Теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, доктор технических наук Лукьянова, Людмила Михайловна

• Лукьянова, Людмила Михайловна
• доктор технических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор технических наук Лукьянова, Людмила Михайловна

Перечень сокращений./.

Введение.

Глава 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦЕЛЕЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ.

1.1. Несистемность решений по рыбохозяйственным комплексам и системно-целевой подход к ее преодолению,,.

1.2. Рыбохозяйственный комплекс как система целедостижения,,

1.3. Система целей рыбохозяйственного комплекса и проблема^ ее формирования.

1.4. Концептуальная модель формирования системы целей рыбохозяйственного комплекса.

1.5. Показатели оценивания системы целей рыбохозяйственного комплекса и процесса ее формирования.

1.6. Этапы подготовки и принятия системных. решений по рыбохозяйственным.комплексам,,,,,,,,,,,.

1.7. Выводы по главе 1.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ

СИСТЕМ ЦЕЛЕЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ.

2.1. Системное представления о целях и процессах целеполагания и целедостижения, анализа и синтеза.целей.

2.2. Закономерности формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов.

2.3. Принципы формирования систем целей-рыбохозяйственных комплексов.

2.4. Выводы по главе 2.

ГлаваЗ.МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ

ЦЕЛЕЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ.

3.1. Модели формулировок целей и язык описания целей рыбохозяйственных комплексов.

3.2. Графосемантические модели целей рыбохозяйственных комплексов.

3.3. Тезаурусная модель базовых компонентов описаний целей рыбохозяйственных комплексов.

3.4. Преобразователи форм описания целейрыбохозяйственных комплексов.

3.5. Семиотическая система рассуждений о целях рыбохозяйственных комплексов. Ь9В

3.6. Классификация ситуаций на целях рыбохозяйственных комплексов.

3.7. Метод логико-лингвистического моделирования целей рыбохозяйственных комплексов.

3.8. Метод моделирования структурных схем целедостижения в рыбохозяйственных комплексах.

3.9. Выводы по главе 3.

Глава4. МЕТОДИКА И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦЕЛЕЙ

РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ.

4.1. Методика формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов.

4.1.1. Выявление и анализ проблем.27

4.1.2. Анализ целей ищелеполагание.

4.1.3. Оценивание степени логической корректности и полноты структур целей.

4.1.4. Формирование структурных схем целедостижения.

4.1.5. Согласование структуры целей и структурной схемы целедостижения в системе целей.

4.2. Технология автоматизированного формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов.

4.2.1. Укрупненное описание технологического процесса формирования систем целей.

4.2.2. Информационно-программные средства формирования систем целей.

4.3. Выводы по главе 4.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МЕТОДИКИ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦЕЛЕЙ

РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ.

5.1. Анализ и синтез целей развития^рыбного хозяйства.

5.2. Анализ проблем и формирование систем>целей регионального рыбохозяйственного комплекса.

5.2.1. Анализ проблем.

5.2.2. Формирование систем целей.

5.3. Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов»

В обеспечении населения продовольствием, в том числе, жизненно необходимой белковой продукцией, важное место занимают ры-бохозяйственные комплексы (РХК) федерального и регионального уровней, составляющие специфический класс организационных систем. РХК осуществляют промышленное рыболовство, рыбоводство, сохранение водных биоресурсов (ВБР), производство пищевой; кормовой, технической, медицинской продукции из ВБР и ее реализацию. В данных системах выполняется также научная и образовательная деятельность в области рыбного хозяйства, проектирование рыбопромысловых судов, производство судоремонта и технологического оборудования, орудий добычи? (вылова) ВБР, транспортировка и хранение продукции, обслуживание рыбопромысловых судов в портах.

Функционирование систем класса РХК, осложняемое проблемными ситуациями, обусловленными высоко динамичной окружающей, средой, прежде всего состояниями, водных биоресурсов и спроса на, рыбопродукцию, еще более усложнилось после введения исключительных экономических зон рыболовства в Мировом-океане и перехода к рыночным условиям хозяйствования. Вследствие этого снизились (более чем вдвое) объемы добычи ВБР и производства рыбопродукции. Одновременно выросло число проблем управления рыбо-хозяйственными комплексами (до 55,5% от их общего числа), в том числе, проблем'анализа (до 9%), планирования (до 9,5%), организации (до 22,5%). Возросшие трудности управления повысили роль системного подхода к выработке (подготовке и принятию) решений по РХК.

