Міністерство освіти і науки україни

київський національний університет

будівництва і архітерктури

БОНДАР Олена Анатоліївна

УДК 514. 18

геометричні моделі потокорозподілу ресурсів

в складних соціотехнічних системах

спеціальність 05.01.01. –

Прикладна геометрія, інженерна графіка

А в т о р е ф е р а т

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Київському національному університеті будівництва і архітектури

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: – кандидат технічних наук, доцент

Плоский Віталій Олексійович, доцент кафедри архітектурних

конструкцій Київського національного університету будівництва і

архітектури (м. Київ)

Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор

КУЦЕНКО Леонід Миколайович, професор кафедри пожежної техніки

Академії цивільного захисту України (м. Харків)

- кандидат технічних наук, доцент

ГУМЕН Олена Миколаївна, доцент кафедри нарисної геометрії інженерної та

комп’ютерної графіки Національного технічного університету України

„Київський політехнічний інститут”

Провідна установа: - Одеський національний політехнічний університет,

Міністерства освіти і науки України (м. Одеса)

Захист відбудеться “ 17 ” травня 2007 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради

Д 26.056.06 у Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою:

03680, м. Київ, Повітрофлотський проспект, 31, КНУБА, Вчена рада університету, а. 466.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03680, м. Київ, Повітрофлотський проспект, 31, КНУБА.

Автореферат розісланий “ 16 ” квітня 2007 р.

В.О. ученого секретаря

Спеціалізованої вченої ради ______________________________ В.В. Гайдайчук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Дослідження складноструктурованих процесів та явищ, зокрема соціотехнічних систем (СТС) полягає в системній побудові комплексу аналітичних, кількісних, якісних, геометричних, графічних (і т. ін) моделей, які складаються в певну ієрархію технології моделювання. Математичні, в тому числі геометричні методи моделювання в цій ієрархії є найбільш важливими, адже вони зводять дослідження до вирішення конкретних математичних задач та створення відповідного програмного забезпечення. Суттєвою перевагою геометричних концепцій є також можливість проведення комплексного візуального аналізу образів-моделей та прийняття на цій підставі рішень щодо стану системи, прогнозу її розвитку, виявлення критичних елементів та нерегулярностей тощо.

Таким чином, геометричне моделювання є ефективним інструментом при дослідженні складних систем різної природи: біологічних, статистичних, соціально-технічних, економічних та ін. Універсальність та структурна різноманітність геометричних підходів визначає практично необмежену область їх застосування. Зокрема, в дослідженні соціально-технічних систем та економічних процесів вже існує позитивний досвід застосування методів багатовимірної та дискретної геометрії, графоаналітичного та візуально-геометричного аналізу, алгебраїчної геометрії, геометричної теорії особливостей.

Серед сучасних методів математичного моделювання в економіці досить плідною є поява економіко-математичного напрямку – економетрики, основною задачею якої є опис закономірностей та взаємозв’язків економічних об’єктів і процесів на основі певних теоретичних уявлень через базові економічні критерії та параметри в термінах математичних, зокрема геометричних моделей в поєднанні зі статистичними методами обробки даних. В практичних дослідженнях економетричні методи використовуються при нормативних, оптимізаційних та імітаційних підходах моделювання, що цілком відповідає методиці дослідження СТС.

Одним із спеціальних випадків СТС, яка вимагає системного підходу при дослідженні є система типу „наукова школа”, яка в загальному випадку має такі особливості: розосередженість в часі та просторі, відсутність цілісної управлінської надбудови, різноманітність галузей впровадження результатів досліджень, організаційна розмежованість та обов’язкова наявність внутрішньої інформаційної, в тому числі методологічної складової.

Зазначимо, що наукова школа з прикладної геометрії в Україні в результаті історично обумовленої трансформації набула досить чітких форм сіткової організаційної структури і може бути інтерпретована як СТС – наукоємна сіткова організація, яка потребує системного аналітичного дослідження, наглядної геометричної інтерпретації та оптимізації як поелементно, так і вцілому для забезпечення економічного та соціального ефектів.

