Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ проблем в области современного профессионального образования и научные подходы к их решению 7
1.1 Образование как инструмент государства для решения стратегических задач общества 15
1.2 Высшее образование как элемент национальной безопасности 26
1.3 Качество образования и управление качеством образовательных процессов 39
1.4 Управление профессиональным образованием на основе компетентностного подхода 48
1.5 Информационные технологии в управлении образовании 53
1.6 Управление образованием как процедура решения совокупности оптимизационных задач 65
1.7 Формализация и моделирование образовательных процессов и систем 70
Выводы по главе 1 82
Глава 2 Научные основы системотехнического управления профессиональным образованием 84
2.1 Идентификация и категорирование образовательных структур как сложных систем социально-экономического типа 84
2.2 Системотехническое управление образовательными комплексами 94
2.3 Эвристическая модель образовательного комплекса в условиях государственного регулирования 99
2.4 Трехпараметрическое моделирование целевой функции образовательного комплекса 102
2.5 Оптимизационная модель стратегического управления профессиональным образованием 109
Выводы по главе 2 115
Глава 3 Специфика образовательной деятельности в гражданской авиации 117
3.1 Образование в гражданской авиации и безопасность воздушного транспорта 117
3.2 Надежность авиационного персонала - главный критерий профессиональной деятельности в гражданской авиации 123
3.3 Теория рисков как элемент профессиональной подготовки авиационного персонала 134
3.4 Системотехническое управление знаниями с учетом фактора риска 141
3.5 Управление в сложных системах гражданской авиации 146
Выводы по главе 3 156
Глава 4 Методология системотехнического управления знаниями в структуре образовательного комплекса 158
4.1 Трансформация знаниевой основы образования и управление знаниями 158
4.2 Системотехническая модель управления знаниями с использованием статистического подхода 171
4.3 Системотехническое управление знаниями на основе компетентностного подхода 175
4.4 Квалиметрические аспекты управления знаниями 184
4.5 Системотехническое управление знаниями как задача на проверку статистических гипотез 199
4.6 Статистически модели квалификационных испытаний 220
Выводы по главе 4 : 265
Глава 5 Методология системотехнического управления структурой образовательных учреждений гражданской авиации 268
5.1 Методика организации оптимальной структуры образовательного учреждения 268
5.2 Модели и методы оптимизации структуры образовательных систем 275
5.3 Динамическая структура образовательного учреждения 282
5.4 Квалиметрическая матрица критериев оптимизации динамической структуры образовательного комплекса 287
5.5 Квалиметрическая оптимизация структуры образовательного
учреждения как процедура принятия решений 296
Выводы по главе 5 309
Глава 6 Методология системотехнического управления авиационным персоналом 313
6.1 Методика системотехнического управления авиационным персоналом 313
6.2 Компетентностная модель управления авиационным персоналом 327
6.3 Конфликтологическая модель управления авиационным персоналом... 351
6.4 Система конфликтологического управления авиационным персоналом 380
Выводы по главе 6 386
Заключение 388
Литература
- Качество образования и управление качеством образовательных процессов
- Эвристическая модель образовательного комплекса в условиях государственного регулирования
- Надежность авиационного персонала - главный критерий профессиональной деятельности в гражданской авиации
- Системотехническое управление знаниями на основе компетентностного подхода
Введение к работе
Актуальность работы
Развитие национальной системы образования РФ предполагает сближение с Европейскими образовательными системами на принципах ЮНЕСКО и Бо-лонского соглашения, повышение качества подготовки специалистов и повышения качества образовательных услуг, всестороннего совершенствования элементов образовательной системы.
При всем многообразии проблемных областей в образовании, особенно в профессиональном образовании, по мнению автора, одной из важнейших проблем остается проблема совершенствования и оптимизации процедур управления образовательными комплексами, которые сегодня составляют основу отечественной образовательной системы.
