 |
Качественные методы моделирования
|
|
|
|
Содержание
Введение
1. Сущность, содержание и функции моделей и моделирования
2. Качественные методы моделирования
3. Моделирование социальных процессов. Технология моделирования
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Моделирование является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решений в различных сферах социальной деятельности. Существующие и проектируемые системы можно эффективно исследовать с помощью математических моделей (аналитических и имитационных), реализуемых на современных ЭВМ, которые в этом случае выступают в качестве инструмента экспериментатора с моделью системы.
Актуальность темы состоит в том, что в настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к социальной сфере, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации. Остановимся на философских аспектах моделирования, а точнее общей теории моделирования.
Методологическая основа моделирования. Все то, на что направлена человеческая деятельность, называется объектом (лат. objection - предмет). Выработка методологии направлена на упорядочение получения и обработки информации об объектах, которые существуют вне нашего сознания и взаимодействуют между собой и внешней средой.
В научных исследованиях большую роль играют гипотезы, т.е. определенные предсказания, основывающиеся на небольшом количестве опытных данных, наблюдений, догадок. Быстрая и полная проверка выдвигаемых гипотез может быть проведена в ходе специально поставленного эксперимента. При формулировании и проверке правильности гипотез большое значение в качестве метода суждения имеет аналогия.
|
|
|
Обобщенно моделирование можно определить как метод опосредованного познания, при котором изучаемый объект-оригинал находится в некотором соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых происходит такая замена, а также формы соответствия модели и оригинала могут быть различными:
) моделирование как познавательный процесс, содержащий переработку информации, поступающей из внешней среды, о происходящих в ней явлениях, в результате чего в сознании появляются образы, соответствующие объектам;
) моделирование, заключающееся в построении некоторой системы-модели (второй системы), связанной определенными соотношениями подобия с системой-оригиналом (первой системой), причем в этом случае отображение одной системы в другую является средством выявления зависимостей между двумя системами, отраженными в соотношениях подобия, а не результатом непосредственного изучения поступающей информации.
Целью является рассмотрение методологии и методик разработки и построения моделей социальных процессов для определения сущности, областей применения и наиболее эффективных методов моделирования. Для этого необходимо решить следующие задачи: определить сущность метода моделирования социального прогнозирования и области его применения в ходе изучения теоретико-методологических основ методологии прогнозирования; дать характеристику методов моделирования социальной системы.
Моделирование дает возможность исследовать сложные системы, части которых описаны различными математическими методами. Использование моделирования для изучения социальных процессов позволяет выявить:
|
|
|
• внешние параметры того или иного процесса;
• закономерности, которые не доступны наблюдению в естественных условиях
• связи имитируемых явлений с теми параметрами, которые автоматически задаются программой;
1. Сущность, содержание и функции моделей и моделирования
В широком смысле моделирование - многоплановый метод исследования, один из путей познания. Оно предполагает исследование реально существующих предметов, явлений, социальных процессов, органических и неорганических систем. А это значит, что сферы применения моделирования, по существу, неограниченны. Ими охватываются все процессы. Но это вовсе не означает, что моделирование является единственным и исчерпывающим методом познания, хотя моделирование присуще всякому познавательному процессу.
Моделирование - это специфическое многофункциональное исследование. Его главная задача - воспроизвести на основании сходства с существующим объектом другой, заменяющий его объект (модель). Модель - это аналог оригинала. Она должна иметь сходство с оригиналом, но не повторять его, так как при этом само моделирование теряет смысл. Недопустимо и произвольное моделирование; в этом случае оно не дает должного представления об оригинале модели и также не выполняет своей функции.
