Необхідні теоретичні відомості

Економічна кібернетика базується на теорії управління і володіє такими інструментами, як економіко – математичне моделювання, сучасними інформаційними технологіями і пов’язана з багатьма економічними дисциплінами (економічною теорією, менеджментом, макро – та мікроекономікою і т. ін..).

Економічна кібернетика реалізує системний підхід до вивчення соціально – економічних структур – від окремого об’єкту господарювання до національної економіки в цілому і дозволяє вирішувати складні проблеми їх функціонування та розвитку. Тому знання з економічної кібернетики є важливою складовою фахової освіти сучасного економіста.

Об’єктом кібернетики є складні динамічні системи. Предметом — інформаційні процеси, пов’язані з управлінням такими системами. Метою вивчення — створення принципів, методів і засобів для досягнення найбільш ефективних у тому чи іншому сенсі результатів управління.

Кібернетика – це наука про загальні закономірності, принципи і методи управління в різних галузях матеріального світу – техніці, біології, суспільстві.

Предметом вивчення в цих системах є управління, що розуміється як процес збору, зберігання, передачі і переробки інформації.

Економічна кібернетика оперує також і якісними показниками, які впливають на процес функціонування складних економічних систем. До таких показників відносяться принципи зовнішнього доповнення і необхідності зворотного зв’язку в управлінні, дотримання закону достатньої різноманітності. До якісних факторів можна віднести системний підхід до управління економічними підрозділами підприємств, структурних утворень і т. ін..

Економічна кібернетика дозволяє сучасним економістам виконувати на високому рівні і з високою якістю функції управління і планування виробничо–технологічними процесами, фінансами, матеріально–технічним забезпеченням, виробництвом і збутом продукції.

Основні поняття кібернетики — «система», «моделювання», «управління», «інформація» і «зворотний зв’язок».

Система представляє собою цілісне утворення, яке складається з окремих частин. З відкриттям систем до них постійно зростає інтерес з метою більш глибше зрозуміти їх властивості, закони та принципи функціонування і розвитку. Дослідження систем дозволило зробити і створити системи у різних галузях людської діяльності: виробництві, економіці, гуманітарній сфері і т. ін.

Система – це сукупність об’єктів довільної форми та змісту, взаємно пов’язаних між собою і об’єднаних певною регулярною взаємодією.

Система складається із сукупності об’єктів, які називаються елементами системи.

Системи класифікуються так:

1) за природою елементів: реальні (фізичні), абстрактні;

2) за походженням елементів: природні, штучні;

3) за тривалістю існування: постійні, тимчасові;

4) за мінливістю властивостей та поводження: статичні, динамічні, стохастичні, детерміновані;

5) за ступенем складності: прості, складні, великі;

6) за ступенем стійкості: стійкі (рівноважні), не рівноважні;

7) за реакцією на збурувальні впливи: активні, пасивні;

8) за характером поводження: з управлінням, без управління;

9) за ступнем участі в реалізації управлінських впливів людей: технічні, людино-машинні, організаційні, соціально-економічні;

10) за ступнем зв’язку із зовнішнім середовищем: відкриті, закриті.

До простих систем можна віднести системи, які мають просту структуру і виконують обмежений перелік не складних функцій.

Складні системи мають велику кількість взаємопов’язаних і взаємодіючих частин, відповідно мають складну структуру і використовують певну достатньо складну функцію, або декілька складних функцій.

Моделювання як метод наукового пізнання виникло у зв’язку з необхідністю розв’язування завдань, які з тих чи інших причин не можуть бути розв’язані безпосередньо. Модель (від латинського modulus – міра) – це заміщував об’єкта дослідження, що знаходиться з ним в такій відповідності, яка дозволяє отримати нове знання про цей об’єкт. Основними відмінностям між моделлю та дійсністю є скінченність, спрощеність та наближеність моделі. Модель подібна до об’єкта-оригіналу скінченою кількістю відношень – що й є аспектом скінченності реальних моделей. Подібність моделі до оригіналу завжди неповна, тобто модель лише приблизно відображає деякі властивості оригіналу. Основна функція моделі – це засіб пізнання. Відповідно до неї розрізняють наступні похідні функції моделей: засіб осмислення дійсності, засіб спілкування, засіб навчання та тренування, інструмент прогнозування, засіб постановки та проведення експериментів. Класифікація моделей проводиться за різними класифікаційними ознаками: сутність визначеності, область зміни параметрів та змінних моделі, фактор часу, засоби опису та оцінки, природа моделей.