Отже, беручи до уваги особливості розвитку СТС „Прикладна геометрія”, необхідність її методологічного впорядкування, при дослідженні такої наукоємної організації необхідно дослідити організаційні та соціально-економічні аспекти розвитку СТС. Важливим елементом такого дослідження є вивчення динаміки узгодженого функціонування базових елементів – підсистем, що утворюють організацію. Підприємство досліджується як динамічна просторова система з функціонально залежними вузлами, між якими функціонує множина ресурсних потоків; модель потокорозподілу в такій системі є багатовимірною моделлю в функціональному просторі параметрів. Побудова графоаналітичних уявлень компонентів такої моделі та вивчення їх візуальних образів дозволяє підвищити коректність економетричних розрахунків та в наочній формі оперативно дослідити різноманітні сценарії розвитку СТС.

Відповідно до специфіки СТС є очевидним, що таке дослідження буде ефективним, якщо пов’язати методи економетрики та методи прикладної геометрії.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі архітектурних конструкцій Київського національного університету будівництва і архітектури в рамках програми наукових досліджень з метою впровадження у накоємних організаціях, зокрема, у Всеукраїнській громадській організації „Українська асоціація з прикладної геометрії”.

мета роботи: створити та впровадити системні геометричні моделі організаційних структур та потокорозподілу ресурсів в складній соціотехнічній системі „Прикладна геометрія”.

Задачі дослідження: для реалізації поставленої мети сформульовані та розв’язані такі основні теоретичні та практичні задачі:

1. вивчення особливостей розвитку СТС „Прикладна геометрія”;

2. створення та дослідження графоаналітичної структурно-функціональної схеми СТС та основних її підсистем;

3. розробка системного візуально-геометричного уявлення процесів управління ресурсами в СТС;

4. створення комплексної геометричної моделі управління потокорозподілом ресурсів між підсистемами СТС;

5. візуально-геометричне дослідження поведінки СТС та її підсистем за різними сценаріями розвитку;

6. програмна реалізація геометричної моделі управління потокорозподілом ресурсів в СТС;

7. розробка структури комп’ютерно-орієнтованої технології управління потокорозподілом ресурсів;

8. впровадження результатів роботи.

Об’єктом дослідження є наукоємні підприємства, зокрема, Всеукраїнська громадська організація „Українська асоціація з прикладної геометрія” – складна соціотехнічна система.

Предметом дослідження є можливості і напрямки візуально-геометричної інтерпретації моделювання поведінки складних систем в часі щодо потреб ринку для отримання економічного та соціального ефектів.

Методи дослідження. Для розв’язання поставлених у роботі задач використовуються такі положення і методи: методологічні та теоретичні основи прикладної геометрії; практичні методи прикладної геометрії, що застосовуються при дослідженні економічних процесів; засоби візуального аналізу та комп’ютерні технології в прикладній геометрії; положення економетричної теорії та її методи.

Теоретичною базою проведених досліджень є праці провідних вчених:

Щ з розробки та дослідження методологічних і теоретичних основ прикладної геометрії: Ваніна В.В., Ковальова С.М., Ковальова Ю.М., Найдиша В.М., Михайленка В.Є., Павлова А.В. Підгорного О.Л., Плоского В.О. та ін.

Щ у галузі створення практичних методів прикладної геометрії та засобів комп’ютерного візуально-геометричного аналізу: Глаговського В.В., Ковальова Ю.М., Куценка Л.М., Несвідоміна В.М, Сазонова К.О., Скидана І.А., Толока О.В., Тусупбекової К.І. та ін.

Щ з розробки методів прикладної геометрії для дослідження організаційних та економічних систем: Ваніна В.В., Воробкевич Р.І., Гумена М.С., Гумен О.М, Іванова Г.С. і його учнів, Ковальова С.М., Ковальова Ю.М., Тормосова Ю.М. та ін.

Щ в галузі економетрики: Ануфрієва М.Ю., Архіпової С.В., Демченка М.Б., Дробової М.В., Ережепової Ж.Т., Кукушкіної О.В., Малича Л.А., Мальцева В.А., Пушкар О.І., Руденської В.В., Саркісян А.А., Тищук Т.А., Чернова М.М. та ін.

