкілля, тим складніше виробити адекватні стратегічні рішення. Тому існує об'єктивна потреба в оцінці ступеня нестабільності середовища, а також у виробленні підходів до її аналізу.
На думку І. Ансоффа, вибір стратегії управління та аналізу ситуаціями залежить від рівня нестабільності довкілля. При помірній нестабільності застосовується звичайне керування на основі екстраполяції знань про минуле середовище. При середньому рівні нестабільності управління складає основі прогнозу змін у середовищі (наприклад, «технічний» аналіз фінансових ринків). За високого рівня нестабільності використовується управління на основі гнучких експертних рішень (наприклад, «фундаментальний» 8 аналіз фінансових ринків) 9 .

1.3. Слабоструктурованість зовнішнього середовища

Середовище, у якому змушені працювати суб'єкти управління, характеризується як нестабільна, а й як слабоструктурированная. Ці дві характеристики міцно взаємопов'язані, але різні. Втім, іноді ці терміни вживаються як синоніми.
Так, спеціалісти ІПУ РАН, даючи визначення слабоструктурованим системам, вказують на деякі їх властивості, властиві та нестабільним системам: «Складності аналізу процесів та прийняття управлінських рішень у таких галузях як економіка, соціологія, екологія тощо. обумовлені низкою особливостей, властивих цим областям, а саме: багатоаспектністю процесів, що відбуваються в них (економічних, соціальних тощо) та їх взаємопов'язаністю; в силу цього неможливо вичленування і детальне дослідження окремих явищ - всі явища, що відбуваються в них, повинні розглядатися в сукупності; відсутністю достатньої кількісної інформації про динаміку процесів, що змушує переходити до якісному аналізутаких процесів; мінливістю характеру процесів у часі тощо. З огляду на зазначені особливості економічні, соціальні тощо. системи називаються слабоструктурованими системами »10.
Проте слід зазначити, що термін «нестабільність» передбачає неможливість чи складність передбачити розвиток системи, а слабоструктурованість – неможливість її формалізувати. Зрештою, характеристики «нестабільність» і «слабоструктурованість», на мій погляд, відображають різні аспекти того самого явища, оскільки ми традиційно сприймаємо систему, яку не можемо формалізувати і таким чином абсолютно точно передбачити її розвиток (тобто слабоструктуровану систему) як нестабільну, схильну до хаосу. Тому тут і далі, слідом за авторами вивчених статей, я вживатиму ці терміни як рівнозначні. Іноді дослідники, поряд із переліченими вище поняттями, використовують термін «складні ситуації».
Отже, на відміну від технічних систем економічні, соціально-політичні та інші аналогічні системи характеризуються відсутністю детального кількісного опису процесів, що відбуваються в них - інформація тут має якісний характер. Тому для слабоструктурованих систем неможливе створення формальних традиційних кількісних моделей. Для систем такого типу характерні невизначеність, опис на якісному рівні, неоднозначність оцінки наслідків тих чи інших рішень 11 .
Таким чином, аналіз нестабільного зовнішнього середовища (слабоструктурованих систем) пов'язаний з багатьма труднощами. За їх вирішенні необхідна інтуїція експерта, його досвід, асоціативність мислення, припущення.
З подібним аналізом дозволяють впоратися комп'ютерні засоби пізнавального (когнітивного) моделювання ситуацій. Ці кошти в економічно розвинених країнах застосовуються вже десятки років, допомагаючи підприємствам виживати та розвивати бізнес, а владі готувати ефективні нормативні документи 12 . Пізнавальне моделювання покликане допомогти експерту відрефлексувати на більш глибокому рівні та впорядкувати свої знання, а також формалізувати свої уявлення про ситуацію тією мірою, якою це можливо.

2. Загальне поняття когнітивного аналізу

Когнітивний аналіз іноді називається дослідниками «когнітивною структуризацією» 13 .
Когнітивний аналіз розглядається як один з найбільш потужних інструментів дослідження нестабільного та слабоструктурованого середовища. Він сприяє кращому розумінню існуючих у середовищі проблем, виявленню протиріч і якісному аналізу процесів, що протікають. Суть когнітивного (пізнавального) моделювання – ключового моменту когнітивного аналізу – полягає в тому, щоб найскладніші проблеми та тенденції розвитку системи відобразити у спрощеному вигляді у моделі, дослідити можливі сценарії виникнення кризових ситуацій, знайти шляхи та умови їх вирішення у модельній ситуації. Використання когнітивних моделей якісно підвищує обґрунтованість прийняття управлінських рішень у складній та швидкозмінній обстановці, позбавляє експерта «інтуїтивного блукання», економить час на осмислення та інтерпретацію подій, що відбуваються в системі 14 .
В.І. Максимов та С.В. Качаєв для пояснення принципів використання інформаційних пізнавальних (когнітивних) технологій для вдосконалення управління використовують метафору корабля в бурхливому океані - так звану модель "фрегат-океан". Більшість видів комерційної та некомерційної діяльності в нестабільному та слабоструктурованому середовищі «неминуче пов'язані з ризиком, що викликається як невизначеністю майбутніх умов роботи, так і можливими помилковими рішеннями, що приймаються керівництвом. Керівництву дуже важливо вміти передбачати подібні труднощі та заздалегідь розробити стратегії їхнього подолання, тобто. мати заздалегідь опрацьовані установки можливої ​​поведінки». Ці розробки пропонується проводити на моделях, у яких інформаційна модель об'єкта управління («фрегат») взаємодіє з моделлю довкілля - економічної, соціальної, політичної тощо. («Океан»). Мета такого моделювання - дати рекомендації "фрегату" як перетнути "океан" з найменшими "зусиллями" ... Інтерес ... представляють способи досягнення мети з урахуванням попутних " вітрів " і " течій " ... Отже, ставимо за мету: визначити " троянду вітрів " ... [ довкілля], а там подивимося, які “вітри” будуть попутними, які - зустрічними, як ними скористатися і як виявити важливі для [об'єкта] властивості зовнішньої ситуації» 15 .
Таким чином, сутність когнітивного підходу полягає, як уже згадувалося, в тому, щоб допомогти експерту відрефлексувати ситуацію і розробити найбільш ефективну стратегію управління, ґрунтуючись не стільки на своїй інтуїції, скільки на впорядкованому і верифікованому (наскільки це можливо) знанні про складну систему. Приклади застосування когнітивного аналізу для вирішення конкретних завдань будуть розглянуті в пункті «8. Використання когнітивної моделі».