Однако усиление роли системного подхода* и проведение системного анализа-лицами, принимающими'решения (ЛПР), не гарантирует системности вырабатываемых по РХК решений. Выявляемые при их исполнении противоречивость, несогласованность, неполнота отражают недостаточный, применительно к данным системам, уровень развития методологии подготовки и принятия системных решений. Несвоевременная корректировка несистемных решений, учитывая фондоемкость РХК, создаваемую такими дорогостоящими техническими подсистемами, как рыбопромысловый флот, порты, объекты по воспроизводству ВБР и производству рыбопродукции, судоремонтные верфи, приводит к значительному перерасходу ресурсов в РХК и снижают эффективность их функционирования [91].

В настоящее время при подготовке и принятии решений в организационных системах производственной сферы наряду со специальными методами» системного анализа используется адаптируемый* к практическим задачам создания, развития данных систем и управления ими аппарат системологии, теории организационного управления и принятия решений [4, 5, 18, 26, 27, 40, 55, 59, 71-74, 76, 77, 90-92, 95, 155, 163, 164, 166, 169, 187, 190, 191, 195, 229, 275, 265, 277, 281. 282, 293, 316]. Многие методы этих и близких к ним научных направлений и дисциплин реализованы в компьютерных программах развития возможностей в соответствии с решаемыми-проблемами, стратегического планирования, поддержки принятия решений, целевого управления и управления проектами. Расширение классов методов привело к увеличению числа и глубины реализации соответствующих функций управления, их интеграции в программно-методических комплексах автоматизации управлениями, 61, 202, 206, 209, 226, 227] и разработке более развитых информационных технологий выработки системных решений. Однако и их применение не исключает неполноту, противоречивость, несогласованность вырабатываемых решений, а объясняется недостаточной исследованностью логических связей в системах конкретных классов. Поэтому при использовании как традиционных, так и, современных из указанных технологий^уровень субъективных ошибок, привносимых психическими механизмами сбора, переработки информации-и управления деятельностью, фактически не снизился: ЛПР выявляют не все проблемы, неверно их формулируют, выдвигают цели, не способствующие решению проблем, а также не все цели, неверно их структурируют, выбирают системы, не обеспечивающие целедостижение. Ошибочные оценки* степени критичности проблем, значимости и логических значений целей и- систем целедо-стижения влекут противоречивость, неполноту и несовместимость результатов отдельных этапов выработки системных решений.

Традиционное толкование системного анализа как здравого смысла, на службу которому поставлены математические модели [173, 195], уточненное в отношении' процесса подготовки системных решений («наиболее адекватное, построение этого процесса предполагает . использование эвристических заключений.в рамках постулированной структуры системной методологии» [177]), не повлекло конструктивного развития логических моделей выработки системных, решений. Опора же методов подготовки и принятия решений на результаты эвристических заключений ЛПР не обеспечивает, как показывает опыт выработки' решений по рыбохозяйственным комплексам, их логическую корректность и полноту [35, 62, 63, 118, 131-133].

Сложность рыбохозяйственных комплексов, неполнота их описаний и слабая, для обеспечения корректности, согласованности-и полноты решений по РХК, исследованность логических связей данного класса систем-вместе с существенным перерасходом« ресурсов из-за несвоевременного выявления и корректировки несистемности решений,5 отражают недостаточный уровень изученности логического компонента процессов их выработки и вызывают необходимость разработки и включения в научный аппарат подготовки'и, принятия^решений методов, обеспечивающих их логическую корректность и полноту.

В результате анализа научных основ системной методологии и теории принятия решений, вклад в разработку которых внесли-Р. Акофф [3, 275, 282], В. Г. Афанасьев [15], И: В. Блауберг [21, 22],

