Использование механизма адаптивного управления открытыми системами для оценки влияния инвестиций на результаты деятельности АПК

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЗМА АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОТКРЫТЫМИ СИСТЕМАМИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ИНВЕСТИЦИЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АПК

УДК 539.3:534:532.5

08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики (экономические науки)

Лаптев Владимир Николаевич

к.т.н., доцент

Лукьяненко Татьяна Викторовна

к.т.н., доцент

Фешина Елена Васильевна,

кандидат педагогических наук, доцент кафедры компьютерных технологий и систем

Для оценки влияния инвестиций на результаты деятельности АПК используется механизм адаптивного управления открытыми системами

Ключевые слова: АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА, МЕХАНИЗМ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ, МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ, АСК-АНАЛИЗ

We use an adaptive management system for open systems to assess the impact of investments on the results of the Agro-industrial complex

Keywords: AUTOMATED SYSTEM ANALYSIS, OPEN SYSTEM, ADAPTIVE MANAGEMENT MECHANISM, MATHEMATICAL MANAGEMENT MODELS, ASC-ANALYSIS

инвестиции информационные технологии агропромышленный комплекс

Представление непрерывного процесса стоп- кадрового взаимодействия ОС (открытой системы / у нас это АПК/) с изменяющейся внешней средой (С) как взаимодействия обобщенной (Y(x) - непрерывной) и частных (Y_m(x_n) - дискретных) 2-х мерных математических моделей управления ОС, составляющих матрицу типовых знаний /МТЗ/ (рисунок 1).

Y(x) = ?^M_m=1Y_m(x_n) + е, Y_m(x_n) = R_q ?С_k (1)

где m и n чаще всего изменяются от 1 до N , а е - допустимая погрешность.

МТЗ в типичных для ОС ситуациях позволяет с помощью дискретного преобразования Фурье (ДПФ) автоматически вычислять спектр круговых частот щ₁, …, щ_q, идентичных собственнымкруговым частотам щ_q функциональных элементов (ФЭ_q). Их синхронная работа и создает «эффект системы» R_q, уравновешивающий интегральное воздействие извне С_k в типичном для ОС текущем стоп-кадре их взаимодействия (R_q=С_k). Такой положительный конечный результат (+Кр_q) при +Кр_q=R_q=С_k, обеспечивает выживание ОС. В случае не типичного для АПК стоп-кадрового воздействия (R_q?С_k) его руководство, опираясь на свой или чужой естественный интеллект (ЕИ), т.е. само или с помощью новейших достижений науки и техники может оптимизировать или полностью пересчитать МТЗ с учетом не типичности одну, несколько Y^opt_m(x_n) или даже всех ее частные модели путемсоздания новойY^new_m(x_n) стоп-кадровых взаимодействий ОС_m -С_k.

Актуальность работы обусловлена повышением выживания АПК в конкретном стоп-кадре (ОС_m -С_k) изменяющегося мира, а значимость и научная новизна такого подхода состоит в разработке новых неординарных методологических положений и инструментария, существенно улучшающих качество исследования влияния инвестиций на позитивные результаты деятельности АПК за счет создания информационной технологии (ИТ), обеспечивающей в реальном масштабе времени (РМВ) отслеживание влияния реальных инвестиций на результаты деятельности АПК в типовых и не типовых ситуациях.

Достижение указанной цели связано с поэтапным решением задач:

1) обоснования актуальности достижения поставленной цели (+Кр);

2) исследования МАУ АПК с позиций теории функциональных систем (ТФС) П.К. Анохина и установление критерия его эффективной работы с учетом влияния инвестиций на результаты деятельности ОС;

3) разработки обобщеннойY(x) ичастных Y_m(x_n) моделей МАУ АПК, обеспечивающих его функционирование и развитие в изменяющейся внешней среде, в типичных и нетипичных ситуациях;

4) уточнение технологии исследование влияния инвестиций на результаты деятельности ОС (АПК) с учетом новейших достижений в области естественного и искусственного интеллекта, идей конкретной математики, системно-когнитивного и спектрального анализов, теории рядов Фурье, дискретного и интегрального преобразования Фурье и закона резонанса.