Можно назвать множество научных трудов и их авторов, работающих в этом направлении: Байденко В.И., Бурков В.Н., Герасимова И.Б., Деревнина А.Ю., Елисов Л.Н., Жуков Д.О., Захаров А.А., Ищенко В.В., Майорова В.И., Макаров А.А., Маруев С.А., Селезнева Н.А. и других. Решая задачу оптимизации управления профессиональным образованием, многие из этих авторов пошли по пути формализации образовательных процессов, разработки универсальных в той или иной степени моделей и процедур моделирования. Следует отметить, что результаты такого моделирования не являются универсальными и не могут быть применены для всех без исключения образовательных комплексов. Причина этого заключается в том, что образовательная система, как известно, относится к категории сложных систем, имеющих многоэлементную структуру и достаточно сложные, многопараметрические характеристики. В связи с этим, при моделировании необходимо вводить различные ограничения, комплексировать параметры, упрощать критерии, что в конечном итоге приводит к существенно упрощенным и недостаточно точным результатам, что не позволяет получить достоверные результаты для анализа и управления большими образовательными комплексами, каковыми являются образовательные комплексы гражданской авиации. Тем самым, требуются новые подходы и новые методы решения указанной проблемы.
В качестве альтернативы автор предлагает выстраивать систему управления профессиональным образованием и образовательными комплексами на основе системотехнического подхода, методологической базой которого является ситуационный анализ. Особенно важно использование новых научных подходов к управлению профессиональным образованием в гражданской авиации, отрасли, которая отличается существенной спецификой в деле подготовки авиационных специалистов, связанной, прежде всего, с жесткими требованиями по обеспечению безопасности на воздушном транспорте и повышенными требованиями к профессиональным качествам авиационного персонала, связанным с определенными рисками в их профессиональной деятельности.
Все это позволяет с полным основанием утверждать об актуальности данной диссертационной работы.
Объект исследования - процесс подготовки специалистов в образовательных учреждениях профессионального образования гражданской авиации.
Предмет исследования - модели и методы системотехнического управления образовательными комплексами профессионального образования гражданской авиации.
Цель диссертационной работы
Целью настоящей диссертационной работы является повышение качества подготовки авиационных специалистов на базе решения актуальной научно-практической проблемы, заключающейся в разработке методологических и теоретических основ системотехнического управления профессиональным образованием и образовательными комплексами гражданской авиации.
Задачи исследования
Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:
-
Провести анализ проблем в области современного профессионального образования и научных подходов к их решению, идентифицировать и отразить специфику образовательной деятельности в гражданской авиации.
-
Разработать научные основы системотехнического управления профессиональным образованием.
-
Разработать математическую модель стратегического управления профессиональным образованием.
-
Разработать методологию системотехнического управления процессом приобретения и оценки знаний в структуре образовательного комплекса.
-
Разработать методологию системотехнического управления структурой образовательных учреждений гражданской авиации.
-
Разработать методологию системотехнического управления авиационным персоналом.
Методы исследования
Результаты исследований, выполненных в работе, базируются на использовании методов системного моделирования, теории принятия решений, ситуационного управления, методов математической статистики и теории вероятности.
На защиту выносятся:
-
Результаты анализа проблем в области современного профессионального образования и научных подходов к их решению, позволившего выявить ряд взаимосвязанных задач управления профессиональным образованием в гражданской авиации, а именно, управление знаниями, управление структурой образовательного комплекса, управление авиационным персоналом.
-
Научно-методологический подход к системному моделированию и управлению профессиональным образованием и образовательными комплексами гражданской авиации.
-
Оптимизационная математическая модель стратегического управления профессиональным образованием, включающая следующие анализируемые параметры: качество, время, стоимость.
-
Методология системотехнического управления процессом приобретения и оценки знаний на основе компетентностного подхода к обучению и вероятностно-статистической моделировании квалификационных испытаний.
-
Методология системотехнического управления структурой образовательного комплекса, основанная на квалиметрическом подходе к мониторингу производственных связей, где ситуационное управление структурой осуществляется по критерию качества.
-
Методология системотехнического управления авиационным персоналом на основе двух взаимосвязанных моделей: компетентностной и конфликтологической.
Научная новизна
-
Новизна научно-методологического подхода к системному моделированию и управлению профессиональным образованием и образовательными комплексами гражданской авиации, основанного на моделях, методах и алгоритмах системотехнического управления и квалиметрии заключается в том, что он базируется на интеграции концептуально взаимосвязанных методологий: системотехнического управления знаниями, системотехнического управления структурой образовательного комплекса и системотехнического управления авиационным персоналом, что позволяет повысить эффективность и качество подготовки специалистов в процессе обучения и обеспечить требуемый уровень надежности и квалификации персонала в процессе функционирования предприятий гражданской авиации.