Планування можна уявити як неперервний та інколи нерегулярний цикл мислення та дій який допомагає побудувати більш надійні та ефективні системи. Планування саме собою теж є системою, яка має призначення (досягнути бажаної мети), функції (дослідити середовище, ситуації, структуру, обрати альтернативи та оцінити дії), потоки (інформації між користувачами та фахівцями зі складання планів) та структуру (спільний план, в межах якого спеціаліст з планування наближає найбільш ймовірний та бажаний результати, використовуючи навчання та зворотний зв'язок у формі висловлювань та даних для переоцінки результатів).

Розрізняють формальну, інкрементальна та системну філософії планування.

При формальному плануванніобласть проблеми звужується з метою уможливлення застосування кількісних моделей та техніки оптимізації. Структурування проблеми вимагає наступного: 1) визначити або класифікувати проблеми за категоріями; 2) ідентифікувати змінні або фактори, включаючи людей, політики та інші проблеми, що діють або знаходяться під дією проблеми, що розглядається; 3) оцінити взаємні зв’язки між ними.

В інкрементальному плануванніпорівняльна важливість не пояснюється, не залучаються формальні методи для синтезу суб’єктивних оцінок відносної важливості. Домовленості та компроміси інкрементального підходу звертають увагу насамперед, на альтернативні плани, а не на критерії, що використовуються для їх оцінки.

У випадках системного плануванняпрагнуть до взаємодії з зовнішнім середовищем, враховуючи невизначеність у розвитку певних процесів. У системному планування проблеми не розв’язуються на певний період часу, а постійно розв’язуються та перевизначаються шляхом навчання. Планування розуміється не як дискретна діяльність, а як процес, що неперервно розвивається. У системному плануванні проблеми визначаються не лише за допомогою об’єктивних факторів, тобто одні й ті ж «факти» можуть по-різному інтерпретуватись авторами.

Стратегічне планування є процесом проектування ймовірного або логічного майбутнього (узагальненого сценарію) та ідеалізованих бажаних майбутніх станів. Всі плани мають три компоненти – початковий стан, мета (або остаточний стан), засоби, що зв’язують ці два стани. Мета процесу планування – поєднати ці процеси з найбільшою ефективністю.

Перша ціль –це ціль логічна, яка має бути досягнута, при постановці якої

Ключем до розуміння процесів стратегічного планування є сценарій як гіпотетичний результат, що сприймається та визначається за допомогою деяких припущень про наявні майбутні тенденції. Дослідницький сценарій йде від дійсності до майбутнього, реалізуючи логічну послідовність подій, що породжені компонентами системи, яка досліджується. Попереджуючий сценарій починається від майбутнього стану і рухається до дійсності з метою виявлення впливів та дій, які потрібні для реалізації бажаної мети.

Прямий процес(процес, що проектується) починається з малої кількості політик планування та продукує множину можливих результатів, а обернений (бажаний) починається з малого числа бажаних результатів та продукує множину варіантів політик.

Процес планування в прямому напрямку починається з визначення мети планування і побудови ієрархії прямого процесу. Методом оцінювання наслідків прийнятих рішень при прямому процесі планування є кількісна оцінка сценаріїв за множиною критеріїв з використанням шкали різниць. Перехід до зворотного процесу здійснюється внаслідок того, що в узагальненому сценарії перетинаються суперечливі інтереси акторів. У результаті може бути отриманий ослаблений варіант того, що кожний актор хоче бачити в якості сценарію-результату.

Визначення бажаних сценаріїв одним експертом,можливим є використання наступних стратегій:

- побудова нової ієрархії системи, яка повністю або частково відрізняється від ієрархії попереднього прямого процесу з попередніми альтернативами;

- визначення бажаних сценаріїв за результатами оцінювання прибутків і витрат, які очікуються від реалізації кожного сценарію;

- використання ієрархії попереднього прямого процесу планування і матриці попарних порівнянь альтернатив-сценаріїв із зазначеннями експертних оцінок цієї ієрархії, зі зміненими ваговими коефіцієнтами елементів ієрархічних рівнів, крім рівня альтернатив;

- визначення пріоритету бажаних сценаріїв за результатами оцінювання припущень щодо наслідків від реалізації кожного сценарію, який розглядається.