5) проведения структуризации и формализации предметной области, разработка классификационных и описательных шкал, градаций для данных используемых в МТЗ;

6) осуществления синтеза и верификации всех частных моделей Y_m(x_n) с учетом разного рода инвестиционных ограничений, их влияния на

результативность АПК и перспектив его развития;

7) численное решение конкретных задач влияния инвестиций на результаты деятельности АПК с помощью усовершенствования МАУ АПК.

8)разработки пользовательского алгоритма исследования влияния инвестиций на результаты деятельности АПК на базе «Эйдос-АСА».

Актуальность данного исследования состоит в том, что цель инвесторов - получение максимальной прибыли от вложенных ими денежных средств, находится в противоречии с целью деятельности любого АПК - обеспечение его успешного функционирования и развития в постоянно изменяющейся социально-экономической среде. С позиций теории управления социально-экономическими системами (СЭС) - у нас это АПК, от управления деятельностью которых требуются позитивные конечные результаты, обеспечивающие их успешное функционирование (четкую работу в типичных ситуациях) и развитие (успешную адаптацию к изменениям внешней среды), а управляющими факторами - прибыльные для инвесторов инвестиционные проекты. Цель исследования - разработка математических моделей и методов эффективного их использования, для разрешения указанного противоречия путем поиска средств и методов его смягчения в гуманистическом варианте.

Основные этапы управленческих решений по исследуемой проблеме:

1) планирование инвестиций необходимо осуществлять исходя из наличной МТЗ Y_m(x_n), при условии ее безубыточности для инвесторов;

2) оптимизации МАУ АПК - это создание Y^opt_m(x_n) обеспечивающих увеличение объемов инвестиций и автоматическое повышение эффективности работы АПК по этим моделям;

3) построение новой МТЗ Y^new_m(x_n), обеспечивающей кардинальное улучшение влияние объема инвестиций на позитивные конечные результаты (+КР) деятельности АПК по схеме ЗНАНИЯ >УМЕНИЯ >НАВЫКИ. Здесь знания - это текущая МТЗ, автоматически реализующая все Y_m(x_n), умение - это способность руководителя обеспечивать автоматическую реализацию Y^opt_m(x_n), а навыки - это новая МТЗ, где Y^new_m(x_n) реализуются автоматически (без вмешательства человека).

Такой МАУ АПК нужен потому, что в современном информационном обществе (ИО) остро стоит вопрос о необходимости научного прорыва в повышении коэффициента полезного действия (КПД) МАУ ОС. Пока известен только один такой МАУ ОС - это МАУ поведением человека, коллективами людей до совершенства отработанный природой и земной цивилизацией. Это весьма оригинальный механизм, способный быстро:

а) идентифицировать текущий стоп-кадр Y_k(x_n) взаимодействия человека с окружающей его внешней средой (то есть устанавливать его сходство с одной из типовых моделей, Y_m(x_n), хранящихся в памяти ОС) и

б) создавать Y^opt_m(x_n), Y^new_m(x_n), а затем реализовывать их cдолжными «эффектами системы», обеспечивающими выживание ОС в новых для них условиях [3].

Только человек, опираясь на свой естественный интеллект (ЕИ), его творческие озарения, достижения науки и техники, способен находить «работающие» модели Y^opt_m(x_n) и Y^new_m(x_n) и технологии их эффективной реализации. Затем с помощью новейшей вычислительной техники и средств связи, относящихся к искусственному интеллекту (ИИ), быстро доводит их до должного автоматизма.