А. А. Богданов [23], Н. Винер [28], В. Н. Волкова [31-34, 229], Д. М. Гвишиани [38, 39], Дж. Гиг [40], Е. П. Голубков [43, 203], Г. X. Гуд [47], А.А.Денисов [32-34,50,29], С.В.Емельянов [2, 53], М.Б.Игнатьев [59,174,229,295], В.Кинг [76], Д. Клиланд [76], Дж. Клир [77], Р. Ковальски [78], В. Н. Козлов [229], В. Н. Костюк [84], Т. Котар-биньский [297], О. И. Ларичев [91, 92], Р. Маккин [267], Р. Э. Маккол [47], М. Месарович [163,164], Б. 3. Мильнер [169], Н.Н.Моисеев [173], С. Оптнер [182], Ф. И. Перегудов [188, 228], Г. С. Поспелов [191, 192, 204], Д. А. Поспелов [193-196, 248], И. В. Прангишвили [201], В. Н. Садовский [21,217,218], В.А.Смирнов [232-234], Г.А.Смирнов [231], А. Н. Уемов [250-252], Ю. А. Урманцев [253, 254], Б. Ф. Фомин [71-74], Ю. И. Черняк [274], А. Д. Холл [268], С. Янг [281] и другие ученые, были рассмотрены применительно к РХК методологические положения о логическом характере понятий «система», «структура» и «организация», о целях, дающих логическое основание для синтеза систем, о соотношении структур целей (СЦ) как результатов анализа и синтеза целей. На их основе уточнен системно-целевой подход к выработке решений по РХК как системам целедостижения- (ЦД), при котором обоснованием системности решений служит их совместимость с системой целей, удовлетворяющей требованиям логической корректности и полноты.

Однако существующие модели и методы выработки целей и планирования ЦД не обеспечивают формирования систем целей, отвечающих указанным требованиям. В РХК их выполнение затруднено: 1) сложностью и недостаточной изученностью целеполагания (ЦП), зависящего от системы ценностей, «здравого смысла», знаний, эмоций, биопрограмм ЛПР и осуществляемого, в частности; в процессах анализа и синтеза целей; 2) сложностью и неопределенностью целей, обусловленными сложностью систем класса РХК и непредсказуемостью состояний быстро меняющейся окружающей среды, прежде всего, состояний сырьевой базы РХК и спроса на рыбопродукцию; 3) большой трудоемкостью формирования систем целей, вследствие которой их выработка осуществляется, как правило, на безальтернативной основе. Указанные трудности приводят к формированию нерациональных систем целей, но, что более важно, к некорректности, неполноте и несовместимости их структур как результатов анализа, синтеза целей и, как следствие, к несистемности решений по РХК.

Противоречие между необходимостью выработки систем целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности- и полноты, и недостаточным уровнем развития научного, аппарата для обеспечения соответствующих свойств целей РХК определяет существование научно-технической- проблемы, формирования систем, целей рыбохозяйственных комплексов.

Вызываемая некорректностью, неполнотой целей и несвоевре-меннОь выявляемая несистемность решений по РХК приводит к существенному, перерасходу ресурсов, планируемых на достижение целей данных систем»(до 10% от затрат на исполнение решений), неэффективному функционированию РХК и. является одной из причин снижения объемов производства и потребления рыбной продукции (наиболее резкого - с 21,3' кг/год на душу населения- в РСФСР в конце 80-х годов до 9 кг/год в РФ в начале 90-х). Такое снижение представляет угрозу продовольственной безопасности- страны, поэтому тема диссертации актуальна.

В контексте высказанной в работе [196] гипотезы о необходимости сопряжения научных аппаратов системного анализа, теории принятия решений, и искусственного интеллекта для адекватного описания решений в организационных системах \л процесса, их выработки, сложность целей РХК, неформализованность их семантики и прагматики делают целесообразным семиотическое (логико-лингвистическое) моделирование целей и базирующихся на них решений.

Цель исследования - разработать теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты для обоснования с их помощью решений по РХК как систе-1 мам целедостижения и, в итоге, повышения эффективности функционирования рыбохозяйственных комплексов.

Достижение цели исследования обеспечивалось решением основных задач, к которым относятся:

• уточнение закономерностей и формулирование принципов формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов;

• разработка моделей формулировок целей РХК, создающих возможность выявления отношений на целях;

• разработка моделей структур целей, позволяющих определить свойства логической корректности, полноты и совместимости таких структур в системе целей РХК;

• разработка системы рассуждений о целях для обоснования с ее помощью логической корректности и полноты целей РХК;

• разработка методов формирования систем целей РХК, структуры которых как результаты анализа и синтеза целей удовлетворяют требованиям логической корректности, полноты и совместимости;

• разработка методики^ и прототипа программного средства формирования систем целей РХК, обеспечивающих выявление и исправление логической некорректности и неполноты результатов реализации данного процесса ЛПР.

В соответствии с целью и перечисленными задачами* объектом исследования является рыбохозяйственный комплекс. Предмет исследования - системные связи и характеристические свойства РХК как специфической системы целедостижения, которые должны быть отражены в закономерностях целеполагания и* цеI ледостижения, анализа, синтеза целей и согласования их структур, в моделях и методах формирования систем целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты.