У випадку проведення дослідження по плануванню в ієрархічних системах з декількома акторами дослідження по плануванню проводить незалежний експерт або побудова ієрархії і проведення досліджень на ній здійснюється одним або декількома акторами, які є в ієрархії, що розглядається. Проведення досліджень на ієрархічних системах незалежними експертами дозволяє формувати об’єктивніші і ефективніші бажані сценарії, ніж проведення аналогічних досліджень зацікавленими акторами. В реальних практичних ситуаціях опрацювання бажаних сценаріїв здійснюється з використанням обох процедур.

 

Приклади вирішення завдань:

1. Нехай структура представлена у вигляді наступного графа з орієнтованими та неорієнтованим дугами. Побудувати матрицю суміжностей.

Рисунок 1 – Граф структурної схеми

Розв’язок.

Неорієнтовані дуги можна замінити парою орієнтованих, скерованих у протилежний напрямок, і представити граф ц вигляді матриці суміжностей вершини , в яких =1, якщо в графі є ребро (i,j) від i-ї до j-ї вершини, і =0, якщо немає.

Отже матричне представлення буде таким:

V=

Рисунок 2 – Матриця суміжностей для даного графа

2. Для наведеного графу структурної схеми знайти ізольовані, висячі вершини та тупикові.

 

Рисунок 3 – Граф для прикладу топологічного аналізі

Розв’язок.

При досліджені структури особливе значення має виявлення елементів, що відповідають ізольованим, висячим та тупиковим вершинам графу. В ізольовані не входить та не виходить ні одна дуга, у висячі вершини неможливо потрапити ні з якої вершини, а з тупикових вершин неможливо потрапити до інших вершин графа.

У наведеному прикладі вершина 9 є ізольованою, 1 та 5 – висячі, 6 та 8 – тупики.

Наявність ізольованих вершин свідчить про помилки, які зроблені в процесі формування чи описання структури, оскільки система є цілісним об’єктом, елементами якого повинні бути взаємопов’язаними. Висячі та тупикові вершини повинні відповідати вхідним та вихідним елементам системи, через які здійснюється процес її взаємодії з зовнішнім середовищем.

3. Опишіть об’єкт як систему – університет.

Розв’язок.

Етапи проведення системного аналіз:

1) визначити мету, функції та призначення системи;

2) описати елементів системи;

3) визначити зв'язок між елементами системи;

4) надати характеристику структури системи;

5) визначити взаємозв’язок із зовнішнім середовищем;

6) визначити до якого виду відноситься система;

7) визначити яким способом здійснюється керування системою.

Тепер опишемо наш об’єкт як систему. Метою даної системи є надання повної вищої освіти абітурієнтам по різним спеціальностям та перепідготовка кадрів. Елементами системи є: ректорат, деканати, професорсько-викладацький склад, студенти, аспіранти. Зв’язки між цими елементами будуть двох типів, а саме інформаційні і комунікаційні, при чому домінуючими є саме інформаційні зв’язки. Структура даної системи – ієрархічна тобто дії в одному напрямку виявляють набагато більший вплив аніж в оберненому. За способом взаємодії із зовнішнім середовищем це відкрита система, тобто середовище впливає на систему, а вона в свою чергу впливає на нього (середовище). Даної система створена людиною (нежива) і керування здійснюється комбінованим способом.

 

4. Побудуйте модель «чорної скриньки» для такої системи, як комерційне підприємство.

Розв’язок.

Для побудови моделі «чорної скриньки» необхідно визначити входи і виходи системи. Вхід системи – це канали, за допомогою яких зовнішнє середовище впливає на систему. Із зовнішнього середовища до системи надходять інформація, енергія, речовина. Вихід системи – це канали впливу системи на зовнішнє середовище. Тобто для даної системи входами будуть: сировина, мета ріали для виготовлення продукції, електроенергія для виробничих потужностей; вплив нормативно-правового забезпечення на діяльність підприємства; державна політика та стабільність соціально-економічного розвитку. Виходами є: виготовлена продукція; підвищення рівня конкурентоспроможності в регіоні; зниження ціни на споріднені товари та ін.