Пока только механизм адаптивного управления человеком (идеальной открытой системой) способен четко реализовать, нужные для его выживания, виды управленческой деятельности:

а) быструю параллельную работу разнотипных рецепторов при фиксации ими различных конкретных единичных сигналов (энергетических импульсов или химических веществ) поступающих извне и от внутренних органов и передачу их в центральную нервную систему (ЦНС);

б) единообразное упорядочивание n этих элементарных сигналов в однотипные 2-х мерные линейки, приведенные к безразмерному виду, для идентификации (установления сходства) в мозгу человека текущего сигнала Y_k(x_n) с одним из типичных сигналов Y_m(x_n), хранящихся в его памяти;

в) установление сходства осуществляется через сличение Y_k(x_n) со всеми типовыми моделями Y_m(x_n), хранящимися в памяти ОС, по критерию

¦Y_m(x_n) -Y_m(x_n)¦? е и ?x_n=¦x_n+1 - x_n¦/N, (2)

на интервале [0, 1] изменения дискретных значений изменения ?x_n

г) известно, что любой периодический сигнал можно разложить на синусоиды различных частот и, наоборот, посредством соответствующего сложения синусоид с различными частотами можно синтезировать сигнал любой формы. С помощью такого дискретного преобразования Фурье, можно любую непрерывную функциюY(x) на отрезке [0, 1]разложить в непрерывный тригонометрический ряд, последний в интервале -T/2 <t<T/2 разлагается в тригонометрический ряд Фурье (1) помощью действительных или комплексных чисел в виде:

^{? ? iщ}₀^nt

Y(t) = a₀/2+?(a_ncosщ₀ntnt+b_nsinщ₀nt) = ?с_ne ,

_{n=-? n=-?} (3)

^{T/2 iщ}₀^nt

с_n=1/T ?Y(t)edt - комплексныекоэффициентыY(t), n = 0,1, … , щ₀=2р/T.

_-T/2

где щ₀ - основная круговая, а щ_n - частные частотыфункции Y(t);

^{T/2 T/2 T/2}

a_n= 2/Т ? Y(t)cos щ₀ntdt; b_n =2/Т ? Y(t)cos щ₀ntdt; c_n=(a_n-ib_n)/2=1/Т ? Y(t)e^-iщ0nt. ^{-T/2 -T/2 -T/2}

С помощью модели Y_m(x_n) мозг вычисляет спектр круговых частот щ₁, …, щ_q, идентичных собственным круговым частотам функциональных элементов (ФЭ), используемых в создании соответствующего ей «эффекта системы»;

д) сличает полученный +Кр с требуемым. Если они совпадают, то текущий стоп-кадровый управленческий цикл заканчивается, иначе мозг пытается запустить модель, ближайшую по своим качествам к предыдущей модели;

е) быстрое получение полезного приспособительного результата его деятельности (поведения) в изменяющемся мире - главный показатель интеллектуальной силы человеческого разума.

Человек - это самая совершенная открытая система. Только он в своей деятельности использует МАУ ОС, кратко описанный выше. Он через череду стоп-кадровых взаимодействий с внешней средой обменивается с ней веществом, энергией и сигналами. Сигналы управления используются им для управления своим поведением.

В этом четко прослеживается связь успешной деятельности человека с деятельностью АПК, глобальная цель которого как ОС - успешное выживание (функционирование и развитие) в изменяющейся социально-экономической среде. Государственное управление АПК осуществляется через инвестиции (инвестиционное управление), а критерием оценки степени гуманистической ориентации государственной экономики является позитивное влияние инвестиций на деятельность АПК. Инвестиционное управление производством в демократическом государстве преследует социальные цели, поэтому некоторые инвестиционные проекты могут быть для него убыточными и в тоже время необходимыми для достижения глобальной социальной цели.

Таким образом, в рыночной экономике система инвестирования государственного производства и имеет 2 контура:

1) контур создания ресурсного (финансового) потенциала и

2) контур инвестиционного управления.

Первый контур создается с помощью законов о налогах и таможенных сборах и качественной работой контролирующих и исполнительных органов. Второй контур содержит государственный механизм распределения инвестиций через эффективное распределение государственных и привлеченных финансовых ресурсов.

Поэтому система государственного инвестиционного управления АПК требует специального исследования и разработки специального инструментария инвестиционного управления для АПК. Им и посвящена экономическая составляющая данного Проекта.

Анализ специальной экономической литературы показал, что среди ученых и практиков отсутствует единое мнение по вопросам связанных с инвестиционным управлением АПК. Разнообразие точек зрения по исследуемой проблеме отражает всю сложность и многогранность данной темы.