В качестве основных методов исследования при решении поставленных задач использованы методы системного анализа, ситуационного управления, представления знаний, теории формальных грамматик и языков.

Результаты исследований, проведенных в соответствии с поставленными задачами, представлены в пяти главах диссертационной работы, двух приложениях и заключении.

В первой главе проводится анализ проблемы формирования системы целей РХК и обосновываются пути ее решения.

Рассматриваются содержание и особенности задачи выработки решений по РХК. Обосновывается необходимость исследования- и< разработки логического компонента научного аппарата решения задачи и-уточнения системно-целевого подхода к подготовке и принятию решений, по РХК. Описываются системные связи и характеристические свойства РХК, определяющие логическую предназначенность систем целей для синтеза РХК как систем целедостижения. Приводится соотношение графовых моделей целей как результатов анализа и синтеза целей и формулируется задача формирования систем целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты. Осуществляется классификация методов анализа (и структурирования) целей и выбирается класс методов для реализации. Рассматриваются структураг и компоненты концептуальной модели формирования систем целей РХК. Определяются показатели корректности процесса и результатов формирования систем целей. Уточняется содержание этапов выработки системных решений по РХК

Представленные в первой главе результаты позволили уточнить состав и содержание теоретических основ, моделей и методов формирования систем целей, рассмотренных во второй и третьей главах.

Во второй главе излагаются теоретические основы формирования систем целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты. Рассматривается системное представление о целях, использованное для обоснования эмпирически выявленных закономерностей формирования систем целей РХК и формулирования принципов реализации данного процесса.

В третьей главе рассматриваются модели формулировок целей и язык описания целей РХК, графосемантические модели целей, представляющие структуры целей, формируемые в процессах анализа и синтеза целей и основывающиеся на результатах систематизации семантических отношений на- целях. Приводится классификация ситуаций. на целях РХК. Рассматриваются семиотическая система рассуждений о целях, метод логико-лингвистического моделирования целей, реализуемый« в процессе ее функционирования и-базирующийся на классификации ситуаций на целях, а также метод моделирования структурных схем целедостижения как результатов синтеза целей, совмещаемых в системах целей РХК со структурами целей.

В четвертой' главе излагается методика-формирования систем целей-и рассматриваются основные, операции соответствующего технологического процесса. Приводятся логическая, структура информационной^ базы» автоматизированной. системы формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов, функции, состав и структура программного средства реализации.указанного процесса.

В пятой главе исследуются результаты использования разработанных методики и средств автоматизации формирования систем целей для выработки целей развития РХК федерального и регионального уровней. Приводятся результаты оценивания логической некорректности, и неполноты структур целей, разработанных традиционными методами и средствами.

В заключении* обобщаются основные выводы и излагаются целесообразные направления дальнейших исследований.

На. защиту выносятся: ч

1. Закономерности и принципы формирования системы целей рыбохозяйственных комплексов.

2. Модели формулировок целей рыбохозяйственных комплексов, представление в которых соответствующих знаний о целях позволяет определить семантику их отношений в структурах целей.

3. Графосемантические модели целей, с помощью которых определены свойства логической корректности, полноты структур целей и их совместимости в системе целей рыбохозяйственного комплекса.

4. Семиотическая система рассуждений о целях, с помощью которой обеспечивается обоснование логической корректности и полноты целей рыбохозяйственных комплексов.

5. Методы формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов, структуры которых удовлетворяют требованиям, логической корректности, полноты и совместимости.

6. Методика и прототип программного средства формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов, обеспечивающие автоматизацию этого процесса и корректность его результатов.

Научная новизна положений и результатов исследования.

1. Новизна закономерностей и принципов формирования системы целей заключается в отражении знаний о фазах данного процесса и их результатах, полученных путем выработки и анализа системного представления о целях: в закономерностях - знаний о фазах анализа, синтеза целей и. согласования формируемых в них структур целей, глубинной структуре формулировок целей, их целевых и контекстных составляющих; в принципах - установок на-логическую корректность, полноту системы целей и управляемость с ее помощью РХК как системы ЦД. Тем самым уточнены компоненты исходной базы теории формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов.