Общество не может разумно развиваться, не анализируя себя, различные стороны своей деятельности, не контролируя себя, не заглядывая вперед. Но для того чтобы этот анализ был эффективным, он должен опираться на точные, объективные данные, т.е. необходима информационная база, социальная информация. Совокупность проблем, поддающаяся количественному анализу, может быть формализована, выражена языком цифр и обработана на ЭВМ с помощью математического моделирования. Но далеко не все процессы общества поддаются количественному измерению и контролю. Социальные отношения отличаются исключительной сложностью, в них взаимодействуют самые различные факторы, взаимовлияние которых друг на друга неоднозначно, вариативно; причинно-следственные связи, их интенсивность и характер подвижны и неопределенны.
|
|
|
К тому же следует учитывать, что все социальные процессы осуществляются людьми, а поступки, мысли, чувства людей не могут иметь числового отображения. Отсюда - объективно необходимыми становятся различные методы анализа качественного содержания процессов в социальной сфере.
А значит, необходимы и самые различные модели, функциями которых являются:
• углубление познания действующих систем, объектов; определение основных параметров, путей дальнейшего их совершенствования;
• проведение сравнительного анализа оригинала и модели, выявление качественных характеристик.
Моделирование выполняет и важные эвристические функции: выявляет негативные тенденции, определяет позитивные пути решения проблем, предлагает альтернативные варианты. Моделирование выступает, таким образом, в единстве с прогнозированием, являясь его составной частью.
Условно можно выделить несколько видов (типов) моделей: познавательные, эвристические; модели будущего - прогностические; модели желаемого, заданного состояния. Однако моделирование сложных социальных проблем сочетает в себе все три типа моделей и основные их функции: эвристические, прогностические, прагматические. Многое зависит от цели и способа моделирования, объекта, имеющейся информации, владения методикой, уровня компетентности исследователя.
Цели моделирования. Учитывая остроту и сложность социальных процессов, моделирование преследует следующие цели. С одной стороны отобразить состояние проблемы на данный, момент; выявить наиболее острые "критические" моменты, "узлы" противоречий; с другой стороны определить тенденции развития и те факторы, влияние которых может скорректировать нежелательное развитие; активизировать деятельность государственных общественных и иных организаций и лиц в поисках оптимальных вариантов разрешения социальных задач.
Каким требованиям должна отвечать модель. Целесообразно выделить две группы требований. Во-первых, модель должна быть более простой, более удобной; давать новую информацию об объекте; способствовать усовершенствованию самого объекта. Во-вторых, модель должна способствовать определению или улучшению характеристик объекта; рационализации способов построения его; управлению или познанию объекта.
|
|
|
Следовательно, правомерно при разработке модели говорить об ее подобии объекту-оригиналу, при котором, с одной стороны, соблюдается жесткая целенаправленность, увязка ее параметров с ожидаемыми результатами, а с другой - обеспечивается достаточная "свобода" модели, для того чтобы она была способной к преобразованию в зависимости от конкретных условий и обстоятельств, могла быть альтернативной, иметь в запасе наибольшее число вариантов.
В целом модель должна соответствовать следующим требованиям:
• Модель должна удовлетворять требованиям полноты, адекватности и эволюционности. Она должна обеспечивать возможность включения достаточно широкого диапазона изменений, добавлений, чтобы было возможно последовательное приближение к модели, удовлетворяющей исследователя по точности воспроизведения социального объекта, явления, процесса.
• Модель должна быть достаточно абстрактной, чтобы допускать варьирование большим числом переменных, но не настолько абстрактной, чтобы возникали сомнения в надежности и практической полезности полученных на ней результатов.
• Модель должна удовлетворять условиям, ограничивающим время решения задачи.
социальный процесс моделирование методология
• Модель должна ориентироваться на реализацию с помощью существующих возможностей, т.е. быть осуществимой на данном уровне развития общества.
• Модель должна обеспечивать получение новой полезной информации о социальном объекте (явлении, процессе) в плане поставленной задачи исследования.
• Модель должна строиться с использованием установившейся терминологии.
• Модель должна предусматривать возможность проверки ее истинности, полноты соответствия ее изучаемому социальному объекту, явлению, процессу.