3. Етапи когнітивного аналізу

Когнітивний аналіз складається з кількох етапів, на кожному з яких реалізується певне завдання. Послідовне вирішення цих завдань призводить до досягнення головної мети когнітивного аналізу. Дослідники наводять різну номенклатуру етапів залежно від специфіки об'єкта, що вивчається (об'єктів) 16 . Якщо підсумовувати та узагальнити всі ці підходи, можна виділити такі етапи, характерні для когнітивного аналізу будь-якої ситуації.
    Формулювання мети та завдань дослідження.
    Вивчення складної ситуації з позицій поставленої мети: збір, систематизація, аналіз існуючої статистичної та якісної інформації щодо об'єкта управління та його довкілля, визначення властивих досліджуваної ситуації вимог, умов та обмежень.
    Виділення основних чинників, які впливають розвиток ситуації.
    Визначення взаємозв'язку між чинниками шляхом розгляду причинно-наслідкових ланцюжків (побудова когнітивної карти як орієнтованого графа).
    Вивчення сили взаємовпливу різних чинників. Для цього використовуються як математичні моделі, що описують деякі точно виявлені кількісні залежності між факторами, так і суб'єктивні уявлення експерта щодо якісних взаємовідносин факторів, що не формалізуються.
(В результаті проходження етапів 3 – 5 будується, зрештою, когнітивна модель ситуації (системи), яка відображається у вигляді функціонального графа. Тому можна сказати, що етапи 3 – 5 є когнітивним моделюванням. Більш докладно всі ці стадії та основні поняття когнітивного моделювання будуть розглянуті у пунктах 4 – 7).
    Перевірка адекватності когнітивної моделі реальної ситуації (верифікація когнітивної моделі).
    Визначення за допомогою когнітивної моделі можливих варіантів розвитку ситуації (системи) 17 виявлення шляхів, механізмів впливу на ситуацію з метою досягнення бажаних результатів, запобігання небажаним наслідкам, тобто вироблення стратегії управління. Завдання цільових, бажаних напрямів та сили зміни тенденцій процесів у ситуації. Вибір комплексу заходів (сукупності керуючих факторів), визначення їх можливої ​​та бажаної сили та спрямованості на ситуацію (конкретно-практичне застосування когнітивної моделі).
Розглянемо детально кожен із наведених етапів (за винятком першого та другого, які є, по суті, підготовчими), механізми реалізації приватних завдань кожного з етапів, а також проблеми, що виникають на різних стадіях когнітивного аналізу.

4. Цілі, етапи та основні поняття когнітивного моделювання

Ключовий елемент когнітивного аналізу – побудова когнітивної моделі.

4. 1. Мета побудови когнітивної моделі

Когнітивне моделювання сприяє кращому розумінню проблемної ситуації, виявлення протиріч та якісному аналізу системи. Мета моделювання полягає у формуванні та уточненні гіпотези про функціонування досліджуваного об'єкта, що розглядається як складна система, яка складається з окремих, але все ж таки пов'язаних між собою елементів і підсистем. Для того щоб зрозуміти та проаналізувати поведінку складної системи, будують структурну схему причинно-наслідкових зв'язків елементів системи. Аналіз цих зв'язків необхідний реалізації різних управлінь процесами у системі 18 .

4.2. Етапи когнітивного моделювання

Загалом етапи когнітивного моделювання розглянуті вище. У працях фахівців ІПУ РАН міститься конкретизований виклад цих етапів. Виділимо основні їх.
      Виявлення факторів, що характеризують проблемну ситуацію, розвиток системи (середовища). Наприклад, суть проблеми неплатежів податків можна сформулювати у факторах «Неплатежі податків», «Збирання податків», «Доходи бюджету», «Витрати бюджету», «Дефіцит бюджету» та ін.
      Виявлення зв'язків між факторами. Визначення напряму впливів та взаємовпливів між факторами. Наприклад, фактор «Рівень податкового навантаження» впливає на «Неплатежі податків».
      Визначення характеру впливу (позитивне, негативне, +-) Наприклад, збільшення (зменшення) фактора «Рівень податкового навантаження» збільшує (зменшує) «Неплатежі податків» - позитивний вплив; а збільшення (зменшення) фактора «Збирання податків» зменшує (збільшує) «Неплатежі податків» – негативний вплив. (На цьому етапі здійснюється побудова когнітивної карти у вигляді орієнтованого графа.)
      Визначення сили впливу та взаємовпливу факторів (слабко, сильно) Наприклад, збільшення (зменшення) фактора «Рівень податкового навантаження» «значно» збільшує (зменшує) «Неплатежі податків» 19 (Остаточна побудова когнітивної моделі у вигляді функціонального графа).
Таким чином, до когнітивної моделі входять когнітивна карта (орієнтований граф) та ваги дуг графа (оцінка взаємовпливу або впливу факторів). При визначенні ваг дуг орієнтований граф перетворюється на функціональний.
Проблеми виявлення факторів, оцінки взаємовпливу факторів та типологія факторів будуть розглянуті у пунктах 5 та 6; тут же розглянемо такі базові поняття когнітивного моделювання, як когнітивна карта та функціональний граф.

4.3. Орієнтований граф (когнітивна карта)

У межах когнітивного підходу часто терміни «когнітивна карта» і «орієнтований граф» вживаються як рівнозначні; хоча, строго кажучи, поняття орієнтований граф ширше, а термін «когнітивна карта» вказує лише одне із застосувань орієнтованого графа.
Когнітивна карта складається з факторів (елементів системи) та зв'язків між ними.
Для того щоб зрозуміти та проаналізувати поведінку складної системи, будують структурну схему причинно-наслідкових зв'язків елементів системи (факторів ситуації). Два елементи системи А і В, зображуються на схемі у вигляді окремих точок (вершин), з'єднаних орієнтованою дугою, якщо елемент А пов'язаний з елементом причинно-наслідкового зв'язку: А a В, де: А - причина, В - наслідок.
Чинники можуть впливати один на одного, причому такий вплив, як уже вказувалося, може бути позитивним, коли збільшення (зменшення) одного фактора призводить до збільшення (зменшення) іншого фактора, і негативним, коли збільшення (зменшення) одного фактора призводить до зменшення (збільшення) ) іншого фактора 20 . Причому вплив може мати і змінний знак залежно від можливих додаткових умов.
Подібні схеми подання причинно-наслідкових зв'язків широко використовуються для аналізу складних систем економіки та соціології.
Приклад когнітивної карти деякої економічної ситуації наведено на рис.1.

1. Орієнтований граф 21 .

4.4. Функціональний граф (завершення побудови когнітивної моделі)
Когнітивна карта відображає лише факт впливу факторів один на одного. У ньому не відбивається ні детальний характер цих впливів, ні динаміка зміни впливів у залежність від зміни ситуації, ні тимчасові зміни самих чинників. Врахування всіх цих обставин вимагає переходу на наступний рівень структуризації інформації, тобто до когнітивної моделі.
На цьому рівні кожен зв'язок між факторами когнітивної карти розкривається відповідними залежностями, кожна з яких може містити як кількісні (вимірювані) змінні, так і якісні (не вимірювані) змінні. У цьому кількісні змінні видаються природним чином їх чисельних значень. Кожній же якісній змінній ставиться у відповідність сукупність лінгвістичних змінних, що відображають різні стани цієї якісної змінної (наприклад, попит попит може бути «слабким», «помірним», «ажіотажним» тощо), а кожній лінгвістичній змінній відповідає певний числовий еквівалент у шкалі. У міру накопичення знань про процеси, що відбуваються у досліджуваній ситуації, стає можливим детальніше розкривати характер зв'язків між факторами.
Формально когнітивна модель ситуації може, як і когнітивна карта, бути представлена ​​графом, проте кожна дуга в цьому графі представляє вже якусь функціональну залежність між відповідними факторами; тобто. Когнітивна модель ситуації представляється функціональним графом 22 .
Приклад функціонального графа, що відображає ситуацію в умовному регіоні, представлений на рис. 2.

Малюнок 2. Функціональний графік 23 .
Зауважимо, що дана модель є демонстраційною, тому багато факторів довкілля в ній не враховано.

