Теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов
На правах рукописи
Лукьянова Людмила Михайловна
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, МОДЕЛИ, МЕТОДЫ
И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦЕЛЕЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ
Специальность: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка
информации (технические системы)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
Санкт-Петербург – 2009
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук
Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
заслуженный деятель науки и техники РФ,
лауреат Государственной премии СССР
и премии Президента РФ
Игнатьев Михаил Борисович
доктор технических наук, профессор
Фомин Борис Федорович
доктор технических наук, профессор,
заслуженный деятель науки РФ
Тимофеев Адиль Васильевич
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет»
Защита состоится « 19 » ноября 2009 года в 11: 00 часов на заседании диссертационного
совета Д 002.199.01 Учреждения Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН по адресу:199178, Санкт-Петербург, В.О., 14 линия, 39, ауд. 401.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПИИРАН
Автореферат разослан « » 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета Д 002.199.01 к. т. н., доцент А. Л. Ронжин
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В решении проблемы продовольственной безопасности России и обеспечения населения жизненно необходимой белковой продукцией важное место занимают рыбохозяйственные комплексы (РХК) регионального и федерального уровней. Организационные системы класса РХК характеризуются специфическими сферой деятельности и окружающей средой. В рыбохозяйственных комплексах осуществляется промышленное рыболовство, товарное рыбоводство, сохранение водных биоресурсов (ВБР), производство и реализация рыбопродукции, а главные составляющие окружающей среды РХК – ВБР внутренних морей Российской Федерации и Мирового океана, потребители продукции и смежные отрасли.
После перехода к рыночным условиям хозяйствования в РХК существенно выросло число проблем управления (до 55% от их общего числа), в том числе, организации (до 22,5%), планирования (до 9,5%) и анализа (до 9%). Возросшие трудности обоснования решений по РХК привели к повышению роли системного подхода к управлению данными системами. Однако использование системной методологии лицами, принимающими решение (ЛПР), не гарантирует системности решений. Выявляемая в процессе их исполнения логическая некорректность (несравнимость, несовместимость) и неполнота отражают недостаточный научный уровень аппарата выработки (подготовки и принятия) решений применительно к системам класса РХК.
В результате анализа системной методологии и теории принятия системных решений был выделен ряд положений, вклад в разработку которых внесли Р. Акофф, В. Г. Афанасьев, И. В. Блауберг, А. А. Богданов, В. Н. Волкова, Д. М. Гвиши-ани, Дж. Гиг, Е. П. Голубков, Г. Х. Гуд, А. А. Денисов, С. В. Емельянов, В. Кинг, Д. Кли-ланд, Дж. Клир, Р. Ковальски, В. Н. Костюк, Т. Котарбиньский, О. И. Ларичев, Р. Э. Мак-кол, М. Месарович, Б. З. Мильнер, Н. Н. Моисеев, С. Оптнер, Ф. И. Перегудов, Д. А. Поспелов, Г. С. Поспелов, И. В. Прангишвили, Л. А. Растригин, В. Н. Садовский, В. А. Смирнов, Г. А. Смирнов, А. Н. Уемов, Ю. А. Урманцев, Б. Ф. Фомин, Ю. И. Черняк, А. Д. Холл, С. Янг и другие ученые. Это, прежде всего, методологические положения о логическом характере понятий «система», «структура» и «организация», о целях, дающих логическое основание для синтеза систем, о соотношении структур целей как результатов анализа и синтеза целей. На их основе конкретизирован системно-целевой подход к выработке системных решений и намечено развитие теории выработки решений по РХК, отражающей особенности данного класса систем. Конкретизация заключалась в формулировании и формализации условия обоснованности решений по рыбохозяйственному комплексу, рассматриваемому как система целедостижения (ЦД) – их совместимости с системой целей, характеризующейся логической корректностью и полнотой.
Однако выработка системы целей, отвечающих указанным свойствам, вызывает трудности, обусловленные рядом факторов. Наиболее значимы из них следующие факторы. Во-первых, сложность и неформализованность целей РХК. Во-вторых, их зависимость от нестационарной окружающей среды, непредсказуемости спроса на рыбопродукцию и состояний сырьевой базы РХК. В-третьих, субъективный характер целей, недостаточная изученность целеполагания (ЦП), осуществляемого в процессах их анализа и синтеза, и процедур согласования структур целей (СЦ) как результатов данных процессов. Все это часто приводит к выдвижению ложных целей, некорректности, неполноте СЦ, их несовместимости в системе целей и, как следствие, противоречивости решений по РХК, обычно выявляемой при их исполнении.
Несвоевременная корректировка целей, влекущая значительные (до 10%) сверхплановые затраты на реализацию системных решений и снижающая эффективность функционирования РХК, и большая трудоемкость выработки целей рыбохозяйственных комплексов в условиях быстро и непредсказуемо меняющейся окружающей среды актуализируют разработку средств автоматизации формирования систем целей в процессах подготовки, принятия решений и управления РХК. Таким образом, существует противоречие между необходимостью оперативной выработки целей РХК, характеризующихся корректностью, полнотой, и недостаточным уровнем развития теории формирования систем целей для автоматизации данного процесса.
Научная проблема заключается в преодолении указанного противоречия путем разработки теоретических основ, моделей и формализованных методов формирования логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов и, тем самым, создания возможностей автоматизации процесса их выработки.
Цель исследования – разработать теоретические основы, модели, методы и средства автоматизации формирования логически корректных, полных систем целей для получения результатов, создающих возможность оперативного обоснования системных решений, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к эффективности управления и функционирования рыбохозяйственных комплексов.
Основные задачи исследования:
- определение характеристических свойств РХК как системы ЦД и разработка системного представления о целях для конкретизации на их основе закономерностей целеобразования (теория систем) и принципов системного анализа так, чтобы они способствовали формированию логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов;
- разработка лингвистической и логической форм представления целей РХК, позволяющих обеспечить информативность (семантическую мощность) описаний целей, требуемую для формализованного обоснования их корректности;
- разработка графосемантических моделей логически корректных и полных структур целей, совместимых в системе целей рыбохозяйственного комплекса;
- разработка семиотической системы рассуждений о целях и методов: логико-лингвистического моделирования и анализа целей; согласования структур целей;
- разработка методики и средств автоматизации формирования логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов.
Объект исследования – рыбохозяйственный комплекс.
Предмет исследования – системные связи и свойства РХК как системы целедостижения и закономерности ЦП и ЦД, анализа и синтеза целей, которые должны быть отражены в логико-лингвистических моделях управления анализом и синтезом целей для формировании логически корректной и полной системы целей.
Методы исследования. При решении сформулированных задач исследования в качестве основных использованы методы системного анализа, теории искусственного интеллекта, ситуационного управления и семиотического моделирования, теории формальных грамматик и языков.
Основные положения и результаты, выносимые на защиту:
1. Закономерности формирования логически корректной и полной системы целей рыбохозяйственного комплекса.
2. Принципы формирования системы целей рыбохозяйственного комплекса в процессе выработки системных решений и управления РХК.
3. Модели целей рыбохозяйственного комплекса, обеспечивающие требуемую семантическую мощность лингвистической и логической форм описания целей.
4. Графосемантические модели логически корректных и полных структур целей, совместимых в системе целей рыбохозяйственного комплекса.
5. Семиотическая система рассуждений о целях и метод логико-лингви-стического моделирования и анализа целей, обеспечивающий выявление и исправление некорректных результатов целеполагания, анализа и синтеза целей ЛПР.
Научная новизна положений и результатов исследования.
1. Введены характеристические свойства рыбохозяйственного комплекса как специфического целого, удовлетворяющего требуемой целостности систем класса РХК. Системные связи рыбохозяйственного комплекса и его целей, конкретизированные с помощью данных свойств, позволили определить условия совместимости с системой целей решений по РХК как системе целедостижения.
2. Закономерности формирования системы целей рыбохозяйственного комплекса, в которых отражены особенности целей РХК и конкретизированы, по сравнению с известными закономерностями целеобразования, структуры и свойства системы целей, а именно, совместимость логически корректных и полных структур целей как результатов анализа и синтеза целей. Это позволило обосновать модели представления целей и их структур и аксиомы рассуждений о целях.
3. Сформулированы новые принципы формирования системы целей РХК, отражающие такие установки, как взаимообусловленность и единство анализа, синтеза, согласования целей; логическая корректность, полнота системы целей; дополнение способностей ЛПР по ЦП, анализу и синтезу целей возможностями средств автоматизации по выявлению и исправлению некорректных целей; управляемость системы целей. Данные установки способствуют эффективной выработке систем целей.
4. Модели целей рыбохозяйственного комплекса, с помощью которых, в отличие от существующих моделей, обеспечивается семантическая мощность лингвистической и логической форм описания целей, требуемая для формализованного анализа корректности и полноты системы целей.
5. Графосемантические модели логически корректных и полных структур целей, позволившие формализовать условие совместимости СЦ в системе целей РХК.
6. Классификация ситуаций на целях в вырабатываемых ЛПР структурах целей РХК, осуществленная с применением теории понятий и систематизации семантических отношений на понятиях, из которых составлены формулировки целей рыбохозяйственного комплекса. С помощью данной классификации вместо применяемого в системном анализе свойства противоречивости СЦ введены частные свойства логической некорректности структуры целей и обоснованы типы логических ошибок в СЦ.
7. Система рассуждений о целях, разработанная с использованием принципов ситуационного управления и теории семиотических моделей (Д. А. Поспелов, Г. С. Осипов). Специфика рассуждений о целях обусловила расширение подмножества постоянных аксиом семиотической системы аксиомами логики утилитарных оценок (А. А. Ивин) и конкретизацию подмножества изменяемых аксиом с помощью закономерностей анализа и синтеза целей РХК. Это обеспечило вывод целей, условия реализации которого определяются семантикой целей и отношений между ними.
8. Методы логико-лингвистического моделирования и анализа целей и согласования структур целей РХК, с помощью которых, в отличие от существующих методов анализа и структурирования целей, обеспечивается выявление и исправление субъективных логических ошибок в результатах формирования систем целей ЛПР.
9. Методика, технология и прототип программного средства формирования системы целей РХК, позволившие, в отличие от существующего инструментария анализа и структурирования целей, автоматизировать формирование совместимых в системе целей логически корректных и полных СЦ, обеспечивая при этом оценивание структур целей, вырабатываемых ЛПР в процессах ЦП, анализа и синтеза целей, и исправление выявляемых в них субъективных ошибок некорректности и неполноты.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и основных результатов диссертационной работы обеспечена за счет системного анализа состояния исследований в соответствующей предметной области, подтверждена выбором и корректным применением методов исследований, корректностью формулировок и правильным построением доказательств утверждений, корректностью предложенных моделей и методов, согласованностью полученных при их использовании результатов с выводами экспертных комиссий РХК, экономическим эффектом от устранения логических ошибок и неполноты целей, формируемых управленческим персоналом рыбохозяйственных комплексов, многолетним опытом системного анализа вырабатываемых, реализуемых решений по РХК и результатов их исполнения.
