Анализ. 768. Теория измерений и анализ данных. 4 Всеросс. социолог. Статистическое имитационное моделирование случайных процессов методика и конкретная реализация
 Скачать 1.45 Mb.
|
|
Условия внешней среды 1. Зависящие от места жительства – рабочее место, налоговая нагрузка, инфраструктура, системы здравоохранения и образования. Работа системы здравоохранения в модели влияет на состояние здоровья агентов, которое является одним из элементов трудового потенциала, а система образования обеспечивает необходимый уровень квалификации работников, то есть, также влияет на величину их трудового потенциала. Наличие рабочих мест на рынке труда определяет спроса налоговая нагрузка и развитость инфраструктуры влияют на уровень удовлетворенности агентов. Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2. Зависящие от места работы – основаны на понятии организационной культуры как специфического для каждой организации набора целей и соответствующих критериев эффективности деятельности, а также ключевых факторов, определяющих эту эффективность [9]. Организационная культура определяет спрос на такие свойства агента как активность икре- ативность – если агент обладает этими свойствами, и они востребованы, то возрастают результаты его труда и заработная плата. Таким образом, максимально реализовать свои способности агенты могут только при соответствующем профиле организационной культуры. Поведение. Самостоятельные изменения характеристик агента поступление на учебу, перемена места жительства, смена/выбор места работы, изменение усердия в труде. Так, если недовольному агенту не удается улучшить свое положение, то снижается его усердие в труде [10, c. 61] и, как следствие, – трудовой потенциал. Алгоритм поведения, реализованный в модели, основан на структуре поведенческого акта из теории функциональных систем физиолога П.К. Анохина [11], включающей стадии определения уровня притязаний и идентификации ситуации взаимодействия с внешней средой как требующей принятия каких-либо мер постановки целей действия и формирования его программы реализации действия и оценки достигнутого результата. Схема поведения агентов в модели представлена на рисунке Характеристики агента Уровень притязаний Оценка текущей ситуации Состояние Внешняя среда Множество вариантов Выбор Реализация действия Рис. 1. Схема поведения агента Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2890 Реализация модели Модель реализована на примере Вологодской области в виде пользовательского программного продукта, разработанного в среде AnyLogic и названного «Агент-ориентированная Региональная Модель (АРМ) Губернатор. Для релевантного моделирования трудового потенциала региона, его развития и использования, а также для обеспечения комфортного для пользователя режима работы при проведении компьютерных экспериментов, модель Губернатор включает следующие блоки блок установки начального состояния системы, соответствующего фактическим данным о социально-экономических характеристиках региона в выбранном базовом году модель формирования и использования бюджета модель прогнозирования демографической ситуации на территории региона и отдельных его муниципальных районов модель трудового потенциала агента-человека и его поведения как работника модель рынка труда и структуры занятости модель производства блок визуализации результатов и взаимодействия с пользователем. Модель калибровалась на данных Росстата о состоянии Вологодской области в базовом (в качестве которого выбран 2004) и последующих годах, а также данных, полученных входе исследований Вологодского Института социально-экономического развития территорий РАН [12]. Модель откалибрована таким образом, чтобы статистические данные, рассчитанные на множестве агентов, совпадали с реальными данными официальной статистики о численности населения каждого муниципального района и его половозрастном составе, а также о структуре занятости по видам деятельности, полу, возрасту и уровню образования работников с соответствующей дифференциацией заработной платы. Уровень недовольства агентов-людей в модели также соответствует данным о социальных настроениях жителей Вологодской области [12, с. Автоматами в модели являются только агенты-люди, а изменение характеристик агентов остальных типов может осуществляться пользовате- лем-экспертом для имитации управляющих воздействий и для проведения сценарных расчетов. С использованием модели Губернатор были проведены численные эксперименты по имитации динамики состояния населения