-
Новизна оптимизационной трехпараметрической математической модели (качество, время, стоимость) стратегического управления профессиональным образованием, базирующейся на методах структурных преобразований и методах оптимизации, заключается в том, что она доказывает в терминах оптимизационных задач высокую сложность получения аналитического решения даже при минимальном количестве анализируемых параметров модели стратегий образования, а именно, при заданном сроке обучения и заданных средствах на обучение обеспечить наивысшее качество подготовки специалистов; при заданном сроке обучения и заданном уровне качества подготовки специалистов минимизировать средства на обучение; при заданных средствах на обучение и заданном уровне качества подготовки специалистов минимизировать сроки обучения, что позволяет сделать вывод о целесообразности решения указанных задач на основе статистического подхода.
-
Новизна методологии системотехнического управления процессом приобретения и оценки знаний, основанной на компетентностном подходе к обучению и вероятностно-статистической модели квалификационных испытаний, состоит в том, что компетенция рассматривается с точки зрения ее дуальности как требование и как результат, и представляется как выражение совокупности знаний, умений, навыков и уровней их усвоения, относящихся к отдельной предметной области деятельности авиаспециалиста, при этом в процессе мониторинга уровня подготовки специалистов используется статистическое моделирование на основе матрицы перепутывания гипотез в комбинации с экспертными методами оценки уровня подготовки специалистов, что позволяет реализовать оперативное управление процессом обучения и обеспечить требуемый уровень надежности и качества подготовки авиаспециалистов.
4. Новизна методологии системотехнического управления структурой об
разовательного комплекса, основанной на квалиметрическом подходе к монито
рингу производственных связей и методах поддержки принятия решений, со
стоит в использовании квалиметрической матрицы критериев для динамиче
ской оптимизации организационной структуры с учетом многосвязности и не
стабильности ее сетевого базиса, и которая на основе последовательной сово
купности процедур оценки качества функциональных связей между элементами
комплекса обеспечивает замену множества параметров, характеризующих эти
связи, одним параметром - качество связей, при этом оптимизация может быть
скалярной, линейной или векторной в зависимости от количества и характера
функциональных связей, что позволяет реализовать ситуационное управление
структурой образовательного комплекса гражданской авиации по критерию ка
чества.
5. Новизна методологии системотехнического управления авиационным
персоналом, основанной на принципах ситуационного управления в социальных сис
темах, состоит в применении в ней двух взаимосвязанных моделей:
а) модели качества профессиональной подготовки авиаспециалиста в
компетентностном представлении, отличающейся строгой иерархией компе
тенций, при которой объекты верхнего уровня иерархии однозначно связаны с
объектами нижнего уровня так, что каждый объект нижнего уровня связан
только с одним объектом верхнего, а связи через уровень иерархии недопусти
мы и при этом для каждого объекта определены весовые коэффициенты исходя
из его реальной значимости (веса);
б) конфликтологической модели управления авиационным персоналом,
отличающейся использованием в ней метода принятия компромиссного реше
ния на основе квалиметрической схемы дуального компромисса, в котором ду
альность понимается как процедура последовательного исследования и сопос
тавления локальных критериев с главным критерием производственного про
цесса, определяющего качество компромиссного решения, что позволяет реа
лизовать управление авиационным персоналом и специалистами предприятий
гражданской авиации по критерию качества производственной деятельности на
всех этапах жизненного цикла специалиста.
Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты дают возможность:
-
Решать проблему управления образовательными комплексами на основе разработки и внедрения ситуационных моделей, формируемых на квалиметри-ческих представлениях.
-
Реализовать процессы управления профессиональным образованием в гражданской авиации в следующих предметных областях: системотехническом управлении профессиональными знаниями, системотехническом управлении структурами и системотехническом управлении сертифицированным авиационным персоналом.
-
Формировать структуру квалификационных испытаний авиационного персонала на основе статистического моделирования процедур квалиметриче-
ского мониторинга качества компетенций с использованием матрицы перепу-тывания гипотез.
-
Оптимизировать структуру образовательного комплекса гражданской авиации на основе процедуры упорядочивания критериев с использованием квалиметрической матрицы.
-
Управлять персоналом гражданской авиации на всех этапах его жизненного цикла, включая первоначальную подготовку и этапы профессиональной деятельности, на основе компетентностного и конфликтологического подходов.