5. Види факторів
Для структуризації ситуації (системи) дослідники поділяють чинники (елементи) різні групи, кожна з яких має певної специфікою, саме - функціональної роллю в моделюванні. Причому залежно від специфіки аналізованої ситуації (системи) типологія факторів (елементів) може бути різною. Тут я виокремлю деякі види факторів, що використовуються при когнітивному моделюванні більшості систем (ситуацій, середовищ).
По-перше, серед усіх виявлених факторів виділяються базові (що впливають на ситуацію істотно, що описують суть проблеми) та «надлишкові» (незначні) фактори, «слабко пов'язані» з «ядром» базисних факторів 24 .
При аналізі конкретної ситуації експерт зазвичай знає чи передбачає, які зміни базисних чинників є йому бажаними. Чинники, які мають найбільший інтерес для експерта, називаються цільовими. В.І. Максимов, Є.К. Корноушенко, С.В. Качаєв так описують цільові чинники: «Це – “вихідні” чинники когнітивної моделі. Завдання вироблення рішень щодо управління процесами у ситуації полягає у тому, щоб забезпечити бажані зміни цільових чинників, це – мета управління. Ціль вважається коректно заданою, якщо бажані зміни одних цільових факторів не призводять до небажаних змін інших цільових факторів» 25 .
У вихідному безлічі базисних чинників виділяється сукупність про керуючих чинників - «”вхідних” чинників когнітивної моделі, якими подаються управляючі впливу модель. Керуючий вплив вважається узгодженим з метою, якщо він не викликає небажаних змін у жодному з цільових факторів» 26 . Для виявлення факторів, що управляють, визначаються фактори, що впливають на цільові. Керуючі чинники моделі будуть потенційно можливими важелями на ситуацію 27 .
Вплив факторів, що управляють, підсумовується в понятті «вектор управляючих впливів» - сукупність факторів, на кожен з яких подається управляючий імпульс заданої величини 28 .
Фактори ситуації (або елементи системи) можуть також поділятися на внутрішні (що належать самому об'єкту управління і перебувають під більш менш повним контролем керівництва) і зовнішні (відбивають вплив на ситуацію або систему зовнішніх сил, які можуть не контролюватись або лише побічно контролюватись суб'єктом управління) .
Зовнішні чинники зазвичай поділяються на передбачувані, виникнення та поведінка яких можна передбачати на основі аналізу наявної інформації, і на непередбачувані, про поведінку яких експерт дізнається лише після їхнього виникнення 29 .
Іноді дослідники виділяють так звані фактори-індикатори, що відображають та пояснюють розвиток процесів у проблемній ситуації (системі, середовищі) 30 . Для подібних цілей використовується також поняття інтегральних показників (факторів), щодо зміни яких можна судити про загальні тенденції у цій сфері 31 .
Чинники характеризуються також тенденцією зміни своїх значень. Розрізняють такі тенденції: зростання, зниження. У разі відсутності зміни фактора говорять про відсутність тенденції або про нульову тенденцію 32 .
Нарешті, слід зазначити, що можливе виявлення причинних факторів та факторів-наслідків, короткочасних та довгострокових факторів.

6. Основні проблеми побудови когнітивної моделі
Існують дві головні проблеми побудови когнітивної моделі.
По-перше, проблеми викликає виявлення чинників (елементів системи) і ранжування чинників (виділення базисних і другорядних) (на етапі побудови орієнтованого графа).
По-друге, виявлення ступеня взаємовпливу факторів (визначення ваг дуг графа) (на етапі побудови функціонального графа).

6.1. Виявлення факторів (елементів системи)

Можна констатувати, що дослідниками не розроблено чіткого алгоритму виявлення елементів досліджуваних систем. Передбачається, що фактори ситуації, що вивчаються, вже відомі експерту, який проводить когнітивний аналіз.
Зазвичай при розгляді великих (наприклад, макроекономічних) систем застосовується так званий PEST-аналіз (Policy – ​​політика, Economy – економіка, Society – суспільство, Technology – технологія), що передбачає виділення 4-х основних груп факторів, за допомогою яких аналізується політичний, економічний, соціокультурний та технологічний аспекти середовища 33 . Подібний підхід добре відомий у всіх соціально-економічних науках.
PEST-аналіз - це інструмент чотириелементного стратегічного аналізу зовнішнього середовища, що історично склався. При цьому для кожного конкретного складного об'єкта існує свій особливий набір ключових факторів, які безпосередньо і найбільше впливає на об'єкт. Аналіз кожного з виділених аспектів проводиться системно, оскільки у житті всі ці аспекти між собою тісно взаємопов'язані34.
Крім того, передбачається, що експерт може судити про номенклатуру факторів, відповідаючи своїм суб'єктивним уявленням. Так, «Фундаментальний» аналіз фінансових ситуацій, близький за деякими параметрами до когнітивного аналізу, виходить з набору базисних чинників (фінансово-економічних показників) - як макроекономічних, і нижчого порядку, як довгострокових, і короткострокових. Ці фактори у відповідність до «фундаментального» підходу визначаються на основі здорового глузду 35 .
Таким чином, єдиний висновок, який можна зробити щодо процесу виявлення факторів, полягає в тому, що аналітик, переслідуючи цю мету, має керуватися вже готовими знаннями різних соціально-економічних наук, які займаються конкретним вивченням різноманітних систем, а також своїм досвідом та інтуїцією.

6.2. Два підходи до виявлення зв'язків між факторами

Для відображення характеру взаємодії факторів використовуються позитивний та нормативний підходи.
Позитивний підхід ґрунтується на обліку об'єктивного характеру взаємодії факторів і дозволяє провести дуги, приписати їм знаки (+/-) та точні ваги, тобто відобразити характер цієї взаємодії. Цей підхід застосовується в тому випадку, якщо взаємозв'язок факторів може бути формалізований і виражений математичними формулами, що встановлюють точні кількісні взаємозв'язки.
Проте далеко ще не всі реальні системи та його підсистеми описуються тими чи іншими математичними формулами. Можна сказати, що формалізовані лише деякі окремі випадки взаємодії факторів. Більше того, чим складніша система, тим менша ймовірність її вичерпного опису за допомогою традиційних математичних моделей. Це пов'язано насамперед із фундаментальними властивостями нестабільних, слабоструктурованих систем, описаними у пункті 1. Тому позитивний підхід доповнюється нормативним.
Нормативний підхід ґрунтується на суб'єктивному, оцінному сприйнятті взаємодії факторів та його використання також дозволяє приписати дугам ваги, тобто відобразити силу (інтенсивність) взаємодії факторів. З'ясування впливів факторів один на одного та оцінки цих впливів спираються на «прикидки» експерта та виражаються в кількісному вигляді за допомогою шкали [-1,1] або лінгвістичними змінними типу «сильно», «слабко», «помірно» 36 . Інакше кажучи, за нормативного підходу перед експертом стоїть завдання інтуїтивно визначити силу взаємовпливу факторів, ґрунтуючись на своїх знаннях про якісний взаємозв'язок.
Крім того, як уже згадувалося, експерту потрібно визначити негативний або позитивний характервплив факторів, а не тільки силу впливу. При здійсненні цього завдання, очевидно, можливе використання двох зазначених вище підходів.