Вологодской области, ее муниципальных районов и предприятий на их территории при разных значениях управляемых параметров модели Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2891 Примеры экспериментов Эксперимент 1. Управление распределением доходов консолидированного бюджета между бюджетами двух уровней – бюджетом Вологодской области и бюджетами ее муниципальных районов. Управляемые параметры доли налоговых поступлений, собираемых на территории муниципальных образований, остающихся в их бюджетах. Общая налоговая нагрузка на предприятия различных отраслей, а также на работающих жителей области не увеличивалась, но поступающие в виде налогов средства по-разному распределялись между бюджетами двух уровней. Целью эксперимента было проследить влияние перераспределения налоговых поступлений на такие характеристики муниципальных районов, как самообеспеченность их бюджетов и бюджетная обеспеченность на 1 жителя. Эксперимент показал, что хотя средний объем бюджета муниципальных районов, приходящийся на одного жителя, возрастает при увеличении доли налоговых поступлений, остающихся в бюджете муниципальных районов, но одновременно возрастает и дифференциация районов поэтому показателю. Таким образом, с помощью только перераспределения налоговых поступлений не удается добиться самообеспеченности муниципальных бюджетов. Эксперимент 2. Управление бюджетными расходами на здравоохранение. Управляемый параметр – норматив бюджетных расходов на здравоохранение в расчете на одного жителя области. В модели здоровье агентов-жителей может принимать значения слабое, нормальное и отличное. Причем, первоначально заданное значение для агентов старше девятнадцати лет может убывать с увеличением их возраста, а также при сокращении норматива расходов бюджета на услуги по здравоохранению. Считается, что эти факторы вносят равный вклад в вероятность ухудшения здоровья агента. Целью эксперимента было проследить влияние снижения норматива бюджетных расходов на такие интегральные характеристики, как доля практически здоровых среди занятого населения, а также удельный трудовой потенциал агентов-жителей. Для этого были проведены сценарные расчеты на периоде от 2004 до 2008 года при различных вариантах социальной политики. Эксперимент показал, что снижение финансирования системы здравоохранения в модели приводит к ухудшению состояния здоровья населения. А поскольку показатель здоровья входит составной частью в трудовой потенциал агентов, то и среднее значение трудового потенциала (работоспособность агентов) также снижалось при ухудшении здоровья агентов. Эксперимент 3. Управление взаимоотношениями организаций и их работников. Управляемые параметры – характеристики организационной культуры агентов-предприятий, такие как ценность творчества работников Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2892 и скорость их карьерного роста. В модели принимается, что вклад каждого агента-работника в общий результат пропорционален его относительному потенциалу, который зависит как от возможностей самого агента в качестве работника, таки от востребованности его активности и креативности со стороны его организации-работодателя [4]. Целью эксперимента было проследить влияние изменений в организационной культуре агентов-предприятий на такие интегральные характеристики этих предприятий и Вологодской области в целом как доля работников, удовлетворенных жизненными обстоятельствами а также удельный относительный потенциал работников. Для этого на данных базового года были проведены расчеты при различных вариантах изменения характеристик организационной культуры отдельных организаций. Эксперимент показал, что изменение организационной культуры промышленных предприятий, поощрение творческой активности их работников улучшает настроение этих работников, позволяет им более полно реализовать свои возможности и повысить производительность труда. В заключение следует отметить, что разработанная мультиагентная модель представляет собой попытку воссоздания механизмов, обеспечивающих правдоподобную имитацию социально-экономических состояний макроэкономической системы на основе индивидуального поведения включенных в нее самостоятельных агентов. Это перекликается с подходом поведенческой экономики [13, 10] и соответствует принципам объяснения социального поведения, предложенным в [14]. Так, в модели выстроены цепочки зависимостей, обеспечивающие влияние состояния и трудовой деятельности агентов-людей на экономические и социальные показатели региона, например, такие как удельный трудовой потенциал работающих, доля здоровых и удовлетворенных жизнью жителей. Таким образом, с помощью процедур расчета параметров бюджетов двух уровней, процедур расчета состояний агентов-жителей региона и моделирования их поведения в качестве работников, а также механизмов последующего агрегирования их трудовых потенциалов, выстраиваются цепочки влияния действий пользователя на выходные параметры модели. В частности, конструкция модели призвана наглядно демонстрировать зависимость интегральных показателей региона от бюджетных расходов на социальную сферу как инвестиций в человеческий капитал. Библиографический список 1. Бурков В.