Комплексная математическая агентная (агентоориентированная) модель социальной системы, функционирующей в активной среде

В результате исследований удалось создать комплексную математическую модель социальной системы, функционирующей в активной среде.

Здесь приводятся основные сведения по этой работе, а также дополнительная информация, необходимая для понимания возможностей применения модели.

Общая характеристика модели

Модель динамическая – отражает динамику социальной системы в активной среде при изменении значений фазовых переменных (параметров системы, параметров среды).

Модель имитационная – имитирует поведение системы при определённых значениях параметров системы и среды.

Позволяет, например, проследить изменение входящего денежного потока компании при изменении условий функционирования или изменении её параметров в процессе управления – появление нового документа, изменение формальных и неформальных правил, управляющее воздействие руководителя от беседы по душам до приказа и др.

Модель агентная (или, как по-другому называют такие модели в литературе, агентоориентированная) – имитация поведения системы обеспечивается за счёт имитации поведения взаимодействующих агентов.

Принципиальные особенности модели следующие:

  • Модель учитывает активность участников отношений и активность среды функционирования компании.

  • Модель учитывает такие факторы, влияющие на поведение социальной системы, как действия отдельных участников и групп участников; информационные потоки, воздействующие на участников; субъективность оценок значимости тех или иных ресурсов, интерпретации сообщений и сигналов; влияние правил и поведения окружающих людей на поведение рассматриваемого участника отношений и др. влияющие факторы.

​В общем-то, если потребуется, в модели можно учесть физиологию и настроение человека, ​зависимость его поведения от погодных и иных условий окружающей среды и др. подобные факторы. Но такая точность как правило не требуется для прикладных задач. Хотя, если речь идёт об ответственной деятельности и требуется точный расчёт, то это возможно.

  • Модель комплексная, то есть, состоит из нескольких моделей, каждая из которых отражает закономерности в определённой области:

    • «Человек корпоративный»,

    • «Взаимодействие субъектов в корпоративной системе»,

    • «Эволюция корпоративной системы»,

    • «Возникновение входящего ресурсного потока».

В совокупности эти модели позволяют проследить любые процессы в социальной системе, функционирующей в социально-экономическом пространстве.

  • Модель основана на нормативной, а не дескриптивной теоретической базе.

В мае 2019 г. модель была представлена научной общественности в ходе методического семинара «Развитие теории и методологии управления в социальных системах» кафедры корпоративного управления Государственного университета управления.

После этого, конечно, были некоторые доработки модели, уточнение отдельных аспектов, что происходит и сейчас – развитие модели продолжается.

Но в целом модель уже сегодня позволяет решать широкий спектр научных и прикладных задач, а также может быть использована в обучении, поскольку создаёт единую основу для изучения различных дисциплин.

Как показало исследование, всё многообразие факторов, влияющих на динамику социальной системы в социально-экономическом пространстве (СЭП), характеристик человека и ситуаций в системе может быть рассмотрено, используя ограниченное число сущностей модели.

К тому же, социальная система рассматривается не только во взаимосвязи со средой, в которой она функционирует (СЭП), но именно как часть среды, что в полной мере реализует системный подход к рассмотрению компаний.

В этом, пожалуй, одно из преимуществ подхода.

Таким образом, сформирован инструмент формализации ситуации в социальной системе, используя который можно рассмотреть производные сущности – культуру и отдельные элементы культуры, управляющие и возмущающие воздействия, состояние системы и среды, характеристики отдельных участников типа харизмы, стремления к лидерству и др. Причём, это можно делать с разным уровнем детализации в зависимости от возможностей и задач.

Краткое изложение концепции модели

Состояние любого объекта описывается набором фазовых переменных (параметров), а его динамика отражается изменением значений фазовых переменных во времени.

В результате работы были определены фазовые переменные (параметры) социальной системы, функционирующей в активной среде (см. ниже) и закономерности, определяющие динамику системы.

Модель представляет собой набор зависимостей, связывающих фазовые переменные (параметры) социальной системы и среды с результатом функционирования системы. Как правило, результатом функционирования рассматривается входящий ресурсный поток, но можно рассчитывать поведение и относительно иного результата функционирования.

Сущности, используемые в модели, разделены на следующие группы:

  • сущности метауровня, определяющие общий контекст модели;

  • сущности, не зависящие от точки социально-экономического пространства, – инварианты;

  • условно-инвариантные сущности, то есть те, которые мы рассматриваем как независимые от точки СЭП в рамках конкретной задачи;

  • сущности, зависимые от точки СЭП.