6.3.Приклади виділення факторів та зв'язків між ними
Наведемо деякі приклади, що використовуються дослідниками для ілюстрації виділення факторів та встановлення зв'язків між ними.
Так, В. Максимов, С. Качаєв та Є. Корноушенко для побудови когнітивної моделі процесів, що відбуваються в кризовій економіці, виділяють такі базові фактори: 1. Валовий внутрішній продукт (ВВП); 2. Сукупний попит; 3. інфляція; 4. Заощадження; 5. Споживання; 6. Інвестиції; 7. Державні закупівлі; 8. Безробіття; 9. Пропозиція грошей; 10. Державні трансфертні платежі; 11. Державні витрати; 12. Державні доходи; 13. Дефіцит державного бюджету; 14. Податки; 15. Неплатежі податків;16. Ставка відсотка; 17. Попит на гроші 37 .
В. Максимов, Є. Гребенюк, Є. Корноушенко у статті «Фундаментальний та технічний аналіз: інтеграція двох підходів» наводять ще один приклад виявлення факторів та розкривають характер зв'язків між ними: «Найважливішими економічними показниками, що впливають на ринок акцій США та Європи, є: валовий національний продукт (ВНП), індекс виробничої продукції (ІПП), індекс споживчих цін (ІСЦ), індекс виробничих цін (ІПрЦ), рівень безробіття, ціна на нафту, курс долара… Якщо ринок зростає та економічні показники підтверджують стабільний розвиток економіки , то можна очікувати подальшого зростання цін… Акції підвищуються в ціні, якщо прибутки компанії зростають і є перспектива їх подальшого зростання… Якщо реальні темпи зростання економічних показників розходяться з очікуваними, то це призводить до паніки на фондовому ринку та його різких змін. Зміна валового національного продукту у нормі становить 3-5% на рік. Якщо річне зростання ВНП перевищує 5%, це називають економічним бумом, що у результаті може призвести до обвалу ринку. Зміна ВНП можна передбачити зміни індексу виробничої промисловості. Різке збільшення ІПП свідчить про можливе зростання інфляції, що призводить до падіння ринку. Зростання ІСЦ та ІПрЦ та цін на нафту також призводить до падіння ринку. Високий рівень безробіття у навіть Європі (понад 6%) змушує федеральні служби знижувати ставку банківського відсотка, що зумовлює пожвавлення економіки та зростання цін акцій. Якщо безробіття поступово зменшується, то ринок на ці зміни не реагує. Якщо рівень її різко падає і стає меншим від очікуваного значення, то ринок починає падати, тому що різке зменшення безробіття може збільшити понад очікуваний рівень інфляції» 38 .

6.4. Проблема визначення сили впливу факторів

Отже, найважливіша проблема когнітивного моделювання – виявлення ваг дуг графа – кількісна оцінка взаємовпливу чи впливу чинників. Справа в тому, що когнітивний підхід застосовується при дослідженні нестабільного, слабоструктурованого середовища. Нагадаємо, що її характеристики: мінливість, трудноформалізованість, багатофактрність і т.д. Такою є специфіка всіх систем, в які включені люди. Тому непрацездатність традиційних математичних моделей у багатьох випадках – це не методологічна вада когнітивного аналізу, а фундаментальна властивість предмета дослідження 39 .

Отже, найважливішою особливістю більшості досліджуваних теоретично управління ситуацій є наявність у яких мислячих учасників, причому кожен із яких по-своєму представляє ситуацію та приймає ті чи інші рішення, з «свого» уявлення. Як зазначив Дж. Сорос у своїй книзі «Алхімія фінансів», «коли у ситуації діють мислячі учасники, послідовність подій не веде безпосередньо від одного набору факторів до іншого; натомість вона перехресним чином... поєднує чинники зі своїми сприйняттями, а сприйняття з чинниками». Це призводить до того, що «процеси в ситуації ведуть не до рівноваги, а до процесу змін, що ніколи не закінчується» 40 . Звідси випливає, що достовірне передбачення поведінки процесів у ситуації неможливе без урахування оцінки цієї ситуації її учасниками та їх власних припущень про можливі дії. Цю особливість деяких систем Дж. Сорос назвав рефлексивністю.
Формалізовані кількісні залежності факторів описуються різними формулами (закономірностями), що залежать від предмета дослідження, тобто самих факторів. Однак, як уже згадувалося, побудова традиційної математичної моделі не завжди можлива.

Проблема універсальної формалізації взаємовпливу факторів досі не вирішена і навряд чи будь-коли буде вирішена.

Тому необхідно змиритися про те, що які завжди можлива опис зв'язків чинників математичними формулами тобто. далеко не завжди можлива точна кількісна оцінка залежностей 41 .
Тому в когнітивному моделюванні при оцінці ваг дуг, як згадувалося, часто застосовується облік суб'єктивної думки експерта 42 . Основне завдання при цьому – компенсувати суб'єктивність та спотворення оцінок за допомогою різноманітних процедур верифікації.

При цьому зазвичай недостатньо однієї перевірки оцінок експерта на несуперечність. Головна мета процедури обробки суб'єктивних думок експерта – допомогти йому відрефлексувати, більш чітко усвідомити та систематизувати свої знання, оцінити їхню несуперечність та адекватність реальності.

У процесі отримання знань експерта відбувається взаємодія експерта - джерела знань - з когнітологом (інженером з знань) або з комп'ютерною програмою, що дозволяє простежити за ходом міркування фахівців при прийнятті рішень і виявити структуру їх уявлень про предмет дослідження 43 .
Більш детально процедури перевірки та формалізації знань експерта розкриваються у статті А.А. Кулініча «Система когнітивного моделювання Канва» 44 .

7. Перевірка адекватності моделі
Дослідниками запропоновано кілька формальних процедур перевірки адекватності збудованої моделі 45 . Проте, оскільки модель будується як формалізованих відносинах чинників, математичні методи перевірки її правильності який завжди дають точну картину. Тому дослідники запропонували своєрідний «історичний метод» перевірки адекватності моделі. Інакше кажучи, розроблена модель будь-якої ситуації застосовується до подібних ситуацій, що існували в минулому і динаміка яких добре відома 46 . У тому випадку, якщо модель виявляється працездатною (тобто видає прогнози, що збігаються з реальним перебігом подій), вона визнається правильною. Звичайно ж, не один із методів верифікації моделі окремо не є вичерпним, тому доцільно застосування комплексу процедур перевірки правильності.