Практическая значимость работы состоит в создание теоретической базы автоматизации выработки решений и управления РХК, заключающейся в разработке методики, технологии и программного средства формирования систем целей, обеспечивающих логическую корректность и полноту вырабатываемых целей, основывающихся на них системных решений и управляемость РХК, а в итоге – требуемую эффективность функционирования рыбохозяйственных комплексов.
Реализация и внедрение. Полученные научные и практические результаты внедрены в головных научно-исследовательских и проектно-конструкторских учреждениях рыбной отрасли, региональном РХК, образовательных учреждениях рыбной и смежных отраслей и используются (что подтверждено соответствующими актами):
- во Всероссийском научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте экономики, информации и автоматизированных систем управления рыбного хозяйства (при проведении системного анализа и планировании развития отраслевых промышленных систем, что позволило повысить качество управления РХК за счет синтеза обоснованных систем целедостижения и в среднем в три раза снизить затраты на осуществление плановой деятельности; с 2002 г.);
- в Государственном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте рыбопромыслового флота («Гипрорыбфлот») (при проведении системного анализа регионального РХК, что позволило повысить качество планов развития РХК за счет формирования логически корректной и полной системы его целей и эффективность аналитической и плановой деятельности за счет сокращения временных и трудовых затрат; 2002–2007 гг.);
- в Комитете по рыбопромышленному комплексу Ассоциации «Северо-Запад» (при проведении системного анализа проблемной ситуации, формировании системы проблем и системы целей регионального РХК и разработке Программы развития рыбной промышленности г. Санкт-Петербурга до 2010 года, что способствовало ее обоснованию и созданию предпосылок для инвестирования РХК; 2002–2003 гг.);
- во ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» (при подготовке магистров по направлению 110900.68 – «Водные биоресурсы и аквакультура» и информатиков по специальности 080801.65 – «Прикладная информатика в экономике»; с 2002 г.); в Калининградском институте международного бизнеса (в дисциплине «Теория систем и системный анализ»; 2002–2006 гг.); в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (в дисциплине «Представление знаний»; c 2008 года).
Исследования по теме диссертации выполнены в рамках НИР (№ГР 01.20. 0006420), поддержаны РФФИ (проекты № 02-07-90463, 2004 г., № 06-07-89242, 2006–2008 гг.) и Санкт-Петербургским научным центром РАН (грант 2005 г.).
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладывались, представлялись и получили одобрение на более чем 30 конференциях и семинарах. Наиболее значимые из них: Международные научно-практические конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. С.-Петербург, 2009 г., 2007 г., 2006 г., 2005 г., 2003 г.), X Национальная конференция по искусственному интеллекту (г. Обнинск, 2006 г.), IX Общероссийская конференция «Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке» (г. С.-Петербург, 2006 г.), XXXIV Международная филологическая конференция (г. С.-Петербург, 2005 г.), IV Международная научная конференция по проблемам логико-лингвистического управления динамическими объектами «DOLLC2003» (г. С.-Петербург, 2003 г.), Международная научная конференция «Economics and Management» (г. Каунас, 2001 г.), Международные научно-практические конференции «Knowledge–Dialogue–Solution» (г. Варна, 2003 г., г. С.-Петербург, 2001 г.; г. Ялта, 1997 г.), Международные конференции «Региональная информатика» (г. С.-Петербург, 2008 г., 2006 г., 2004 г., 2002 г., 2000 г.), Международные научные конференции «Балттехмаш-2004» (г. Ка-лининград, 2004 г.) и «Инновации в науке и образовании» (г. Калининград,
2003–2009 гг.), Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании» (г. Светлогорск, 2004 г.), VII научно-техническая конференция по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран (г. Ленинград, 1989 г.).
Публикации. Научные результаты диссертации изложены в 63 печатных публикациях общим объемом более 80 п.л., в их числе две монографии, 20 статей в отечественных и зарубежных научных журналах (из них 13 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ), а также в пяти отчетах о НИР. По результатам исследований по теме диссертации разработаны три учебных пособия и два программных средства.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка источников, включающего 320 наименований и двух приложений. Работа изложена на 396 страницах основного текста, включая 34 таблицы и 51 рисунок.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования. Приведены положения и результаты, выносимые на защиту, отражены их научная новизна и практическая значимость. Приведены сведения о внедрении результатов исследования, апробации работы и публикациях.
В первой главе представлены результаты анализа проблемы формирования непротиворечивых и полных систем целей при управлении РХК, выбраны пути ее решения, обеспечивающие обоснование вырабатываемых решений.
С учетом анализа специфики видов деятельности (рис. 1) и окружающей среды (водные биоресурсы и потребители рыбопродукции), непредсказуемость состояний и поведения которой вызывает неопределенность ситуаций, возникающих в рыбохозяйственных комплексах, выделен класс этих систем, осуществлен анализ источников противоречивости, неполноты, несогласованности вырабатываемых по РХК решений, корректировка которых при их исполнении влечет значительные (до 10% от плановых затрат) издержки и снижает эффективность функционирования РХК.
На основе положений о логическом содержании понятий «система», «структура», «организация» (В. А. Смирнов), о целях как логических основаниях для синтеза систем (А. Д. Холл) и о соотношении СЦ как результатов анализа и синтеза целей (Г. С. Поспелов) сформулирован постулат об обосновании решений по РХК как системе целедостижения с помощью логически корректной и полной системы целей.
В контексте данного постулата выделена логическая страта описания системных решений, проанализированы компоненты методологии подготовки и принятия таких решений и конкретизирован системно-целевой подход к их выработке в РХК.
Конкретизация осуществлена на основе конструктивного определения системы класса РХК как специфического целого (), удовлетворяющего требуемой целостности (
). Установленные с помощью данного определения характеристические свойства РХК выражают системные связи целей и совместимость системы целей и РХК как системы целедостижения. Таким образом, в процессе выработки решений по РХК (рис. 2) выделены фазы формирования системы целей (САСЦ – согласования, анализа и синтеза целей) и синтеза совместимой с ней системы целедостижения (ССЦД)
Целостность РХК определена следующими четырьмя частными свойствами.
Внешнецелевая целостность РХК (
) характеризует его целевую обособленность и единство (по конечной цели 
) с надсистемой и окружающей средой в фазе САСЦ. С помощью функции 
, аргумент которой – 
, объект оценивается как удовлетворяющий данному частному свойству целостности РХК, если его цель 
совместима с целью 
, заданной его надсистемой.
Рис. 1. Структурная схема рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации
Рис. 2. Этапы выработки системных решений при управлении РХК
Внешнецелесообразная целостность РХК (
) характеризует совместимость его системных свойств 
, 
(где l – число свойств, 
– функциональное, свойство) с конечной целью 
, задаваемой надсистемой в фазе ССЦД. С помощью функции 
, аргумент которой – 
, объект оценивается как удовлетворяющий данному частному свойству целостности РХК, если его свойства 
, j=1(1)l, совместимы с целью 
.
Внутрицелевая целостность РХК (
) характеризует единство структуры его целей 
как результата анализа целей и целеполагания в фазе САСЦ. С помощью функции 
, аргумент которой – структура 
, объект оценивается как удовлетворяющий данному частному свойству целостности РХК, если структура его целей 
логически корректна и полна.
Внутрицелесообразная целостность РХК (
) характеризует совместимость его структур 
, 
(структура 
– это структурная схема целедостижения, а i-е структуры 
(i=2(1)m) – это соответственно структура функций, организационная и другие структуры РХК) в фазе ССЦД. С помощью функции 
, аргумент которой – 
, объект оценивается как удовлетворяющий данному частному свойству целостности РХК, если 
отвечает требованию полноты его структур и каждая из структур 
(i=2(1)m) совместима с 
.
РХК как специфическое целое задается следующим образом:
 | (1) |
где 
– множество частей, E ={ei}, i=1(1)n (рыбопромысловые суда, средства лова, порты, судоремонтные верфи,..., объекты по производству рыбопродукции); 
– множество определенных на 
отношений 
, 
, k=1(1)m (при этом множество свойств 
части ei, определеных в пространстве свойств частей 
, где 
– функциональное свойство, и множество свойств 
отношения 
, определенных в пространстве свойств отношений 
, обусловлены внешнецелевой и внешнецелесообразной целостностью и обусловливают внутрицелевую и внутрицелесообразную целостность РХК).
С помощью функции 
, аргумент которой определяется по формуле (1), объект оценивается как удовлетворяющий свойству «быть специфическим целым класса РХК», если его части 
совместимы с соответствующими элементами структуры 
, а их свойства 
– с элементами структуры 
.
С помощью функции 
, аргумент которой – объект, удовлетворяющий введенным частным свойствам целостности РХК и свойству «быть специфическим целым класса РХК», указанный объект оценивается как удовлетворяющий свойству «быть системой класса РХК», если его целостность и он как целое совместимы.
Истинные значения сформированных ЛПР системы целей и системы ЦД, оцениваемые с помощью функций 
служат обоснованием логической корректности и полноты этих целей и совместимых с ними решений по РХК.
Результаты анализа существующего аппарата структурирования целей организационных систем показали, что для обеспечения логической корректности и полноты систем целей необходимо конкретизировать ряд его компонентов и осуществить разработку новых компонентов (рис. 3, соответственно блоки 7, 9, 10 и блоки 6, 8).
При определении концепта «логически корректная и полная система целей» (рис. 3, блок 6) использовано соотношение графов целей и задач (Г. С. Поспелов).
Структура целей как результат анализа целей. Иерархическая структура 
, формируемая в результате анализа целей, обычно представляется в виде 
-уровневого орграфа 
: 
, где 
– множество вершин, обозначающих цели i-х уровней структуры 
, i = 0(1)(m–1); 
– множество дуг, обозначающих отношение подчинения между целями.
Представим цели 
как 
, где 
– цель конечная цель РХК (цель верхнего уровня), а 
– множество 
-х целей 
-го уровня (
), 
, 
– число целей 
-го уровня), подчиненных 
-м целям 
-го уровня (
, 
– число целей 
-го уровня). Множество дуг 
графа 
описывается как 
. Упорядочив уровни графа 
во времени и положив, что цели каждого уровня выдвигаются в соответствующие моменты времени 
(i = 0(1)(m–1)), получим граф 
: 
отображающий процесс целевого планирования, идущий от вершины 
в направлении вершин 
. На рис. 4 приведен пример модели СЦ в виде графа 
.
