Существенное отличие экономико-социальных систем от технических обусловлено качественным различием типов их параметров. Параметры в технических системах имеют, как правило, строго определенные физические размерности. Формализация при этом происходит с помощью применения строго определенных физических и математических законов. Для экономико-социальных систем проведение формализации подобным образом трудно реализуемо вследствие возникающих трудностей точного описания элементов, их параметров и взаимосвязей между элементами.
Таким образом, управление процессами в социально-экономических системах связано с необходимостью принятия решений в условиях неопределенности и вероятностной природы параметров процессов.
Трудности формализации экономико-социальных систем обосновывают необходимость применения в системах указанного типа адаптивного механизма управления, подразумевающего необходимость изменения структуры и параметров модели описания процесса, проистекающего в экономико-социальных системах, в соответствии с изменением характеристик самого процесса.
Положение координат системы в процессе ее движения вдоль плановой траектории определяется не конкретной точкой на кривой, а в определенным интервалом относительно этой точки. В условиях, когда четко определить и формализовать ограничения или целевую функцию невозможно, часто применяются итерационные методы проектирования процессов. Для этого при управлении процессом в экономико-социальных системах он рассматривается не на всей плановой траектории, а на интервалах времени [tk, tk+1].
Таким образом, в связи с обоснованной необходимостью при проектировании управления экономико-социальными системами учета их нестационарности и эволюционирования во времени, использование формальных методов моделирования таких систем минимизируется вследствие их “...большой размерности, недостаточной априорной информацией, наличием плохо формализуемых факторов, нечеткостью критериев оценки принимаемых решений и т. д.” [6]. Математически формализованные модели управления не дают адекватной картины процесса, не позволяют в полном объеме учитывать возмущения, действующие на экономико-социальную систему в процессе ее функционирования, а также производить компенсации отклонений, возникающих в системе вследствие этих возмущений.
Прежде всего для проектирования системы управления экономико-социальными объектами необходимо определить структуру модели процесса. Так как реально она не известна заранее, необходимо проектировать модели с гибкими структурой и параметрами. То есть, в модели, описывающей процесс, должны изменяться структура и параметры в соответствии с изменениями характеристик процесса при функционировании. Такая модель, в соответствии с принятыми нами положениями, будет называться адаптивной. Ее построение связано с использованием итеративных методов. При этом в каждый момент времени функционирования экономико-социальной системы производится оценка значений ее параметров по данным входных и выходных переменных.
Одним из определяющих факторов, обуславливающем применение адаптивных моделей, является нестационарность внешней среды. Невозможность формального описания возмущающих воздействий в экономико-социальных системах связана со специфической природой отклонений, происходящих в соответствующих процессах и с вероятностным характером их появления. Необходимость учета изменений внешней среды в условиях неопределенности приводит к применению адаптивных моделей. Адаптивная подстройка формальной модели производится по данным текущей и прогнозируемой информации о входных и выходных переменных системы.
Сложность, нестационарность и неопределенность экономико-социальных систем не позволяет использовать прямой и идентификационный подходы при проектировании методов адаптации, разработанные для технических систем. В технических системах, несмотря на различие в размерности физических величин управления и характеристик процесса, обычно можно отразить их взаимосвязь формальным образом как совокупность формализованных моделей.
Современные экономико-социальные системы отличаются большим количеством элементов и связей между ними, высокой степенью динамичности, наличием нефункциональных связей между элементами, воздействием различных по своему характеру помех [6]. Процессы, проистекающие в этих системах, плохо формализуемы. Поэтому задача синтеза оптимального управления решается в два этапа: строится программная (плановая) траектория и определяется управляющее воздействие, реализующее программу. С точки зрения систем экономико-социального типа эти этапы носят название “планирование” и “регулирование”. Планирование трактуется как определение оптимальной программы траектории управляемой экономико-социальной системой на конкретный период времени, а регулирование – как нахождение управляющих воздействий, которые направлены на устранение дестабилизирующих воздействий случайных возмущений, отклоняющих управляемую экономико-социальную систему от оптимальной программной траектории.
Описание динамических свойств экономико-социальных систем в формализованном виде практически невозможно, так как трудно указать функциональную взаимосвязь между состоянием и управлением. То есть невозможно определить параметры системы управления по параметрам объекта управления и, следовательно, нет возможности построить алгоритм адаптера. Это вызвано многими причинами. Одна из них – сложность процессов, проистекающих в экономико-социальных системах. В результате, не создавая модели системы управления в целом, строят модели планирования и регулирования. Связи управляющего органа и управляемого процесса отражают в них путем учета параметров, описывающих объект как таковой. Последние выступают в качестве параметров моделей задач планирования и регулирования. Именно по этим моделям исследуется характер влияния на план или регулирующее управление изменение параметров.
К другим причинам относится действие субъективных факторов, обусловленных участие человека в процессах экономико-социальных систем, который принимает решения в ходе выполнения работы. Многие факторы, характеризующие функционирование экономико-социальной системы, трудноизмеримы, а между некоторыми существуют качественные отношения. Кроме того, ход планируемого и регулируемого процесса, а также внешние воздействия на него нельзя точно предсказать из-за влияния случайных факторов. Для экономико-социальных систем характерна неопределенность, истинная и информационная. Первая – объясняется свойствами экономико-социальных процессов и внешней среды, вторая – неточностями измерения экономико-социальных процессов [1].
Таким образом, адаптивная модель управления экономико-социальными системами состоит из двух взаимосвязанных частей: адаптивной системы планирования и адаптивной системы регулирования, которые структурно представляют собой полную идентичность и состоят из следующих взаимосвязанных частей:
модель планирования (регулирования);
имитационная модель формирования процесса;
внутренний (имитационный) адаптер;
внешний (объектный) адаптер.
Внешний адаптер на основе анализа характеристик объекта и внешней среды выбирает модель задачи планирования, а также имитационную модель, осуществляя тем самым структурную адаптацию системы управления. Затем по результатам выполнения планов прошлых периодов и прошлых возмущающих воздействий он подстраивает параметры в модели планирования (регулирования) и имитационной модели, включающей имитационные модели объекта, среды и системы регулирования. По имитационной модели осуществляется реализация плана, и оцениваются потери, не позволяющие достичь потенциального эффекта. Имитация реализации плана выполняется несколько раз для получения статистически значимых оценок показателей плана. Если план с учетом возможностей его реализации приемлем, то он принимается к исполнению. В противном случае внутренний адаптер, основываясь на результатах имитации, подстраивает параметры модели планирования и модели регулирования, и работа схемы повторяется, начиная с пересчета плана при новых параметрах.
Список литературы
Гранберг А.Г. Математические модели социалистической экономики. – М.: Статистика, 1978.
Деревицкий Д.П., Фрадков А.Л., Прикладная теория дискретных адаптивных систем управления. – М.: Наука, 1981.
Математика и кибернетика в экономике. – М.: Экономика, 1975.
Политехнический словарь. Гл. редактор И.И.Артоболевский. М.: “Советская энциклопедия”, 1977.
Саридис Дж. Самоорганизующиеся стохастические системы управления. – М.: Наука, 1980.
Скурихин В.И., Забродский В.А., Копейченко Ю.В. Проектирование систем адаптивного управления производством. Х.: “Вища школа”, 1984.
Срагович В.Г. Адаптивное управление. – М.: Наука, 1981.
Фишберг П. Теория полезности для принятия решений. – М.: Наука, 1978.
Фомин В.Н., Фрадков А.Л., Якубович В.А. Адаптивное управление динамическими объектами. – М.: Наука, 1981.