Кроме того в модели используются некоторые дополнительные (служебные) сущности, нужные для промежуточных вычислений.

К сущностям первой группы относятся:

  • социально-экономическое пространство (СЭП);

  • экономический агент – субъект отношений, элемент множества участников СЭП, точка СЭП, относительно котрой рассматриваются процессы и явления, наблюдаемые в ходе взаимодействия;

  • социальная система как область функциональной концентрации ресурсов и структурированной активности.

Инвариантами в СЭП являются сущности, которые не изменяются вследствие перемещения между точками СЭП или вследствие рассмотрения их с той или иной точки СЭП. К ним относятся следующие сущности:

  • объекты, передаваемые от одного агента другому – они сущствуют сами по себе и не меняются от того находятся ли они в той или иной точке СЭП, может ли ими распоряжаться тот или иной агент, что и как думает о них тот или иной агент;

  • сообщения как набор первичных элементом информации (ПЭИ – слова, буквы, звуки, цвет, запах и т.п.) – если пренебречь искажениями и шумами в каналах передачи (модель позволяет их учесть, но не всегда это необходимо), то сами по себе сообщения не изменяются при передаче по каналам и попадания к тому или иному агенту;

  • естественные каналы передачи сообщений и ресурсов.

При решении конкретной задачи возможно некоторое упрощение, если некоторые сущности, имеющие значение для взаимодействия агентов, рассматривать как инварианты, хотя они, строго говоря, инвариантами не являются.

Такими условно-инвариантными сущностями являются искусственные каналы передачи сообщений и ресурсов, используемые для взаимодействия агентов (субъектов) в СЭП.

Естественные каналы передачи (например, атмосфера как канал передачи звуковых колебаний при осуществлении коммуникаций) не зависят от субъектов, но они имеют ограниченное значение для динамики социальной системы в СЭП. Искусственные каналы (Internet, средства массовой информации, средства доставки и точки продажи товаров, др.) играют существенную роль для структуризации взаимодействия агентов. Они являются собственностью определённых субъектов или групп участников, создавших их, могут создаваться и разрушаться субъектами, но они лишь относительно зависят от владельцев или агентов, имеющих возможность ими распоряжаться, поэтому позиционируются как сущности промежуточного уровня между инвариантами и зависимыми от точки СЭП.

От точки СЭП зависят следующие сущности, используемые в модели:

  • ценность ресурсов как количество ресурсов, которые агент готов отдать за предлагаемый ему ресурс;

  • содержание и смысл сообщений – сами сообщения не меняются, но каждый агент может их понять по-своему;

  • институциональная среда взаимодействия как сововкупность информации о действиях и последствиях совершения этих действий, которую получает человек, наблюдая поведение других агентов или из документов.

Дополнительными (служебными) сущностями являются действие как акт преобразования подконтрольной агенту ресурсной базы, вектор поведения, определяющий вероятность совершения агентом определённого обусловленного действия, а также импульс активности агента, зависящий от соотношения субъективных оценок ожидаемых и желаемых выгод.

Основа деятельности – ресурсы. Наличие или отсутствие ресурсов обусловливает результаты деятельности. Функционирование, как процесс, является последовательностью преобразований ресурсной базы для получения необходимого результата – ресурса или сочетания ресурсов.

Примечание:

Ресурсы рассматриваются в широком смысле, весь спектр ресурсов, а не только штуки и деньги. Это ключевой аспект.

Именно рассмотрение всех видов ресурсов, используемых в деятельности функциональной системы, их субъективной ценности, а также установление связи ресурсов и действий участников позволяет точно учесть динамику системы.

Люди, во-первых, являются владельцами ресурсов, их поставщиками в деятельность; во-вторых, они являются источником активности, которая необходима для запуска и прохождения процесса преобразования ресурсов нужным образом.
Преобразование ресурсной базы происходит, либо полностью автоматически – если выполняется машиной, либо вследствие совершения человеком определённых обусловленных действий.

Вследствие этого один из главных акцентов при моделировании – вероятность совершения определённым агентом определённых обусловленных действий, вследствие совершения которых, либо появится исходящий из этой точки СЭП ресурсный поток, либо произойдёт необходимое изменение подконтрольной ему ресурсной базы (нужное для функционирования преобразование ресурсной базы).