2. Новизна моделей целей РХК заключается в более адекватном, двухмодельном, представлении знаний, содержащихся в формулировках целей: Первая модель - специфический падежный, фрейм «средства-результат». В нем эксплицируются целевые и контекстные компоненты формулировки цели, описываемые с помощью контекстно-свободной грамматики. Вторая - соответствующая- указанному фрейму логическая формула. В ней эксплицируется каузальная связь «средств» и «результата». Развивая способы описания целей; разработанные модели обеспечивают корректность, формулировок целейи способствуют выявлению семантических отношений между ними:

3. Новизна графосемантических моделей целей; заключается в качественно новом уровне представления с их помощью, структур целей (путем введения имен отношений в традиционно используемые графы целей и задач), что позволило формально определить логическую корректность, полноту СЦ и их совместимость в системе целей:

4. Новизна системы рассуждений о целях £ состоит в обосновании с ее помощью логической корректности и полноты целей. Для вьь полнения этой функции £ построена как семиотическая система класса 5Ж1 (встроенный в такую систему механизм изменения синтаксиса', и семантики знаков реализует смену ее формальных подсистем), постоянные аксиомы которой дополнены аксиомами логики утилитарных, оценок, а изменяемые - конкретизированы- в> соответствии с закономерностями анализа целей. Специфическая, имитация^ анализа целей расширяет функциональность существующих; логико-лингвистических моделей, обеспечивая более полную реализацию принципов ситуационного управления применительно к РХК.

5. Новизна методов формирования систем целей заключается в обеспечении с их помощью логической корректности И1 полноты целей, РХК. Методы основываются на результатах функционирования.системы, рассуждений о целях и классификации* ситуаций на целях РХК, с помощью которой определены типы логическойшекорректностиютрук-тур*целей; дополняющие используемое,в системном анализе свойство их противоречивости. Гарантирование данными методами^свойств.логической корректности и полноты целей РХК позволяет, в отличие от методов «дерева целей» и сетевого моделирования целей, использовать формируемые с их помощью системы целей для обоснования решений; по соответствующим системам целедостижения;

6: Новизна; методики и прототипа программного средства; формирования систем целей состоит в обеспечении с их помощью своевременной; выработки совместимые в системах целей-логически корректных и полных структур целей: Для этого разработаны частные; показатели? корректности и полноты целей РХК и процедуры человеко-машинной выработки» целей; а: также осуществлена; классификация субъективных ошибок некорректности результатов данного процесса: Интеллектуальный компонент разработанного программного средства создает возможность разработки?нового классашнформационныхгтех-нологий формирования систем целей и решений по РХК.

Обоснованность и достоверность научных положений, основных результатов и выводов! диссертационной работы, обеспечена за счет системного анализа состояния исследований в соответствующей предметной области, подтверждена выбором и корректным применением- методов, исследований, корректностью формулировок; утверждений и правильным построением их доказательств; корректностью предложенных! моделей, из методов, согласованностью; полученных: при их использовании результатов с: выводами^ экспертных; комиссий;-экономическим эффектом; от исправления некорректностище-лей, формируемых управленческим: персоналом рыбохозяйственных; комплексов, многолетним опытом системного анализа РХК, выработки» систем целей и решений по РХК, а также результатов их исполнения.

Пр акт и ч ее к а я значимо ст ь работы заключается в развитии теоретической базы автоматизации^ подготовки, принятия? системны* решений и управления РХК. Разработанные методика и программное средство формирования; систем целей обеспечивают логическую; корректность и полноту вырабатываемых ЛПР целей рыбохозяйственных комплексов и основывающихся на них решений по РХК как системам целедостижения, повышают качество управления данными системами' и эффективность их функционирования.

Представленные в диссертации научные результаты и средства, автоматизации внедрены и ■ используются (что подтверждено восьмью актами) в головных институтах рыбной отрасли, региональном рыбохозяйственном комплексе, образовательных учреждениях:

• во Всероссийском научно-исследовательском и.проектно-конст-рукторском институте экономики, информации и автоматизированных систем управления рыбного хозяйства, (при планировании развития рыбохозяйственных систем, что позволило повысить качество управления данными системами, выражающееся в снижении, в среднем в три раза, издержек на целедостижение; с 2002 года);

•-в Государственном научно-исследовательском и проектно-кон-структорском институте рыбопромыслового флота, (при проведении системного анализа региональных РХК. Используемые методики и-средства автоматизации анализа проблем; и формирования систем, целей обеспечили повышение эффективности аналитической- деятельности, системность решений по развитию РХК и снизили, в среднем на 10,2%, затраты на исполнение решений; с 2002 года);