Научная новизна исследования состоит в теоретическом уточнении проблемы и разработки новых методологических и технологических основ функционирования и развития АПК через его экономическую составляющую - инвестиции. Предполагается получить:

1) теоретическое обоснование научной концепции инвестиционного управления АПК в условиях рыночной экономики (на базе МАУ ОС);

2) единый интегральный критерий оценки деятельности АПК, отражающий эффективность управления им и информационно-когнитивный модель МАУ АПК;

3) механизм достоверного экономического обоснования, как текущего, так и перспективы инвестирования в АПК;

4) улучшенные методологии АСК-анализа и технологию его инструментальных средств;

5) комплексный метод государственного инвестиционного управления АПК по критерию его результативной деятельности;

6) методологические основы инвестиционного управления АПК, включающие в себя методики:

а) использования алгоритма инвестиционной оптимизации структур АПК;

б) предварительного отбора АПК - участников инвестиционного процесса;

в) заключительного отбора участников для реализации государственной инвестиционной программы (для Краснодарского края);

г) уточнения понятия «эффекта системы».

В работе применены следующие методологические принципы:

1) комплексное применение автоматизированного системного анализа (АСА), АСК-анализа, концептуальные положения экономической теории, а также труды отечественных и зарубежных ученых в области теории систем, системного и экономического анализа.

До сих пор пока никто осознанно не использует конкретную математику как основание информатики в управлении ОС. Различные аспекты управления открытыми системами исследовались несколькими поколениями ученых. Существенный вклад в развитие современной теоретико-методологической базы управления развитием ОС (в том числе и в АПК) внесли труды П.К. Анохина [1], Т.П. Барановской [2], В.Н. Лаптева, Е.В. Луценко [3], Т.Сато [4] и И.П. Стабина [5].

Из трудов этих ученых следует, что по своей природе все ОС научно-технического и социально-экономического типа являются сложными многопараметрическими нелинейными динамическими системами, в состав которых входят десятки, а иногда и сотни подразделений различных направлений деятельности.

Управление функционированием и развитием ОС на уровне современных требований невозможно без применения адекватных математических методов поддержки принятия решений и обеспечения последними должных «эффектов системы», способствующих успешному функционированию и развитию ОС.

Применяемые математические методы должны эффективно работать с большими объемами данных в условиях их неполноты и зашумленности, обеспечивать корректную совместную сопоставимую количественную обработку разнородных по своей природе факторов, измеряемых в различных типах шкал и различных единицах измерения.

Эти особенности ОС как объектов управления создают математические проблемы в разработке обобщенной и частных математических моделей. В рамках классических теории систем автоматического управления (САУ) и автоматизированных систем управления (АСУ) эти проблемы представляются сложно разрешимыми. К тому же САУ предполагают управление без непосредственного участия человека в процессе принятия решения, а к ОС такой подход не приемлем. Применение классических методов управления наталкивается на ряд сложностей, из-за необходимости постоянного развития знаний и технологий в области эффективного функционирования и развития ОС, а использование существенных упрощающих допущений при управлении ими, ставят под вопрос адекватность моделей и механизмов их реализации.

Все эти обстоятельства и обосновывают актуальность проблемы разработки общей и частных математических моделей, методик и инструментария быстрой реализации таких моделей, обеспечивающих решения частных задач управления ОС, как единой сложной многопараметрической нелинейной системой успешно выживающей в постоянно изменяющейся внешней среде. Постановке и решению этих теоретических и прикладных вопросов и посвящен данный проект, что и делает его актуальным.

Таким образом, разработка научной темы «Исследование влияния инвестиций на результаты деятельности АПК с использованиемавторского информационно-когнитивного механизма адаптивного управления открытыми системами» и доведение ее до уровня инновационной технологии, является необходимым условием для достижения цели описанного выше проекта.

Литература

1.Анохин П.К. Избранные труды. Философские аспекты теории функциональных систем. - М.: Наука, 1978. 400 с.

2.Барановская Т.П. Информационные системы и технологии в экономике: учебник. / Т.П. Барановская, В.И. Лойко, М.И. Семенова, А.И. Трубилин; Под ред. В.И. Лойко. - М.: Финансы и статистика, 2003. - 416 с.

