Реферат на тему «Общая характеристика статистических методов представления экономических эргасистем»

Содержание

1. Введение
2. Понятие эргатической системы
3. Характеристика статистических методов представления экономических эргасистем
4. Заключение
5. Список литературы

Введение

В соответствии с системной концепцией восприятия и изучения окружающего нас мира он весь состоит из совокупности взаимосвязанных объектов — систем, т.е. множеств закономерно связанных друг с другом элементов, представляющее собой определенное целостное образование.

Системы, связанные с деятельностью человека, мы называем искусственными. В данном случае нас интересует система, которую человек создает в самом процессе труда для получения общественно-необходимого продукта. Такая система называется эргатической системой (ЭС) (от греч. «эргон» — работа).

Эргатические системы (эргасистемы) как человеко-машинные системы управления сложными динамическими объектами (СДО) в соответствии с целями функционирования должны обеспечить выполнение заданных вещественно-энергетических процессов.

Однако их функционирование, развитие и само существование как единого целого определяется информационными процессами (технологическими процессами переработки информации – ТППИ).

Цель работы — описание статистических методов представления экономических эргасистем.

Понятие эргатической системы 

Под эргатической системой понимается взаимодействие субъекта и объекта труда, а в более развернутом виде — это система «человек — машина — среда — социум — культура- природа».

Эргатическая система — это сложная система управления, составной элемент которой — человек-оператор (или группа операторов), например, система управления самолетом, диспетчерская служба вокзала, аэропорта.

Сложная целеустремленная система, включающая человека (группу людей), техническое устройство (средств деятельности), объект деятельности и среду, в которой находится человек.

На первом этапе исследований целью оптимизации эргатической системы считалось приспособление человека к техническому устройству.

На втором этапе идет приспособление технического устройства к человеку, его психологическим, физиологическим, антропометрическим и другим характеристикам.

Для третьего этапа характерно рассмотрение эргатической системы с позиций анализа человеческого фактора как ее совокупного интегрального качества. При этом не человек рассматривается как рядовое звено, включенное в техническую систему, а техническое устройство — как средство, включенное в деятельность человека-оператора.

Именно человек порождает и трансформирует цели функционирования эргатической системы, достигает их с помощью технического устройства.

Существует несколько оснований классификаций эргатических систем.

В зависимости от числа действующих в них людей различают моноэргатические (один оператор) и полиэргатические (несколько человек) системы.

В зависимости от соподчиненности операторов в системе выделяют эргатические системы первого, второго и более высоких порядков. Например, система второго порядка имеет два этажа управления, на первом из которых оператор работает с техническим устройством, а на втором — оператор кроме работы с техническим устройством осуществляет руководство действиями первого оператора.

По функциональному критерию эргатические системы разделяют на детерминированные (действующие по жесткому алгоритму) и недетерминированные, в которых появление тех или иных событий, а следовательно, и осуществление деятельности оператора имеет вероятностный характер.

Имеются и другие критерии классификации эргатических систем, их число и разнообразие постоянно растет, что затрудняет попытки создания единой классификации.

Итак, эргатическая система — схема производства, одним из элементов которой является человек или группа людей. Основными особенностями таких систем являются социально-психологические аспекты.

Наряду с недостатками (присутствие «человеческого фактора»), эргатические системы обладают рядом преимуществ, таких как фази-логика, эволюционирование, принятие решений в нестандартных ситуациях.

На сегодняшний день эргатические системы широко распространены. Примером таких систем являются: система управления блоком станции, система управления самолетом, диспетчерская служба аэропорта, вокзала. Эргатические системы нашли своё применение на объектах, где вмешательство оператора в работу объекта является на сегодняшний день необходимым условием обеспечения надежной работы данных объектов.

Характеристика статистических методов представления экономических эргасистем 

Концептуальная модель (рис. 1) эргасистемы представляется в виде семикомпонентного комплекса функциональных подсистем (ФПС) измерения (P₁), наблюдения (P₂), идентификации (P₃), выработки управляющих решений (P₄), централизованной координации и организационного управления (P₅), информационного обмена (P₆), информационной защиты (P₇) как развитие базисной шестикомпонентной модели проф. Б. И. Глазова.

Рис. 1. Инвариантная функциональная структура информационно защищённой эргасистемы

Подсистема P₇ носит дополнительный характер, поскольку необходима только при функционировании эргасистемы в информационно-агрессивной среде и, кроме того, снижает общую информационную производительность системы из-за затрат части ресурсов эргасистемы на реализацию специальных процедур обеспечения конфиденциальности информации.