Наукова новизна одержаних результатів. Полягає у створенні та дослідженні системних геометричних моделей управління наукоємними організаціями для отримання економічного та соціального ефектів на основі моделювання потокорозподілу ресурсів з виділенням основних базових параметрів.

У роботі вперше:

1. створено системну геометричну модуль управління наукоєними підприємствами;

2. на основі економетричних залежностей побудовано та проаналізовано залежності між ресурсними потоками, підсистемами і СТС вцілому;

3. побудовані графоаналітичні моделі взаємодії елементів СТС;

4. проведено комплексне візуально-геометричне дослідження поведінки підсистем за різних умов функціонування;

5. програмно реалізовано візуально-аналітичний модуль функціонування СТС та створено структуру відповідної комп’ютерної технології.

Обґрунтованість і достовірність результатів. Всі наукові положення є аналітично обґрунтованими та доведеними. Достовірність отриманих результатів підтверджена практичними впровадженнями.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне застосування одержаних результатів роботи ґрунтується на системному поєднанні геометричної наочності, математичної коректності та економічної обґрунтованості в управлінні підприємством певного напрямку. Одержані результати дають можливість практичного прогнозування в часі ефективності діяльності організації при наявних ресурсах .

Запропоновані програмні засоби візуально інтерпретують можливості та загрози діяльності підприємства в ринкових умовах.

Впровадження одержаних результатів: практичне значення та достовірність одержаних результатів підтверджена їх впровадження на підприємствах: Вго „Українська асоціація з прикладної геометрії”, ДК „Укртрансгаз” НАК „Нафтогаз України”; ТОВ „Технополіс Машинобудування”. Результати роботи також впроваджені у навчальний процес кафедри менеджменту в будівництві КНУБА,

Особистий внесок здобувача. В статтях, що опубліковані у співавторстві, викладаються такі оснівні питання:

Щ встановлення взаємозв’язку між основними елементами СТС через виділення основних ресурсних потоків та опису самих елементів системи за допомогою економетричних виробничих функцій;

Щ доведення необхідності розгляду СТС як сіткової організації на основі принципу саморегуляції, побудова системного геометричного уявлення СТС;

Щ адаптація використання програмного комплексу „РАНОК” для візуальної інтерпретації результатів моделювання.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на: Першій Міжнародній конференції: „Геометричне і комп’ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн”, с. Новий Світ АР Крим (2004р.); Міжнародній конференції з математичного моделювання, м. Феодосія, АР Крим (2005р.); Другій Кримській науково-практичній конференції: „Геометричне і комп’ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн”, м. Алушта, АР Крим (2005р.); Українсько-російська науково-практична конференція “Сучасні проблеми геометричного моделювання”, м. Харків, (2005г.); Третій Кримській науково-практичній конференції: „Геометричне і комп’ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн”, м. Алушта, АР Крим (2006р.); Конференції молодих вчених КНУБА, м. Київ (2004-2007рр.).

Публікації. за темою дисертації опубліковано 9 друкованих праць, з них 6 без співавторів. Всі матеріали опубліковані у міжвідомчих та міжвузівських тематичних науково-технічних та економічних збірниках, затверджений ВАК України, як фахові.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Викладена на 217 сторінках, у тому числі 57 рисунків, 17 таблиць, 1 діаграма, 177 найменувань бібліографії та 4 додатків.

Основний зміст роботи

У вступі розкрито зміст та сучасний стан наукової проблеми, подано загальну характеристику роботи, обґрунтовано значущість та актуальність теми дослідження, сформульовано наукову новизну та практичне значення одержаних в дисертаційній роботі результатів.

У першому розділі представлено основні поняття теорії систем, проаналізовано організацію систем, як спеціального випадку функціонування СТС - наукоємного підприємства. Досліджено можливості використання методів прикладної геометрії у описі та вивченні складних систем і виконано класифікацію, що включає основні базові елементи таких утворень: система > підсистема > ресурсний потік. ресурсні потоки виступають елементами взаємодії між підсистемами та є змістовними складовими підсистем, що складають систему.

