
- •В.М.Лазебник экономическая кибернетика
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел I
- •Структура кибернетики
- •Принципы построения кибернетических систем различных прикладных направлений
- •1.2. Экономическая кибернетика Предмет, цели и задачи курса
- •Структура и состав экономической кибернетики
- •История кибернетики и информационных наук
- •1.3. Кибернетические системы Система и ее основные характеристики
- •Классификация систем
- •Целостность, эмерджентность и синергизм
- •Контрольные вопросы и задания к главе 1 «Кибернетика и кибернетические системы»
- •Глава 2. Моделирование
- •2.1. Модели и моделирование
- •Основные схемы процесса моделирования
- •Классификация моделей
- •История моделирования Появление моделей относится к глубокой древности, и восходит по времени к бронзовому веку (XV-XX в.В. До н. Э.).
- •Совместное использование моделей различных типов
- •2.2. Последовательность разработки и использования математических моделей Процесс моделирования
- •6. Разработка программы, реализующей алгоритм модели на компьютере.
- •Контрольные вопросы и задания к главе 2
- •Реализация управления
- •Разомкнутые системы управления
- •Внешние и внутренние возмущения
- •Анализ свойств разомкнутой системы управления
- •3.2. Замкнутые системы управления
- •Коэффициенты передачи и передаточные функции замкнутой системы управления
- •Анализ свойств замкнутой системы управления
- •Выводы:
- •Типы обратных связей и сферы их применения Обратные связи могут быть:
- •Структурная схема и процессы в системе отрицательной обратной связи показаны на рис.3.6
- •3.3. Классификация систем управления и виды задач управления Классификация систем управления
- •Виды задач управления
- •Понятие гомеостазиса
- •3.4. Закон необходимого разнообразия и его следствия для систем управления Энтропия систем и закон необходимого разнообразия
- •Свойства систем управления, основанные на законе необходимого разнообразия
- •3.5. Управление сложными системами Иерархические системы управления
- •Централизованное и децентрализованное управление сложными системами
- •Анализ децентрализованных систем управления
- •Контрольные вопросы и задания к главе 3 «Управление»
- •Глава 4. Информация
- •4.1. Основные категории информации и ее классификация Определение понятия информации
- •Основные категории информации – данные и знания
- •Основные свойства информации
- •Виды информации
- •Основные требования, предъявляемые к качеству информации
- •Классификация информации
- •4.2. Экономическая информация и экономическая семиотика Экономическая информация
- •Экономическая семиотика
- •Основные элементы системы передачи информации
- •4.3. Измерение количества информации Основные подходы к измерению количества информации
- •Объемный метод измерения количества информации
- •Энтропийный подход к измерению количества информации
- •Вопрос 2: Число х больше шести?
- •Вопрос 3: Число х меньше шести?
- •Количество информации, получаемое от отдельного сообщения
- •Семантический подход к определению количества информации
- •4.4. Ценность информации Определение ценности информации
- •Человек и информация
- •Бытовые – искажение информации в отчетах, в докладах начальству, в отношениях мужчины и женщины, и т.П.
- •4.5. Кодирование информации Кодирование
- •Криптография
- •Десятичное кодирование информации
- •Двоичное кодирование информации
- •Избыточность информации
- •Контрольные вопросы и задания к главе 4 «Информация»
- •Глава 5. Моделирование экономических систем
- •5.1. Системные свойства экономики Основные системные свойства экономики
- •Структуры и модели рыночной экономики
- •5.2. Моделирование и принятие решений Принятие решений
- •Методы обоснования решений
- •Количественные методы позволяют установить насколько один результат лучше другого.
- •5.3. Критерии качества и критерии принятия решений
- •Требования, предъявляемые к критериям качества
- •Классификация и формы критериев качества Классификация критериев качества
- •Математические формы критериев качества
- •Статистические задачи
- •5.4. Примеры математических моделей экономических систем
- •Модель оценки экономической эффективности системы массового обслуживания
- •Часть 1.Модель определения характеристик смо.
- •Часть 2.Модель определения экономической эффективности смо.