Оценка моделей. Параметры оценки моделей могут быть различными. Один из них - прогрессивность модели, означающая, насколько она по целому ряду моментов является лидирующей. Определение качества модели не такая простая задача, особенно когда речь идет о моделях социальной сферы.
Прогрессивность модели определяется характеристиками свойств модели, применимой в той или иной сфере в зависимости от целей и задач исследователей.
В качестве главных критериев выступают:
• новизна отражения (интуитивное отражение, качественное описание, наглядная имитация, системное воспроизведение);
|
|
|
• распространенность - уровень разработанности
Уровень творческого решения с помощью модели означает степень выполнения гносеологической (познавательной, объяснительной) и эвристической (прогностической, творческой) функций.
Последовательность нарастания этих возможностей, т.е. творческого решения, следующая:
• определение (различение, распознавание), классифицирование известных фактов, предметов, событий, упорядочение их и решение простых задач, усовершенствование простейших модельных представлений;
• реализация гносеологических и эвристических потенций разработанной модели, осуществление научного прогноза качественно новых фактов, событий и их практического использования.
Уровень использования модели характеризуется такими показателями:
• определена цель применения модели;
• углублено знание по тем или иным аспектам применения модели в социальной сфере;
• используется в системе научного знания, в системе подготовки кадров, в учебных заведениях.
Не менее важным является рассмотрение структуры моделей. В структуру моделей входят три основных компонента: совокупность направлений развития объекта познания: побудительные силы развития; факторы внешних воздействий.
При исследовании важно зафиксировать степень реализованного воздействия всех основных компонентов на предыдущем этапе познания объекта, что может быть осуществлено при ретроспективном анализе.
Качественные методы моделирования
В отличие от количественных методов анализа числовой информации качественные методы предназначены для анализа информации, заданной в словесной форме. Так как в содержательной модели информация, как правило, представлена в текстовом виде, то именно качественные методы могут оказать существенную помощь на всех этапах моделирования социальных процессов.
Решая слабоструктурированные, неформализованные социальные проблемы, человек просто вынужден оперировать качественными суждениями. Однако качественное мышление также нуждается в опоре на вспомогательные средства, которые облегчают сложный концептуальный анализ, позволяют выявить границы возможных действий и, главное, помогают найти перспективное направление поиска решений.
Нельзя полагаться только на силу своего интеллекта, проигрывая проблемную ситуацию в уме. Психологи утверждают, что кратковременная память человека позволяет одновременно оперировать одновременно не более чем с факторами. Если значения этих факторов взаимосвязано изменяются, то следить за их динамикой еще сложнее. В этой ситуации единственным выходом остается визуализация представлений и их дальнейший анализ на качественном уровне.
На традиционные формы представления и анализа информации во второй половине XX века все более заметное влияние оказывает научно-технический прогресс. Появление новых информационных технологий постепенно, но все более явственно меняет привычные когнитивные навыки. В некоторых сферах заметна явная когнитивная деградация. Так, распространение калькуляторов привело к тому, что дети плохо владеют навыками устного счета. Все реже человеку требуется хорошая память, ее скоро заменит умение пользоваться компьютерными базами данных. Но в сфере визуализации имеются неограниченные возможности развития когнитивных способностей человека, опирающиеся на прогресс информационных технологий в области обработки и хранения текстовой и графической информации.
Модернизируется и наиболее распространенная форма представления информации - текст. Все больше нареканий вызывает его однонаправленная, повествовательная структура, свойственная линейным средствам коммуникации. Последние годы все шире используются гипертекстовые технологии, обеспечивающие нелинейную, сетевую организацию текста, под которой понимается наличие в тексте большого количества взаимных ссылок (примерно, как в энциклопедических словарях). Читатель гипертекста получает возможность работать не с одним, а с несколькими оглавлениями, по-разному структурирующими данный материал. У читателя появляется возможность не только выбирать средства "навигации" по тексту, но и дополнять текст, создавать собственное оглавление.