 

Вероятность совершения человеком определённых обусловленных действий формализуется и учитывается в модели вектором поведения – это векторная величина, каждый элемент которой отражает текущую вероятность совершения человеком определённого действия, совокупность которых формирует базис вектора поведения.

Модель «Человек корпоративный» предполагает расчёт вектора поведения, учитывая поступающую человеку информацию о стимулах и ограничениях, связанных с совершением действий, а также биологических особенностей человека, в том числе изменение физиологических характеристик во времени (усталость, физиологические потребности, особенности психологического портрета и др.).

Для многих управленческих задач не требуется такого уровня детализации, но для специальных применений такая возможность имеется.

Для прогноза (расчёта) вектора поведения используются сведения об информационных потоках, о социальных институтах, которые отражают правила, действующие в социальной системе, причём, как формальные, так и неформальные. Поскольку нам известны параметры информационных потоков и институтов, появляется возможность учесть их влияние на состояние компании, воздействие на поведение участников корпоративных отношений (УКО).
В свою очередь, действие – акт преобразования ресурсной базы.

Результатом действия является ресурс, используемый в дальнейших действиях.
Соответственно, если мы в принципе можем фиксировать изменение ресурсной базы, то появляется возможность фиксировать динамику деятельности на элементарном уровне, оценивать влияние отдельных актов деятельности на состояние компании, на её функциональную устойчивость.

 

Учитывая вышесказанное, как показано в работе, с точки зрения моделирования динамики, состояние социальной системы описывается следующими параметрами:
1.  Параметры участников корпоративных отношений системы:
1.1.    Множество потенциальных УКО и подмножества участников:

1.1.1.  Имеющих определённые условия жизнедеятельности и, как следствие, определённые проблемы, обусловливающие наличие потребностей в определённых ресурсах, что, в свою очередь, является существенным фактором поведения.

1.1.2.  Имеющих ресурсы, необходимые для деятельности компании (функционирования социальной системы).

1.1.3.  Получающих информацию по определённым каналам.

1.1.4.  Имеющих определённые личностные характеристики, в той или иной мере влияющие на результаты деятельности компании (определённый вектор поведения; определённую информацию, обеспечивающую надлежащее восприятие информации от компании и т.п.).

В общем случае, возможности корпоративной системы (её потенциал) определяются множеством УКО, которое является пересечением множеств, перечисленных выше – определённые условия жизнедеятельности формируют потребности людей в ресурсах компании; но УКО, взаимодействующих с компанией, не может быть более, чем множество УКО, получивших информацию о компании, как от самой компании, так и от иных УКО, и надлежащим образом воспринявших эту информацию, что, в свою очередь, определяется личностными характеристиками и ситуацией, в которой находится субъект взаимодействия.

1.2.  Параметры, определяющие вектор поведения рассматриваемых УКО:

1.2.1.  Потребности в ресурсах (вследствие наличия у УКО определённых проблем, которые, в свою очередь, определяются условиями жизнедеятельности).

1.2.2.  Информация, получаемая УКО по различным каналам передачи информации.

1.2.3.  Институциональная среда, в которой существовал УКО до момента принятия решения, транслируемый ею вектор поведения, время нахождения УКО в этой среде.

1.3.  Вектор поведения выбранных УКО в базисе, интересующем компанию, с точки зрения взаимодействия.
1.4.  Имеющиеся у участников ресурсы.

1.4.1.  Ресурсы, позволяющие прямо или косвенно, частично или полностью удовлетворить потребности.

1.4.2.  Ресурсы, которые могут быть использованы компанией. В том числе, для удовлетворения потребностей этого или иного УКО.

2.  Параметры ресурсной базы:
2.1.  Имеющиеся в социально-экономическом пространстве (в среде функционирования компании) ресурсы.
2.2.  Распределение ресурсов среди участников.

2.2.1.  Ресурсы, принадлежащие определённым УКО.

2.2.2.  Ресурсы, которыми определённые УКО имеют право (возможность) распоряжаться.

2.3.  Ресурсы, переданные агентами в рассматриваемую социальную систему.

3.  Параметры институциональной среды корпоративного взаимодействия:
3.1.  Распределение институтов по группам, количество, параметры институтов, др.
3.2.  Транслируемый институциональной средой вектор поведения, его соответствие задаче и условиям.

В общем случае, желателен такой вектор поведения, транслируемый средой, чтобы действия, необходимые для взаимодействия с компанией, совершались участниками с большой вероятностью.