Рис. 3. Структурная схема разработки теории формирования систем целей РХК
Структура целей Структурная схема целедостижения
Рис. 4. Соотношение структуры целей и начальной структурной схемы целедостижения РХК
С анализом целей сопоставлены процедуры формирования кустов 
графа 
. Куст целей задается в виде двухуровневого графа 
, где 
, 
рассматривается как цель, 
– как подцели, 
; 
– число подцелей; 
– множество дуг, выражающих отношение подчинения целью подцелей.
При формировании 
решаются логические и математические задачи. Логические задачи заключаются в обосновании правильности анализа цели 
и целеполагания – образования и формулирования подцелей 
, а в результате – формировании логически корректного и полного куста целей 
. Матема-
тические задачи состоят в выборе рациональных альтернатив подцелей по критериям эффективности (ресурсоемкости и оперативности) целедостижения.
Структура целей как результат синтеза целей. Сетевая структура целей (структурная схема целедостижения (ССЦ)), сформированная в результате синтеза целей с помощью средств, намеченных в СЦ соответствующими подцелями, представляется в виде графа 
, с обратным по отношению к 
направлением дуг. Вершины 
в 
имеют индексы, соответствующие индексам вершин графа 
, за исключением добавленной начальной вершины 
(цель «начать целедостижение»). В граф 
добавлены также дуги, связывающие 
с вершинами, являющимися в графе 
висячими. При этом граф 
является (m+1)-уровневым.
С процессом синтеза целей сопоставлены процедуры формирования кустов 
графа 
, состоящие в уточнении целей, которые в соответствующих кустах 
графа 
являются «корневыми». При этом решаются логическая и математическая задачи. Первая заключается в обосновании правильности синтеза 
из 
и истинности 
. Вторая – в уточнении требуемых для достижения 
ресурсов, рассчитанных для цели 
.
В процессе синтеза графа 
выделены процедуры, формирующие графы 
и 
, которые представляют соответственно начальную (
) и конечную (
) ССЦ. В работе введен (m+1)-уровневый орграф 
, 
где 
– множество вершин 
, обозначающих цели i-х уровней, i=m(-1)0, начиная с начальной цели 
; 
– множество дуг, обозначающих отношения между целями, 
, 
– инверсия отношения подчинения 
, 
– отношение, сопоставленное с дугами, связывающими 
с вершинами, являющимися конечными в графе 
. Логическая корректность графа 
обосновывается логической корректностью графа 
. Пример графа 
, соответствующего графу 
, приведен на рис. 4.
Формирование 
проводится путем уточнения графа 
за счет информации, полученной ЛПР между этапами анализа и синтеза целей (см. рис. 2). В результате изменения множества 
на 
, а множества 
на 
, получаем граф 
(в частном случае имеет место тождество графов 
и 
).
С процессом целевого планирования 
сопоставлен процесс реализации целевого плана 
Представления в виде графов 
и 
рассматриваются как предварительный и исполнительный целевой план соответственно. План 
служит логической основой исполнительного плана, формируемого с помощью методов сетевого моделирования.
Однако представления СЦ и ССЦ в виде графов недостаточны для формирования логически корректных и полных систем целей РХК и оценивания результатов целеполагания, анализа, синтеза целей ЛПР и согласования СЦ и ССЦ в системе целей. Для уточнения характеристик методов (рис. 3, блок 11), обеспечивающих правильность реализации указанных функций и логическую корректность, полноту, совместимость результатов их выполнения ЛПР, а также выявление в них и исправление возможных паралогизмов, осуществлена трехуровневая классификация методов анализа и структурирования целей (классификационные признаки: степени формальности описания целей (I-й уровень), правил анализа целей (II-й уровень), представления СЦ (III-й уровень); значения признаков: неформальное (1), частично формальное (2), формальное (3)). В соответствии с задачами исследования выбран класс K232 потенциальных методов, характеризующихся частично формализованной семантикой целей (требования к лингвистическим средствам описания целей) и средств представления СЦ (требования к семантическим представлениям графов 
и 
) и формальными правилами анализа/синтеза целей (требования к методам анализа логической некорректности и неполноты СЦ, вырабатываемых ЛПР).
Таким образом, в работе установлена необходимость интеграции лингвистических и логических средств для формирования систем целей РХК, объясняемая, с одной стороны, невозможностью алгоритмизации целеполагания (вследствие его зависимости от систем ценностей, биопрограмм, интуиции, эмоций ЛПР и других трудно формализуемых факторов) и синтеза целей (вследствие его зависимости от внеязыковых средств), а с другой – небольшим числом базовых стратегий анализа/синтеза целей (порядка десяти) при значительном числе их комбинаций в применяемых ЛПР производных стратегиях, потенциально большими комбинационными возможностями естественного языка (ЕЯ), проявляющимися в формулировках целей, необходимостью итеративной обработки целей в процессах их анализа и синтеза, ЦП и ЦД. Все это делает необходимым семиотическое моделирование целей РХК. Дополнительными аргументами к его использованию явились динамичность и непредсказуемость спроса на рыбопродукцию и состояний сырьевой базы РХК (рис. 3, блоки 2, 3), обусловливающими ситуационное управление РХК.
Показано, что семиотическое моделирование целей заключается в применении графосемантических и логико-лингвистических моделей соответственно структур целей и рассуждений о целях для обеспечения логической корректности и полноты систем целей, вырабатываемых ЛПР.
На основе приведенных соображений разработана концептуальная модель формирования систем целей РХК (рис. 3, блок 8). Ее компоненты: ЛПР, исполнители решений, логико-лингвистические, графосемантические и математические модели, методы и средства, внешние и внутренние интерфейсы (рис. 5). Внешние интерфейсы: И11 – ЛПР со средствами логико-лингвистического моделирования целей (на основе языка описания целей L); И21 – ЛПР с формирователем систем целей (на основе представлений в виде семантических графов 
, 
, 
и языка L); И23 – исполнителей решений с формирователем систем целей (на основе представлений 
, 
и ЕЯ-формулировок целей); И31 – ЛПР со средствами выбора целей (входной язык соответствующего программного средства (ПС), например, Expert Choice); И41 – ЛПР со средствами планирования ЦД (язык соответствующего ПС, например, Spider Project); И43 – исполнителей решений со средствами планирования ЦД (выходной язык соответствующего программного средства).
Рис. 5. Концептуальная модель формирования системы целей РХК
Свойства, истинностные значения которых позволяют оценивать систему целей и процесс ее формирования на логической страте (рис. 3, блок 9) сведены в табл. 1.
Таблица 1
Свойства процессов и результатов решения логических задач формирования систем целей
| Обозначение свойства | Наименование свойства |
 | Правильность выполнения i-го этапа формирования систем целей |
 | Логическая корректность результатов i-го этапа формирования систем целей |
 | Правильность выполнения N (N 2) этапов формирования систем целей |
 | Логическая корректность результатов N (N 2) этапов формирования систем целей РХК |
Между данными свойствами имеют место следующие каузальные связи (неполной, или частичной, причины), обозначенные через «I», причем считается, что указанные связи обладают свойства импликации:
 I | (2) |
 I  | (3) |
{( I )}I( I ). | (4) |
В качестве основного типа критериев оценивания соответствующих показателей (истинностных значений указанных свойств) использованы критерии пригодности. Так, критерий оценивания правильности процесса выполнения i-го этапа формирования системы целей формулируется следующим образом:
 | (5) |
Критерий оценивания правильности выполнения N этапов процесса формирования систем целей РХК формулируется следующим образом:
  | (6) |
При решении логических задач формирования системы целей РХК использован также критерий полноты соответствующих результатов (значения свойства полноты 
оцениваются с точностью до базовых знаний о целях систем класса РХК).
При решении математических задач формирования систем целей РХК используются показатели и критерии, принятые в системной методологии и теории принятия решений, конкретный набор которых устанавливается экспертным путем. В качестве основного показателя при оценивании структур целей может быть использована связность представляющих их графов, в качестве дополнительных – показатели регулярности графа, сложности дерева, а в качестве показателей эффективности формирования систем целей РХК – ресурсоемкость и оперативность.
Основываясь на концептуальной модели формирования систем целей и введенных показателях, изложено содержание этапов выработки решений по РХК (рис. 2), включая этапы формирование системы целей (рис. 3, блок 10).
Во второй главе изложены теоретические основы формирования логически корректных и полных систем целей РХК.
В результате анализа представлений о целях деятельности организационных систем производственной сферы, выработанных в философии, психологии, лингвистике и логике, и эмпирического материала целей РХК сформировано системное представление о целях и процессах их анализа и синтеза, позволившее конкретизировать применительно к РХК и дополнить новыми известные закономерности целеобразования, выбрать и обосновать категорийный, понятийный, реляционный базисы и синтаксическую структуру описания целей, а также тип моделей (аксиологические) для анализа систем целей, формируемых ЛПР.
Таким образом установлены две группы закономерностей формирования систем целей РХК. Первую составили закономерности целеполагания и целедостижения, вторую – закономерности анализа, синтеза целей и согласования логически корректных и полных СЦ и ССЦ в системе целей.
Первая группа включает следующие закономерности целеполагания и целедостижения: 1) образования и формулирования целей; 2) контекста в формулировке цели; 3) единства целей в процессах ЦП и ЦД.
Закономерность образования и формулирования целей отражает процесс ЦП в РХК с учетом объективных и субъективных факторов (рис. 6).
Развитие потребности
Надсистема интерес
| Рыбохозяйственный комплекс | Потребность | Цель на ЕЯ |
Окружающая среда Мотивационный поиск
Рис. 6. Структура процесса целеполагания в РХК
В отличие от объективных потребностей цели субъективны, зависят от многих взаимосвязанных, недостаточно изученных и потому сложных для анализа факторов: от систем ценностей, интуиции, эмоций, особенностей психики ЛПР, его опыта, знаний о предметной области и языке целей, от степени владения данным языком. Поэтому результаты целеполагания могут оказаться ложными по отношению к обусловившим их потребностям. С другой стороны, из-за сложности и неопределенности цели по-разному истолковываются специалистами, осуществляющими ЦП и ЦД. Поэтому (психологически) правильное целеобразование и (лингвистически) правильное формулирование целей, а также правильное их восприятие и корректность результатов данных процессов могут быть достигнуты путем разработки формализованных средств описания целей, обеспечивающих однозначную их интерпретацию при требуемой семантической мощности соответствующего языка.