Наукову школу „Прикладна геометрія” представлено, як сіткову організацію з виділеними моноспеціалізованими елементами (Рис.1).

Елементами організації є організаційні модулі, представлені як структурні елементи організаційної структури СТС, які в свою чергу складаються з таких підсистем: фінансової, інноваційної, інформаційної, кадрової, виробничої та юридичної. Підсистеми СТС можуть бути елементами модуля або включати кілька модулів (чим формується потенційний портфель проектів для реалізації).

Засобами SWOT – аналізу виявлено реальний стан організації з конкретним визначенням основних сильних та слабких її сторін, загроз і можливостей розвитку, на основі чого обґрунтовано постановку задачі дослідження.

У другому розділі сформовано дерево цілей задачі та виділено область побудови геометричної моделі при вирішенні задачі потокорозподілу ресурсів для управління за принципом саморегуляції сіткової СТС – наукоємної організації з залученням математичного апарату, - степеневих функцій потоків.

На основі наочних методів системного аналізу виконано візуально-геометричне уявлення СТС. Деталізовано модуль потокорозподілу ресурсів, встановлено функціональні залежності задачі потокорозподілу і виділено основні ресурсні потоки: фінансовий - fj (первинний, обіговий, накопичувальний), інформаційний – ij, кадровий - kj, товарний - pj, методологічний - mj (Рис. 2).

На основі створеної структури геометричної моделі СТС виокремлено та досліджено локальні графи взаємодії підсистем і ресурсних потоків. В результаті їх об’єднання побудовано зведений граф взаємодії ресурсних потоків між підсистемами (Рис. 3). на основі виділення основних законів функціонування та визначення системи рівнянь із застосування економетричних виробничих функцій встановлено функціональні залежності між підсистемами (Рис. 4.)

Будь-яка виробнича функція характеризується залежністю між кількістю виробленої в ній продукції та спожитими для цього ресурсами, причому показники цієї залежності мають певні коливання. Власне, залежність між ними, формалізовану у вигляді регресійного рівняння, і називають виробничою функцією. Якщо виробнича функція відома, то за кількістю спожитих системою ресурсів можна передбачити кількість виробленої продукції і навпаки. Виробничі функції можуть мати різні рівні застосування, оскільки принцип „витрати-випуск”, покладений в основу залежності, може бути реалізований як на мікроекономічному рівні (в нашому випадку ресурсні потоки), так і на макроекономічному (вцілому СТС).

Кожен потік описується виробничою степеневою функцією виду:

(х) = ахb (1)

де a, b – параметри; а – насичення потоку, залежить від кількості видів потоку, обов’язково додатній. b – ефективність потоку, відображає приріст загальної функції потоку, змінюється в межах – (0; 1).

Доцільність вибору саме такого опису виробничої функції пояснюється тим, що задана функція (х) за малих значень аргументу дає значний приріст, якщо х збільшується на одиницю, за великих значень аргументу таке саме збільшення аргументу зумовлює значно менший приріст функції. Ця властивість (х) відбиває фундаментальне положення економічної теорії, яка називається законом спадної ефективності, а сама функція є типовим представником однофакторних виробничих функцій.

Сутність подання ресурсних потоків у вигляді виробничих функцій пов’язана із визначення виробничих функцій всієї системи та їх виробничої взаємодії.

Встановлено, що графоаналітичне врівноваження всієї системи полягає у збалансуванні інтегрованої виробничої функції СТС вигляду:

Y=aFбLв (2)

з невизначеними параметрами б, в до вигляду:

Y = a F0.5 L0.5 (3)

де Y – обсяг продукції (виробнича функція Кобба-Дугласа); F – капітал; L – витрати праці; а>0 – ефективність системи, а = ці (хі) = ці (хі), де х – параметр ресурсу; б>0, в>0 – параметри взаємозалежності між F та L, причому б + в = 1.