Основным достоинством гипертекстовой технологии является возможность структурированного представления информации, что активно используется в различных методах качественного анализа данных. Не менее важную роль в качественном анализе играет графическая форма представления информации в виде рисунков, графиков, карт, диаграмм, чертежей. Чисто вербальная форма далеко не всегда позволяет с достаточной полнотой отразить интуитивное понимание проблемы. Здесь главная роль принадлежит образному мышлению. В этой связи представляется весьма перспективной идея Чекленда использовать образные диаграммы, отражающие, насколько это возможно, все богатство и разнообразие проблемной ситуации.
Флад и Карсон рекомендуют использовать подобные диаграммы для решения широкого класса социальных, экономических и производственных проблем. По их мнению, карикатурность рисунков подчеркивает наиболее существенные элементы рассматриваемой модели, что помогает сконцентрировать внимание на узловых точках проблемы. Оказалось, что даже отсутствие какой бы то ни было стандартизации элементов рисунка практически не создает коммуникативных затруднений для участников обсуждений. Из этого не следует, что все графические представления эквивалентны. Далеко не ко всем рисункам и чертежам относится древняя восточная мудрость: "Одна картина лучше 10 000 слов". Один из законодателей компьютерной графической моды Э. Тафт издал в 1983 и 1991 гг. два альбома, которые должны стать, по замыслу автора, как бы каталогами "Музея когнитивного искуcства". Альбомы содержат лучшие образцы графиков, карт, таблиц, рассматриваемых в качестве когнитивных инструментов, значительно повышающих эффективность анализа информации.
Табличная форма представления информации. Одной из наиболее удобных форм структуризации текстовой и цифровой информации являются таблицы. Конструкция таблицы позволяет в компактной форме сосредоточить вместе ряд связанных между собой элементов. Информацию, содержащуюся в смежных клетках таблицы, удобно сопоставлять, противопоставлять, сравнивать, двигаясь как по горизонтальным строкам, так и по вертикальным столбцам. Табличная форма удобна для классификации данных, в ней легко заметить отсутствие необходимой информации. Большинство методов системного анализа данных использует табличную форму в качестве основного или вспомогательного средства представления информации. Хорошим примером структурирующей и дисциплинирующей роли таблиц является методология Ульриха
Специалисты по методам качественного анализа М. Майлс и А. Губерман используют в своей методике так называемую таблицу эффектов, предназначенную для оценки последствий планируемых нововведений. Рассматриваются воздействия нововведений на структуру социальной системы, ее функционирование, а также на поведение сотрудников (строки таблицы). Столбцы таблицы соответствуют трем типам эффектов:
• непосредственным, первичным результатам нововведений;
• долговременным последствиям;
• побочным эффектам нововведений.
Для каждого типа эффектов в таблице выделено два столбца, в которых учитываются позитивные и негативные последствия нововведений. В отдельной таблице эксперт приводит краткие объяснения своих оценок, которые, по мнению авторов, помогают формированию цепи доказательств и способствуют сравнению различных точек зрения.
Однако далеко не все концептуальные связи удается представить в двумерной табличной форме. В более сложных случаях необходим многомерный способ представления и анализа данных, который на плоскости изображается в виде сети.
Сети причинно-следственных связей. В наибольшей степени созидающая сила визуализации проявляется при конструировании причинно-следственных моделей в виде сетей. Вершины сети содержат блоки информации, распределенные на листе бумаги или экране монитора так, что взаимоотношение вершин позволяет, с одной стороны, охватить целое, а с другой стороны, наглядно представить структуру локальных взаимоотношений элементов модели.
Сам процесс конструирования сети вынуждает исследователя четко выделять ключевые элементы модели. Построение сетевой модели базируется на идеях центральности, связности, упорядоченности, иерархии и переструктурирования. В сетевой форме удобно представлять сценарии - распространенную форму причинного анализа последовательности событий.
Опыт показывает, что построенная сеть причинно-следственных связей не всегда точно отражает когнитивную модель индивида. Однако в процессе визуализации когнитивная модель становится более четкой, системной, взвешенной. Анализ когнитивной карты позволяет оценить входы и выходы модели, составить перечень неконтролируемых факторов.
