Рассмотрим следующий вариант реализации комплекса территориально связанных систем.
Совокупность организационных социально-экономических систем является односвязной, основанной на результативном взаимодействии, межрегиональной, отраслевой.
В этом случае управление результативным взаимодействием осуществляется с учетом интегральных показателей основной и связанной системы:
|
|
− картографическая визуализация результатов |
|
ГИС-ориентированного |
|||||||||||||||||
, = 1, |
|
|
|
|
|
|
|
( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
мониторингового оценивания функционирования объектов основной системы |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
на основе значений |
|
|
|
|
|
|
|
( , ), |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
, |
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
|
|||
темы |
|
|
на основе значений показателей |
|
|
|
|
|
и объектов связанной сис- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
показателей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|||||
|
|
− фиксация результатов анализа интенсивности связей основной системы |
|||||||||||||||||||
и связанной с ней системы; |
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
− экспертный анализ интенсивности на основе ГИС-ориентированной |
|||||||||||||||||||
временной информации и с учетом |
|
|
|
вариантов перспективного плани- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
различных типов результатов деятель- |
|||||||||||||
рования объемных показателей (объемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ности всей совокупности объектов основной системы, передаваемых объектам |
|||||||||||||
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
, |
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
связанной системы внутри отраслевого кластера) с горизонтом планирования |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
[3]; |
|
|
|
варианта |
|
|
, наилучшим образом обес- |
|
|
|
|
|
на множестве |
|
|
|
|
||||
|
|
|
− выбор 1 |
|
|
|
основной и связанной с ней системы внутри от- |
||||||
печивающего взаимодействие |
|
|
|
|
|
||||||||
раслевого кластера [1]; |
|
= 1, |
|
|
|
||||||||
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
варианта между объекта |
|||
|
|
= 1, |
|
|
объемных показателей |
||||||||
|
|
|
− распределение |
||||||||||
|
|
|
|
|
внутри отраслевого кластера. |
|
|
|
|||||
Первые три этапа выполняются в рамках этапов предварительной обработки пространственно-временно информации, без обращения к алгоритмам интеллектуальной поддержки, последние требуют этого обращения и более эффективно реализуются путем сочетания экспертных и формализованных оценок.
Для алгоритмизации интеллектуальной поддержки на завершающих этапах используется структуризированная информация:
− временные ряды мониторингового оценивания функционирования ос-
новной системы по объемным показателям результативного взаимодействия |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
(1) |
|
− временные ряды |
результатов мониторингового оценивания показателей |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
функционирования связанной системы |
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
|||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
||
− коэффициенты |
|
|
|
|
и |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
(3) |
||
|
парной корреляции между показателями |
|
|
( ) |
( ) |
||||||||
за период мониторингового наблюдения |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
, |
|
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
− временные ряды прогнозных оценок объемных показателей основной |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
(4) |
|||||||||||||
системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, предложенные экс- |
||||||||||||||||||||||||||||
с горизонтом прогнозирования |
|
|
|
( + |
), |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( + |
1), … , |
|
|
|
( + |
|
), … , |
|
|
|
|
= 1, |
|
|
= |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1, ; |
|
|
|
|||||||||||||||
пертами для каждого |
|
|
|
|
го варианта, |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
), |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
( + 1), … , |
|
( + ), … , |
|
( + |
|
|
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
связанной системы |
|
|
|
|||||||||||
|
− временные ряды прогнозных оценок показателей |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
коэффициенты парной корреляции между экспертными и прогнозными |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
, + |
1 |
, |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
= 1, |
|
, |
= 1, . |
|
|
|
|
|
(6) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
оценками показателей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поддержки |
|
|
предлагается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Алгоритм интеллектуальной |
|
|
выполнять в сле- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
дующей последовательности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
− редукция |
нумерационного множества вариантов перспективного пла- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
|
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
||||||||||||||||||
нирования объемных показателей результативного взаимодействия |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
1 |
: |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
, + |
1 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
, , |
|
|
|
|
, |
|
|
|
; |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
= 1, |
|
|
= 1, |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
подмножество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по условию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
результативного |
|
взаимодействия |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
определение |
|
наилучшего |
варианта |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
по условию |
|
|
|
|
|
|
|
сочетания1 1 |
экспертных1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1, |
|
|
оценок и трансформации |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таким образом путем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
информационных ресурсов (1) – (6) на основе условий (7), (8) формируется оптимальный вариант перспективного планирования объемных показателей ос-
новной системы, обеспечивающий эффективное результативное взаимодейст- |
|||||||||||
|
|
|
, ( + |
), |
|
|
, |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вие со связанной системой внутри отраслевого кластера |
|
||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
Литература1 |
1 |
|
(9) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.Новосельцев, В.И. Системный анализ: современные концепции / В.И. Новосельцев.– Воронеж: Кварта, 2003. – 360 с.
2.Нечипоренко, В.И. Структурный анализ систем (эффективность и надежность) / В.И. Нечипоренко. – М.: Сов. радио, 1977. – 216 с.
3.Горячко, В.В. Оптимизация управления положением вуза в тейтинге на
основе ГИС-ориентированного мониторинго-рейтингового оценивания / В.В. Горячко, И.Я. Львович, О.Н. Чопоров // Экономика и менеджмент систем управления. 2017. №3(25). С.57-64.
4. Борзова, А.С. Территориально распределенное планирование потребности в выпускниках образовательных организаций гражданской авиации на основе прогностических оценок и ГИС-ориентированной информации / А.С. Борзова, В.Г. Ципенко // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2018. Т.21. №1.