• в Государственном научно-исследовательском институте озерного и речного хозяйства (при выработке целей и5 обосновании мероприятий по целевым программам-развития РХК внутренних водоемов европейской части. Российской Федерации, что позволило снизить затраты на их выполнение в среднем.на^8,5%; с 2005 года);

• в Комитете по рыбопромышленному комплексу Ассоциации «Северо-Запад» (при проведении системного анализа проблемной ситуации, формировании 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» (в дисциплине «Системный анализ» при подготовке магистров по направлению «Водные биоресурсы и аквакультура», с 2002 года; в дисциплине «Теория систем и системный анализ» при подготовке информатиков по специальности «Прикладная информатика» и аспирантов по специальности 05.13.01, с 2007 года); 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», с 2008 года).

Исследования по теме диссертации выполнены в рамках НИР (№ГР 01.20.0006420) по договору о научно-техническом сотрудничестве с институтом Гипрорыбфлот, поддержаны РФФИ (2004* г.: проект № 02-07-90463 - «Разработка и исследование методологических и методических основ решения задач структурно-функциональ-ного синтеза интеллектуальных информационных технологий и систем/ мониторинга состояний сложных технических объектов, функционирующих в реальном масштабе времени в условиях динамично изменяющейся обстановки»; 2006-2008 гг.: проект № 06-07-89242 - «Методология- и модели интеллектуального управления конфигурациями информационных систем с динамически изменяющимися структурами») и Санкт-Петербургским научным-центром РАН (2005 г.: грант на издание монографии [146]).

Результаты диссертационного исследования докладывались, представлялись и получили одобрение на более чем 30 конференциях и семинарах. Наиболее значимые из них: семинары Санкт-Петербургского научного центра РАН по проблемам кибернетики (2003 г.) и информационной цивилизации (2005 г.), VII научно-техническая конференция по развитию флота рыбной* промышленности, и» промышленного рыболовства социалистических стран (г. Ленинград, 1989т.), IV Международная научная конференция по проблемам логико-лингвистического управления динамическими объектами «DOLLC' 2003» (г. С.-Петербург, 2003 г.), Международные научно-практические конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. С.-Петербург, 2003 г., 2005 г., 2006 г., 2007 г., 2009 г.), Международная научная конференция «Economies and, Management» (г. Каунас, 2001 г.), Международные научно-практические конференции «Knowi-edge-Dialogue-Solution» (г. Ялта, 1997 г.; г. С.-Петербург, 2001 г.; г. Варна, 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.), Международные конференции. «Региональная информатика» (г. С.-Петербург, 2000-2008 гг.), Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» (г. Светлогорск, 2004 г.), Международные-научные, конференции «Балттехмаш-2004» (г. Калининград, 2004 г.) и «Инновации в науке и образовании» (г. Калининград, 2003-2009 гг.).

Результаты исследования опубликованы в 63 печатных трудах [99-154, 300-306]. В их числе.две монографии [144, 146], 20 статей, в рецензируемых отечественных и зарубежных научных журналах, в том числе, 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации в 2006-2008 годы, для публикации- научных результатов диссертаций [99, 110, 111, 118, 120, 121, 125, 129, 132, 145, 149, 150, 153], учебные пособия [140,141]. Результаты исследований реализованы в программных средствах, в том числе, в двух, прошедших госрегистрацию: «Формирование систем целей», «Анализ и.синтез;систем целе-достижения» [104,134].

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Лукьянова, Людмила Михайловна

5.3. Выводы по главе 5

В главе исследованы результаты использования методики и средств автоматизации формирования систем целей рыбохозяйст-венных комплексов при разработке программ развития РХК федерального и регионального уровней.

Э: Обеспечить высокую конкурентоспособность системы сбыта на основе оптималь-' ной маркетинговой стратегии и организационной структуры. Произвести инвестиционные расчеты по инфраструктуре

У: Создать условия по формированию госзаказа на поставку рыбной продукции. Совершенст-вовать систему оптовой и розничной торговли рыбной продукцией за счет организации акционерных оптовых рынков с ведущей ролью государства. Организовать сеть корпоративных (фирменных) рыбных магазинов. Развить инфраструктуру рынка в производственной,

П: Обеспечивать сбыт 100 тыс. тонн и более продукции из рыбы и водных биоресурсов в широком ассортименте

Н: Изучать и обобщить достижения мировой науки для ускоренного использования в развитии реализующего (сбытового) комплекса