Основные результаты диссертационной работы прошли апробацию и внедрены:
Результаты работы, полученные и прошедшие апробацию в рамках выполненных НИР, используются в Московском государственном техническом университете гражданской авиации, Московском институте радиотехники, электроники, автоматики (государственном университете), Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова, Московском физико-техническом институте (государственном университете), Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники, Московском университете геодезии и картографии, Институте аэронавигации, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.
Структура работы
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, библиографии и приложений. Основная часть содержит 410 страниц и включает в себя 79 рисунков и 48 таблиц. Список литературы содержит 215 наименований. В приложениях приведены: графическая иллюстрация первой, второй и третьей оптимизационных задач, определение плотностей распределения вероятностей уровня знаний обучаемого.
Связь с плановыми исследованиями
Работа выполнялась в рамках научно-исследовательских работ, выполняемых по заказу Правительства г. Москвы: «Развитие инновационно-образовательного процесса «Средняя школа - ВУЗ - Рынок труда» в рамках осуществления социального обслуживания населения г. Москвы в части предоставления образовательных услуг» (2008 г.), «Разработка научно-образовательных и научно-информационных материалов и рекомендаций, направленных на совершенствование инновационно-образовательного процесса в системе «Школа - ССУЗ - ВУЗ - рынок труда в рамках осуществления социальной защиты населения г. Москвы» с учетом кризисных явлений в экономике» (2009 г.), «Разработка и апробирование научно-информационных и научно-образовательных материалов для развития учебно-воспитательного процесса, направленного на повышение качества подготовки специалистов в рамках осуществления в 2010 году социального обслуживания населения в части предоставления образовательных услуг» (2010 г.), «Обеспечение социального обслуживание населения г. Москвы в части предоставления образовательных услуг» (2011г.).
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертации докладывались на Международной научно-технической конференции «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества» (Москва, 2008 г.), Научно-практической конференции «Транспортное образование и наука. Опыт, проблемы, перспективы», (Москва, 2009 г.), Научно-практической конференции, «Правовые механизмы создания и функционирования региональных корпораций развития» (Москва, 2009 г.), на четвертом международном конгрессе «Авиация XXI века» (Украина, Киев, 2010), Первой международной научно-практической конференции «Авиа Транс-2011» (Ростов-на-Дону, 2011), Всероссийской конференции транспортников (Новосибирск, 2011), Совете по образованию и науке стран СНГ (Москва, 2011), на межкафедральных научных семинарах в МГТУГА (2008-2011 гг.).
По теме диссертации опубликовано 40 работ, из которых 24 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, в 3 монографиях и 2 патентах на изобретения.
Качество образования и управление качеством образовательных процессов
Основным условием усиления политической и экономической роли России и повышения благосостояния ее населения является обеспечение роста конкурентоспособности страны. В современном мире, идущем по пути глобализации, способность быстро адаптироваться к условиям международной конкуренции становится важнейшим фактором успешного и устойчивого развития.
Главное преимущество высокоразвитой страны связано с ее человеческим потенциалом, во многом определяющимся образованием. Именно в этой сфере на современном этапе находится ключ к обеспечению устойчивого экономического роста страны в средней и долгосрочной перспективе.
Роль образования в решении задач социально-экономического развития России заключается в [126,178]: - создании условий для повышения конкурентоспособности личности; - развитии инновационной сферы; - изменении структуры экономики в пользу наукоемких отраслей; - формировании трудовых ресурсов, способных воспроизводить и развивать материальный и интеллектуальный потенциал страны; - обеспечении социальной и профессиональной мобильности; - формировании кадровой элиты общества, основанном на свободном развитии личности. В столь сложный период времени, который переживает страна как высшая, так и средняя школа в полном объеме почувствовали на себе всю тяжесть серьезных проблем, касающихся всех аспектов их деятельности.
Последствия этого для страны уже сейчас начинают проявляться: в резком снижении инженерно-технического уровня государства (в области обороны, ин 16 формационных и нанотехнологий, биоинженерии и пр.), в безопасности жизнедеятельности (в здравоохранении, на воздушном, морском и наземном транспорте, производстве и пр.), в резком сокращении притока квалифицированных кадров в производство и науку. Все это ведет к проявлению тенденции отставания нашей страны практически во всех областях науки и техники, причиной чему - «откатившийся назад» уровень образования, его тотальное разрушение.