8. Використання когнітивної моделі

8.1. Застосування когнітивних моделей у системах підтримки прийняття рішень
Головне призначення когнітивної моделі - допомогти експерту в процесі пізнання і відповідно вироблення правильного рішення. Тому когнітивний підхід використовують у системах підтримки прийняття рішень.
Когнітивна модель візуалізує та впорядковує інформацію про обстановку, задум, цілі та дії. При цьому візуалізація виконує важливу когнітивну функцію, ілюструючи як результати дій суб'єкта управління, а й підказуючи йому способи аналізу та генерування варіантів рішень 47 .
Проте когнітивна модель служить як для систематизації і «прояснення» знань експерта, але й виявлення найвигідніших «точок докладання» управляючих впливів суб'єкта управління 48 . Інакше висловлюючись, когнітивна модель пояснює, який чинник чи взаємозв'язок чинників необхідно впливати, з якою силою й у якому напрямі, щоб отримати бажане зміна цільових чинників, тобто домогтися мети управління з найменшими затратами.
Керуючі впливи можуть бути короткочасними (імпульсними) або тривалими (безперервними), що діють до досягнення мети. Можливе спільне використання імпульсних і безперервних керуючих впливів 49 .
При досягненні заданої мети відразу постає завдання утримання ситуації у досягнутому сприятливому стані до того часу, доки з'явиться нова мета. У принципі, завдання утримання ситуації у необхідному стані не відрізняється від завдання досягнення мети 50 .
Комплекс взаємозалежних управляючих впливів та його логічна тимчасова послідовність становлять цілісну стратегію управління (модель управління).
Застосування різних моделей керування може призвести до різних результатів. Тут важливо вміти передбачити, яких наслідків призведе, зрештою, та чи інша управлінська стратегія.
Для розробки таких прогнозів використовується сценарний підхід (сценарне моделювання) у межах когнітивного аналізу. Іноді сценарне моделювання називають динамічне імітаційне моделювання.
Сценарний підхід є свого роду «розігрування» різних варіантів розвитку подій залежно від обраної моделі управління та поведінки непередбачуваних факторів. Для кожного сценарію вибудовується тріада «вихідні передумови – наш вплив на ситуацію – отриманий результат» 51 . Когнітивна модель у разі дозволяє врахувати весь комплекс ефектів управляючих впливів щодо різних чинників, динаміку чинників та його взаємозв'язків за різних умов.
Таким чином, виявляються всі можливі варіанти розвитку системи та виробляються пропозиції щодо оптимальної стратегії управління для реалізації бажаного сценарію з можливих 52 .
Дослідники досить часто включають сценарне моделювання до етапів когнітивного аналізу або ж розглядають сценарне моделювання як доповнення до когнітивного аналізу.
Якщо підсумовувати та узагальнити думки дослідників щодо стадій сценарного моделювання, то у найзагальнішому вигляді етапи сценарного аналізу можна подати так.
1. Вироблення мети управління (бажаної зміни цільових чинників).
2. Розробка сценаріїв розвитку при застосуванні різних стратегій управління.
3. Визначення досяжності поставленої мети (реалізованості сценаріїв, що ведуть до неї); перевірка оптимальності вже наміченої стратегії управління (якщо є); вибір оптимальної стратегії, що відповідає найкращому, з погляду поставленої мети, сценарію.
4. Конкретизація раціональної управлінської моделі – розробка конкретно- практичних рекомендацій керівникам. Ця конкретизація включає у собі виявлення керуючих чинників (з допомогою яких можна проводити розвиток подій), визначення сили та спрямованості керуючих впливів на керуючі чинники, передбачення можливих кризових ситуацій внаслідок впливу непередбачуваних зовнішніх чинників тощо.
Слід зазначити, що етапи сценарного моделювання можуть змінюватись залежно від об'єкта дослідження та управління.
На початковому етапі моделювання може бути досить якісної інформації, яка не має точного числового значення та відображає суть ситуації. При переході до моделювання конкретних сценаріїв все більш значущим стає використання кількісної інформації, що є числові оцінки значень будь-яких показників. Надалі щодо необхідних обчислень використовується переважно кількісна інформація 53 .
Найпершим сценарієм, який вимагає ніяких дій дослідника щодо його формуванню, є саморозвиток ситуації (у разі вектор управляючих впливів «порожній»). Саморозвиток ситуації є відправною точкою подальшого формування сценаріїв. Якщо дослідника влаштовують результати, отримані при саморозвитку (іншими словами, якщо в ході саморозвитку досягаються поставлені цілі), то подальше сценарне дослідження зводиться до вивчення впливу на ситуацію тих чи інших змін довкілля 54 .
Існують два основні класи сценаріїв: сценарії, що моделюють зовнішні впливи та сценарії, що моделюють цілеспрямований (керований) розвиток ситуації 55 .

8.2. Приклад роботи з когнітивною моделлю

Розглянемо приклад роботи з когнітивною моделлю, наведений у статті С.В. Качаєва та Д.І. Макаренко "Інтегрований інформаційно-аналітичний комплекс для ситуаційного аналізу соціально-економічного розвитку регіону".
Застосування інтегрованого інформаційно-аналітичного комплексу ситуаційного аналізу можна розглянути на прикладі розробки стратегії та програми соціально-економічного розвитку регіону.
На першому етапі будується когнітивна модель соціально-економічної ситуації в регіоні… Далі моделюються сценарії потенційної та реальної можливості зміни ситуації у регіоні та досягнення поставлених цілей.
Як цілі соціально-економічної політики були обрані:
    збільшення обсягів виробництва
    покращення рівня життя населення регіону
    скорочення бюджетного дефіциту
Для досягнення поставленої мети були обрані такі “важелі” (керівні фактори – Ю.М.), за допомогою яких особа, яка приймає рішення, може чи хоче впливати на ситуацію:
    доходи населення;
    інвестиційний клімат;
    витрати виробництва;
    розвиток виробничої інфраструктури;
    збирання податків;
    податкові пільги;
    політичні та економічні преференції регіону.
В результаті моделювання з'ясовується потенційна і реальна можливість досягнення поставленої мети за допомогою обраних важелів та отриманих керуючих впливів (див. рис. 3).

Малюнок 3. Когнітивне та динамічне імітаційне (сценарне) моделювання.

На наступному етапі переходять від виробітку стратегії досягнення цілей до розробки програми конкретних дій. Інструментом реалізації стратегії є регіональна бюджетна та податкова політика.
Обраним на попередньому етапі важелям та певним впливам відповідають такі напрямки бюджетної та податкової політики.

Важелі досягнення
стратегічних цілей
Напрями бюджетної
та податкової політики
Доходи населення
Витрати на соціальну політику
Інвестиційний клімат
Витрати державне управління
Витрати на правоохоронну діяльність
Витрати на промисловість, електроенергетику будівництво та сільське господарство
Витрати виробництва
Регулює тарифи на електроенергію, паливо, тепло, орендну плату і т.д.
Розвиток виробничої інфраструктури
Розвиток ринкової інфраструктури
Збирання податків
Регулювання рівня неплатежів податків
Податкові пільги
Регулювання рівня податкових пільг
Політичні та економічні преференції регіону.
Безоплатні перерахування з інших рівнів влади

Таким чином, інтегрований інформаційно-аналітичний комплекс ситуаційного аналізу є потужним інструментом вироблення стратегії розвитку регіону та втілення цієї стратегії в життя» 56 .
Необхідно зауважити, що в дослідженнях приклади використання когнітивного та сценарного моделювання зазвичай наводяться у вельми загальному вигляді, оскільки, по-перше, подібна інформація є ексклюзивною і представляє певну комерційну цінність, і, по-друге, кожна конкретна ситуація (система, середовище, об'єкт управління) потребує індивідуального підходу.
Існуюча теоретична база когнітивного аналізу, хоч і вимагає уточнень та розвитку, дозволяє різним суб'єктам управління зайнятися розробкою власних когнітивних моделей, оскільки, як згадувалося, передбачається, що для кожної області, для кожної проблеми складаються специфічні моделі.

9. Комп'ютерні системи підтримки ухвалення управлінських рішень

Проведення когнітивного аналізу нестабільних, слабоструктурованих ситуацій та середовищ є вкрай складним завданням, для вирішення якого залучаються інформаційні системи. Фактично ці системи призначені підвищення ефективності механізму прийняття рішень, оскільки головним прикладним завданням когнітивного аналізу є оптимізація управління.