Для обеспечения совместимости и непротиворечивости комплекса (ансамбля) методов контроля и защиты информации [7] в эргасистеме представляется целесообразным создание объединённой подсистемы КЗИ, включающей (см. рис. 1) подсистему P₇ и совокупность функций (задач) обеспечения достоверности и сохранности информации, выполняемых в основных ФПС.

Интегративным для эргасистемы является обоснованный «трёхэкстремальный» (*) принцип информационной эффективности: информационный ресурс (Q_п– перерабатывающая информация) эргасистемы следует использовать рациональным способом (по специальной НИТ W*) и только для переработки наиболее ценной (качественной) информации (Q_o* – осведомляющая информация), на основе которой действительно возможна выработка оптимальных (при данном ограничении на количество I_o информации) управляющих решений (U_G*), ведущих к достижению целей (G) управления [1 – 3]:

                                 (1)

При этом под информацией понимается свойство объектов (процессов) окружающего материального мира порождать разнообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому (пассивная форма) и средство ограничения разнообразия и организации, т. е. управления, дезорганизации и др. (активная форма). Причём в эргасистеме наибольшее значение имеют активные формы проявления информации (преобразующая, координирующая, управляющая, выработки решения и др.), поскольку они являются причиной изменения состава, структуры и свойств (параметров) системы и управляемых объектов.

Выбор и рациональное распределение (табл. 1) [4] между функциональными подсистемами эргасистемы адекватных (удобных, приемлемых и др.) математических форм (моделей, мер) представления информации [3 – 6] осуществляется для наиболее характерных в эргасистеме видов информации: содержательной Q_z (включая Q_z¢ – коммуникационную или шенноновскую) и структурной Q_v (выявленных на основе применения интегрального атрибутивно-функционального подхода [1, 2]) с учетом качества содержательной информации как иерархии следующих внутренних и внешних свойств, соответственно:

<содержательность> := {<значимость (идентичность, полнота)>, <кумулятивность (гомоморфизм, избирательность)>};

<защищённость> := {<достоверность (помехоустойчивость, помехозащищённость)>, <сохранность (целостность, готовность)>, <конфиденциальность (доступность, скрытность, имитостойкость)>}.

Таблица 1 — Рациональное распределение информационных мер в эргасистеме

Совокупность информационных мер (Кульбака I_C, Фишера I_F, Шеннона H_S, Колмогорова K_f, Ловцова – Князева H_ЛК, Шилейко – Кочнева I_ШК, Ловцова I_Л, Петрова D_П, Харкевича I_Х, Моисеева D_М, Шрейдера H_Ш, Хартли H_H), используемых в эргасистеме, позволяющая реализовать принцип информационной эффективности, должна отвечать следующим основным требованиям: адекватность, согласованность, эффективность, аддитивность, понятность [3, 4].

Согласно выражению (1) под ценностью информации понимается её значимость, определяемая способом динамического отображения множества её качественных свойств (K_Q) и количественных характеристик (I) на множество возможных управляющих решений (U_G), ведущих к достижению целей (G) управления:

                      (2)

Исходное концептуальное утверждение состоит в том, что с ростом информационной энтропии H системы Q при прочих равных условиях степень неопределенности системы не изменяется, а возрастает количество M способов реализации определенного состояния s_iΠS системы:

 (3)

Алгебраическая структурно-функциональную модель эргасистемы представляется в виде системы взаимосвязанной по определенным правилам совокупности универсальных алгебр Θ и гомоморфизма g:

                        (4)

где E = – основное множество-носитель, представляющее собой множество функциональных элементов эргасистемы, включающих подмножество основных средств S = {s_l}, l = 1,…,L (организаций, подразделений, комплексов средств автоматизации (КСА) и др.), подмножество дополнительных средств R = {r_k}, k = 1,…,K (ресурсов – информационных, материальных, энергетических и др.); C = {c_i}, i = 1,…,n – дистрибутивная решетка, представляющая собой множество возможных информационных каналов (каналов связи, показателей управления, наименований информационных массивов (ИМ) и др.) c_iΠC между функциональными элементами АСУ; Φ Í O(S, C) – подрешетка дистрибутивной решетки

                              (5)

где O(S, C) – дистрибутивная решетка, т. е. частично упорядоченное множество всех отображений декартова квадрата S × S = S² в решетку C, представляющая собой множество допустимых отображений, индуцирующих соответствующие иерархические информационно-распределительные структуры в виде матриц

j º ║M_j║ = {c_ij(s₁, s₂)}; i, j = 1, …,L; s₁ = i, s₂ = j,              (6)