Проведено морфологічний аналіз підсистем з визначенням ресурсних потоків, що функціонують в них, стратегій розвитку та основних задач функціонування. Також, у відповідності до заданих виробничих функцій проведено морфологічний аналіз ресурсних потоків з виділенням їх основних складових та визначенням відповідних цільових функцій. На основі морфологічного аналізу СТС побудовано матрицю взаємодії ресурсних потоків і підсистем.

Третій розділ присвячений графоаналітичному та візуально-геометричному аналізу елементів СТС: ресурсних потоків, підсистем та СТС вцілому.

досліджено взаємодію між параметрами основних редукованих ресурсних потоків в межах кожної з підсистем та побудовано графічні моделі такої взаємодії.

Аналітично визначено та візуально описано основні сценарії розвитку СТС (Таблиця) у відповідності до основних параметрів управління підприємством.

Таблиця

сценарії прогнозу розвитку СТС в часі

Варіанти розвитку | баланс системи | опис потоків підсистем | опис параметрів потоків

стрімке зростання | aFбLв > aFбLв

б+в = 1; б [0.5; 1] |

y (fj) > max

y (ij) > max

y (kj) > max | a [ 1; 4 ]

b [ 0,2; 2 ]

x > max

розквіт | aFбLв ? aFбLв

б+в = 1; б [0.6; 0.5] |

y (fj) > opt

y (ij) > max

y (kj)> opt | a [ 1; 4 ]

b [ 0.2; 3]

x > max

стабільність | aFбLв = aFбLв

б+в = 1; б = 0.5 |

y (fj) > opt

y (ij) > opt

y (kj)> opt

y (pj) > opt

y (mj)> opt | a [ 1; 4 ]

b [ 0.2; 3 ]

x > opt

спад | aFбLв ? aFбLв

б+в ? 1; б ? 0.5 |

y (fj) > min

y (ij) > opt

y (kj)> opt | a [ 1; 2 ]

b [ 0.2; 1]

x > opt

затухання | aFбLв < aFбLв

б+в < 1; б < 0.5 |

y (fj) > min

y (ij) > min

y (kj)> min | a [ 1; 1 ]

b [ 0.2; 1]

x > min

дефіцит ресурсів | aFбLв >min

б+в < 1 |

y (fj) > 0

y (ij) > 0

y (kj)> 0 | a [ 0; 1 ]

b [ 0; 0.2]

x > min

перенасичення системи | aFбLв > max

б+в > 1 |

y (fj) > opt

y (ij) > opt

y (kj)> opt

y (pj)= > min | a [ 1; 4 ]

b [ 0.2; 3]

x > max; min

Візуально-геометричний аналіз розвитку системи і підсистем виконано за допомогою системи ”РАНОК” та середовища MATLAB (Рис. 5), що дозволило отримати наочні образи, які відображають основні тенденції розвитку СТС з позицій: доцільності функціонування даного елемента з точки зору сітковості системи (мобільність, зовнішня незалежність, економічна спроможність та потужність, визначення основних закономірностей розвитку та етапність); визначення взаємозв’язку між ресурсними потоками безпосередньо в підсистемі; характеру функціонального розвитку кожного елементу; ефективності управління основними параметрами потоків; дослідження взаємовиключення ресурсних потоків; дослідження динаміки розвитку в часі; визначення напрямку оптимізації системи в кожному з елементів. Це дозволило кількісно інтерпретувати не тільки отримані образи, але й якісно відобразити та проаналізувати основні принципи функціонування кожної з підсистем.

Системне представлення задачі (розділ 2) дозволило виконати редукцію розмірності множини ресурсних потоків, оскільки первинний, обіговий і накопичувальний (що включає товарний) є складовими єдиного фінансового потоку. Так само методологічний потік змістовно є частиною інформаційного потоку. Таким чином, простір візуального подання можна зменшити до тривимірного, де основними осями (базовими одиницями) є: фінансовий, інформаційний і кадровий ресурсні потоки. В той же час підхід дозволяє отримувати і локальні деталізовані образи без редукування.

Результатом дослідження є отримання системи зображень траєкторій розвитку підсистем в тривимірному просторі стану f, i, k (Рис. 5). Отримані закони функціонування та розвитку підсистем візуально відображають та кількісно визначають значення кожного з ресурсних потоків в певний момент часу.