9.1. Загальна характеристика систем підтримки ухвалення рішень
Системи підтримки прийняття рішень зазвичай є діалоговими. Вони призначені для обробки даних та реалізації моделей, що допомагають вирішувати окремі, в основному слабо-або неструктуровані завдання (наприклад, ухвалення рішення про інвестиції, складання прогнозів тощо). Ці системи можуть забезпечувати працівників інформацією, яка потрібна на прийняття індивідуальних і групових рішень. Такі системи забезпечують безпосередній доступ до інформації, що відображає поточні ситуації та всі фактори та зв'язки, необхідні для прийняття рішень.
і т.д.................

Середньострокове прогнозування російської економіки з використанням когнітивної моделі

У статті обґрунтовується доцільність застосування когнітивного підходу для дослідження та прогнозування ресурсозалежної економіки. Наведено результати моделювання середньострокового прогнозу російської економіки з використанням нечіткої когнітивної карти.

Ресурсозалежність, невизначеність та прогнозування. Специфічними рисами економіки сучасної Росії є ресурсозалежність, перехідний тип розвитку та кризовий стан господарства. Ресурсозависимость породжує різноманітних несприятливі тенденції, продовження яких дуже небажано, оскільки істотно обмежує можливості прогнозної екстраполяції. Перехідний стан економіки пов'язаний з успадкованою від минулих років «ментальною недосконалістю», відсутністю стійких тенденцій та зрілих господарських структур, що робить «досягнутий рівень» не надто надійною базою для прогнозування. Те саме можна сказати і про кризу в економіці, особливо якщо врахувати її значною мірою «рукотворний» характер, пов'язаний з економічною політикоюдержави та агресивними зовнішніми впливами. Загалом погіршення економічного стану країни, яке відбувається з 2013 р., «глибоко закономірно та викликано внутрішніми причинами фундаментального характеру».

Одним із факторів гальмування економічного зростання є залежність від світових цін на нафту, зниження яких зводить до мінімуму позитивний ефект збільшення обсягів виробництва вуглеводнів. Проблема невизначеності в високого ступеняпритаманна ресурсозалежній економіці, оскільки поряд із традиційними для всіх економік факторами розвитку, значного впливу набувають фактори, пов'язані з освоєнням природних ресурсів. У російській економіці фундаментальна невизначеність 2 обумовлена ​​міцно усталеним останні десятиліття ресурсно-сировинним характером розвитку. Причому зі збільшенням масштабів і ступеня зрілості ресурсно-сировинного сектора посилюється і невизначеність, властива як сектору, а й економіці загалом. Таким чином, можна сказати, що на ресурсозалежну економіку впливає «пучок» складних і далеко не очевидних економічних та політичних зв'язків, і з цього погляду російська економіка не є винятком.

Прикладна прогнозна модель російської економіки. Методологія когнітивного моделювання, призначена для аналізу та прийняття рішень у слабко визначених ситуаціях, запропонована американським дослідником Р. Аксельродом. Вона заснована на моделюванні суб'єктивних уявлень експертів щодо ситуації, її головним інструментом є когнітивна карта ситуації (Fuzzy Cognitive Map), складена у вигляді орієнтованого функціонального графа. Вершини (концепти) графа відповідають аналізованим факторам (подіям), а спрямовані дуги, що характеризуються знаками та параметрами інтенсивності, відображають взаємовплив між факторами (подіями). Когнітивна карта служить виявлення структури причинних зв'язків між елементами системи та оцінки наслідків на них чи зміни характеру зв'язків.

1 Статтю підготовлено в рамках досліджень за фінансової підтримки Російського наукового фонду(проект № 14-18-02345).

2 Фундаментальна невизначеність унеможливлює коректне перетворення в ситуації ризику. Використання терміна «ризик» пов'язане з випадками, коли ступінь невизначеності або ймовірність настання певної події можуть бути виміряні. Практична різниця між категоріями ризику та невизначеності полягає в тому, що в першому випадку розподіл результатів подій відомий (що досягається шляхом апріорних обчислень або вивчення статистики попереднього досвіду), а в другому – ні.

Реалізація процедур моделювання зазвичай поділяється на три етапи. Перший етап – це моделювання (імітація) саморозвитку ситуації (системи) за відсутності керуючих впливів «з боку» дослідника. Другий етап передбачає керований розвиток ситуації: дослідник у результаті на будь-які з чинників визначає управляючі чинники і варіює їх, спостерігаючи за що відбуваються у системі змінами. Третій етап є рішенням зворотної задачі, яка полягає у визначенні значень керуючих імпульсів, потрібних для вирішення проблеми. Таким чином, у процесі чисельної реалізації когнітивної моделі можуть бути побудовані різні сценарії прогнозу розвитку ситуації (системи): без управління та з управлінням для ослаблення негативних чи посилення позитивних тенденцій.

Використання методу когнітивного моделювання виправдовує себе і теоретичних, і прикладних дослідженнях. Застосування когнітивних моделей при дослідженні закономірностей та механізмів ресурсозалежності для аналізу взаємодій ендогенних та екзогенних факторів та їх впливу на економічне зростання розглянуто в одній із наших робіт. Як приклади прикладних досліджень можна назвати роботи з когнітивного моделювання соціально-економічних рейтингів в Республіці Комі та розвитку туристично-рекреаційної системи Півдня Росії. Наше завдання ширше: оцінити вплив ключових факторів на динаміку соціально-економічного розвитку Росії, що передбачає побудову агрегованої конструкції, що охоплює всю соціально-економічну систему країни. За своєю постановкою це завдання близьке до відомих зарубіжних досліджень, в одному з яких представлено теоретичну когнітивну модель економіки, а в іншому – модель, побудовану для оцінки соціально-економічних наслідків розвідки ресурсів нафти та газу на Кіпрі. З вітчизняних досліджень особливо наголосимо на роботі , де представлена ​​когнітивна модель, за допомогою якої виявлено основні фактори, що впливають на процес створення інноваційної економіки в Росії, та показано пріоритетний вплив промислової політики на економічне зростання.

Наш концептуальний підхід та техніка роботи з прикладними когнітивними моделями охарактеризовані у роботі, де наводяться та змістовно інтерпретуються результати моделювання середньострокового прогнозу соціально-економічного розвитку Томської області. Цей регіон цікавий тим, що є водночас ресурсним та інноваційним, у його економіці велику роль відіграють нафтогазовий сектор, обробна промисловість та науково-освітній комплекс. Томську область можна охарактеризувати як свого роду «масштабну модель» Росії – з близькою структурою економіки, подібними досягненнями та проблемами у соціально-економічному розвитку. Особливо слід зазначити сумісність показників видобутку нафти та газу (як одного з головних джерел доходу) на душу населення: у Томській області приблизно 15 т н. е./чол., у Росії – близько 8 т н. е./чол . 3

Результати досліджень із проблем соціально-економічного розвитку Томської області дозволили дійти висновків, які значною мірою можуть бути співвідносними до всієї країни. Тому, приступаючи до роботи над прогнозною моделлю російської економіки, ми орієнтувалися на результати попередніх досліджень і на практичний досвід побудови когнітивних моделей, отриманий у цих дослідженнях.

3 Для порівняння: середньодушові показники видобутку вуглеводнів у Ямало-Ненецькому АТ становлять близько 1 тис. т, у Ненецькому АТ – понад 440, у Ханти-Мансійському АТ – 190, Сахалінської області- 70 т (розраховано за даними Росстату).

