автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ и управление развитием наукограда на основе информационного комплекса ситуационного моделирования

На правах рукописи

Садовников Виктор Сергеевич

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЕМ НАУКОГРАДА НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА СИТУАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность: 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2011

2 ИЮН 2011

4848905

Работа выполнена в Научном центре системных технологий

Научный руководитель:

кандидат технических наук

Петровский B.C.

Научный консультант:

доктор технических наук

Грущанский В. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Садыхов Г. С.

кандидат технических наук, доцент

Иванов В. И.

Ведущая организация:

ОАО "ВПК "НПО машиностроения"

Защита диссертации состоится «_»_2011 г. в

_часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д002.017.03. при Учреждении Российской академии наук Вычислительном центре им. А.А. Дородницына РАН по адресу: г.Москва, 111333, г. Москва, ул.Вавилова, д.40 в конференц-зале.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вычислительного центра им. А.А. Дородницына РАН по списку, утвержденному директором ВЦ РАН.

Автореферат разослан «_»_2011 г. установленным

порядком.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.002.017.03. кандидат физико-математических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В современных условиях проблема развития малых городов, и в первую очередь, наукоградов приобретает исключительно важное значение. Такая проблема поставлена Конференцией ООН (Рио-де-Жанейро, 1992), где принята Декларация по окружающей среде и промышленному развитию и Повестка дня на XXI век, Конференцией ООН по населенным пунктам (Хабитат-П), Международным конгрессом, проводимым в рамках Всемирного дня окружающей среды (ВДОС-98, Москва, 1998), Международным конгрессом по проблемам урбанизации и окружающей среды «Человек в большом городе XXI века» и др.

Документами этих форумов очерчены проблемы обеспечения развития городов и регионов, ориентированного на сохранение и рациональное использование ресурсов Планеты в интересах обеспечения социально-экономического прогресса и реализации Повестки дня на XXI век.

Важное место в решении указанных проблем занимает фундаментальная задача проведения научных исследований и количественного обоснования рациональных путей развития малых городов (наукоградов России), исходя из основополагающего принципа, декларированного Конференцией Хабитат-П: «превращение городов, поселков и поселений в здоровые, безопасные, равноправные и устойчивые места обитания».

Таким образом, возникла актуальная научная задача по разработке теоретических основ системного анализа, разработки, создания и эксплуатации информационного комплекса ситуационного моделирования (ИКСМ) в интересах управления развитием наукограда.

Решение этой задачи предусматривает:

- разработку прикладных методов исследования операций и системного анализа в интересах обоснования рациональных путей развития наукоградов;

- проведение системного анализа наукограда, как сложной функционирующей системы по аспектам: права и управления, экономическому, социальному, инженерно-техническому и охраны окружающей среды;

- определение цели развития и разработка механизма достижения цели, предполагающего формирование концептуальных задач, комплексную увязку программы в рамках единого стратегического плана;

- обоснование концептуальных задач, представленных по системным аспектам и ранжированных по вкладу в достижение цели;

- сравнение вариантов развития на основе количественного их сопоставления по показателям эффективности и безопасности;

- апробацию теоретических разработок на конкретном наукограде.

Теоретические исследования и количественное обоснование путей

развития наукоградов могут быть проведены на основе новых научных разработок и совершенствования прикладных методов исследования операций, системного анализа, математической статистики, прогнозирования и экспертных оценок для учета слабоформализуемых факторов и процессов функционирования такой сложной социальной системы, как наукоград.

Решение этих задач немыслимо без привлечения современных информационно-вычислительных комплексов и средств ситуационного моделирования.

Целью работы является создание программно-методического обеспечения и аппаратного комплекса для проведения системного анализа и управления развитием наукограда на основе ИКСМ (для управления развитием

наукограда на основе проведения системного анализа с использованием ИКСМ).