Дослідження отриманих графіків практично доводить вірність обраних оптимізаційних функцій як для кожного з потоків так і для системи вцілому. Визначено, що елементи системи є спроможними до відтворення та стабільного розвитку в залежності від основних параметрів, що відповідає основному управлінському принципу сіткової організаційної структури – принципу саморегуляції, вплив якого поступово нарощується з часом розвитку СТС вцілому.

Також доведено, що визначальним є перший етап розвитку, коли необхідним є безпосереднє управління капіталовкладеннями для завантаження потужностей ресурсних потоків, коли підсистеми тільки починають своє функціонування.

Отримано та проаналізовано на основі візуально-графічного та аналітичного уявлень наочні образи функціонування СТС „Прикладна геометрія” засобами системи „Ранок”. Цілісна картина динаміки розвитку системи представлена як об’єднання образів підсистем – складових СТС на базових прошарках – образах станів системи у часі.

Також на даній платформі побудовано функції градієнту розвитку СТС, який відображає траєкторію розвитку та функціонування системи в часі в залежності від основних параметрів та наочно відповідає осі спіралевидної кривої циклічного розвитку системи.

В четвертому розділі описані методичні аспекти дослідження розвитку СТС та представлені програмні засоби, створені з метою реалізації відповідної комп’ютерно-графічної технології. Алгоритм функціонування комп’ютерних програм представлено на Рис. 6.

Також в розділі представлено результати аналізу СТС в системі „РАНОК” та в середовищі MATLAB. Основні критерії та обмеження при дослідженні: одиниця виміру будь-якого ресурсу – гроші; дослідження підсистем виконано в системі трьох основних ресурсних потоків: фінансового (f), кадрового (k), інформаційного (і); результатом дослідження є гіперкуб з варіантами позитивних значень параметру х у вигляді параметричного образу; параметр t (час) - є базовим у відповідності до системного опису задачі та задається границями інтегралу виробничої функції системи; для наочності визначення поведінки образу використано ефект прозорості.

Наведено конкретні рекомендації щодо функціонування та розвитку СТС „Прикладна геометрія” як наукоєної організації з метою отримання практичних результатів на перспективу у відповідності до вимог ринкового середовища та для забезпечення стабільного розвитку.

Висновки

1. Досліджено структуру та специфічні властивості СТС, як організації. побудовано організаційну структуру наукоємного підприємства, як сіткової динамічної організації.

2. створено графоаналітичні моделі потокорозподілу ресурсів в СТС та її основних підсистемах. Аналітично описано ресурсні потоки із виділення основних базових параметрів управління СТС.

3. У відповідності до системного геометричного уявлення СТС та її підсистем визначено загальну структуру СТС, графоаналітично відтворено інтерпретацію задачі потокорозподілу та встановлено функціональні залежності між параметрами ресурсних потоків, власне ресурсними потоками, підсистемами та СТС в цілому.

4. В результаті геометричного аналізу та дослідження системи, її підсистем та ресурсних потоків визначено основні режими (сценарії) функціонування СТС.

5. здійснено комплексний візуально-геометричний аналіз задачі потокорозподілу ресурсів засобами системи „РАНОК” та середовища MATLAB. Завдяки створеному програмному комплексу отримано наочні образи, які візуально інтерпретують функціонування та розвиток як основних підсистем СТС, так і системи вцілому. Відповідно до задачі оптимізації побудовано градієнт підйому, траєкторія руху якого утворює вісь спіралі розвитку СТС в часі.

6. розроблено основні рекомендації щодо розвитку СТС „Прикладна геометрія” в просторі і часі відповідно до її складових.

7. Універсальність запропонованих геометричних моделей підтверджується екстраполяцією використання результатів роботи на організації різних галузей народного господарства та їх широкого використання, про що засвідчують впровадження результатів дисертаційної роботи.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Бондар О.А. До питання створення моделей потокорозподілу ресурсів у складній соціотехнічній системі // Прикладна геометрія та інженера графіка, - Вип.74, - КНУБА, - Київ, 2004, с. 223-227.