Такие средства, в частности, должны обеспечивать различение типов целей РХК (к которым отнесены (рис. 7): тип 1 – цель функционирования («тиражируемый предмет»); тип 2 – цель развития, имеющий два подтипа: 2.1. «новый предмет»; 2.2. «модифицированный предмет») и классов целей РХК (производственные, экономические, управленческие, экологические, научно-технические и социальные).
Закономерность контекста в формулировке цели выражает связь ЦП и ЦД и конкретизирует действующий в ЕЯ закон семантического согласования результатов данных процессов. Закономерность проявляется в наличии в формулировках целей частей, играющих роль «ближайшего контекста» целей, повышающих степень правильности их интерпретации, анализа, синтеза и являющихся ссылками: на результаты действий, в которых будут использоваться намеченные целями будущие средства («цели-средства»), или на средства осуществления намеченных целями будущих результатов действий («цели-результаты»).
Закономерность единства целей в процессах ЦП и ЦД основывается на системном представлении о данных процессах, устанавливает их взаимообусловленность и общность целей как результатов ЦП и ЦД, что проиллюстрировано на рис. 8.
ЦП
Надсистема интерес средства
| Рыбохозяйственный комплекс | Потребность | Цель на ЕЯ | Результат |
Окружающая среда ЦД
Рис. 8. Взаимообусловленность процессов и результатов ЦП и ЦД в РХК
Вторая группа закономерностей включает следующие закономерности анализа и синтеза целей: 1) базовых стратегий анализа целей; 2) правильности анализа целей; 3) полноты структур целей; 4) взаимообусловленности процессов анализа и синтеза целей; 5) совместимости СЦ и ССЦ как результатов анализа и синтеза целей в системе целей.
Закономерность базовых стратегий анализа целей основывается на системном представлении о целях и процессах их анализа, результатах анализа методов формирования структур типа «дерева целей», эмпирическом материале, полученном в процессе систематизации стратегий анализа целей в производственной сфере, а также на приведенных выше закономерностях ЦП и ЦД (рис. 9).
Рис. 9. Базовые стратегии анализа целей рыбохозяйственных комплексов
Закономерность «результат–средство» выражает каузальную связь цели, намечающей будущий результат действия, и цели, намечающей средство его осуществления (средство является частичной причиной осуществления результата).
Если после целеполагания не возникает проблемы средств достижения цели («цели-результата»), процесс анализа целей завершается. В противном случае необходимо осуществление указанных средств («целей-средств»):
| представляющий ценность будущий предмет как результат действия РХК I представляющий ценность будущий предмет как средство осуществления результата действия РХК. |
В многоуровневых и многоцелевых РХК стратегия «результат–средство» является основной, отражает системность анализируемой цели и зависимость результатов деятельности данных систем от средств их осуществления. Данная закономерность устанавливает в СЦ семантику отношения подчинения целями подцелей, выражаемую именем «результат–средство».
В соответствии с данной закономерностью, будущие конечные результаты деятельности РХК, намечаемые целями РХК и определяемые целями их надсистем (и потребностями окружающей среды), рассматриваются как абсолютно ценные, а будущие средства, намечаемые для осуществления этих результатов, – как утилитарно ценные. Целям промежуточных уровней СЦ свойственна двойственность: в процессе их анализа намечаемые ими результат или средства оцениваются как абсолютно ценные, а в процессе целеполагания – как утилитарно ценные.
Если анализируемая цель сложна для установления средств ее достижения, то до применения стратегии «результат–средство» используются другие стратегии анализа целей (см. рис. 9). В СЦ базовые стратегии анализа целей сопоставлены с базовыми отношениями, при которых строгий порядок связанных целей i-го и (i+1)-го уровней графа целей 
формируется отношениями подчинения (R п), с которыми сопоставлены имена: «результат–средство» (I1), «целое–часть» (I2), «род–вид» (I3), «система–аспект_системы» (I4), «ранг–субранг» (I5), а частичный порядок вершин (i+1)-го уровня в данных кустах целей – отношениями R сп, им соответствуют имена «сопоставленность средств» (I6), «сопоставленность частей» (I7), «сопоставленность видов» (I8), «сопоставленность аспектов» (I9), «сопоставленность субрангов» (I10). При этом на безальтернативных подцелях должны быть выполнены отношения R пл, которым соответствуют имена: «полнота средств» (I11), «полнота частей» (I12), «полнота видов» (I13), «полнота аспектов» (I14), «полнота субрангов» (I15).
Закономерность правильности анализа целей отражает логические связи целей в СЦ, условиями существования которых являются отношения подчинения целей R п и сопоставленности соподчиненных подцелей R сп, и устанавливает признаки правильных рассуждений о целях как результатах такого анализа: определенность значений понятий, использованных в формулировках целей, смысла суждений о целях в соответствии с принципом исключенного третьего; последовательность рассуждений, определяемых импликативными связями исходных суждений о целях (анализируемые или уже выведенные и, значит, истинные цели) с заключительными суждениями о целях (точнее, подцелях), или следствиями, и требующих ненарушения этапности рассуждений (отсутствия в них прерывности и несвязуемости); доказательность рассуждений о целях, состоящую в обосновании подцелей, в частности, посредством выявления отношений подчинения R п (между целями и подцелями) и сопоставленности R сп (подцелей), определяемых знаниями о предметной области.
Закономерность полноты СЦ отражает полноту совокупности подцелей в каждом кусте соответствующего графа целей, определяемую отношениями полноты R пл, для которых в имеется соответствие в знаниях о предметной области.
Закономерность взаимообусловленности анализа и синтеза целей отражает необходимость использования стратегий синтеза для обеспечения правильности данного процесса, выражаемой импликативными связями «целей-средств» и «цели-результата» (частями/видами/аспектами/субрангами результата как целого/рода/ системы/ранга), обратных стратегиям анализа, условиями существования которых являются отношения обратного подчинения целей.
Закономерность совместимости СЦ и ССЦ как результатов анализа и синтеза целей в системе целей отражает семантическую согласованность целей конечных ССЦ и СЦ, что выражается в: покрытии множества вершин графа 
множеством вершин графа 
, соответствии порядка вершин указанных графов и совместимости целей фрагментов графа 
и соответствующих кустов графа 
.
В качестве основы принципов формирования и достижения систем целей использованы принципы системного анализа целей, логический аспект которых конкретизирован с помощью закономерностей формирования систем целей, к которым добавлены установки на автоматизацию данного процесса (принцип 3) и использование управляемости системы целей (принцип 4) и, как следствие, рыбохозяйственным комплексом как системы целедостижения (рис. 10).
В третьей главе приведены модели и средства описания целей, представления их структур, преобразования форм описания целей: лингвистическая логиче-ская графосемантическая, – и методы логико-лингвистического моделирования и анализа целей и формирования систем целей РХК.
В качестве средства рассуждений о целях для формирования логически корректных и полных систем целей в соответствии с принципами ситуационного управления выбрана семиотическая система (логико-лингвистическая модель) класса SW1, построенная на основе идеи возможных миров и теории частично упорядоченных алгебраических систем (Г. С. Осипов). Реализация семиотической системы осуществлена с помощью аксиом логики утилитарных оценок (А. А. Ивин) и закономерностей формирования систем целей, что позволило оценивать утилитарную ценность «целей-средств» (намечающих средства реализации операции) по отношению к абсолютной ценности «цели-результата» (намечающей результат операции),
Для обоснованного выбора моделей целей рыбохозяйственных комплексов осуществлен анализ системного представления о целях организационных систем производственной сферы и существующих средств формализованного описания целей, а также эмпирического материала, сформированного в результате анализа целей РХК. Результаты анализа послужили обоснованию разработки средств описания целей с более развитыми синтаксисом, семантикой, прагматикой по сравнению с существующими формализованными языками описания целей. Кроме того, неоднородность частей формулировок целей и обусловливаемые ею логические связи вызвали необходимость лингвистического и логического описания цели.
Принципы системного анализа целей Принципы формирования системы целей
Рис. 10. Соотношение принципов системного анализа целей и формирования системы целей
В качестве теоретических оснований лингвистической формы представления целей использованы концептуальные основания, такие как семантическое поле цели (Н. Д. Арутюнова) и категорийная триада «вещь (предмет)»–«свойство»–«отноше-ние» (А. И. Уемов), а в качестве модельных – фреймовое представление цели (цель с ближайшим контекстом) и фенотипическая модель цели (собственно цель). Семантико-синтаксические основания предложения-цели (фреймовое представление цели) – синтаксические схемы описания цели в русском языке и универсальный семантический код, кодирующий функциональную семантику языковых знаков, выражающую универсальные роли компонентов действий (В. В. Мартынов). Семантико-синтаксические основания фразы предложения-цели (слот фрейма, описывающего собственно цель): базовые и производные (определенные свойствами установленных видов (фенотип)) предметы.
В качестве языка описания указанных моделей целей разработан двухуровневый язык L, реализуемый посредством КС-грамматик. На рис. 11 приведены основные составляющие словаря языка 
(базовые понятия, из которых по правилам КС-грамматики строятся термы-1 (<роль><базовый предмет>) и термы-2 (<вид свойства><базовое свойство>[[<базовое свойство>]…]), образующие производные понятия – фразы предложения-цели).
Язык 
описания фраз предложений-целей 
(в частности, целевых, т.е. собственно целей) задается следующим образом:
 | (7) |
где 
– 
-я цепочка знаков, реализующая фразу предложения-цели с ролью 
; 
– терминальный алфавит, 
где 
– множество базовых предметов 
; 
– множество базовых свойств 
; 
– множество ба-
зовых единиц измерения 
; 
– множество базовых значений 
; 
– множество ролей 
; 
– множество видов свойств 
; 
– множест-
во, включающее имена отношений согласования терма-1 и термов-2 во фразе ; 
– одноэлементное множество, включающее знак целевой модальности (ценностное отношение) G; 
– нетерминальный алфавит; ПФ – правильная фраза (аксиома грамматики), ПФ
; 
– правила образования 
из терма-1 и термов-2; 
.
Рис. 11. Основные классы базовых понятий языка описания целей
Язык 
описания предложений-целей 
задается так:
 | (8) |
где 
– алфавит, 
, 
– множество ролей 
; 
– множество фраз 
, принадлежащих языку 
(7); 
– одноэлементное множество, включающее имя отношения строгого порядка между фразами предложения-цели; 
– множество, включающее имена отношений прагматико-семантической согласованности фраз предложения-цели; 
– нетерминальный алфавит, 
– правильное предложение (аксиома грамматики), 
; 
– правила образования 
, 
.
Пример описания на языке L цели «создать автоматизированную линию АЛ-10 производительностью 50 бан./мин для консервирования рыбы».