Н., Новиков ДА. Теория активных систем состояние и перспективы. М Синтег, 1999. – 128 с 2. Бахтизин АР. Агент-ориентированные модели экономики / АР. Бахтизин. – М ЗАО Издательство Экономика, 2008. – 279 с Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 3. Handbook of Research on Agent-Based Societies: Social and Cultural Interactions / Goran Trajkovski and Samuel G. Collins, editors. – New York: Information Science Reference Hershey, 2009. – 412 p. 4. Сушко ЕД. Мультиагентная модель региона концепция, конструкция и реализация / Препринт # WP/2012/292. – М ЦЭМИ РАН, 2012. – 54 с. (Рус 5. Холл Кэлвин С, Линдсей Гарднер. Теории личности / Холл К, Линдсей Г перс англ. – М Изд-во Института психотерапии, 2008. – 672 с 6. Bloomquist K.M. A comparison of agent-based models of income tax evasion / Social Science Computer Review, 24 (2006), 4, 411-425 pp. 7. Симонов П.В., Ершов П.М. Темперамент. Характер. Личность. М, 1983. 8. Гулин КА. Трудовой потенциал региона Текст / КА. Гулин, А.А. Шабунова, Е.А. Чекмарева; под рук. д.э.н., проф. В.А. Ильина. – Вологда ИСЭРТ РАН, 2009. – 84 с 9. Камерон К, Куинн Р. Диагностика и измерение организационной культуры. – СПб.: Питер, 2001. 10. Делавинья С. Психология и экономика результаты эмпирических исследований. Часть II. Общественно ориентированные предпочтения и нестандартные убеждения // Вопросы экономики, МС. Судаков КВ. Общие принципы построения поведенческих актов на основе теории функциональных систем // Системные механизмы поведения Под ред. КВ. Судакова, М. Баича. М, 1990. 12. Амелин ДЕ. Местное самоуправление в региональном развитии ДЕ. Амелин. – Вологда ВНКЦ ЦЭМИ РАН, 2006. – 182 с. Канеман Д, Тверски А. Рациональный выбор, ценности и фреймы // Психологический журнал. – 2003. – Т. 24. – №4. – С. 31-42. 14. Эльстер Ю. Объяснение социального поведения еще раз об основах социальных наук Текст / перс англ. И. Кушнаревой; Гос. унт – Высшая школа экономики. – М Изд. дом Гос. унта – Высшей школы экономики, 2011. – 472 с. Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2894 Толстова ЮН, Москва Теория измерений как основа для выявления родства науки и искусства Аннотация В статье показывается сходство логических рассуждений, использующихся при рождении новых ветвей математики, измерении в социологии и создании произведений искусства. Суть этих рассуждений отвечает основной идее теории измерений поиске общего в изучаемых (изображаемых) объектах и построении алгоритма, отражающего (изображающего) именно это общее. Ключевые слова измерение, теория измерений, математика, искусство, живопись, эмпирическая система, математическая система Суть рассматриваемой проблемы. Основная цель статьи Несмотря на бурное развитие в последние десятилетия методов анализа данных, позволяющих эффективно решать многие социологические задачи, а также разработку все новых и новых оригинальных и полезных для социологии методов моделирования социальных явлений, использование математического аппарата в эмпирических социологических исследованиях происходит относительно редко. Встает вопрос почему На наш взгляд, основной причиной служит бытующее среди социологов противопоставление друг другу социологии и математики сточки зрения заложенных в них способов познания. Привлечем на помощь анализ ситуации в искусстве и попытаемся снизить остроту этого противопоставления путем обоснования следующих положений (а) гносеологической основой математики является выявление общего в разных изучаемых объектах, четкая формулировка этого общего (базирующаяся на логических рассуждениях) и анализ динамики его 1 Говоря о науке, мы, в первую очередь будем иметь ввиду социологию Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2895 («общего») развития это же является основой любой науки вообще и социологии, в частности четкое выражение этот процесс