Розроблена модель російської економіки має горизонт прогнозування до 2020 р. Когнітивна карта моделі містить 16 факторів, розбитих на 6 класів (табл. 1), пов'язаних між собою 121 дугою, що моделює взаємовплив.

Таблиця 1. Фактори прикладної прогнозної моделі російської економіки

Клас

факторів

Характеристика фактора Позначення
Базові ресурсні Ресурси нафти та газу (у показниках видобутку, млн. т н. е.)

Людський капітал (накопичені витрати на формування, млрд. руб.)

0-1 Нафта

0-2 Людський капітал

Посередні фінансові потоки

Інвестиції в основний капітал (млрд. руб.)

Доходи та витрати бюджету (млрд. руб.)

Надходження прямих іноземних інвестицій (ПІІ, млн. дол.) Витрати виробництва (млрд. руб.)

Витрати інновації (витрати на НДДКР, млрд. крб.)

1-1 Інвестиції

1-2 Бюджет

1-4 Витрати

1-5 Інновації

Головні господарські комплекси

Нафтогазовий сектор (валова додана вартість, млрд. руб.)

Промисловість (обробна, валова додана вартість, млрд. руб.)

Науково-освітній комплекс (НОК, валова додана вартість, млрд. руб.)

2-1 НГС

2-2 Промисловість

Забезпечуючі фактори

Інфраструктура (випуск галузей інфраструктури та видів діяльності, що забезпечують, млрд. руб.)

Рівень технологій (якісна змінна*)

Рівень розвитку соціальної сфери (якісна змінна)

3-1 Інфраструктура

3-2 Технології

3-3 Соціальна сфера

Екстерналії Зовнішня кон'юнктура (ціни на нафту, дол./бар.)

Зовнішні ризики – фінансові, політичні, регуляторні та ін. (якісна змінна)

4-1 Ціни
Цільовий фактор Рівень розвитку (ВВП душу населення, тис. крб.) 5-1 ВВП

* Якісні (не вимірювані) змінні відображають різні стани, кожному з яких відповідає певний числовий еквівалент. Присутність у складі однієї моделі кількісних і якісних змінних можлива, оскільки пошук рішення спрямовано отримання не абсолютних значень, а динамічних (приростних) характеристик у термінах погіршення чи поліпшення ситуації.

Попередні значення інтенсивності взаємовпливу між вимірюваними факторами когнітивної моделі було встановлено шляхом кореляційного аналізу. Розглядалися попарні кореляції між тимчасовими рядами даних (за період 2000-2013 рр.) щодо факторів, наведених у табл. 1. Далі коефіцієнти уточнювалися експертним шляхом за логікою переходу системи з одного стаціонарного стану до іншого внаслідок зовнішніх імпульсних впливів.

Необхідно відзначити, що це один із найскладніших і неочевидних для сприйняття нюансів когнітивного моделювання, адже будь-яка когнітивна модель – це суб'єктивне подання експертапро процеси у складній динамічній ситуації (системі), що формально подається у вигляді орієнтованого знакового графа. Виникає питання: чи може бути виправдана така суб'єктивність? Чи не спричинить вона отримання спотворених понять про закономірності розвитку досліджуваної системи?

Проблема суб'єктивності значною мірою може бути вирішена за допомогою зворотної верифікації, тобто шляхом перевірки моделей у відомих умовах, їхнього «занурення» у минуле. Ми протестували модель для ретроспективного періоду 2000-2013 років. на основі наявних статистичних даних щодо вимірних факторів моделі. При цьому були задані у векторі початкових тенденцій прирости наступних факторів: 0-1 нафту (+31%); 1-3 ПІІ (+28%); 4-1 ціни (+182%) – на підставі наявних статистичних даних – та 4-2 ризики (−70%) задані оціночно, виходячи з реалістичної гіпотези про значне загальне зниження ризиків для російської економіки у 2000-і роки порівняно з 1990 -Мі. Фактор «нафту» ми розглядаємо нарівні із зовнішніми впливами (світовими цінами на нафту, ПІІ, ризиками), оскільки динаміка видобутку нафти і газу в Росії більш тісно пов'язана з ринковою ситуацією та можливостями експорту, ніж із потребами розвитку національної економіки.

Загальна коректність моделі на цьому етапі підтвердилася близькістю розрахованих на моделі темпів приростів факторів до дійсних темпів приростів у 2013 р. до 2000 р. Розрахунковий темп приросту ВВП склав 78% порівняно з фактичним показником на рівні 79% (табл. 2 ). В результаті було складено матрицю коефіцієнтів взаємовпливів верифікованої моделі, яка використовувалася для побудови прогнозу на період до 2020 року.

Таблиця 2. Розрахункові та фактичні темпи зростання показників моделі: 2013/2000, %

Результати моделювання середньострокового прогнозу. У першому етапі чисельного моделювання імітувалося саморозвиток ситуації, а джерелами імпульсного на систему послужили прирости чинників «нафту» і «ціни». Передбачалося, що видобуток вуглеводнів до 2020 р. зросте приблизно 10% проти 2013 р. (до 1250 млн. т у зв. е. – за орієнтирам Енергетичної стратегії Росії період до 2030 р. ), а ціна на нафта знизиться приблизно на 40% (за даними екстраполяції сценарних умов прогнозу соціально-економічного розвитку РФ на період до 2018 р., Мінекономрозвитку Росії). Гіпотези щодо зміни величини ПІІ та зовнішніх ризиків не розглядалися.

Розрахунки показали, що за заданих імпульсних впливів прогнозна зміна фактора ВВП у 2020 р. становить: -12%, доходи бюджету знизяться на 22%, інвестиції в основний капітал – на 28%; валова додана вартість обробної промисловості знизиться на 9%, науково-освітнього комплексу – на 7% по відношенню до рівня 2013 р. Таким чином, за саморегулювання (саморозвитку) ситуації прогнозуються кризові тенденції в російській економіці. Через небажаність цього результату необхідні цілеспрямовані на економічну систему на формування найбільш сприятливих результатів.

На етапі імітації керованого розвитку системи як фактори, що піддаються керуючим впливам, були обрані такі (див. табл. 1): інвестиції, ПІІ, промисловість, НОК, інфраструктура, ризики. Це передбачає державне стимулювання відповідних господарських процесів, секторів економіки та видів діяльності шляхом проведення цілеспрямовано регульованої політики. Крім того, розглядаються заходи щодо зниження ризиків та стимулювання економічного зростання (на макрорівні). Послідовні «слабкі» збільшення значень усіх перерахованих вище факторів на рівні 10% (ризиків – скорочення на 10%) дозволили оцінити чутливість економіки до керуючих впливів за даними напрямами регулювання.

У процесі експериментів на моделі було отримано показники приростів фактора ВВП у діапазоні від -12 до +2% до 2020 р. щодо 2013 р. Якщо розглядати окремо взяті фактори, то найефективніші заходи щодо скорочення ризиків. Умовна комбінація слабкого впливу всіх розглянутих чинників призводить до приросту ВВП приблизно 2% (табл. 3).

Таблиця 3. Приріст ВВП душу населення 2020 р. стосовно рівня 2013 р. за варіантами модельних розрахунків, %

Результат моделювання відповідає несприятливому сценарію економічного розвитку. Отримані показники нижчі за прогнозні орієнтири Мінекономрозвитку Росії на 2020 р.: згідно з розробленим міністерством консервативним сценарієм довгострокового розвитку, приріст ВВП повинен становити до 2020 р. 29% порівняно з 2013 р. . Екстраполяція сценарних трендів за прогнозом на 2018 р. дає показники приросту до 2020 р. (порівняно з 2013 р.) на 10 та 16%.