Описание фраз предложения-цели 
на языке 
: 
– < 
S3 линия СХ1 автоматизированная; СФ консервирование; СИ АЛ-10; СЗ производительность бан./мин 50; СЗ стадия жизненного цикла. создание >, 
– < S2 рыба >, 
– < O0 рыба СХ2 консервированная > (составленных из термов-1: 
– S3 линия, 
– S2 рыба, 
– O0 рыба, – и термов-2: 
– СФ консервирование; 
– СХ автоматизированная; 
– СИ АЛ-10; 
– СЗ производительность бан./мин 50; 
– СЗ стадия жизненного цикла. создание). Описание данного предложения-цели 
на языке 
: << 
S3...><S2...>< O0...>>.
В итоге имеем следующее описание цели на языке L:
< < 
S3 линия СХ1 автоматизированная; СФ консервирование; СИ АЛ-10; СЗ производительность бан./мин 50; СЗ стадия жизненного цикла. создание >
< S2 рыба > < O0 рыба СХ2 консервированная > >.
На рис. 12 приведена схема перехода от формулировки цели к ее L-описанию.
Рис. 12. Схема перехода от ЕЯ-формулировки цели РХК к описанию на языке L
Для представления систем целей РХК и оценивания результатов их выработки ЛПР с помощью показателей 
, 
и 
определены соответствующие графам 
и 
графосемантические модели СЦ и ССЦ: 
и 
.
Указанные модели заданы с помощью следующих семантических отношений: 1) семантического подчинения целью 
цели 
(обозначено через 
или 
) как отношение 
, с элементами графика которого 
сопоставлены имена Ig I п (g=1(1)nп, где nп– число имен); 2) семантической сопоставленности целей 
и 
(обозначена через 
или 
) как отношение 
, с элементами графика которого 
сопоставлены имена Ig I сп (g=1(1)nсп, nсп – число имен). Указанные отношения обладают свойствами соответственно строгого и нестрогого порядка.
В соответствии с отношением древесного порядка (Ю. И. Шрейдер) на множестве целей С графа 
, определен семантический древесный порядок, условиями выполнения которого являются: 1) семантическое подчинение целями 
целей 
, т.е. 
; 
, 
С; 2) семантическая сопоставленность целей 
,
,…,
, подчиненных цели 
(сравнимость по основанию анализа 
подчиняющей цели) т.е. из 
, 
,…,
следует 
... …
; 3) во множестве целей 
C, 
существует наименьший элемент 
, который семантически подчиняет элементы 
С (i0).
Семантический граф целей 
определен как конечный m-уровневый орграф 
, 
, на вершинах сС которого, сопоставленных с целями, описанными на языке L, задан семантический древесный порядок, с помощью которого обеспечивается сопоставленность дуг UjU с семантическими отношениями подчинения 
.
В качестве условия вывода из целей, сопоставляемых с вершинами кустов 
графа 
, i-х подцелей (i=1(1)n, где n – число подцелей) определено отношение непосредственного семантического подчинения целей 
. С выводимостью целей связана логическая корректность графа 
по высоте 
Условием вывода из первой подцели куста 
i-й подцели, i=2(1)l, определена семантическая сопоставленность 
первой и i-й подцели. С указанной выводимостью целей связана логическая корректность графа 
по ширине 
В качестве условия вывода полных наборов подцелей в кустах 
графа 
из l сопоставленных подцелей определено n-арное семантическое отношение полноты 
, выражающее полноту n сопоставленных подцелей (n>l) в соответствии со стратегиями анализа цели куста 
. Обоснованием полноты служит соответствующий фрагмент знаний о предметной области. С выводимостью полных наборов i-х подцелей, i=1(1)n, связана полнота 
уровней графа 
, образуемых множествами из n подцелей соответствующих кустов 
.
Семантический граф целей 
, характеризующийся свойствами 
и 
, считается логически корректным. Логически корректный граф 
, характеризующийся свойством 
, считается полным (в указанном смысле).
В результате задания на вершинах C полного (в указанном смысле) графа целей 
отношения значимости 
и исключения из него наименее значимых в текущей ситуации вершин (целей), составляющих подмножество EX, EX={cj}, EX C, инцидентных им дуг и тех ветвей графа 
, которые утратили с ним связи в результате данных действий, имеем уточненный семантический граф целей 
.
Семантический граф начальной ССЦ (
) является результатом преобразования графа 
, которое формирует обратный семантический древесный порядок на множестве целей 
где 
– одноэлементное множество, состоящее из вершины 
, связываемой с вершинами, которые в 
являются висячими. Уточнение графа целей 
в результате синтеза целей обеспечивает получение семантического графа целей 
.
Семиотическая система рассуждений о целях задается восьмью компонентами, первые четыре из которых определяют формальную систему F, а следующие четыре – механизм ее изменения в процессе функционирования 
:
 | (9) |
где 
– множество основных символов (в частности, предметных переменных fij для j-х фраз prpi-х предложений-целей, переменных Is для имен семантических отношений на целях в СЦ, n-местных функциональных Fk, и предикатных Pk констант, n0); 
– множество синтаксических правил, применение которых к элементам из 
позволяет получать множество правильно построенных формул (ППФ); 
– некоторое подмножество множества ППФ; 
– множество правил вывода (семантические правила), применение которых к элементам из A и выведенным ППФ обеспечивает получение новых ППФ; 
– множества правил, применение которых соответственно к множествам 
обеспечивает изменение F.
Множество A является компонентом базовых знаний о целях в системе S, A = 1A 2A, где 1A – логические законы, выражающие постоянные, не подверженные изменениям знания о мире; 2A – переменные, изменяющиеся знания о мире, в которых выделены: 2A1 – подмножество выражений, истинных в некоторых состояниях мира, логические значения которых зависят от такта времени (элементы данного подмножества называются фактами состояний мира); 2A2 – подмножество выражений импликативного вида, элементы которого называются правилами переходов, или смены состояний системы S.
При фиксированных T и B и Fi =1A
i, где i
2A1 – факты состояния семиотической системы S, помеченного тактом времени i, и P – правило вывода целей, будем, следуя теории систем класса SW1, называть элементарной формальной подсистемой системы S рассуждений о целях замыкание Fi* относительно правила P. Для подмножества множества правил смены состояний (
2A2), условия которых оказались выполнены в элементарной формальной подсистеме Fi* будем называть ((Fi )** 
i+1)*, где «**» означает замыкание относительно применения правил, формальной подсистемой системы S рассуждений о целях и обозначать через Fi+1. Если Fi – формальная подсистема семиотической системы S, то формальную подсистему Fi+1 системы S, такую что Fi+1 = ((Fi )** )*, будем называть достижимой из формальной подсистемы Fi. Будем считать, что Fj достижима из Fi тогда и только тогда, когда (Fi**
2A1j)* = (Fj**)*, где 2A1j – множество фактов подсистемы Fj.
Таким образом, в формальных подсистемах Fi, i=1(1)n, системы S рассуждений о целях реализована дедуктивная теория, которая частично изменяется при переходе S из одного состояния в другое, осуществляемом посредством механизма 
, 
, 
(при этом меняется язык, дедуктивная система, аксиомы собственной части S). Указанные изменения определяются ситуацией на целях РХК и обеспечивают перестройку системы S в процессе ее функционирования.
Особенностью семиотической системы рассуждений о целях по сравнению с системами класса SW1, является выделение из нее области определения предметных переменных и представление ее в виде модели тезаурусного типа 
, что обеспечивает открытость и простую настраиваемость S на конкретный РХК.
В модели 
выделены два компонента: 
, где 
– словарь ролевых предметов и видовых свойств; 
– словарь семантических отношений, определяющих семантический древесный порядок на элементах словаря 
.
В качестве множества постоянных аксиом 1A системы S рассуждений о целях использовано множество аксиом Gu Hu-D3-логики утилитарных оценок, включающее полное множество аксиом пропозициональной логики 1A0 и множество 1A1, так что 1A=
Множество 
, 
=
включает подмножества аксиом логической теории изменения (p=1(1)5), частичного причинения (p=6(1)11) и абсолютных
оценок. (p=12(1)14).
В соответствии с определениями DG3 и DH3 GuHu-D3-логики установлен смысл утилитарной положительной (Gu) и отрицательной (Hu) ценности объектов, описываемых фразами 
предложений-целей, относительно абсолютной(G) и
отрицательной (H) ценности объектов, описываемых фразами 
(точнее, суждениями о целях):
DG3. Gu (
\ 
) = Df G 
((
) (
));
DH3. Hu(
\ 
) = Df H 
((
) (
)).
Согласно DG3 объект, описываемый фразой 
предложения-цели 
и интерпретируемый как простое суждение в составе сложного заключительного суждения 
о соответствующей целевой ситуации является утилитарно положительно ценным в процессе анализа объекта, описываемого фразой 
предложения-цели 
и интерпретируемого как простое суждение в составе сложного исходного суждения 
о целевой ситуации, в том и только том случае, когда объект 
является абсолютно ценным и 
способствует осуществлению или сохранению 
. Согласно DH3 объект 
, является утилитарно отрицательно цен-
ным в том и только том случае, когда 
– абсолютно неценно и 
способствует осуществлению или сохранению 
.
Множество 2A системы S (как и системы класса SW1) включает аксиому
U( fj) fj U( fj),
смысл которой заключается в том, что для объекта, описываемого фразой fj предложения-цели 
, и выражения U( fj ), в котором fj не связана кванторами, имеет место либо ложное выражение U( fj ), либо истинное выражение fj U( fj ),
а также следующие основные схемы аксиом:
2A1.1. 
; 2A1.2. 
;
2A1.3. 
…
…
2A2. F1: (A2 A1), F2: (A3 F1), …, Fm: (Am+1 Fm-1),
где 
– форма суждения о целевой ситуации, свернутая в определенное на фразах 
цели 
, 
, семантическое отношение с именем 
, 
– множество имен {«быть целевым результатом», «средство–целевой результат», «результат–целевой результат», «быть целевым средством», «средст-
во–целевое средство», «результат–целевое средство», «целевое средство–целевое
средство»}; 
– форма суждения о целевой ситуации, свернутая в определенное на фразах 
цели 
и ее подцели 
, цели 
и подцелей 
, подцелей 
семантическое отношение подчинение, соподчинения, сопоставленности и полноты куста 
семантического графа целей 
; Ai, i1(1)(m+1) – аксиомы вида 2A1.j, 
.