Для достижения этой цели был выполнен замкнутый цикл исследований и разработок, включающий:

- общую постановку научно-технической задачи по созданию и эксплуатации информационного комплекса ситуационного моделирования развития наукограда;

- разработку методических основ создания и сопровождения функционирования информационного комплекса ситуационного моделирования;

- разработку структурной схемы для создания аппаратного комплекса и его оснащения стандартным ПМО;

- анализ опыта создания информационного комплекса ситуационного моделирования, оценку предварительных результатов реализации и выработку направлений дальнейших работ по совершенствованию информационного комплекса ситуационного моделирования.

Объект исследования-сложная инженерно—техническая система-инфраструктура города.

Предмет исследования—техническая система—Центр ситуационного моделирования.

Методы исследования. Теоретической базой проведения диссертационного исследования являются фундаментальные науки - исследование операций, системный анализ, системная безопасность, математическое и ситуационное моделирование, теория вероятностей, теория эффективности, теория принятия решений и др.

Вопросам безопасного развития малых городов посвящены работы ученых Северцева Н.А., Ильичева А.В., Ходырева А.Н., Григорьева Ю.П.,

Грущанского В.А. Любовного В.Я., Петровского B.C., Тетиора A.M., Кузнецова М.И., Меновой Н.Ф. и др.

Обобщение полученных в этих работах рекомендаций по развитию наукоградов ориентировано на создание информационных комплексов ситуационного моделирования, требующих разработки методических основ, создания и сопровождения функционирования таких комплексов.

Достоверность и обоснованность полученных результатов базируется на использовании современных достижений в области системного анализа, исследования операций, теории принятия решений и нового научного направления «системная безопасность», а также в определенной мере учтены информационные технологии аэрокосмических разработок ОАО "ВПК "НПО машиностроения" (наработки, опыт создания).

Таким образом, научная новизна работы заключается в теоретическом обобщении накопленного опыта по системному анализу развития наукограда, в разработке и реализации методических основ создания и сопровождения функционирования информационного комплекса ситуационного моделирования наукограда.

На защиту выносится:

1. Формализованная модель процесса развития наукограда для ситуационного анализа, представляемая как некоторая операция распределения располагаемых городом ресурсов, которые могут быть выделены для реализации системы мероприятий, направленных на достижение заданной цели развития.

Совокупность задач, решаемых информационным комплексом ситуационного моделирования, направленных на представление информации по текущим и прогнозируемым ситуациям на основе аппаратного, программного, методического и экспертного обеспечения.

3. Методическое обеспечение информационного комплекса, которое включает: формализованное представление цели развития города, как результата его целенаправленной деятельности; разработку методических основ оценки показателей эффективности и безопасности развития города; разработку методических подходов к рациональному распределению всех видов ограниченных ресурсов на реализацию системы мероприятий по развитию наукограда.

4. Тестовые задачи информационного комплекса ситуационного моделирования, разработанные на основе представления методологии его применения, демонстрации основных возможностей и решения отдельных типовых задач при использовании условных исходных данных.

5. Основные положения по созданию баз данных информационного комплекса ситуационного моделирования, включающих: системную базу данных, базы данных адресного справочника и комплекса подсистем БД.

6. Результаты внедрения теоретических разработок по системному анализу и управлению развитием наукограда Реутов.

Практическая значимость.

На основе результатов, полученных в работе, в наукограде Реутов:

создан и функционирует Демонстрационно-выставочный центр, оснащенный Информационным комплексом ситуационного моделирования;

разработано информационное и математическое обеспечение для поддержки принятия решений;

проводится обучение лиц, принимающих ответственные решения, оценка эффективности принимаемых решений, отбор, правильное представление и визуализация информации необходимой для принятия решения;

расширены возможности органов управления наукограда. Информационный комплекс ситуационного моделирования наукограда реализован на базе четырех основных подсистем:

аппаратно-программная среда общего назначения; подсистема методического обеспечения; комплекс средств специального обеспечения; объединенная подсистема баз данных и знаний. Апробация и публикации. Основные результаты работы докладывались на Круглом столе «Системная безопасность и устойчивое развитие малого города», проводимого в г. Реутове в рамках мероприятий Всемирного дня окружающей среды (Москва, 1-9 июня, 1998), использованы при разработке научно-технического отчета «Методология применения информационного комплекса ситуационного моделирования», опубликованы в научно-технических отчетах и 9 статьях, в том числе в издании, рекомендованном перечнем ВАК для публикации результатов по кандидатским и докторским диссертациям.