и включающее подмножество отображений m_iΠM, i = 1,…,l, ставящих в соответствие каждой паре <s< i=»»>₁, s₂> Î S основных элементов носителя E информационный канал c = j (s₁, s₂), c Î C между ними; G = [ A^(p), B ], p =</s<> = 1,…,m – мультирешетка, т. е. дистрибутивная решетка, дополнительно наделенная операцией композиции (*) и отношением предшествования (p), такими, что:

a₁*a p a₂*a, a*a₁ p a*a₂ï a₁p a₂ «a₁, a₂, a Î A^(p),              (7)

и представляющая собой множество задач (целей) a Î A^(p), стоящих перед эргасистемой, включающее ориентированный граф задач переработки информации (ЗПИ) без петель и контуров с множеством вершин A^(p) = {a₁, a₂,…, a_Np}, отображающих заданное множество ЗПИ, и множеством дуг B Î A^(p) × A^(p), отображающих частичный порядок в ТППИ.

Задание ограничения отображения в модели понимается как сопоставление паре <a< i=»»>_i, j_j> (ЗПИ a_iΠG и ситуационной структуры эргасистемы j_jΠM) соответствующей новой структуры</a<> отражающее «перестройку» эргасистемы под влиянием ЗПИ a_i.

j’ = g(a_i)j_j; j’ ÎF; i = 1,…,N_p; j = 1,…,l,                              (8)

Условие гомоморфности отображения g означает, что «перестройка» обладает инерционностью, т. е. не меняет радикально взаимодействия между различными структурами и согласована с отношением порядка.

Соответствующая мера полной структурной информации Q_v, т. е. информации о жизненном цикле эргасистемы, равна (см. табл. 1) [3, 4]:

 I_v(Q) = I_Л(Q) = m_sln(n_s) + m_rln(n_r) + {[S_i ln(L_i/e_ci)] Ú [m_cln(2)] + + [m_aln(n_a) + m_bln(2)]} Ú [S_k m_ckln(2)] + m_jln(n_j),                         (9)

m_s + m_r + m_c + m_φ + m_a + m_b = min; i = 1,…,n_c; k = 1,…,n’_φ,

где m_s, m_r, m_c, m_φ, m_a, m_b – число подстрингов (символов и др.), представляющих элементы s Î S, r Î R, c Î C, φ Î Φ, a Î A^(p), b Î B в минимальном стринге-описании данной системы Θ (подсистемы), соответственно.

Мера обладает свойствами аддитивности, универсальности, детерминированности (не требует статистических данных), конструктивности (не требует ансамбля объектов), независимости от потребителя.

Структурно-математическая модель ТППИ, определяющая основные виды переработки информации и соответствующих ТППИ (табл. 2), представляется в виде композиции правил-отображений преобразования и интерпретации M, Q_z[5]:

где M_o, M₁ – множества исходных информационных массивов (ИМ) (сообщений, сигналов) и преобразованных ИМ, соответственно; Q_zo, Q_z1 – исходное индивидуальное (для конкретного потребителя) и используемое для интерпретации преобразованных ИМ множества троек <имя – смысл – значение>, соответственно; A_o(T), A₁(T) – отображения, реализующие правила интерпретации исходных и преобразованных ИМ, соответственно (в частном случае они могут совпадать); A_M(Q_v, Q_z‘) – отображение, реализующее правило преобразования ИМ, определяемое структурной информацией Q_v потребителя и структурно-статистической информацией Q_z‘ источника; A_Q(Q_v, T) – отображение, реализующее правило преобразования информации, в случае, если отображение A_o биективно (элемент Q_zo(T) имеет не более одного прообраза в M_o), в противном случае – отношение наличия в множествах Q_zo, Q_z1 общего прообраза в M_o, не сохраняющее информацию.

Таблица 2 — Основные виды переработки информации и соответствующих ТППИ в эргасистеме

Алгебраическая модель процесса детерминированного преобразования ИМ представляется в следующем виде [5]:

 (11)

где M_o – множество исходных ИМ-оригиналов; M₁ – множество ИМ, преобразованных с использованием некоторого алгоритма a_MiΠA_M преобразования (выполнения ЗПИ соответствующего вида); Φ – структура алгебраической модели Θ информационного узла (ФПС) вида (4); Ω – множество факторов неопределенности (техническая ненадежность средств информационного узла, различные виды погрешностей преобразования, неприменимость отдельных a_Mi к некоторым ИМ m_oiΠM_o и др.); f – конкретный вид ситуационного (характеризуется Ω) распределения сложных событий, состоящих в том, что на входе узла действует ИМ m_oiΠM_o, а на выходе через определенный промежуток времени τ появляется преобразованный ИМ m_1jΠM₁.