Элементам множества 2A присуще свойство ситуативности. Цель 
, исходная для каждого шага анализа целей (и формирования куста 
графа 
), представляется схемой 2A1.1. Истинность формулы, построенной по данной схеме, постулируется тем, что выражаемая ею целевая ситуация уже определена в РХК – установлена на текущий плановый период директивно или выведена системой S. Формулы, построенные в соответствии со схемой 2A1.2, интерпретируются как семантические отношения: подчинения анализируемой целью 
(точнее, ее фразой 
) подцели 
(точнее, фразы 
, 
) (имена отношений – 
); сопоставленности подцелей 
(фраз 
, 
) с подцелью 
(фразой 
), которые подчинены цели 
(имена 
данных отношений согласованы с именами 
); полноты сопоставленных подцелей 
,
,…,
,…,
(фразы 
) (имена 
отношений полноты согласованы с именами 
) и являются истинными, если
указанные отношения имеют место в соответствии со знаниями об РХК. Формулы, построенные по схеме 2A1.3, интерпретируются как совместимые семантические отношения подчинения, сопоставленности и полноты целей.
Указанные формулы описывают закономерности анализа целей в РХК и становятся аксиомами при подстановке в них таких имен 
, 
, 
семантических отношений, индексы которых соответственно s1,…,sk,…,su (k1(1)u), su+1,…,sk,…,sv (k(u+1)(1)v), su+1,…,sk,…,sw (k(v+1)(1)w) образуют определяемые моделью MTz фиксированные в предметной области и совместимые наборы.
В формулах, построенных по схеме 2A2, утверждается ложность результата конъюнкции формул вида 2A1.j, j1(1)3, при ложности одного из конъюнктов, имеющих место на целях, выведенных системой S в предыдущем состоянии.
Посредством формальной подсистемы Fi семиотической системы S рассуждений о целях осуществляется последовательный вывод (обозначен знаком “|”) из цели c формируемого куста 
графа 
подцелей 
, 
,…,
,..,
в двух направлениях: в глубину и ширину:
c|
; c|
; 
|
;…; с|
; 
|
,
где w – число выводов, определяемое числом m подцелей, содержание которых удовлетворяет семантической полноте формируемого куста целей, w = 2m.
Схема вывода целей, обеспечивающего логическую корректность и полноту формируемых в данных процессах кустов целей 
графа 
определена в соответствии с теорией семиотических моделей класса SW1:
…
…
F1
, F1
F2 (D1, D2,…, Dn)|F2 (D 1, D 2,…, D n)
(
, 
– фраза rq, rg предложения-цели prp1, prpi соответственно, интерпретируемая как простое суждение о целевой ситуации, i2(1)p, q1(1)n; Ф – множество фраз предложений-целей, допустимых в языке L (точнее, в
); Di обозначают либо 
=
, либо 
=Ft (
), 
, где l – число базовых закономерностей анализа целей в рыбохозяйственном комплексе, имеющих место в текущей целевой ситуации (в некотором возможном мире системы S )).
Полная семантика системы рассуждений о целях построена (как и в системах класса SW1) на основе модифицированной модели Крипке K, K=(K1, K2), первый компонент которой определяет внутреннюю (постоянную) семантику системы S, а второй – задает внешнюю (переменную) семантику, определяемую предметной областью.
В работе доказаны следующие утверждения.
Утверждение 1. Система S рассуждений о целях обеспечивает логическую корректность целей 
, 
,...,
,…,
как результатов анализа цели 
.
Утверждение 2. Система S рассуждений о целях обеспечивает полноту целей 
, 
,...,
,…,
как результатов анализа цели 
.
Для анализа корректности СЦ и ССЦ, формируемых ЛПР, и исправление выявляемых в них ошибок разработан метод логико-лингвистического моделирования и анализа целей, реализуемый в процессе функционирования S. Для повышения эффективности анализа осуществлена классификация целевых ситуаций в РХК.
Указанная классификация основана на результатах проведенной систематизации унарных и бинарных семантических отношений на фразах предложений-целей. Классы макро- и микроситуаций на множестве целей C (вершины куста 
графа целей 
, C={ct}, t = 1(1)(m+1)), описанных на языке L, определены, исходя соответственно из фреймовой и фенотипической форм представления целей.
Ситуация M
на цели ct, определена как множество семантических отношений на фразах и парах фраз данного предложения-цели. Каждому из двух подмножеств M
множества M
ситуаций, выражающих семантику «цели-результата» или «цели средства» поставлен в соответствие класс целевых ситуаций 
i{1,2}, на предложении-цели ct, t = 1(1)(m+1).
Класс макроситуаций 
на < с1, с2 > определяется в соответствии с классами 
и 
на этих целях, так что на < с1, с2 > возможны четыре класса макроситуаций.
Микроситуацию fM
на парах целей < с1, с2 > составляет определяемое фенотипической моделью цели множество бинарных семантических отношений между парами базовых или производных предметов с одинаковой ролью и их свойств одного вида. Классификация микроситуаций fM
на парах целей < с1, с2 > осуществлена по признакам сравнимости, совместимости целей, направлению их связей и их непрерывности относительно соответствующей топологии предметной области.
Определены следующие классы микроситуаций, распознавание которых осуществляется по правилам обобщения ситуаций, используемым в ситуационном управлении: fM
1
(изолированность цели с2); fM
2
(эквивалентность целей с1 и с2); fM
3+
(подчинение обратное непрерывное);
fM
3-
(подчинение обратное прерывное); fM
4+
(подчинение прямое непрерывное); fM
4- 
(подчинение прямое прерывное); fM
5
(перекрещивание целей с1 и с2); fM
6
(сопоставленность целей с1 и с2); fM
7
(несопоставленность целей с1 и с2); fM
8
(противоречие целей с1 и с2); fM
9
(противоположность целей с1 и с2, где fM
(i=1(1)9) – множество описаний i-х микроситуаций).
Логически корректными на парах целей кустов 
графа целей 
являются ситуации классов 4+
и 6
. Ситуациям классов k
, k{1, 2, 3-, 3+, 4-, 5, 7, 8}, поставлены в соответствие основные типы логических ошибок в СЦ. Дополнительно введены два класса микроситуаций на сопоставленных целях < с1, с2,…, сm > в кустах 
, учет которых обеспечивает проверку полноты наборов подцелей< с1, с2,…, сm > в кустах 
графа целей 
: fM
10
(полнота сопоставленных подцелей); fM
11
(неполнота сопоставленных подцелей).
Дополнительно к основным типам логических ошибок, определенным на (m+1) целях, из которых формируются кусты целей 
графа 
, заменяющим принятое в практике управления РХК и толкуемое содержательно понятие противоречивости СЦ, введен тип ошибки полноты целей, соответствующий классу 11
.
В основном состоянии 
, i,j=1(1)2, системы S рассуждений о целях куста 
(класс 
макроситуаций на подчиненных целях 
и 
(l-1)-го и l-го уровней графа 
соответственно; класс 
макроситуаций на сопоставленных целях 
и 
l-го уровня) выделены сечения 
и 
, с которыми сопоставлено основное состояние 
класса 
макроситуаций на полных наборах подцелей l-го уровня графа 
. На рис. 13 приведен граф переходов системы S из основных состояний в другие основные состояния.
Рис. 13. Граф переходов семиотической системы S из основного в основное состояние
В работе приведены схемы специальных аксиом смежных состояний семиотической системы S (в которых исправляются соответствующие типы субъективных логических ошибок и неполноты целей) для основного состояния 
(классы 
, 
и 
макроситуаций и соответствующие классы 
, 
и 
микроситуаций на парах и m-ках целей).
Приведен метод согласования логически корректных и полных СЦ и ССЦ, обеспечивающий их совместимость в системах целей РХК.
В четвертой главе изложены методика и технология автоматизированного формирования систем целей РХК.
Методика формирования систем целей РХК представлена в виде обобщенных процедур, обеспечивающих правильное выполнение данного процесса, логическую корректность и полноту его результатов. Приведены различные схемы анализа проблем и целей, применение которых обусловлено характеристиками текущей ситуации в РХК. Выделены и описаны группы процедур (методики): выявления и анализа проблем, способствующие объективированию субъективных по своей природе целей; выдвижения и анализа целей; оценивания степени логической корректности и полноты СЦ; формирования ССЦ; согласования СЦ и ССЦ в системе целей. Конкретизированы правила описания целей, стратегии их анализа, показатели логической корректности СЦ и типы логических ошибок и неполноты СЦ (структура целей до и после анализа и компоненты представляющего ее графа 
помечены соответственно одним и двумя правыми верхними штрихами, общее число ошибок анализа целей обозначено через N).
В процедуре оценивания показателей логической корректности и полноты СЦ используются формулы (11)–(19).
 | (11) |
где Ni – число ошибок i-го типа.
| kп = N/(s+q), | (12) |
где s – минимально возможное число петель в СЦ, равное числу ее элементов C,
q – число связей (дуг графа 
) с ориентацией, обратной по отношению к СЦ,
| kи=N1/c; | (13) |
| kд=N2/q; | (14) |
| kо=qo/q, | (15) |
где qo – число связей (дуг графа 
) с ориентацией, обратной по отношению к СЦ.
kн{ }, | (16) |
где kнеп – коэффициент непрерывности в е-й ветви СЦ (е=1(1)р, где р – число ветвей графа 
).
| kнe= tp / tнеп, | (17) |
где tp – число уровней графа 
в е-й ветви СЦ;
tнеп – число уровней графа 
в е-й ветви СЦ в соответствии с базовыми знаниями о предметной области.
kл{ }, | (18) |
где kлк – коэффициент полноты подцелей в анализируемом кусте целей СЦ.
| Kлк = Pp/Pи, | (19) |
где Pp – число подцелей в анализируемом кусте целей СЦ,
Pи – число подцелей в соответствующем кусте целей СЦ в соответствии с базовыми знаниями о предметной области.
В табл. 2 приведены полезные эффекты, получаемые в результате исправления определенных в данной методике типов логических ошибок и неполноты СЦ.
В работе дано укрупненное описание технологического процесса автоматизированного формирования систем целей РХК, обеспечивающего эффективную реализацию указанных процедур и регламентирующего группы субъектов, выполняющих операции и контролирующих корректность их результатов, а также используемые в них методы и средства.
Приведены функции, состав, структура и интерфейсы И11, И21, И23 (см. рис. 5) программного средства (ПС) формирования систем целей РХК. Данное ПС включено в программное средство «Анализ и синтез систем целедостижения», однако разработано как автономная программа и обеспечивает оперативное выявление и исправление допускаемой ЛПР логической некорректности, неполноты и несовместимости СЦ и ССЦ (диалоговый режим), а также анализ сформированных систем целей (пакетный режим). Приведены логическая структура и состав информационной базы автоматизированной системы формирования систем целей РХК, требуемой для работы указанного ПС и технологическая схема анализа и синтеза целей.