Э-У-П: Реализующий комплекс: структуры сбыта добывающего, перерабатывающего и торгового комплексов

00 (-Л

Уровень управления

Управленческий состав

Уровень производства

Персонал

Рыбные товары л

Э: Обеспечить минимизации издержек добычи и конкурентоспособность цен на сырье

У: Поддерживать равновесие между объемами вылова и необходимым для рыбоперерабаты-вающего комплекса сырья. Подготовить условия для возобновления промысла в ОРМО. Стимулировать судовладельцев на обновление судов

П: Обеспечивать добычу и сбыт 140 тыс. тонн и более рыбы и водных биоресурсов и первичную обработку сырья

Н: Изучать и обобщать достижения мировой науки для ускоренного использования при развитии добывающего комплекса

Рыбодобывающий комплекс РХК г. Санкт-Петербурга

Уровень управления и) оо 0\

Уровень производства

Н: Развитие малых рыбопромысловых судов (универсальных траулеров-рефрижераторов) и принципиально новых судов с более высокими технико-экономическими показателями

1. Рассмотрены алгоритмы и изложена частная методика анализа и синтеза целей комплексных целевых программ. Результаты чело-векомашинного анализа структур целей КЦП, сформированных традиционными методами, позволили откорректировать данные структуры. Все выявленные программным средством «Анализ и синтез целей» субъективные логические ошибки и выработанные рекомендации по их исправлению были приняты соответствующими экспертными коллективами. По результатам анализа структур целей указанных КЦП были синтезированы логически корректные структуры, изменены структурные схемы целедостижения, откорректированы соответствующие исполнительные планы. В результате были снижены непроизводительные затраты и уменьшены сроки выполнения программ.

2. Результаты систематизации и анализа проблем регионального РХК позволили обосновать основные направления развития данного РХК и его главные цели, исходя из которых в соответствие с разработанной частной методикой формирования систем целей с помощью соответствующего программного средства, а также средства поддержки принятия решений Expert Choice, привлеченного для выбора целей из альтернативных, были получены рациональные логически корректные, полные СЦ и совместимые с ними начальные ССЦ, а затем, с привлечением средства моделирования проектов Spider project разработаны конечная ССЦ и исполнительный план развития рыбной промышленности регионального РХК.

3. Использование методических и программных средств анализа и синтеза целей позволило сократить затраты на проведение системного анализа регионального рыбопромышленного комплекса и обосновать формирование решений по соответствующей системе целедостижения.

388

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе исследована проблема формирования систем целей РХК, обусловливающая несистемность (в частности, противоречивость, несогласованность, неполноту) решений по РХК и, как следствие, снижение эффективности функционирования рыбохо-зяйственных комплексов и объема производимой ими продукции. Угроза продовольственной безопасности страны, вызванная резким снижением объемов производства рыбопродукции в 90-х годах актуализировала решение указанной проблемы.

2. Осуществленное в работе и имеющее методологическое назначение определение рыбохозяйственного комплекса позволило уточнить содержание и результаты этапов выработки решений в РХК и сформулировать условие их системности, выражающееся в совместимости решений по РХК как системе целедостижения с системой его целей, удовлетворяющей требованиям логической корректности и полноты.

3. В работе решена задача формирования логически корректных и полных систем целей РХК и, тем самым обеспечено повышение качества результатов одного из наиболее значимых и наименее формализованных этапов системного анализа и управления рыбохозяйст-венными комплексами.

4. Разработаны теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты.

4.1. Уточненные (путем отражения новых знаний о фазах и результатах формирования систем целей, глубинной структуре формулировок целей и ее компонентов) закономерности и сформулированные (путем введения новых системных установок на логическую корректность и полноту системы целей и управляемость с ее помощью РХК как системы целедостижения) принципы формирования системы целей совместно с осуществленной классификацией ситуаций на целях РХК обеспечили создание исходной теоретической базы формирования систем целей.

4.2. Согласованное двухмодельное (специфический падежный фрейм и импликативная формула) представление содержащихся в формулировках целей знаний обеспечивает адекватное описание целей РХК путем экспликации семантики компонентов формулировок целей и логических отношений между ними. Описание целей в соответствующем языке обеспечивает выявление некорректности формулировок целей, имен семантических отношений между ними, разработку интеллектуального интерфейса взаимодействия ЛПР с автоматизированной системой формирования целей РХК.