3.Лаптев В.Н. Автоматизированный системно-когнитивный анализ и система «Эйдос» в правоохранительной сфере: монография / В.Н.Лаптев, Г.М. Меретуков, Е.В. Луценко, В.Г. Третьяк, И.Л. Наприев. - Краснодар: КубГАУ, 2017.- 634с. ISBN 978-5-00097-226-7. http://elibrary.ru/item.asp?id=28135358

4.Сато Ю. Без паники. Цифровая обработка сигналов / Ю.Сато - М.: Додэка-ХХI, 2010. - 176 c.

5.Стабин И.П. Автоматизированный системный анализ / И.П. Стабин, В.С. Моисеева - М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

6.Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. анализ оборота капитала и цены на готовую продукцию в интегрированных объединениях апк // Аршинов Г.А., Лаптев С.В., Аршинов В.Г. Новые технологии. 2018. № 4. С. 96-101.

7.Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. математическое моделирование отношений партнеров в современных формах интеграции сельскохозяйственных товаропроизводителей и перерабатывающих предприятий // Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 130. С. 1137-1159.

8.Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В.анализ условий образования эффективных объединений предприятий молочного подкомплексаапк// Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 132. С. 128-155.

9.Лаптев С.В.постановка курса "web-технологии в идентификации систем" // Лаптев С.В. В сборнике: качество современных образовательных услуг - основа конкурентоспособности вуза. сборник статей по материалам межфакультетской учебно-методической конференции. Ответственный за выпуск М. В. Шаталова . 2016. С. 298-300.

10.Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. анализ современных форм интеграции сельскохозяйственных товаропроизводителей и перерабатывающих предприятий апк// Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 123. С. 1392-1421.

11.Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. причины, препятствующие созданию эффективных объединений предприятий молочного подкомплексаапк// Аршинов Г.А., Лойко В.И., Аршинов В.Г., Лаптев В.Н., Лаптев С.В. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 123. С. 1422-1443.

12.Аршинов Г.А., Лаптев С.В.математическое моделирование экономической деятельности перерабатывающих предприятий // Аршинов Г.А., Лаптев С.В. В сборнике: Математические методы и информационно-технические средства. материалы IX Всероссийской научно-практической конференции. редколлегия: И.Н. Старостенко ответственный редактор, С.А. Вызулин, Е.В. Михайленко, Ю.Н. Сопильняк. 2013. С. 24-27.

13.Степанов В.В., Аршинов Г.А., Лаптев С.В., Мануйлов И.А.нелинейная математическая модель ценообразования продукции перерабатывающего предприятия// Степанов В.В., Аршинов Г.А., Лаптев С.В., Мануйлов И.А. В сборнике: Автоматизированные информационные и электроэнергетические системы. Материалы II Межвузовской научно-практической конференции. ФГБОУ ВПО КубГТУ. 2012. С. 38-40.

14.Аршинов Г.А., Лаптев С.В., Мануйлов И.А.математическое моделирование управления ценообразованием продукциипредприятия // Аршинов Г.А., Лаптев С.В., Мануйлов И.А. В сборнике: Математические методы и информационно-технические средства. Труды VIII Всероссийской научно-практической конференции. Министерство внутренних дел Российской Федерации, Краснодарский университет; редакционная коллегия: Н.Н. Фролов, Е.В. Михайленко, И.Н. Старостенко. 2012. С. 7-8.

15.Аршинов В.Г., Лаптев С.В.математическое моделирование интеграционных процессов в АПК // Аршинов В.Г., Лаптев С.В. в сборнике: математические методы и информационно-технические средства. ii всероссийская научно-практическая конференция. 2006. С. 5-6.

16.Аршинов В.Г., Лаптев С.В.вфункция скорости спроса и оборот вложенного капитала в интеграционных структурах АПК // Аршинов В.Г., Лаптев С.В. в сборнике: математические методы и информационно-технические средства. ii всероссийская научно-практическая конференция. 2006. С. 7-9.

Размещено на Allbest.ru