Успешность развития содержания и технологий обучения во многом связана с тем, насколько эффективно будет сокращаться нарастающее несоответствие качества образования предъявляемым к нему требованиям работодателей.
Данное отставание, в первую очередь, выражается в отсутствии адекватной реакции системы профессионального образования на потребности рынка труда. Более четверти выпускников учреждений высшего профессионального образования и около трети выпускников учреждений среднего профессионального образования не трудоустраиваются по полученной в учебном заведении специальности. При этом в случае поступления на работу по специальности они не владеют современными и эффективными способами деятельности на производстве.
Современная российская система образования характеризуется фактическим отсутствием ответственности учебных заведений за конечные результаты образовательной деятельности. Не развиты в достаточной степени независимые формы и механизмы участия граждан, работодателей, профессиональных сообществ в решении вопросов образовательной политики, в том числе в процессах независимой общественной оценки качества образования.
Слабая интеграция образовательной и научной деятельности в перспективе может привести к значительному сокращению кадрового потенциала научной сферы.
Низкий уровень гарантированной государством заработной платы и неразвитость механизмов дополнительного легального заработка приводят к росту объема теневых финансовых потоков в системе образования. Понижение престижа профессии учителя и преподавателя является основной причиной оттока квалифицированных кадров в иные сферы деятельности. Значительная степень несоответствия целей и задач преобразований результатам, которые достигаются в процессе их реализации, является следствием того, что каждый из активно действующих на открытом образовательном пространстве субъектов интерпретирует эти цели и задачи по-своему. При отсутствии федеральной целевой программы, являющейся одним из основных инструментов реализации единой государственной политики в сфере образования, существующие противоречия не могут быть устранены, а стоящие перед сферой образования задачи не найдут своего решения. При этом усилится деградация материальной инфраструктуры образования, что к 2020 году приведет к необходимости принятия экстренных мер по ее воссозданию, требующих финансовых затрат, превышающих возможности бюджета страны.
Основной стратегической целью общества является обеспечение условий для удовлетворения потребностей граждан, общества и рынка труда в качественном образовании путем создания новых институциональных механизмов регулирования в сфере образования, обновления структуры и содержания образования, развития фундаментальности и практической направленности образовательных программ, формирования системы непрерывного образования [4, 54, 55, 57, 70, 73,80,87,90,118,166,194].
Для достижения указанной цели должны быть решены следующие стратегические задачи: - совершенствование содержания и технологий образования; - развитие системы обеспечения качества образовательных услуг; - повышение эффективности управления в сфере образования; - совершенствование экономических механизмов в сфере образования. Особый интерес представляет решение стратегической задачи повышения эффективности управления в сфере образования, что обеспечивается путем реализации программных мероприятий по следующим направлениям: - внедрение моделей интегрированных образовательных учреждений, реа лизующих образовательные программы различных уровней образования, а также университетских, учебно-научно-исследовательских и учебно 18 производственных комплексов для обеспечения адекватной реакции системы образования на динамично изменяющиеся потребности личности, общества, экономики; - внедрение механизмов взаимодействия учреждений профессионального образования и работодателей, обеспечивающих привлечение в сферу образования дополнительных материальных, интеллектуальных и иных ресурсов;
Эвристическая модель образовательного комплекса в условиях государственного регулирования
В этой связи высокую эффективность приобретает личностно-ориентированная модель подготовки специалистов. Наиболее полно она реализуется в составе системы непрерывного процесса инженерного образования, спроектированной на основе компетентностного подхода.
Система непрерывного образования представляет собой сложную социальную систему, состояния которой интерпретируются как результаты учебной деятельности, полученные в ходе суперпозиции педагогических решений (внутренние воздействия) и сигналов, поступающих извне системы (внешние воздействия со стороны изменяющегося рынка труда). Внешние факторы, не управляемые со стороны образовательной системы, создают неустранимую неопределённость информационной ситуации, в отношении которой принимаются управленческие решения. Дополнительную неопределённость порождают ограниченные познавательные возможности принимающих решения лиц. Это, прежде всего, ограниченная возможность прогнозирования будущих состояний наукоёмких отраслей промышленности и распознавания их текущих состояний, а также требования к специалистам, которые они выдвинут через 5-10 лет.
Поэтому адекватная модель образовательной системы должна обладать признаками имитационной модели, то есть содержать внутри себя блок принятия решений в условиях существенной информационной неопределённости. Поскольку состояния образовательной системы и внешние воздействия не обладают статистической природой в классическом понимании математической статистики, то моделирование на основе классических теорий вероятностей и случайных процессов весьма затруднительно.