- •Модели динамических систем Модель динамического звена первого порядка
- •Модель динамического звена второго порядка
- •Модель экономического роста
- •Модели финансовых операций Первая модель
- •Вторая модель
- •Третья модель
- •Четвертая модель
- •Пятая модель
- •Шестая модель
- •Контрольные вопросы и задания к главе 5 «Моделирование экономических систем»
- •Раздел II
- •Оптимизационные задачи
- •Оптимизация систем массового обслуживания
- •Оптимизация систем управления запасами
- •6.2. Оптимальное распределение ресурсов между несколькими этапами и между несколькими объектами Последовательная (многоэтапная) оптимизация с использованием метода динамического программирования
- •Уравнение оптимальности Беллмана имеет вид
- •Оптимизация маршрута
- •Оптимальное распределение ресурсов между несколькими объектами
- •Приравниваем производные нулю
- •Контрольные вопросы и задания к главе 6 «Оптимизация экономических систем»
- •Глава 7. Наилучшие решения в условиях неопределенности и многокритериальности
- •7.1. Наилучшие решения в условиях частичной и полной неопределенности Игры с «природой»
- •Наилучшие решения в условиях частичной неопределенности
- •Наилучшее решение в условиях полной неопределенности
- •Матрица выигрышей
- •7.2. Наилучшие решения в условиях многокритериальности
- •Контрольные вопросы и задания к главе 7 «Наилучшие решения в условиях неопределенности и многокритериальности»
- •Раздел III искусственный интеллект
- •Глава 8. Системы искусственного интеллекта
- •8.1. Основные положения по построению систем искусственного интеллекта
- •Зависимость типа системы управления от сложности объекта управления и влияния случайных факторов
- •История систем ии
- •Виды неопределенностей
- •8.2. Нечеткие системы
- •Нечеткие системы в управлении
- •Контрольные вопросы и задания к главе 8 «Системы искусственного интеллекта»
- •Глава 9. Нейронные сети, экспертные системы и генетические алгоритмы
- •9.1. Нейронные сети Принципы построения и основные свойства нейронных сетей
- •Представление знаний в нейронных сетях
- •Применение нейронных сетей в экономике
- •Пример решения задачи прогнозирования
- •9.2. Экспертные системы Принципы построения и функционирования экспертных систем
- •Пример применения экспертных систем в экономике и финансах – экспертная система для кредитных операций
- •Представление знаний в экспертных системах
- •9.3. Генетические алгоритмы
- •Контрольные вопросы и задания к главе 9 «Нейронные сети, экспертные системы и генетические алгоритмы»
- •Раздел IV
- •Структурная схема простой смо. Основные обозначения. Характеристики важнейших параметров Структурная схема простой смо
- •Основные обозначения
- •Характеристики важнейших параметров
- •Задачи исследования смо
- •Методология разработки аналитических моделей смо
- •Обозначения моделей смо
- •10.3. Потоки событий Характер величин и процессов в смо
- •Смо с детерминированными потоками
- •Случайные потоки событий
- •10.4. Марковские случайные процессы Графы состояний смо
- •Марковские процессы
- •Стационарный режим динамического процесса
- •Законы распределения, определяющие описание и формирование простейшего потока
- •Закон Пуассона
- •Исходные данные
- •Алгоритм решения задачи
- •Решение
- •Экспоненциальный (показательный) закон распределения
- •Закон равномерной плотности
- •10.5. Уравнения Колмогорова Дифференциальные и алгебраические уравнения Колмогорова
- •Общие формулы решения системы алгебраических уравнений Колмогорова для схемы ''рождения и гибели''
- •10.6. Модель Эрланга Одноканальная смо с отказами
- •Многоканальная смо с отказами
- •10.7. Имитационное моделирование систем массового обслуживания Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)
- •Исследование смо с применением метода статистических испытаний
- •Методика и пример формирования простейшего потока
- •Контрольные вопросы и задания к главе 10 «Модели и методы исследования систем массового обслуживания»
- •Глава 11. Анализ и синтез системы массового обслуживания Характеристика задач анализа и синтеза смо
- •Определение вероятностей отказа и обслуживания Основные формулы для смо Эрланга