В пятой главе приведены и исследованы результаты использования методики и информационно-программных средств формирования систем целей РХК при: анализе исполняемых комплексных целевых программ (КЦП) развития рыбной отрасти; системном анализе регионального РХК и формировании программы его развития.
При решении первой задачи были проанализированы целевые разделы КЦП: «ПЕЛАГИАЛЬ» (развитие океанического рыболовства и обусловливаемых им видов рыбохозяйственной деятельности), «ПРЕМИКС» (развитие рыбоводства во внутренних водоемах страны), «РЕМОНТ» (развитие сферы услуг по обслуживанию судов флота рыбной промышленности), «АСУОР» (совершенствование управления рыбохозяйственным комплексом страны). Объекты анализа – пятиуровневые структуры целей с числом элементов от 128 до 264 (число проанализированных целей – 556).
Сравнение естественно-языковых и соответствующих L-описаний целей выявило близость характеристик информативности (семантической мощности) и компактности языка L и используемого при формулировании целей подмножества ЕЯ, что свидетельствует об эквивалентной выразительности языка L и указанного подмножества ЕЯ.
На рис. 14–16 приведен пример анализа и синтеза целей ФПП 01.04 КЦП «ПЕЛАГИАЛЬ» с использованием программы «Анализ целей» и методики анализа и синтеза целей РХК.
Оценки результатов диалогового анализа целей КЦП «ПЕЛАГИАЛЬ», «ПРЕМИКС», «АСУОР» с использованием ПС «Анализ и синтез систем целедостижения» приведены в табл. 3. Указанные оценки показывают, что СЦ отличаются от СЦ как составом, так и содержанием целей (ряд целей и подструктур СЦ в результате проведенного анализа оказались изолированными; выявлен ряд эквивалентных целей; изменилось содержание главной цели КЦП «ПЕЛАГИЛЬ», окончательно переформулированной на этапе синтеза целей).
Вносимые коррективы были сгруппированы по признаку «тяжести» соответствующих изменений СЦ. К I-ой отнесены «крупные» коррективы, в частности, исключение целей из СЦ. Ко II-ой – «средние» коррективы, в частности, перемещение целей с одного уровня СЦ на другой, обусловленные ошибками обратного подчинения, несопоставленности целей, совмещения «результата» со «средством». III-ю группу составили «мелкие» коррективы по уточнению формулировок целей без изменения их положения в СЦ (изменения такого рода вносятся при выявлении неполноты формулировки либо частичного пересечения с другой целью анализируемой пары).
Все выявленные логические ошибки, в частности, кроме изолированных из структур целей были исключены эквивалентные цели, были приняты соответствующими экспертными коллективами (ЭК) и исправлены в соответствии с рекомендациями, выработанными программным средством. По результатам диалогового анализа СЦ указанных КЦП были синтезированы логически корректные СЦ, изменены ССЦ и откорректированы соответствующие исполнительные планы.
Таблица 2
Полезные эффекты от устранения логической некорректности и неполноты целей
| Класс | Структура целей | ||||||
| микроситу- | до | после | Полезный | ||||
| ации на целях <c1, c2> | анализа | анализа | эффект | ||||
1 (изолиро- ванность) | с1 с2 | с1 с2 | Экономия финансовых и материально-технических ресурсов на достижение цели с2 за счет исключения ее из плана ЦД как не ведущей к достижению цели с1 | ||||
2 (эквива-лент- ность) | с1 с2 | с1 (с2) | Экономия финансовых и материально-технических ресурсов на достижение с2 за счет исключения ее из плана ЦД как эквивалентной с1 | ||||
3 (подчине- ние обратное) | с1 с2 | с1 с2 | Экономия времени ЦД за счет своевременного изменения схемы ЦД. | ||||
- (нарушена непрерыв- ность) | с1 с2 | с1 с с2 | Экономия непроизводительных затрат на перепланирование ЦД за счет своевременного введения цели с | ||||
4+ (подчине- ние прямое непрерыв-ное) | с1 с2 | с1 с2 | – | ||||
| Класс | Структура целей | ||||||
| микроситу- | до | после | Полезный | ||||
| ации на целях <c1, c2> | анализа | анализа | эффект | ||||
8 (противо-речие) | с1 с2 | с1 с2 | Экономия финансовых и материально-технических ресурсов на достижение цели с2 за счет исключения ее из плана ЦД как противоречащей цели с1 | ||||
9 (перекре-щивание) | с1 с2 | с1 с2 | Экономия затрат, которые могут возникнуть из-за различных способов устранения частич-ного пересечения цели с2 с с1 | ||||
7 (несопоcта-вленность подцелей) | с с1 с2 | q с1 с2 | Экономия финансовых и материально-технических ресурсов на достижение цели с2 за счет исключения ее из плана ЦД как не сопоставленной с целью с1 | ||||
11  (неполнота подцелей) | с,,, с1 сp | с ,,, с1 сn | Экономия непроизводительных затрат на довыполнение плана ЦД для обеспечения требуемой степени достижения c за счет введения ее (n-p) подцелей и получения полной совокупности из n подцелей | ||||
Рис. 14. Видеограммы куста целей КЦП «Пелагиаль», сформированного ЛПР, и частей некорректных целей, выделенных из него программой «Анализ целей»
Рис. 15. Результаты анализа целей КЦП «Пелагиаль»
Рис. 16. Результаты синтеза фрагмента структурной схемы целедостижения КЦП «Пелагиаль»
Экономический эффект от выявленной и исправленной логической некорректности целей выразился в экономии ресурсов, выделенных на КЦП, в частности, ресурсов на достижение целей, исключенных из СЦ по результатам анализа.
Предварительный анализ проблем регионального РХК выявил их сложность и неопределенность, дублирование и пересечение. Для уменьшения сложности проблем, в их списке были выделены две группы: внешние и внутренние, а в группе внешних проблем – отраслевые и внеотраслевые.
Таблица 3
Результаты анализа структур целей комплексных программ развития рыбного хозяйства
| Наиме- нование программы | Количество | Количество использованных базовых стратегий анализа целей | Логические ошибки | |||||||||||||
| це-лей | уро-вней | все-го | сред-ство | часть | вид | суб-ранг | ас-пект | все-го | в том числе по типам | |||||||
| це-ле-вых фраз | базо-вого пред-мета | базо--вого свой-тва | “изо-лиро-ван-ность” | “нару-шение непре-рыв-ности” | “обра-тное подчи-нение” | “пере-кре-щи-вание” | “несо-по-став-лен-ность” | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| Пелагиаль | 100 | 5 | 164 | 7 | 12 | 83 | 0 | 0 | 0 | 66 | 2 | 10 | 16 | 7 | 31 | |
| Премикс | 128 | 5 | 128 | 0 | 0 | 35 | 4 | 0 | 1 | 66 | 7 | 22 | 6 | 10 | 16 | |
| АСУОР | 204 | 5 | 258 | 28 | 0 | 109 | 0 | 72 | 0 | 62 | 0 | 4 | 46 | 12 | 0 | |
Продолжение табл. 3
| Наиме- нование программы | Количество компонентов связности | Коэффициенты | Синтезированное число | |||||
| логической некорректности | изолированности | непрерывности | обратного подчинения | неполноты | целей | уровней | ||
| 1 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| Пелагиаль | 3 | 0,33 | 0,02 | 0,33–0,5 | 0,08 | 0,76–1 | 121 | 9 |
| Премикс | 2 | 0,24 | 0,05 | 0,8–1 | 0,08 | 0,89–1 | 130 | 5 |
| АСУОР | 1 | 0,15 | 0 | 0,8–1 | 0,06 | 0,88–1 | 196 | 5 |
Были также определены аспекты и виды рыбохозяйственной деятельности, производственных операций и функций управления РХК, в которых возникли проблемы, что послужило обоснованием для их стратифицирования. Из исходного списка (43 проблемы) исключены две проблемы, модифицированы восемь, стратифицированы восемнадцать. Выработаны рекомендации по уточнению семи проблем.
Результаты систематизации проблем позволили обосновать основные направления развития данного РХК и его главные цели, исходя из которых по методике формирования систем целей с помощью программного средства формирования систем целей, а также средства поддержки принятия решений Expert Choice, привлеченного для выбора целей из альтернативных, были получены логически корректные и полные СЦ и совместимые с ними начальные ССЦ, а затем, с привлечением средства моделирования проектов Spider project – конечная ССЦ и разработан исполнительный план развития рыбной промышленности регионального РХК.
Использование методических и информационно-программных средств анализа и синтеза целей и систем целедостижения позволило в четыре раза сократить затраты на проведение системного анализа регионального рыбопромышленного комплекса и формирование решений по соответствующей системе целедостижения.
В заключении обобщены основные выводы и изложены целесообразные направления дальнейших исследований.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
По итогам проведенного исследования сделаны следующие выводы:
1. Введенные характеристические свойства рыбохозяйственного комплекса как системы целедостижения обеспечили конкретизацию системных связей РХК и его целей, требуемую для определения условий обоснованности системных решений, выражающих их совместимость с логически корректной и полной системой целей.
2 Закономерности и принципы формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов создали теоретическую основу формирования систем целей, возможность обоснования лингвистической и логической форм представления целей, графосемантических моделей структур целей и структурных схем целедостижения, а также экспликация аксиом собственной части семиотической системы рассуждений о целях рыбохозяйственных комплексов.
3. Модели лингвистической и логической форм представления целей позволяют описывать цели деятельности РХК с требуемой семантической мощностью. Графосемантические модели структур целей обеспечили представление совместимых в системе целей логически корректных и полных СЦ и ССЦ. Тем самым создана возможность логико-лингвистического моделирования и анализа целей и формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов.
4. Классификация целевых ситуаций в РХК позволила обосновать введение частных свойств логической некорректности системы целей, формализовать их и использовать вместо содержательно толкуемого в методиках системном анализе свойства противоречивости целей и СЦ. Это обеспечило определение основных типов ошибок, допускаемых ЛПР при выработке структур целей и структурных схем целедостижения.
5. Система рассуждений о целях и методы логико-лингвистического моделирования и анализа целей и согласования СЦ и ССЦ, реализующие принципы ситуационного управления и семиотического моделирования, обеспечивают выявление и исправление логических ошибок и неполноты формируемых ЛПР систем целей и, тем самым, снижают уровень субъективности целей деятельности РХК при их выдвижении ЛПР и достижении исполнителями решений.
6. Методика, технология и прототип программного средства формирования систем целей РХК создали возможность автоматизации формирования совместимых в системе целей логически корректных, полных СЦ, ССЦ и оценивания степени некорректности и неполноты СЦ, вырабатываемых ЛПР в процессах ЦП, анализа и синтеза целей, а также выявление и исправление некорректных результатов формирования систем целей управленческим персоналом рыбохозяйственных комплексов.