Обзор применяемых в практике образовательных моделей и методов принятия решений показывает, что в большинстве случаев они не соответствуют природе образовательных систем и информационной ситуации, в которой существуют. Использование методов теории вероятностей и математической статистики, справедливых лишь для протекающих в одинаковых условиях массовых явлений, недопустимо потому, что каждый год меняются условия производства и требования к выпускаемым образовательной системой специалистам.
Нечётко-множественные описания представляют собой, с одной стороны, набор адекватных формализмов для моделирования образовательных систем в условиях существенной неопределённости, с другой стороны, поле для новой интерпретации классических
Нечётко-множественные описания представляют собой, с одной стороны, набор адекватных формализмов для моделирования образовательных систем в условиях существенной неопределённости, с другой стороны, поле для новой интерпретации классических вероятностных и экспертных оценок. Так, можно перейти от классического вероятностного распределения к вероятностному распределению с нечёткими параметрами, управляя уровнем правдоподобия оценок рас 78 пределения. Тогда от совокупности экспертных оценок можно перейти к набору функций принадлежности, образующих нечёткий классификатор.
Принимающее решение лицо, вербализующее свою интуитивную познавательную активность, чаще склонно прибегать к нечётким описаниям в своем повседневном опыте принятия решений Задача имитационного моделирования формирования экспертной оценки состоит в том чтобы адекватно перевести качественные оценочные представления.
С этой точки зрения теория нечётких множеств обладает высокоразвитым формальным аппаратом. Нечётко-множественные описания достигают максимальной эффективности там, где классические вероятностные или оптимизационные методы не достигают должного эффекта, или не содержат достаточных оснований для их применения в моделях сложных систем.
Проведенный анализ показал, что, несмотря на множество существующих концепций, методологий, методик и других средств совершенствования учебно-воспитательного процесса в образовательной системе недостаточно чётко разработаны принципы отбора обучающихся на этапе «входа» в вуз, воспитания их как творческой личности, вузовского обучения, послевузовского мониторинга специалистов. Эти задачи являются нечётко определенными. Из-за наличия в их составе качественных факторов они не могут быть полностью формализованы.
Системный анализ деятельности человека в таких сферах жизни общества как образование и наука при современных высоких темпах развития цивилизации представляет особый интерес с целью обеспечения как качества этой деятельности, так и устойчивого развития человечества.
Несмотря на огромное количество публикаций, некоторые актуальные стороны этой глобальной проблемы остались малоизученными. В работах [45,46] автор предлагает на основе системного подхода разработку механизма построения обобщенной методологии описания, управления, исследования и моделирования социальных процессов и объектов.
Надежность авиационного персонала - главный критерий профессиональной деятельности в гражданской авиации
В силу абсолютной симметрии формул (2.19) и (2.20) можно, сразу записать соотношения для распределения стоимостного ресурса, обеспечивающего абсолютный максимум уровня знаний при уже проведенном распределении временного ресурса ( !, t2 и /3 = Т - (/j -12)).
В этом случае в формуле (2.22) надо коэффициенты g(i) просто заменить на коэффициенты k(s). Также надо поступить с выражением (2.23) с целью получить максимальное значение Н.
Поступая аналогичным образом, удается в конечном виде получить выражения для искомых максимумов для случая произвольного числа категорий преподавателей N. Соотношение, аналогичное формуле (1.16), в этом случае будет иметь следующий вид: #тах Соответствующая замена g на к даст аналогичное выражение для второй подзадачи. (См. приложение 1).
Рассмотрим вторую оптимизационную задачу высшей школы, требующую за заданное время - Т и при заданном уровне подготовки обучающихся Н обеспечить минимум необходимого для этого средств S.
Для решения сформулированной задачи необходимо использовать полученное выше математическое уравнение обучения в виде, приведенном в формуле (2.17), для чего, прежде всего, необходимо получить явный вид функциональной зависимости средств S от уровня обученности Н и временным ресурсом Т. С этой целью требуется использовать формулы (2.9), (2.14) и (2.17). Получающееся при этом выражение слишком громоздко и поэтому здесь не приводится [ ].