2. Бондар О.А. Ресурсні потоки в соціотехнічній системі // Геометричне та комп’ютерне моделювання, - Вип.10,- ХДУХТ,- Харків, 2005, - с.144-149.

3. Бондар О.А. Принципи побудови моделей деяких соціотехнічних систем // Геометричне та комп’ютерне моделювання, - Вип.11,- ХДУХТ,- Харків, 2005, - с.162-165.

4. Плоский В.О., Бондар О.А. Функціонування ресурсних потоків в складній соціотехнічній системі // Вестник Херсонского национального технического университета, - Вып. 2(22), - Херсон, - ХНТУ, 2005, - с.254-258.

5. Бондар О.А. Дерево цілей при побудові геометричної моделі складної соціально-технічної системи (СТС) // Збірник наукових праць КНУТД, - Спецвипуск, - КНУТД, - Київ, 2005, - с. 278-283.

6. Плоский В.О., Бондар О.А. Щодо проблеми системного опису соціально-технічної організаційної структури // Шляхи підвищення ефективності в будівництві в умовах ринкових відносин, Вип..14, - КНУБА, - Київ, 2005, с.155-162.

7. Бондар О.А. Ресурсні потоки соціотехнічної системи (СТС) як основні одиниці геометричної моделі // Прикладна геометрія та інженерна графіка, - Вип.76,- КНУБА,- Київ, 2006, - с.143-146;

8. Бондар О.А. Ресурсні потоки як параметри управління складними системами // Шляхи підвищення ефективності в будівництві в умовах ринкових відносин, - Вип..15, Науковий світ, Київ, - с.42-46.

9. Плоский В.О., Толок О.В., Бондар О.А. Візуально-геометричне уявлення щодо потокорозподілу ресурсів в СТС „Прикладна геометрія” // Геометричне та комп’ютерне моделювання, - Вип.16,- ХДУХТ,- Харків, 2007, - с.162-168.

Анотації

Бондар О.А. Геометричні моделі потокорозподілу ресурсів в складаних соціотехнічних системах – Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.01. – Прикладна геометрія, інженерна графіка. Київський національний університет будівництва і архітектури, м. Київ, 2007р.

Дисертація присвячена створенню геометричних моделей потокорозподілу ресурсів в складній соціотехнічній системі – наукоєній організації.

Досліджено структуру та специфічні властивості СТС, як організації. побудовано організаційну структуру наукоємного підприємства - сіткову. Основною її перевагою є забезпечення саморегуляції СТС через взаємодію ключових параметрів, основними з яких є ресурсних потоки: фінансовий, інформаційний, кадровий, методологічний, товарний.

створено графоаналітичні моделі потокорозподілу ресурсів в СТС та її основних підсистемах. Виконано аналітичний опис ресурсних потоків із виділенням основних базових залежностей параметрів за допомогою економетричних виробничих функцій.

У відповідності до системного геометричного уявлення СТС та її підсистем визначено загальну структуру СТС, наочно відтворено графічну інтерпретацію задачі потокорозподілу та встановлено функціональні залежності між: параметрами ресурсних потоків, власне ресурсними потоками, підсистемами та цілісної СТС .

В результаті геометричного дослідження системи, її підсистем та ресурсних потоків визначено та проаналізовано основні режими функціонування СТС вцілому в залежності від особливостей її розвитку за допомогою визначених параметрів управління.

здійснено комплексний візуально-геометричний аналіз засобами системи „РАНОК” та середовища MATLAB. За допомогою створеного програмного комплексу отримано наочні образи, які візуально інтерпретують функціонування та розвитку як основних підсистем СТС так і системи вцілому. Відповідно до задачі оптимізації побудовано градієнт підйому, траєкторія руху якого утворює вісь спіралі розвитку СТС в часі та просторі.

розроблено основні рекомендації щодо розвитку СТС „Прикладна геометрія” в просторі і часі відповідно до її складових. Побудовано алгоритм геометричного програмного модулю функціонування та прогнозування розвитку СТС.