получил в теории измерений (б) многие художники пытались в процессе своей деятельности делать тоже самое найти и логически выразить общие свойства изображаемых ими объектов (те. не сводили свое творчество к отображению уникальности при этом результатом поиска, увенчавшегося успехом, была определенная формализация процесса творчества (в) в творчестве социолога часто реализуются идеи того же плана, социологи действительно в определенном смысле находятся между наукой и искусством. Надеемся, что данная статья будет способствовать пониманию того, что само рождение математики – естественный процесс, возникающий при попытке человека изучать (наука, либо изображать (искусство) любые реальные объекты. Две ипостаси математики формальная и гносеологическая. Важность для социолога гносеологической стороны Все знают математику как науку, в рамках которой формальные объекты изучаются по формальным правилам. Но всегда ли математика была таковой Когда-то, в глубине веков, были рождены понятия первых формальных объектов, рождены на основе наблюдения объектов вполне реальных, и выделения в них неких общих свойств. Эти свойства отражали лишь часть бесконечного количества качеств, в реальности присущих наблюдаемым объектам. Именно благодаря такому отвлечению от реальности полученные урезанные объекты стали носить формальный характер. Они стали изучаться сами по себе, формализм стал наращиваться формализмом же, родилась математика в её формальной ипостаси, математика как наука, позволяющая изучать абстрактные соотношения между абстрактными объектами, казалось бы, оторванными от реальности, нов действительности отражающие какие-то стороны вполне реальных явлений, стороны, многократно повторяющиеся в разных объектах. Попытки четко обрисовать выявляемое в разных объектах общее и попытаться проанализировать закономерности его появления и развития уже безотносительно к конкретным объектам) путем изучении их изменений от объекта к объекту были предприняты уже на заре человеческой цивилизации. Поначалу выделяемые свойства объектов были относительно простыми. Примером может служить возникновение геометрии в Древнем Египте. Не сразу люди поняли, что измерять площадь участков одинаковой 1 Выделение общих черт в рассматриваемых объектах осуществляется человеком в течение тысячелетий. Именно на основе такого выделения появились человеческие языки Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2896 формы можно одними тем же способом, независимо оттого, находится ли этот участок в пустыне, в плодородной пойме Нила или в болоте. Еще несколько веков прошло прежде, чем геометрические объекты полностью формализовались, потеряли связь, скажем, с земельными участками. Это, как известно, было сделано в знаменитой работе Евклида (325-265 до н.э.) Начала, служившей в течение более двух тысяч лет основным учебником по геометрии и образцом того, что такое математический трактат. Всеми было принято, что математика работает по формальным правилам с формально определенными объектами. Интеллектуальные мучения египетских распределителей земли были забыты. Через 2-3 тысячи лет после рождения геометрии та же логика привела к рождению теории вероятностей. Примерно с 15 века ученые стали открывать законы, связывающие друг с другом частоты встречаемости разных событий при многократном осуществлении эксперимента. Началось все с попыток понять, как действовать, чтобы выиграть игру в кости. Кончилось созданием теории вероятносттей как строгой аксиоматической теории. Теперь о происхождении понятия вероятности, о том, что оно выросло из понятия частоты встречаемости каких-то событий в длинном ряду экспериментов, было забыто. Профессионалы математики специалисты по теории вероятностей стали работать с формальными объектами по формальным правилам. Для объектов, изучаемых современной математикой, иногда бывает весьма непросто сказать, от какой реальности отталкивалось само их возникновение. Однако многочисленные вопросы о выявлении принципов связи формальных построений с реальностью отнюдь не потеряли своего смысла. Напротив, жизнь ставит новые и новые задачи, связанные с желанием исследователя выделить в изучаемых объектах нечто общее, породить на этой основе формальные объекты и изучить их в чистом виде с целью получения на этой основе содержательных выводов. Отвечать на упомянутые вопросы тоже должна математика, однако здесь она проявляется в другой своей ипостаси, которую мы условно назовем гносеологической. Теория измерений как основа гносеологической