Для нахождения искомого минимума полученное выражение необходимо продифференцировать по всем 2(JV-1) независимым переменным и полученные соотношения приравнять нулю. Это дает возможность получить явное выражение для абсолютного минимума. Однако, как это достаточно наглядно было видно из предыдущего параграфа, как раз гораздо больше информации можно получить, анализируя относительные минимумы, получающиеся при решении соответствующих уравнений относительно /z,- и отдельно Sf. Это приводит к двум системам из (N-1) уравнений каждая: — = 0 и —=0. dht с Получающиеся при этом выражения также оказываются чрезвычайно громоздкими [ ]. Первая из двух названных выше систем, несмотря на ее громоздкость, поддается решению и приводит к следующим значениям h{, минимизирующим расходы S:
Это дает возможность получить минимальное значение для S, рассматри N ваемой как функцию уже распределенного временного ресурса Т = ,-: I min = -Ь дг— — (2.26) .(См. приложение 2). Рассмотрим третью оптимизационную задачу высшей школы, требующую за выделенные средства и при заданном уровне подготовки обучающихся Н обеспечить минимум необходимого для этого времени Т.
Для решения сформулированной задачи вновь будем использовать полученное ранее уравнение обучения в виде, приведенном в формуле (2.17).
Для решения поставленной задачи необходимо, прежде всего, получить явный вид функциональной зависимости времени обучения от уровня обученности Н и денежным ресурсом S. С этой целью воспользуемся формулами (2.9), (2.14) и (2.17). В результате относительно несложных преобразований искомую зависимость можно получить в явном виде. Громоздкое аналитическое выражение этой зависимости можно увидеть в нашей работе [ ].
Для нахождения искомого минимума полученное выражение необходимо продифференцировать по всем 2(iV-l) независимым переменным и полученные выражения приравнять нулю. В этом случае можно будет получить явное выражение для абсолютного минимума. Однако, как это достаточно наглядно было видно из предыдущего параграфа, как раз гораздо больше информации можно получить, анализируя относительные минимумы, получающиеся при решении соответствующих уравнений относительно h{ и отдельно tj. Это приводит к двум сие темам из (N-1) уравнений каждая: =0 и —=0. Получающиеся при этом вы dhj За ражения оказываются чрезвычайно громоздкими и представлены в [ ]. Первая из двух названных выше систем поддается решению и приводит к следующим значениям hj, минимизирующим время Т:
Подстановка полученных соотношений в равенство (6.25) дает возможность получить минимальное значение для Т, рассматриваемой как функцию уже рас N пределенного денежного ресурса S = ] \,-: Таким образом, прямое аналитическое решение трех оптимизационных задач высшей школы даже при минимальном количестве учитываемых параметров приводит к столь сложным выражениям, что говорить о практическом использо 115 вании аналитического моделирования не приходится. В следующем разделе делается попытка решения указанных задач на основе статистического подхода.
Системотехническое управление знаниями на основе компетентностного подхода
Управление в сложных системах принципиально отличается от традиционного представления об управлении, в частности, от того, что принято называть «оптимальным управлением» (точнее — «программным управлением»), т.е. переводом системы в желаемое состояние по некоторому оптимальному пути. Это и очевидно: сложные системы слабо предсказуемы, определить как желаемое, так и практически достижимое состояние невозможно, тем более, невозможно выбрать и навязать системе «оптимальный» (в детерминистическом или статистическом смысле) путь перехода, поскольку морфология и функциональная деятельность системы не взаимоопределимы [64].
Проблема управления сложными системами состоит в исследовании влияния возбуждающих и тормозящих стимулов на поведение системы и конечный результат, и в использовании стимулирования для достижения требуемой эффективности системы. Возбуждение может перейти в торможение и, наоборот, при изменении уровня стимула и состояния системы, поэтому априорная оценка характера воздействия затруднительна. Управление должно достигаться ценой относительно малого энергоресурса. Типичным в этом смысле является информационное управление, при котором энергоресурс управления незначителен по сравнению с энергоресурсом управляемой системы. Сложная система не только обладает большим энергоресурсом, но и большой динамической инерционностью.