- •Пример расчетов по формулам Эрланга
- •Построение графиков вероятности отказа и обслуживания на основе расчетных данных
- •Построение графиков вероятностей отказа и обслуживания на основе табличных данных
- •Графики вероятностей отказа
- •Графики вероятностей обслуживания
- •Определение показателей качества смо с отказами
- •Показатели качества обслуживания заявки
- •Показатели качества обслуживания заявки
- •Пример расчета характеристик смо с ожиданием
- •Расчетные параметры:
- •Показатели качества функционирования
- •Показатели качества обслуживания заявки
- •Компьютерные программы и таблицы вероятностей отказа для смо с ограниченным временем ожидания
- •Сопоставление смо с отказами и смо с ожиданием
- •11.3. Методика оценки экономической эффективности смо Постановка задачи оценки экономической эффективности
- •Уравнения блока оценки экономической эффективности
- •Уравнения полной модели оценки экономической эффективности смо
- •Модель смо
- •Блок оценки экономической эффективности
- •Вариант №2 кафе «десерт»
- •Определение показателей экономической эффективности смо на момент окупаемости Результаты расчетов
- •Составление итоговой таблицы результатов расчетов по оценке экономической эффективности смо
- •Сопоставление вариантов смо по основным экономическим характеристикам
- •11.5. Синтез системы массового обслуживания и принятие решения об инвестировании Составление таблицы результатов расчетов по оценке экономической эффективности смо
- •Ранжирование вариантов и выводы
- •Определение взаимосвязи параметров смо с экономическими параметрами системы
- •Контрольные вопросы и задания к главе 11 «Анализ и синтез системы массового обслуживания »
- •Приложения п.1. Программа курса «Экономическая кибернетика»
- •Раздел IV. Информация
- •Раздел V. Моделирование
- •Раздел VI. Системы массового обслуживания (смо)
- •Раздел VII. Оптимизация и принятие решений
- •Раздел VII. Искусственный интеллект
- •П.2. Задание на подготовку реферата «Замкнутые системы управления»
- •П.3. Задание на подготовку реферата «Системы массового обслуживания»
- •Часть 1. Определение характеристик смо.
- •Вероятность обслуживания
- •Часть 2. Оценка экономической эффективности смо.
- •Результаты расчетов
- •Ранжирование, анализ вариантов и выводы
- •П.4. Равномерно распределенные случайные числа
- •П 5. Вероятности отказа для смо Эрланга
- •П 6. Компьютерные программы для смо Эрланга п 6.1. Программы на языке Паскаль
- •П.6.3. Программа на языке Visual Basic для расчета экономической эффективности смо
- •П 7. Вероятности отказа для смо с ограниченным временем ожидания
- •П 8. Компьютерная программа для смо с ограниченным временем ожидания
- •Литература
Избыточность информации
Избыточность – есть средство повышения надёжности.
Виды избыточности:
функциональная;
структурная;
временная;
информационная.
Структурная избыточность заключается в дублировании систем, элементов, деталей машин, живых организмов. Пример – парные органы у человека.
Функциональная избыточность – это меры обеспечивающие сохранение работоспособности системы при выходе некоторых параметров за пределы допусков. К числу таких средств относятся адаптация системы за счёт введения дополнительных обратных связей.
Временная избыточность – увеличение надёжности за счёт увеличения времени работы с информацией. Примеры – повтор передачи сообщения, повтор расчётов.
Информационная избыточность заключается в использовании слов, кодов, которые содержат как бы «излишние» элементы, что обеспечивает надёжность передачи сообщений.
Контрольные вопросы и задания к главе 4 «Информация»
1. Дайте характеристику понятия «информация».
Что такое данные и знания?
Рассмотрите основные свойства информации.
Укажите основные формы представления информации.
Каковы основные требования, предъявляемые к качеству информации.
Приведите классификацию информации.
Дайте характеристику понятия «экономическая информация».
Что такое «информатика и информационные технологии»?
Что такое «экономическая семиотика»?
Приведите принципиальную схему системы передачи информации.