Універсальність запропонованих геометричних моделей підтверджується екстраполяцією результатів роботи на організації різних галузей народного господарства про що свідчить впровадження результатів дисертаційної роботи.

Ключові слова: візуально-геометричний аналіз, наглядна інтерпретація, економетрика, виробнича функція, графоаналітичний аналіз.

Бондарь Е.А. Геометрические модели потокораспределения ресурсов в сложных социотехнических системах – Рукопись

Диссертация на соискание ступени кандидата технических наук за специальностью – 05.01.01. - Прикладная геометрия, инженерная графика. Киевский национальный университет строительства и архитектуры, г. Киев, 2007г.

В диссертации исследованы структура и специальные свойства СТС, как организации. построена организационная структура научной организации в виде сетевого динамического предприятия.

основным объектом исследования является Всеукраинская общественная организация “Украинская ассоциация по прикладной геометрии”. Предприятие исследуется как динамическая пространственная система с функционально зависимыми узлами, между которыми функционирует множество ресурсных потоков. Модель потокораспределения в такой системе есть многомерной моделью в функциональном пространстве параметров. Построение графоаналитических представлений компонентов такой модели и изучение их визуальных образов позволяет повысить корректность эконометрических расчетов и в наглядной форме оперативно исследовать развитие СТС. Исследования проведены в комплексной взаимосвязи методов эконометрики и прикладной геометрии.

Созданы графоаналитические модели потокораспределения ресурсов в СТС и ее подсистемах. Аналитически и в виде графов описаны и проанализированы ресурсные потоки СТС.

Используя системное геометрическое представление СТС и ее подсистем определена общая структура СТС. Выполнена графическая интерпретация задачи потокораспределения в виде суммарного графа взаимодействия ресурсных потоков и основных подсистем на основе локальных графов каждой из подсистем.

На основании геометрического анализа и исследования системы, ее подсистем и ресурсных потоков определены основные режимы функционирования СТС во времени и пространстве. Представленные режимы отображают цикличность развития СТС по спирали с перераспределением ресурсов на каждом новой витке развития.

Проведен комплексный визуально-графический анализ средствами системы “РАНОК” и среды MATLAB, который состоит в визуальном отображении и анализе описываемых процессов функционирования и развития каждой из подсистем и системы вцелом в зависимости от движения ресурсных потоков. Средствами системы “РАНОК” решена тестовая задача оптимизации процесса развития СТС путем построения градиента подъема – траектории развития системы, которая в идеале представляет собой основную ось движения спирали СТС.

Разработаны основные рекомендации развития СТС „Прикладная геометрия” во времени и пространстве на основе интегрированной функции развития СТС, которая определяет, необходимость функционирования данной СТС как научного предприятия; возможность моделирования ситуаций и схем развития путем взаимодействия методов эконометрики и прикладной геометрия для получения максимального экономического и социального эффектов.

Практически доказана универсальность разработанных моделей внедрениями их в организациях разных отраслей народного хозяйства.

Ключевые слова: визуально-геометрический анализ, ночная интерпретация, эконометрика, производственная функция, графоаналитический анализ.

H. Bondar Geometrical models of the resource’s flow-distribution in complex social-technical system – the manuscript

A structure and special properties of the social-technical system (STS), as organizations, is probed in dissertation. the organizational structure of scientific organization is built as a net.

The analytic’s graphic models of the resource’s flow-distribution are created in STS and its subsystems. Resource streams are analytically described.

Utillizing, system geometrical presentation of STS and its subsystems is certain general structure of STS. Graphic interpretation of task of the resource’s flow-distribution is evidently represented

In accordance with a geometrical analysis and research of the system, its subsystems and resource streams the basic modes of functioning of STS are certain in time and space.

Conducted, complex by-graphic analysis of the system of “RANOK” and environment of MATLAB facilities

Basic recommendations of development of STS are developed „Applied geometry” is in time and space.

Universality of the developed models is practically proved by introductions them in organizations of different industries of national economy.

Keywords: by-geometrical analysis, nightly interpretation, econometrics, production function, analytic’s graphic.