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Россия
56
УДК 681.5
С.О. Сорокин
ОПТИМИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОДНОРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В МНОГОАСПЕКТНОЙ ЦИФРОВОЙ СРЕДЕ
Однородные объекты характеризуются целым рядом аспектов функционирования. Для управления результативностью их функционирования, ресурсным обеспечением требуется анализировать большие объемы данных, наиболее эффективной формой представления которых, является многоаспектная цифровая среда (МЦС). МЦС обеспечивает цифровую трансформацию характеристик всех аспектов функционирования однородных объектов и их взаимодействия с управляющим центром и внешней= 1, среды. В этом случае МЦС представляет собой сложную систему с аспектными уровнями. Постоянное развитие инструментов цифровизации требует проектирования обновленной МЦС за счет исключения неэффективных реализаций компонентов и включения их инновационных реализаций на альтернативной основе. Проектирование в таком случае−направленом на выбор инструментов цифровой трансформации на каждом уровне. Иерархичность и связанность уровней, необходимость удовлетворения требований управляющего центра к эффективности, качеству и надежности МФЦ определяют оптимизационный характер принятия проектных решений [1].
Предлагается реализовать процесс оптимального проектирования на основе последовательного применения процедур декомпозиции и агрегации. При этом декомпозиция интерпретируется как нисходящее проектирование путем формирования многоуровневой модели МФЦ, а агрегация – как восходящее проектирование путем выбора инструментов реализации элементов каждого уровня МФЦ. В качестве приемлемой конструкции многоуровневой модели МФЦ рассматривается бинарное дерево [2], а метода агрегации – метод оптимизации [1].
При нисходящем проектировании бинарной модели МЦС используем классификационную схему, приведенную в [3] и описания ряда решений по
цифровой |
трансформации [4,5]. В этом случае бинарная декомпозиция аспектов |
|||||
|
цифровизации осуществляется на следующих условиях: |
|||||
|
= 1 |
− |
МЦС; |
|
|
|
|
интерфункциональные и интрафункциональные аспекты; |
|||||
|
= 2 |
− |
интерфункциональные аспекты: аспекты взаимодействия с |
|||
|
= 3 |
− |
управляющим центром и внешней средой; |
|||
|
= 4 |
− |
интрафункциональные аспекты: технологические и когни- |
|||
|
и |
|
= 2: |
|
||
|
|
|
тивные аспекты; |
|
||
|
|
|
все аспекты |
|
требующие мониторингового оценивания |
|
|
|
|
|
определяющие распределение ресурсного обеспечения; |
||
57
= 5 − |
требующие мониторингового оценивания: |
|
||
аспекты оценивания эффективности деятельности однород- |
||||
|
ного объекта и аспекты административного контроля, опре- |
|||
= 6 − |
деляющие распределение ресурсного обеспечения: на функ- |
|||
ционирование и развитие однородного объекта; |
|
|||
аспекты оценивания эффективности деятельности: количе- |
||||
ственные и визуальные, |
|
|
|
|
= 7 − |
аспекты административного контроля: документарные и от- |
|||
раженные в информационных ресурсах; |
|
|
||
количественные аспекты оценивания эффективности: поро- |
||||
говые и интегральные, |
|
|
|
|
|
визуальные аспекты: диаграммные и картографические. |
|||
|
|
|
= 1,8 |
|
Структура бинарной модели МЦС представлена на рисунке. |
||||
Агрегация этих множеств по ветвям с номером |
|
должна обеспечи- |
||
вать наилучший вариант решения в соответствии с |
требованиями управляюще- |
|||
|
|
|
||
го центра к количественному и визуальному оцениванию эффективности деятельности однородного объекта.
|
|
|
Для формирования оптимизационной модели агрегации введем следую- |
|||||||||||||||||||||||||||
щие альтернативные переменн |
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
|||||||||||||||
′ |
6 |
|
|
|
|
|
|
альтернативный |
вариант |
1, |
|
|
, |
|
|
|||||||||||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 6 |
|
|
16 |
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0, в противном случае, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= 1, |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 6 |
|
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
|
альтернативный вариант |
|
|
1, |
|
, |
|
|
|
|||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
0, в противном случае, |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= 1, |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пасности, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1), (2) при расчете количествен- |
|||||||||||
|
|
|
В зависимости от значений переменных2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
ных показателей |
|
|
|
|
, характеризующих требования надежности, |
безо- |
||||||||||||||||||||||||
есть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
= 1, 2 6 = 1, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
производительности, стоимости и т.п., используются значения соот- |
||||||||||||||||||||||||
ветствующих характеристик |
|
|
варианта, для которого |
|
′ |
′ |
|
то |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
При постановке |
задачи |
|
′ |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3) |
|||||||||
|
|
|
оптимальной агрегации показатели (3) разделяют- |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
6 |
2 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ся на две группы. Первая группа – те, к которым предъявляются экстремальные |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
[9] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, |
, вторая – те, к которым предъявляются граничные требо- |
|||||||||||||||||||||||||
требования |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
вания |
|
|
|
|
|
|
.1Задача оптимизации на множестве оптимизируемых пере- |
|||||||||||||||||||||||
менных (1), (2)2 |
запишется следующим образом: |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1′ 6 |
|
2′ 6 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
58
2 |
2 |
1 |
1′ 6 |
2′ 6 |
16 |
2 2 |
|
2 1 2 |
|
|
|
|
1 6 |
0, |
16 |
(4) |
|||
|
|
|
′ |
|
|
|
|
||
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
Предлагается |
2 |
6 |
|
6 |
|
6 |
|
||
с |
|
|
2 |
2 |
|
||||
|
|
|
использованием оптимизационной модели (4) осуществ- |
||||||
лять направленный рандомизированный0, |
поиск по случайным реализациям пе- |
||||||||
ременных (1), (2).
Структура бинарной МЦС
59