Количество информации Q_z(m, T), содержащейся в ИМ m Î M относительно модели предметной области (тезауруса) T = {, Z}, равно степени изменения тезауруса под воздействием соответствующего оператора O_mÍ О, O_m = {o_mi}, i = 1,…,I (см. табл. 1) [3, 4]:

I_z(m, T) = H_Ш(m, T) = ln[T(O_m)/T] = ln{[S_i n_i(o)]/ (S_i n_i)},         (12)

где n_i, i = x, y, z – кардинальное число i-го множества; X – множество понятий <имя – смысл – значение>; Y – множество предикатов различного вида; Z – множество событий, на котором заданы логические операции и специальные кванторы.

Система информационных показателей эффективности (технологической и целевой) и качества эргасистемы с произвольной топологической структурой информационной распределительной сети, имеющих практическое значение, включает такие показатели, как [5]:

— коэффициент информационно-технологической эффективности (рациональности использования информационного ресурса) узла (эргасистемы): J_1т = Э_т / [ Э_т + I_v(Q) ], J_1тΠ( 0, 1 );

— информационная производительность: J_2т = Э_т / t’;

— информационная надежность: J_3т = Э_т / H(M₁), J_3тΠ(0, 1] (надежность равна единице в случае отсутствия дестабилизирующих факторов);

— информационно-преобразующая способность: J_1ц = Э_ц / t’;

— информационная добротность (характеризует экономичность эргасистемы): J_2ц = I / [I_v+I_z(T)] = [Э_ц+I_o+I_v+I_z(T)]/[I_v+I_z(T)] = 1+[Э_ц+I_o]/[I_v+I_z(T)];

— коэффициент информационного усиления (характеризует силу воздействия информационного узла, эргасистемы):

J_3ц = I / Э_ц = [Э_ц+I_o+I_v+I_z(T)] / Э_ц = 1 + [I_o+I_v+I_z(T)] / Э_ц,

где Э_т = H(M₁) – S_ip(m_oi) H(M₁│ m_oi); H(M₁) = S_jp(m_1j)lnp(m_1j);

H(M₁│m_oi) = S_jp(m_1j│m_oi)lnp(m_1j│m_oi); Э_ц = max │I_z(M, T_L)│ == maxS_m│ln [T_L(O_m)/T_L]│, m = 1,…,M; I_v(Q) – количество используемой структурной информации, содержащейся в информационном узле, определяющее затраты (информационные, материальные, энергетические) на преобразование содержательной информации; t’ – средний интервал времени между моментами формирования двух преобразованных ИМ m_1j, m_1(j+1) Î M₁, j = 1, 2,… ; t’ – средний интервал времени переработки осведомляющей информации Q_o от одного СДО; I – общее количество информации, которое хранится и циркулирует в эргасистеме (узле); I_o – количество информации, хранимой в информационной базе эргасистемы (узла); m_о – ИМ-оригинал; L – номер выходного информационного узла управляющей подсистемы.

При этом определено, что степень глобальной информационно-технологической эффективности (ИТЭ) эргасистемы не превышает максимальной степени локальной ИТЭ подсистем (информационных узлов) эргасистемы при любых условиях, т. е. J_1т£ max{J_1тl}, l = 1,…,L, а степени глобальных информационно-технологических надежности и производительности эргасистемы определяются, главным образом, соответствующими локальными показателями выходной подсистемы (узла) при любых условиях, т. е. J_2т£ J_2тL, J_3т£ J_3тL [6].

Условие наблюдаемости состоит в следующем: для того, чтобы летательный аппарат (ЛА) как СДО был наблюдаем по аппаратуре, необходимо и достаточно, чтобы

rang ║ H HC HC² … HC^l-1║^Т = l,                           (13)

где H, C – матрицы наблюдения и информационных связей, соответственно, т. е. чтобы агрегированная матрица размера [kl × l], k £ l имела максимальный ранг (при y_i(t) = V, i = 1,…,l; V Î {0, 1}).