Категория эффективности имеет большое теоретическое и практическое значение. На основании оценки эффективности: 1) сравниваются однотипные системы; 2) выбираются однотипные из группы систем; 3) оперативно оценивается деятельность (действие системы); 4) продолжается или прекращается создание (разработка) системы; 5) проверяется соответствие системы назначению; 6) решается вопрос о принятии или непринятии готовой системы для применения; 7) определяется перспективность системы; 8) выясняется наличие или отсутствие целенаправленности (если это неизвестно); 9) определяется повышение или понижение степени соответствия системы назначению (или целенаправленности); 10) определяется соответствие реальной целенаправленности системы нор мативной или предположительной. Введем основные определения.
Показатели качества — совокупность основных положительных (с позиции надсистемы или исследователя) свойств системы Показатели качества являются системными инвариантами. Показатель качества — одно из важных положительных свойств системы.
Качество системы — обобщенная положительная характеристика системы, выражающая степень ее полезности для надсистемы, исследователя или пользователя.
Эффект — результаты, следствие каких-либо причин, действий Эффективный — дающий эффект, действенный. Отсюда — эффективность, результативность.
Эффективность — нормированный к затратам ресурсов результат действия или деятельности системы на определенном интервале времени (отношение эффекта к затраченному ресурсу, разность между ними, эффект при ограниченном ресурсе, функционал, учитывающий эффект и затраченный ресурс). Эффективность — это скаляр, учитывающий качество системы, расход ресурсов и время действия, определимый для систем с несколькими, а также скрытыми, неизвестными системе и пользователю целями.
Проблема оценки эффективности представляет собой саму проблему исследования сложной системы и не может рассматриваться ни как внешняя, ни как внутренняя.
Цель состоит в том, чтобы, используя взаимное стимулирование морфологического, функционального и информационного описаний и противоречия между ними, построить модель эффективности, включающую как систему, так и над-систему, а физический критерий выбрать так, чтобы он был функциональным.
Отсюда вытекает следующее: - понятие эффективности является внешним по отношению к системе, т.е. никакое описание системы не может быть достаточным для введения эффективностной меры; - оценка эффективности требует учета свойств надсистемы и в этом смысле охватывает как систему, так и надсистему; - нецеленаправленные (не имеющие цели) системы эффективностью не характеризуются.
Противоречивые свойства понятия эффективности создают определенные трудности в его понимании, интерпретации и применении. Противоречие состоит в том, что, с одной стороны, эффективность это атрибут системы, с другой стороны, оценка эффективности опирается на свойства надсистемы.
Сохранение (или повышение) эффективности системы при изменении среды требует определенных изменений в системе; изменения могут носить характер развития либо целесообразного поведения.
Процесс формирования целесообразного (эффективного) поведения системы называется управлением. Развитие предполагает изменение морфологии либо изменение информационного описания, либо то и другое повременно. Управление предполагает неизменными информационное описание системы, морфологическое, описание в части элементного состава и композиции.
Управление, осуществляемое сторонней системой, называется внешним, а осуществляемое одной подсистем - внутренним (самоуправлением). Различают управляемую и управляющую системы (подсистемы). Информация, необходимая для управления, доставляется от среды (через рецепторную подсистему или ре-цепторные элементы), таким образом, управление может изменять структуру и связи внутри управляемой системы (подсистемы), если сопровождается соответствующим изменением функциональных свойств.
Реальная возможность управления состоит и том, чтобы, влияя на внутрисистемные процессы, стимулировать их в направлении определенной ориентации на поведение системы, близкое к желаемому.
Более общую функцию, объединяющую управление и влияние на развитие системы, будем называть руководством. Управление исходит из целевой функции системы. Зависимость управляющего действия от состояния системы и среды называется законом управления. Его можно выразить в математической, логической пли лингвистической форме, способ его формирования зависит от типа и свойств системы. В Зз-системах управления не существует. В Si-системах управление детерминированное, закон управления формируется при создании системы; здесь термин «управление» — синоним термина «автоматическое регулирование». В -системах управление стохастическое, эффективное в среднем, закон управления также закладывается в систему при ее создании, он учитывает интегральную информацию о свойствах среды, накопленную за определенное время. В S\-, -системах закон управления вырабатывается надсистемой (созидающей системой). В «So-системах закон управления формируется в тезаурусе системы в соответствии с ситуацией.
![Управление в социально-экономических системах на основе моделирования ценозов: теория, методология, инструментарий : [ҐЄбв]](/i/i/4390/392853.png "Управление в социально-экономических системах на основе моделирования ценозов: теория, методология, инструментарий : [ҐЄбв] Кузьминов Александр Николаевич")