3.3.  Информация, позволяющая прогнозировать отражение института в сознании УКО (вероятность                                       возникновения соответствующей ситуации, определённого восприятия той или иной информации, др.).
4.    Параметры активности системы и среды.
4.1.   Каналы передачи информации, имеющиеся в среде, а также используемые социальной системой.

          Характеристики каналов передачи информации.
4.2.   Количество активных УКО (агентов, распространяющих информацию, направленную на изменение
          поведения потенциальных УКО).
4.3.   Направление активности агентов (на каких именно участников или группы участников направлено
          воздействие), используемые каналы передачи информации.
4.4.   Позиционируемые ими выгоды, ограничения. Транслируемый вектор поведения.

 

Здесь параметры обозначены в общем виде. Но все параметры конкретизируются, являются количественными, а используемая теоретическая база описывает закономерности влияния значений параметров на состояние социальной системы.

Таким образом, зная параметры системы и среды, а также закономерности их изменения, рассчитывая взаимное влияние параметров и получая таким образом информацию об изменении состояния системы и её свойств в активной среде, мы можем имитировать поведение корпоративной системы в активной среде и результаты её функционирования.

 
 

Основные публикации по модели

Здесь приведены публикации в порядке значимости для понимания.

Публикации в иностранных журналах приведены в русскоязычной версии.

Самосудов М. В. Концепция модели социальной системы, функционирующей в активной среде, для целей цифровизации управления. [Электронный ресурс] // Доклад на семинаре «Развитие теории и методологии управления в социальных системах» 23.05.2019 г., URL: http://iom.guu.ru/?p=4930 (Посещение 25.08.2019 г.)

По ссылке – страница, на которой опубликована запись доклада про модель.

Также на этой странице приведены следующие значимые для понимания логики модели материалы:

Samosudov, M.V. Formalization of impact of information on the human behaviour for automatization of calculation of the marketing influence // International Journal of Engineering Research and Technology, 2021, 13(12), стр. 4849–4854.

Samosudov M.V. (2022) Comprehensive Mathematical Agent-Based Model of Social System for Management Automation Purposes. In: Ashmarina S.I., Mantulenko V.V., Vochozka M. (eds) Proceedings of the International Scientific Conference “Smart Nations: Global Trends In The Digital Economy”. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 397. Springer, Cham. – pp. 346-353. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94873-3_43

Samosudov, M. (2022). Digital Twin of the Social System: Calculating the Environment’s Reaction to the Company’s Activeness. In: Kumar, V., Leng, J., Akberdina, V., Kuzmin, E. (eds) Digital Transformation in Industry . Lecture Notes in Information Systems and Organisation, vol 54. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94617-3_6

Samosudov M.V. The model of the incoming resource flow of the social system for digitalization of management / Journal of Advanced Research in Dynamical & Control Systems, Vol. 11, Special Issue-08, 2019. – pp. 2892 2900 – URL: http://www.jardcs.org/abstract.php?id=3053 (http://www.jardcs.org/archivesview.php?volume=1&issue=16&page=12) – (12.12.2019).

Самосудов М.В. Концепция модели корпоративной системы, развивающейся в активной среде. // Управление инновационным развитием предприятий в отраслях экономики [Текст] : монография / Государственный университет управления ; [отв. ред. А.Т. Волков, В.В. Дегтярёва]. – М.: Издательский дом ГУУ, 2019 – 151 с

 

Samosudov M.V. (2021) Formal Characterization of the Impact of the Institutional Environment in the Digital Twin of the Enterprise. In: Popkova E.G., Ostrovskaya V.N., Bogoviz A.V. (eds) Socio-economic Systems: Paradigms for the Future. Studies in Systems, Decision and Control, vol. 314. Springer, Cham. – pp. 899-909. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-56433-9_95

 

Самосудов М.В. Отражение документов в цифровом двойнике предприятия и расчет их влияния на поведение человека в имитационной модели. // E-Management, 2021, №4(3) стр. 50-60. https://doi.org/10.26425/2658-3445-2021-4-3-50-60

 

Самосудов, М. В. Возможности комплексной математической модели социальной системы, функционирующей в активной среде, для решения научных и прикладных задач управления / М. В. Самосудов // Развитие концепций управления : материалы Международной научно-практической конференции, Москва, 11 ноября 2020 года. – Москва: Государственный университет управления, 2021. – С. 69-73.

Дополнительные материалы можно посмотреть на страницах этого сайта, другие публикации - в перечне публикаций автора.