Условие управляемости состоит в следующем: для того, чтобы ЛА был эффективно (с точностью до порога различимости d_s = │s_i – s_j│– метрика пространства состояний ЛА S = {s_i}, i = 1,…,I_d, I_d= │S│/ d_s) управляем (по аппаратуре и движению) необходимо и достаточно, чтобы

max{I_o(S)} > I_у(U)│d_s,                                    (14)

т. е. максимальное количество I_o осведомляющей (контрольно-измеритель-ной) информации (о состоянии s_iΠS объекта управления), полученное от ЛА, было строго больше количества I_у управляющей информации (об управляющем воздействии u_jΠU), которое можно сообщить ЛА [5].

Система обоснованных информационно-статистических показателей (индексы цен, коэффициент роста, уровень и темп прироста, темпоральные индексы базисных и цепных структурных сдвигов в проектных расходах, и др.) комплексного информационно-аналитического исследования и экономической экспертизы процессов создания, испытания и развития объектов новой техники позволяет оценить качество (размерность, сруктурированность, динамичность и др.) проектных инвестиций в промышленности, науке, производственной сфере экономики и др., следовательно, определить основные тенденции технической политики надсистемы.

В частности, соответствующие оценки качества проектных инвестиций позволяют определить степень согласованности и взаимосвязи выделяемых финансовых средств и статей их расходов с задачами отраслей надсистемы, а также с долгосрочными планами их развития. Количественные показатели, обеспечивая требуемую детализацию представления расходов (вплоть до затрат на отдельные элементы проектов), выполняют роль взаимных связей между иерархическими уровнями статей бюджета надсистемы и служат средством контроля за целевым использованием финансовых ресурсов.

Заключение

Итак, эргатическая система (эргасистема) – сложная система управления объектами организационных, экономических, экологических, технических, технологических и др. комплексов, в которой в качестве подсистемы (элемента) принятия решения фигурирует человек-оператор (группа операторов). Различают локальные (предприятия, специальные социально-технические системы и др.) и крупномасштабные (корпорации, ведомства, государства, коалиции государств и др.).

Так, изученная система информационно-статистических показателей обладает функциональной полнотой и приемлема для решения задач оптимизации финансово-экономического обеспечения мероприятий развития производства и повышения эффективности использования выделяемых проектных инвестиций.

В концептуальной модели системы взаимной безопасности ансамбль обоснованных информационно-статистических показателей целесообразно использовать на уровне организационно-технологического управления, направленного на удовлетворение совокупности производственных интересов каждой надсистемы в условиях сложившейся материально- и информационно-производственной организации, в частности, для сравнительного анализа проектных расходов конкурирующих надсистем на оборону.

Список литературы 

1. Бетанов В. В., Ларин В. К., Тюлин А. Е. Системный подход к решению задач информационного обеспечения управления КА. М. : Радиотехника, 2018. 252 с.
2. Бурый А. С. Отказоустойчивые распределенные системы переработки информации : монография. М. : Горячая линия – Телеком, 2016. 128 с.
3. Глазов Б. И. Системология информационных отношений в сфере управления : монография. М. : ВА им. Петра Великого, 2005. 244 с.
4. Информатизация управления : монография / Под ред. Д. А. Ловцова. М. : ВА им. Петра Великого, 2003. 263 c.
5. Ловцов Д. А. Системология правового регулирования информационных отношений в инфосфере : монография. М. : РГУП, 2016. 316 с.
6. Ловцов Д. А. Информационная теория эргасистем: Тезаурус. М. : Наука, 2005. 248 c.
7. Ловцов Д. А. Основные методологические понятия, концептуальные принципы и теоретико-прикладные положения правовой информатики // Правовая информатика. 2018. № 3. С. 4–15.
8. Ловцов Д. А. Проблема гарантированного обеспечения информационной безопасности крупномасштабных автоматизированных систем // Правовая информатика. 2017. № 3. С. 66–74.
9. Ловцов Д. А. Распределение информационных мер в эргасистеме // НТИ. Сер. 2. Информ. процессы и системы. 2002. № 10. С. 17–23.
10. Ловцов Д. А. Методы защиты информации в АСУ сложными динамическими объектами // НТИ. Сер. 2. Информ. процессы и системы. 2000. № 5. С. 29–45.
11. Ловцов Д. А. Введение в информационную теорию АСУ : монография. М. : ВА им. Петра Великого, 1996. 434 c.
12. Ловцов Д. А., Богданова М. В. Информационно-статистические показатели качества проектных инвестиций // НТИ. Сер. 2. Информ. процессы и системы. 2000. № 12. С. 28–36.
13. Сухов А. В., Зайцев М. И. Модельно-алгоритмическое обеспечение информационных систем управления. М. : Моск. ун-т им. С. Ю. Витте, 2016. 128 с.