Таким образом, приведенные в диссертационной работе результаты исследований показывают, что в данной работе решена научная проблема разработки теоретических основ, моделей и формализованных методов формирования логически корректных и полных систем целей рыбохозяйственных комплексов, что позволило разработать информационно-программные средства автоматизации данного процесса. Указанный научный аппарат развивает теорию систем (закономерности и принципы формирования систем целей), теорию организационного управления (управляемость системы целей и, как следствие, РХК) и теорию принятия системных решений (условие совместимости системы целедостижения с логически корректной и полной системой целей) применительно к системам класса РХК. На его основе обеспечивается оперативное решение проблем анализа, планирования и организации, возникающих при управлении рыбохозяйственными комплексами, выработке и исполнении решений по данным системам, нижняя граница которых составляет в региональных РХК 9,5% (от 55% проблем управления данными системами). Логическая корректность и полнота результатов автоматизированного формирования систем целей РХК обеспечивает обоснованность решений, принимаемых в рыбохозяйственных комплексах и эффективность (результативность и оперативность) процесса их выработки. Отсутствие логических ошибок в системных решениях, основывающихся на корректных системах целей, сводит к нулю издержки на корректировку исполняемых (логически некорректных, неполных, несогласованных) решений, достигающие 10% от планируемых в РХК затрат на их исполнение. Использование совместимых корректных и полных структур целей и структурных схем целедостижения соответственно в фазах выработки и исполнения решений обеспечивает повышение степени управляемости РХК и качества управления данными системами и, тем самым, вносит значительный вклад в эффективность функционирования рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации и устранение угрозы продовольственной безопасности страны.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Монографии
1. Лукьянова Л.М. Теоретико-методологические основы структурно-целевого анализа и синтеза организационно-технических комплексов: монография. – СПб.: Наука, 2006. – 276 с.
2. Лукьянова Л.М. Структурно-целевой анализ и синтез организационно-технических комплексов (на примере рыбохозяйственных комплексов): монография. – Калининград: Изд-во КГТУ,
2005. – 163 с.
Статьи, опубликованные в журналах, определенных ВАК Российской Федерации
3. Лукьянова Л.М. Автоматизация опорных логических процедур системного анализа организационно-технических комплексов // Научно-технические ведомости СПбГТУ. – 2008. – № 3, Т. 2.
– С. 86–91.
4. Лукьянова Л.М. Методика структурно-целевого анализа и синтеза организационно-технических комплексов // Научно-технические ведомости СПбГТУ. – 2008. – № 5(65). – С. 7–14.
5. Лукьянова Л.М. Целеполагание, анализ и синтез целей в сложных системах: модели и методы моделирования // Известия РАН. Сер. Теория и системы управления. – 2007. – №5. – С. 100–113.
6. Лукьянова Л.М. Проблемы анализа и синтеза целей, основные пути решения // Известия вузов. Приборостроение. – 2007. – № 3. – С. 17–23.
7. Лукьянова Л.М. Моделирование рассуждений о целях сложных систем производственной сферы // Известия вузов. Приборостроение. – 2007. – № 5.– С. 15–19.
8. Лукьянова Л.М. Информационная технология структурно-целевого анализа и синтеза организационно-технических комплексов // Научно-технические ведомости СПбГТУ. – 2007. – Т. 2, № 4.
– С. 74–77.
9. Лукьянова Л.М. Структурно-целевой анализ и синтез рыбохозяйственных комплексов // Рыбное хозяйство. – 2007. – № 3. – С. 36–42.
10. Лукьянова Л.М. Логические проблемы системного анализа организационно-технических комплексов и основные направления их решения // Кибернетика и системный анализ (журнал списка ВАК РФ 2006 г.). – 2006. – №3. – С. 40–147.
11. Лукьянова Л.М. Концепция структурно-целевого анализа и синтеза организационно-технических комплексов // Кибернетика и системный анализ (журнал списка ВАК РФ 2006 г.). – 2006.
– №6. – С. 147–156.
12. Лукьянова Л.М. Модели анализа и синтеза целей в системах производственной сферы // Научно-технические ведомости СПбГТУ. – 2006. – №6, Т. 2. – С. 195–200.
13. Лукьянова Л.М. Человеко-машинный анализ и полагание целей в организационных системах / Л. М. Лукьянова // Известия ТРТУ. Тематич. вып. «Системный анализ в экономи-ке и управлении» (журнал списка ВАК РФ 2006 г.). – 2006. – №17.– С. 183–193.
14. Лукьянова Л.М. Язык представления цели в системе поддержки целеполагания // Вестник СПбГУ. Сер. 9. – 2005. – Вып. 4. – С. 67–78.
15. Лукьянова Л.М. Метод структурирования целей (на примере структур целей для целевых программ) // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. – 1986. – № 3. – С. 66–75.
Статьи, доклады, учебные пособия, опубликованные в других изданиях
16. Лукьянова Л.М. Методы автоматизации анализа, синтеза целей и формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов // Известия КГТУ. – Калининград: КГТУ, 2009. – № 15.
– С. 146–152.
17. Лукьянова Л.М. Семиотические модели и методы анализа и синтеза целей систем производственной сферы // Известия КГТУ. – 2008. – №13. – С. 143 –147.
18. Luk’yanova L.M. Goal Analysis and Setting in Production Industry: Modeling of Reasoning on Goals // Cybernetics and Systems Analysis. – 2007. – Vol. 43, No. 3. – P. 407–418.
19. Лукьянова Л.М. Моделирование анализа и полагания целей в сложных системах // Вестник РГУ им. И. Канта (Сер. физ.-мат. науки). – 2006. – Вып. 10.– С. 28–35.
20. Лукьянова Л.М. Логико-лингвистическое моделирование целеполагания в сложных системах: сб. статей // Логико-философские штудии: сб. тр. / под ред. Я.А. Слинина. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 2006. – Вып. 4. – С. 90–111.
21. Лукьянова Л.М. Моделирование рассуждений о целях систем производственной сферы // 10-я Нац. конф. по искусственному интеллекту с междунар. участием (КИИ-2006): сб. науч. тр.: в 3 т.
– М.: Физматлит, 2006. – Т. 3. – С. 765–773.
22. Лукьянова Л.М. Логическая модель целеполагания в системах производственной сферы // IX Общерос. науч. конф. «Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке»: материалы. – СПб.: Изд. СПбГУ, 2005. – С. 303–306.
23. Лукьянова Л.М., Киприянова Е.А. Теория систем и системный анализ: закономерности и модели целеполагания и целедостижения // Ученые записки института информатизации образования РАО.– М.: Изд-во ИИО РАО, 2004. – Вып. 13, № 1–2.– С. 216–221.
24. Лукьянова Л.М. Адаптивный язык представления цели в системе логико-лингвистического моделирования целеполагания // Труды СПИИРАН. – СПб.: Наука, 2004. – Вып. 2, Т. 1. – С. 64–89.
25. Лукьянова Л.М. Проблемы системного анализа отраслей промышленности и пути их решения // Информатизация и связь. – 2003. – №1–2. – С. 109–114.
26. Лукьянова Л.М. Структурно-целевой анализ в управлении системами производственной сферы // Информационно-управляющие системы. – 2003. – № 5. – С. 21–28.
27. Lukianova L.M. Systems Analysis: the Structure-and-Purpose Approach Based on Logic-linguistic Formalization // International Journal «Information Theories & Applications». – 2003. – Vol. 10, No. 4.
– P. 380–387.
28. Лукьянова Л.М. Система поддержки структурно-целевого анализа проблемных ситуаций // Межд. науч.-практич. конф. «Знание–Диалог–Решение» (KDS-2001): труды: в 2 т. – СПб.: Изд-во «Лань», 2001. – Т. II. – С. 446–453.
29. Lukianova L. Problem-Aimed Analysis of Organization System for Industry Branches
// Intern. сonf. «Economics and Management-2001»: proceedings. – Kaunas: Technologija, 2001. – V. 6.
– P. 129–132.
30. Лукьянова Л.М. Экспертная система структурирования проблем и целей // Проблемы обработки информации и интегральной автоматизации производства: сб. науч. тр. / под ред. В.М. Пономарева.– Л.: Наука, Ленингр. отд-е, 1990. – С. 178–185.
31. Лукьянова Л.М., Ханенко В.Н. Процедуры логико-лингвистического моделирования структур целей в диалоговых системах программно-целевого управления // Проблемы интегральной автоматизации производства: сб. науч. тр. / под ред. В.М.Пономарева. – Л.: Наука, Ленингр. отд-е, 1988.
– С. 39–47.
32. Лукьянова Л.М., Пономарев В.Ф. Метод автоматизированного управления формированием и ведением систем целей для программ развития отрасли // Труды УI науч.-технич. конф. по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства соц. стран: в 3 т. – Л.: Судостроение: 1987. – Т. 3. – С. 313–319.
33. Лукьянова Л.М. Системный анализ: структурно-целевой подход к анализу и синтезу систем: учебное пособие для студентов вузов по спец.: 351400, 561100, 220200, 561100 [допущено управлением учеб. заведений Госкомитета РФ по рыболовству]. – Калининград: Изд-во КГТУ, 2004. – 234 с.
34. Лукьянова Л.М. Системный анализ: структурно-целевой подход: учебное пособие для подготовки магистров по спец. 561100 [допущено УМО по образованию в области рыбного хозяйства].
– Калининград: Изд-во КГТУ, 2001. – 175 с.
Опубликованные программные средства
35. Лукьянова Л.М. Программное средство «Анализ и синтез систем целедостижения»: свидетельство № ГР 2008614503 от 19.09.2008 // Офиц. бюлл. Федеральной службы по интеллект. собственности, патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем»: в 2-х ч. – М., 2008. – №4(65). – Ч. II. – С. 312.
36. Лукьянова Л.М. Диалоговая система формирования и ведения комплексов целей (ДИСУФР). Анализ систем целей // Алгоритмы и программы [инф. бюллетень]. – М.: ГосФАП СССР, 1986 – № 3. Реф. 3.038.
Лукьянова Людмила Михайловна
Теоретические основы, методы, модели и средства автоматизации
формирования систем целей рыбохозяйственных комплексов
Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление
и обработка информации (технические системы)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
ИД № 06494 от 26.12.01
Подписано в печать 15.07..09. Формат 60x90 1/16.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,15
Заказ № . Тираж 100.
Изд-во ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»
Св. о регистрации № от
236000, Калининград, Советский пр, 1.