5. Приклад гомоморфного та ізоморфного відображення моделей.

Ізоморфне відображення (рис. 4): ізоморфізм – це співвідношення між системами тотожної структури. Між елементами та відношеннями системи існує взаємно однозначне відображення – кожному елементу та відношенню однієї системи відповідає один і тільки один елемент (та відношення) іншої та навпаки.

Так між системами S_a та S_b існує ізоморфізм – при цьому відповідно відображаються елементи S_a в S_b: A<=>d, B<=>a, C<=>d, D<=>c, E<=>f, G<=> e, F<=>h, H<=>g та відповідно відображаються один до одного зв’язки мі елементами цих систем, як з S_a в S_b так і в оберненому напрямку.

Гомоморфне відображення (рис. 5):

Рисунок 5 – Приклад гомоморфного відображення

 

Система S_a може бути гомоморфно відображена в систему S_b – при цьому відповідно відображаються елементи S_a в S_b: A=>b, B=>d, C=>c, D=>c, E=>d, G=>e та відповідно відображаються зв’язки між елементами цих систем. S_a є прообразом S_b, а S_b – образом S_a, і внаслідок меншої складності може в певному сенсі розглядатися як модель S_a. Обернене відображення S_b в S_a є багатозначним, d=>B, E; c=>C, D; e=>G, F; b=>A.

 

6. В результаті розрахунків на ієрархіях за допомогою методу аналізу ієрархій для чотирьох можливих сценаріїв отримані наступні значення векторів нормованих пріоритетів прибутків та витрат (табл. 1).

 

Таблиця 1 – Нормовані вектори пріоритетів прибутків та витрат сценаріїв

Альтернативні сценарії	R1	R2	R3	R4
Вектор пріоритетів прибутків	0,2	0,1	0,3	0,4
Вектор пріоритетів витрат	0,2	0,2	0,3	0,3

Необхідно визначити пріоритети альтернативних сценаріїв за результатами оцінювання прибутків та витрат.

Розв’язок.

Поділимо покомпонентно вектор пріоритетів прибутків на вектор витрат для визначення відношення „прибуток-витрати”, в результаті чого отримаємо ненормований вектор. Сума компонент цього вектора 23/6, розділивши на яку кожну з компонент, отримаємо нормований вектор пріоритетів для відношення „прибуток-витрати” (табл.2).

Таблиця 2 - Нормований вектор пріоритетів відношення „прибуток-витрати”

Альтернативні сценарії	R1	R2	R3	R4
Вектор пріоритетів прибутків		1/2		4/3
Вектор пріоритетів витрат	6/23	3/23	6/23	8/23

Порівнюючи пріоритети, можна відразу ж відкинути другий сценарій, а інші слід розглядати детальніше – перша і третя альтернатива є рівноцінними, а четверта не набагато краща, і в неї крім того найбільші витрати серед обраних сценаріїв.

7. В таблиці 3 наведено три логічних сценарії, що стосуються певної ієрархії. Один вектор пріоритетів побудований відносно фокуса ієрархії, тобто з врахуванням думок всіх акторів, а два інших вектори побудовані відносно кожного з акторів.

Таблиця 3 – Характеристики логічних сценаріїв

 

Сценарії	R1	R2	R3
Вектор пріоритетів логічних сценаріїв відносно фокуса	0,5	0,3	0,2
Вектор пріоритетів логічних сценаріїв відносно актора (А1)	0,2	0,3	0,5
Вектор пріоритетів логічних виходів відносно актора (А2)	0,4	0,4	0,2

Необхідно проаналізувати отримані результати.

Розв’язок.

Кожен із векторів пріоритетів логічного сценарію, який стосується конкретного актора, розглядається ним в якості бажаного, а неузгодженість другого актора з пріоритетами відносно фокуса порівняно з першим є незначною – для першого актора значення пріоритетів для першого та третього сценаріїв відносно пріоритетів фокуса є протилежними, в той же час як для другого актора таких суперечностей немає, і два кращих сценаріїв з точки зору фокусу отримання в нього однакові достатньо великі значення пріоритетів.

 

Індивідуальні завдання для самостійної роботи