стороны математики как формализация процесса отображения реальности) Если принять наше положение о том, что при научном или художественном познании мира человеку свойственно выделять в разных объектах нечто общее и именно это общее изучать (отображать, то рождение математики следует воспринимать как естественный шаг, олицетворяющий соответствующий этап процесса познания. Из глубины веков тянулась линия развития новых и новых ветвей математики. И лишь в середине XX века была предпринята попытка перейти на метауровень: найти общее во всех процессах выделения общего – ив участках земли, ив игре в кости. Появилась теория измерений – математика самого процесса отображения. Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2897 Мы не будем подробнее говорить о теории измерений, сославшись на работу [1], где речь идет о понятиях, ставших классическими. Отметим лишь, что ключевым моментом теории является понимание измерения как моделирования реальности. В основу моделирования положены понятия эмпирической и математической систем (ЭС и МС. Измерение – это отображение первой во вторую. Именно формируя ЭС, исследователь (художник) выражает собственный взгляд на то, что он хочет видеть в изучаемом изображаемом объекте. Искусство (живопись поиск общего в изображаемых объектах Рассмотрим с интересующей нас точки зрения несколько отдельных эпизодов в развитии живописи. Древний мир Во многих древних культурах отображаемые в процессе художественного творчества черты рассматриваемых объектов были канонизированы. Даже если изображаемый объект вроде бы должен был принадлежать к рассматриваемому типу, ноне обладал требующимися чертами, при изображении этого объекта такие черты ему приписывались. Вспомним Древний Египет с привычным для его художников изображением фараонов и не только, когда торс человеческой фигуры изображался анфас, а голова и ноги – в профиль. Своеобразные принципы были свойственны ассиро- вавилонскому искусству. На оставшихся до нашего времени скульптурных и живописных портретах изображались, в основном, цари. А царь – фигура сакральная, индивидуальные черты царя никогда не отмечались художниками. Затона портретах в обязательном порядке наличествовали преувеличенная мускулатура обнаженных руки ног, пышные длинные волосы и борода. Это отвечало господствующему в Ассиро-Вавилонии культу красоты. Нетрудно видеть, что реализация подобных принципов создания портретов очень близка к формализации. В наше время портреты, подобные рассмотренным, наверное, прекрасно мог бы создавать компьютер. Упрощая ситуацию, можно сказать, что ЭС здесь – люди, рассматриваемые как носители определенного рода красоты. При этом считается, что красивее тот, кто более знатен. Вместо элементов МС – портреты людей. Развитие символики смыслов Произведения, лежащие в рамках очень многих течений в живописи в середине второго тысячелетия начинают наполняться разными смысловыми подтекстами. Развивается символика смыслов, скрывающихся за теми или иными объектами Так, створка раковины - символ богоматери, поскольку призвана скрывать в себе жемчужину. Много смысловых зна- Секция 4. Математическое моделирование и анализ данных в социологии 2898 чений имеет яйцо, но все так или иначе сводятся к тому, что оно содержит в себе целый мири дает новую жизнь. Красный коралл символизирует искупительную жертву Христа. Горный хрусталь – душевную чистоту верующего, ящерица – символ зла. Яблоко (груша, персик, апельсин) в руке Христа (или рядом с троном богоматери) – символ человеческих грехов. Кувшин – символ крещения, пальмовая ветвь – стойкости верующих, колонна – тоже. Собака, грызущая кость – символ алчности. Подобные предметы могут быть видны не сразу. Но тщательный просмотр картины может погрузить зрителя в мощное смысловое поле. Во второй половине XIX века соответствующая тенденция нашла широчайшее развитие в новом течении в искусстве – символизме (сказанное выше означает, что, по существу, искусство всегда лежало в русле символизма. Наличие такого количества смысловых условностей говорит о близости математики к живописи. Представляется возможной компьютеризация процесса вычленения на картине разных предметов с приписыванием им смыслов (из заранее заданного списка) и созданием далее общего текста картины, объединяя разные единицы скрытых в картине смыслов. Последний шаг нетривиален и напоминает выявление связей между переменными в анализе данных. Вероятно, таким образом можно отражать на полотне и смысловой мир отдельного человека. |