Необхідні інтенсивності на керуючі чинники при заданому збільшенні цільового чинника можна обчислити третьому етапі моделювання – рішення зворотного завдання. Як цільовий приймемо темп приросту ВВП на душу населення до 2020 р. щодо 2013 р. рівним 16%. При моделюванні в цьому випадку встановлено, що найбільша інтенсивність впливу потрібна для стимулювання ПІІ та розвитку НОК, а найменша – промисловості, інфраструктури та ризиків (рис. 1).

Мал. 1. Розрахункові значення інтенсивності керуючих впливів, необхідні досягнення цільового приросту ВВП до 2020 р. на 16% проти 2013 р.

Іншими словами, для забезпечення економічного зростання потрібні порівняно невеликі – внаслідок досить потужного базису – зусилля, спрямовані на стимулювання промисловості та інфраструктури, а максимум регуляторних зусиль необхідний для залучення інвестицій та розвитку інноваційного сектору.

Результати прогнозної оцінки показують, що необхідний приріст інвестицій має бути майже у два з половиною рази вищий, ніж приріст цільового показника (рис. 2), як це було, наприклад, у період 2001-2007 рр. Прогнозне зростання НОК виявляється порівняно повільним, незважаючи на високу інтенсивність розрахункового впливу, що управляє. Ймовірно, причина – у витратному характері розвитку інноваційної сфери, коли діяльність НОК оцінюється переважно за витратами на інновації (часткою витрат на НДДКР у ВВП), а не за реальним ефектом економіки.

Мал. 2. Прогнозні показники зростання факторів моделі у вирішенні зворотного завдання (2013 р. = 100)

Загалом результати вирішення зворотного завдання, з погляду, цілком закономірні. Слід передусім сформувати сприятливий інвестиційний клімат, сприяючий акумулювання внутрішніх та припливу зовнішніх інвестицій, і навіть інноваційний характер розвитку: взаємозв'язку цих чинників у системі сприятимуть посиленню позитивних впливів інших чинників на цільовий показник із боку.

Отримані, з погляду дуже змістовні, результати слід визнати багато в чому попередніми. Потрібне подальше вивчення можливостей когнітивного моделювання для обґрунтування економічних прогнозів та регуляторної політики, насамперед – при виборі її пріоритетних напрямків. Виходячи зі свого досвіду, можемо відзначити, що когнітивний підхід є найбільш ефективним в аналізі та прогнозуванні розвитку складних економічних систем. Особливість даного підходу полягає у застосуванні методів кількісного аналізу у поєднанні з побудовою модельних конструкцій, що ґрунтуються на суб'єктивному баченні ситуації. Кожен етап роботи спирається на рішення дослідника, результат яких визначає адекватність моделі. Слід особливо відзначити, що когнітивні моделі не можуть замінити собою моделі інших видів та класів, вони лише повинні займати свою «нішу» у складі математичного інструментарію, що застосовується в економічні дослідження, включаючи вирішення завдань прогнозного характеру Вважаємо, що подальший розвиток когнітивного підходу до дослідження російської економіки дозволить отримати дієвий інструментарій і для побудови прогнозів, і для обґрунтування рішень з управління проблемними ситуаціями, що виникають.

Література

  1. Аганбегян О.Г. Соціально-економічний розвиток Росії: аналіз та прогноз // Проблеми прогнозування. 2014. № 4. С. 3-16.
  2. Найт Ф. Поняття ризику та невизначеності // Thesis. 1994. № 5. С. 12-17.
  3. ОльсевичЮ.Я.Фундаментальна невизначеністьринкуі сучасної кризи концепції. М.: Інститут економіки РАН, 2011. 51 с. URL: http://www.inecon.org/images/stories/nauchnaya-jizn/konverensii/Olsevich_8-08-2011.pdf(Дата звернення 13.02.2016).
  4. Шмат В.В. Ресурси у «західні» глобалізації // ЕКО. 2015. № 7. С. 163-178.
  5. Axelrod R. Structure of Decision: Cognitive Maps of Political Elites. Princeton // NJ: Princeton University Press, 1976. 404 p.
  6. Морозова М.Є., Шмат В.В. Як пізнати механізми ресурсозалежності? Застосування методу когнітивного моделювання для дослідження ресурсозалежної економіки // ЕКО. 2015. № 6. С. 146-159.
  7. Лавреш І.І., Миронов В.В., Смирнов А.В. Когнітивне моделювання соціально-економічних рейтингів регіонів // Вісник ІТАРК. 2011. № 1. С. 22-30.
  8. Солохін С.С. Про когнітивне моделювання сталого розвитку соціально-економічних систем (на прикладі туристично-рекреаційної системи Півдня Росії) // Штучний інтелект. 2009. № 4. С. 150-160.
  9. Carvalho JP, Tome Jose A.B. Rule Based Fuzzy Cognitive Maps in Socio-Economic Systems // IFSA-EUSFLAT 2009 Proceedings. Лісбоні. 2009. Pp. 1821-1826. URL: http://www.eusflat.org/proceedings/IFSA-EUSFLAT_2009/pdf/tema_1821.pdf(Дата звернення 02.2016).
  10. Neocleous , Schizas C., Papaioannou M. Fuzzy cognitive maps in estimating the repercussions of oil/gas exploration on politico-economic issues in Cyprus // 2011 IEEE International Conference On Fuzzy Systems. Taipei, Taiwan: IEEE, 2011. 1119–1126. URL: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5976945(дата звернення13.02.2016).
  1. Кулешов В., Алексєєв А., Ягольніцер М. Дорожня карта політики реіндустріалізації: когнітивний інструментарій // Економіст. 2015. № 10. С. 51-63.
  2. Белан А.К., Шмат В.В. Аналіз впливу ресурсних та нересурсних факторів на зростання економіки Томської області із застосуванням когнітивного підходу // Вісник НГУ. Серія: Соціально-економічні науки 2015. Т. 15. Вип. 1. С. 78-93.
  3. Єдина міжвідомча інформаційно-статистична система (ЕМІСС). URL: https://www.fedstat.ru/indicators/data.do (Дата звернення 13.02.2016).
  4. Енергетична стратегія Росії на період до 2030 року. Затверджено розпорядженням Уряду Російської Федераціївід 13 листопада 2009 р. №1715-р. М.: Інститут енергетичної стратегії, 2009. URL:http://www.energystrategy.ru/projects/es-2030.htm (Дата звернення 02.2016).
  5. Сценарні умови, основні параметри прогнозу соціально-економічного розвитку Російської Федерації та граничні рівні цін (тарифів) на послуги компаній інфраструктурного сектора на 2016 рік та на плановий період 2017 та 2018 років. М.: Мінекономрозвитку РФ, 28 травня 2015 року.http://economy.gov.ru/minec/activity/sections/macro/prognoz/201505272 (Дата звернення 02.2016).
  6. Прогноз довгострокового соціально-економічного розвитку Російською Федерації на період до 2030 року. М.: Мі-некономрозвиткуРФ,8 лист. 2013. URL:http://economy.gov.ru/minec/activity/sections/macro/prognoz/doc20131108_5 (дата звернення 02.2016).