На заключительном этапе построения модели определяются знаки причинно-следственных связей (+ или -), отражающие представления индивида о механизме изучаемого социального явления.
Наиболее важным и ответственным этапом моделирования является качественный анализ построенной модели. Чаще всего просматриваются цепочки причинно-следственных связей, реже выявляются циклы положительной и отрицательной обратной связи.
Какие же когнитивные стратегии используются для анализа модели, "прогона" ее во времени, получения прогноза и оценки возможных последствий? Как полагают когнитологи, люди предпочитают использовать качественные суждения для анализа причинно-следственных связей. Качественные суждения предполагают не числовую оценку взаимосвязей, а использование оценок типа: больше, меньше, равно. Л. Заде для таких случаев ввел понятие лингвистической переменной, значения которой не числа, а слова. Заметим, что в социологии такую переменную называют порядковой. Когнитологи утверждают, что даже если человек имеет данные, выраженные в числах, он все равно стремится сравнивать эти числа, используя оценки "больше" или "меньше".
Известный экономист П. Самуэльсон еще в 1947 г. сформулировал тезис о фундаментальном различии между количественным и качественным исчислениями. Он утверждал, что даже в экономике редко удается применить количественное исчисление. Вместе с тем вполне возможен качественный анализ, т.е. определение алгебраического знака изменений (+/-).
Анализируя свою когнитивную модель в уме, на бумаге или дисплее, индивид просматривает различные причинно-следственные цепочки на качественном уровне (больше, меньше, усиливает, ослабляет), нередко ограничиваясь только линейными цепочками. В более сложных ситуациях, когда необходимо анализировать сеть причинно-следственных связей, индивид может обнаружить две цепочки, связывающие факторы А и Б. Если результат действия одной цепи противоречит результату действия другой цепи, т.е. один путь усиливает (+), а другой ослабляет (-) воздействие фактора А на фактор Б, то, оставаясь на качественном уровне рассуждений, прийти к какому-то определенному выводу о результирующем воздействии довольно сложно. В когнитивных картах нередко бывает, что одна вершина (фактор) входит одновременно в два контура обратной связи, один из которых положителен, а другой отрицателен. В таких ситуациях возможны три когнитивные стратегии:
• волевым порядком на основе интуитивных оценок объявить конкретную причинно-следственную цепь или цикл доминирующими, а остальными пренебречь;
• ограничиться локальным анализом взаимодействия, не требующим просчета длинных цепей причинно-следственных связей;
• перейти к количественным оценкам и анализу соответствующих формальных моделей.
В последние годы возникла еще одна возможность - за качественное моделирование взялись когнитологи. Появляется все больше книг и компьютерных систем, в которых предлагаются средства для качественного моделирования - новой, бурно развивающейся ветви когнитологии.
Несмотря на сложность прогнозирования причинно-следственные модели остаются весьма эффективным коммуникативным средством. Решение социальных проблем, как правило, затрагивает интересы множества людей. Естественно, что групповые решения не обязательно являются наилучшими, в процессе дискуссии правильные идеи и предложения могут быть отброшены (так называемый эффект огруппления мышления). Тем не менее принцип участия (participation) предполагает не закрытость и кулуарность обсуждений, а совершенствование методов принятия решений, повышение компетентности коммуникаций. Именно в направлении коллективного моделирования развиваются методы системного анализа, диалоговые схемы качественного анализа социологической информации, системы поддержки принятия групповых решений.
В методиках качественного анализа и, в частности, для построения когнитивных карт используются компьютерные программы, базирующиеся на гипертекстовой технологии: Hyper RESEARCH, ATLAS/ti, Metamorph, KANT, NUDIST, Meta Design, Гипердок. Разработаны системы, позволяющие строить когнитивные карты непосредственно на основе анализа текста интервью, статьи, - MEGA, Sem Net. [8]
|
|
|