4.3. Графосемантические модели целей рыбохозяйственных комплексов обеспечили формальное определение свойств логической корректности и полноты представляемых ими структур целей и структурных схем целедостижения.

4.4. Семиотическая система рассуждений о целях обеспечивает обоснование логической корректности и полноты структур целей рыбохозяйственных комплексов.

4.5. Методы формирования систем целей обеспечивают выработку логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов.

4.6. Методика и прототип программного средства формирования системы целей обеспечивают реализацию принципов (см. п. 4.1) и своевременную выработку целей РХК, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты.

5. Полученные в диссертационном исследовании результаты развивают научные основы системной методологии и теории подготовки и принятия системных решений применительно к системам класса РХК и, тем самым, являются вкладом в теоретическую базу управления рыбохозяйственными комплексами и автоматизации выработки решений по РХК.

6. Теоретические основы, методы, методики и программные средства формирования систем целей внедрены и используются в головных институтах рыбной отрасли, региональных РХК, государственных и коммерческих учреждениях высшего профессионального образования при управлении рыбохозяйственными комплексами, проведении системного анализа РХК, разработке и сопровождении целевых программ развития данных систем, подготовке специалистов, магистров и аспирантов в области рыбного хозяйства, прикладной информатики в экономике, системного анализа, управления и обработки информации, автоматизированных систем.

Разрабатываемые с их помощью системы целей рыбохозяйст-венных комплексов обеспечивают обоснование решений по РХК. Своевременное формирование систем целей, удовлетворяющих требованиям логической корректности и полноты, снижает (практически до нуля) издержки, ранее вызываемые корректировкой исполняемых решений и достигавшие 10% от затрат, планируемых на достижение целей.

Таким образом, теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирование систем целей РХК вносят значительный вклад в повышение эффективности функционирования рыбо-хозяйственного комплекса Российской Федерации и региональных РХК, в устранение угрозы продовольственной безопасности страны и могут быть квалифицированы как решение научной проблемы, имеющей важное хозяйственное значение.

Учитывая неразработанность моделей, в рамках которых можно было бы выявлять проблемы РХК и измерять семантические расстояния между проблемами и целями для их решения, между целями и критериями целедостижения, между целями и функциями систем це-ледостижения и т.д., ближайшей задачей является разработка методов измерения указанных семантических расстояний. В работе [148] положено начало исследованию таких методов.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Лукьянова, Людмила Михайловна, 2009 год

1. Абрамова И. Т. Целостность и управление. М.: Наука, 1974. - 248 с.

2. Аврамчук Е.Ф. Вавилов A.A., Емельянов C.B. и др.. Технология системного моделирования М.: Машиностроение; Берлин: Ферлаг Текник, 1988.-519 с.

3. Акофф Р., Эмери Ф. О целеустремленных системах / пер. с англ. под ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1991. -272 с.

4. Андреев О.Т., Балонин H.A., Бураков М.В. и др.. Управление в условиях неопределенности / под ред. и с предисловием А.Е. Городецкого. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2002. - 398 с.

5. Андрейчиков A.B., Андрейчикова О.Н. Анализ, синтез, планирование решений в экономике. М.: «Финансы и статистика», 2000. - 368 с.

6. Аничков И.Е. Труды по языкознанию. СПб.: Наука, 1997. - 397 с.

7. Анохин П.К. Кибернетика функциональных систем: избр. труды. М.: Медицина, 1998.-400 с.

8. Антонов A.B. Системный анализ: учебник для вузов. 3-е изд. - М.: Высш. LUK., 2008. - 454 с.

9. Анфилатов B.C., Емельянов A.A., Кукушкин A.A. Системный анализ в управлении: учебное пособие / под ред. А. А. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.

10. Апресян Ю.Д. Избранные труды: в 2-х т. М.: Наука, 1977. - Т.1: Лексическая семантика: синонимические средства языка. - 367 с.

11. Аракчеев Д.Б. Использование СППР «Эксперт» совместно с ArcGIS для поддержки принятия управленческих решений Электронный ресурс. URL: http://www.data-plus.ru/Arcrev/Number 23/19 -expert.htm (дата обращения: 15.01.2009).

12. Арский Ю.М., Финн В.К. Принципы конструирования интеллектуальных систем // Информационные технологии и вычислительные системы. -2008.-№ 4,-С. 95-126.

13. Арутюнова Н.Д. Предложение и его смысл: логико-семантические проблемы. изд. 5-е. - М.: УРСС, 2007. - 382 с.14