Рассмотрите основные этапы информационного процесса.
Охарактеризуйте основные подходы к измерению количества информации.
Рассмотрите энтропийный подход определения количества информации о состоянии системы.
Приведите формулы Шеннона и Хартли, а также формулу соответствия энтропии и полной информации о состоянии системы.
Рассмотрите определение количества информации, полученного от отдельного сообщения.
Рассмотрите семантический подход к измерению количества информации.
Что такое прагматический подход в рассмотрении свойств информации и каковы методы оценки ценности информации?
Дайте характеристику соответствия «информация и человек».
Что такое криптография?
Что такое кодирование и каковы его цели?
Назовите наиболее распространенные виды кодирования.
Что такое избыточность информации и для чего она используется?
Глава 5. Моделирование экономических систем
5.1. Системные свойства экономики Основные системные свойства экономики
Собственно сама экономика представляет собой целенаправленную систему, а люди, являющиеся ее неотъемлемой составной частью, могут быть как целенаправленными так и целеустремленными.
Экономика – многоуровневая система с иерархической структурой.
Экономика представляет собой сложную систему с большим количеством составляющих элементов, причем элементы настолько взаимозависимы, что разделить систему на отдельные подсистемы и элементы является весьма проблематичным. Существует мнение, что именно сложность экономических систем является основным препятствием создания и внедрения в практику математических моделей. Поэтому на сегодняшний день экономика использует значительное количество относительно простых и слабо связанных между собой моделей.
Экономика – динамическая система, в которой переходы из одного состояния в другое происходят во времени.
Экономика относится к искусственным, т.е. созданным человеком, системам.
Экономики различных стран характеризуются различной степенью открытости. Как известно закрытая система – это система, которая не взаимодействует с внешней средой. Открытые системы обмениваются с внешней средой различными ресурсами. Как правило, страны стремятся иметь как можно большую степень открытости, т.к. это обеспечивает определенные экономические преимущества. Именно поэтому страны стремятся вступить в ВТО (Всемирную торговую организацию), а также вступить в различные таможенные союзы.
Экономика является системой со случайными внутренними характеристиками, как-то постоянно изменяющиеся правила, законы, курсы валют, конъюнктура на товары и т.п. Кроме того, экономика находится под воздействием случайных внешних факторов, к числу которых относятся внешнеполитические условия, погодные условия и т.п.
Экономика имеет переменные во времени характеристики.
Экономика может находиться в состоянии развития, постоянства характеристик (стагнации) и упадка.
Многие процессы в экономике имеют циклический характер. Существуют в экономике так называемые большие и малые циклы. В частности, циклическим является сельское хозяйство.
Экономика относится к системам большого размера.
В сложных, особенно кризисных ситуациях, экономика демонстрирует свойства самоорганизации и адаптивности. Самоорганизующая система изменяет свою структуру при изменении условий функционирования. Так компании могут менять структуру системы управления или сливаться с другими компаниями, образуя корпорации и т.п. Адаптивная система при изменении внешних условий изменяет свои внутренние характеристики. Примером являются сокращения численности персонала предприятия при необходимости снижения объемов производства в условиях конкуренции.
В экономике существуют как отрицательные, так и положительные обратные связи. Основную роль для развития экономики играет положительная обратная связь, обеспечивающая воспроизводство основных фондов. Примером отрицательной обратной связи является связь по выбытию основных средств.
Экономика представляет собой систему управления организационного типа с вариантами централизованного, децентрализованного и комбинированного управления.
Важными системными свойствами являются целостность, эмерджентность и синергизм.
Целостность предполагает наличие в экономических объектах всех необходимых подразделений, отделов, элементов. Так для нормального функционирования фирмы необходима бухгалтерия, для банка – хранилище денег и ценностей и т.п.
Эмерджентностьв экономике проявляется, например, при слиянии фирм, корпораций и проявляется в том, что объединенная фирма обладает новыми свойствами в части капиталов, технологий и других ресурсов.
Свойством синергииобладает коллектив фирмы, поскольку потенциал коллектива превышает сумму потенциалов отдельных сотрудников.