Содержание диссертации представлено во введении, трех разделах и в заключении. Основной текст изложен на 126 листах. Список литературы включает 59 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цель и задачи исследований, объект и предмет исследования, выносимые на защиту положения, научная новизна, суть реализации и практической значимости.

Основное содержание диссертации представлено в трех разделах - первый включает постановку научной задачи по созданию и эксплуатации

ИКСМ, второй - методические основы создания и сопровождения функционирования ИКСМ, третий — анализ практического опыта создания и эксплуатации ИКСМ в наукограде Реутове.

В первом разделе с позиции системного анализа наукоград представлен как сложная социальная система, в которой выделены основные особенности, отражаемые в моделях таких систем:

сложная социальная система

Учет совокупности сфер отношений, производства и природы. Учет специфики и взаимосвязи пяти функциональных аспектов. Проявление закономерностей развития. Главенство интересов Человека. Участие человека в процессе развития Обеспечение развития. Безопасность для будущих поколений. Задание цели деятельности. Учет системообразующих аспектов. Применение операционного и неопределенно-стохастического подходов.

Основы формализованной модели города представлены следующим образом. В заданный период времени t0i -102 город может быть задан совокупностью параметров {fi}0, определяющих полную группу функциональных аспектов и отображающих сферы отношений, производства и природы. В качестве совокупности функциональных аспектов выделены аспекты права и управления, экономический, социальный, инженерно-технический и охраны среды.

Город располагает определенными ресурсами II(t) - людскими, вещественными, информационными, энергетическими, финансовыми и организационными, которые в установленные моменты времени могут быть выделены для реализации системы мероприятий A(t), направленных на требуемое изменение совокупности {fi}0 в {fi}K в соответствии с заданной целью развития

города Реализация мероприятий осуществляется на основе системы действий Act(t) и проходит в условиях U.

В этом случае изменение состояния города будет определяться программой реализации мероприятий. В свою очередь, мероприятия для их реализации должны быть обеспечены в заданное время соответствующими ресурсами. Измененное состояние города определяется как:

При этом все ресурсы, расходуемые на перевод города из состояния ф}0 в состояние (P}t ограничены. Таким образом, задача обеспечения развития города связана с перераспределением ограниченных ресурсов по системе мероприятий, осуществляемых в заданное время в сложившихся городских условиях. В качестве показателей ресурсов рассматриваются их потенциалы, обеспечивающие выполнение поставленной задачи и отражающие количественные и качественные параметры соответствующего ресурса. В общем случае для решения поставленной задачи предполагается рассмотрение полной группы ресурсов:

где Плд (вщ_ „н, эн> ф„_ уп) - потенциалы ресурсов соответственно людских, вещественных, информационных, энергетических, финансовых и орга -низационных (управленческих).

В частном случае может рассматриваться обобщенный потенциал, необходимый для решения поставленной г-й задачи:

" i

где £,VJ - коэффициент нормирования потенциала v-ro типа ресурса по j -му мероприятию, который может определяться статистическим, аналитическим, экспертным или комбинированным методом.

т>=т, що, А®, Act(t), и)

В соответствии с основным принципом «системной безопасности» целенаправленная деятельность должна оцениваться с позиции сбалансированного соотношения «эффективность-безопасность».

В качестве показателей эффективности в работе рассматриваются:

- эффективность, как вероятность выполнения поставленной задачи к моменту времени t: Wt =P(Bi ^ B,,k),

- стоимость решения задачи

СА. = УУП .4 .Суд .,

V J

где Судуг удельный коэффициент стоимости v-ro типа ресурса по j-му мероприятию.

Время решения поставленной задачи для случая единовременного начала всех мероприятий определяется как:

Т, = max(tj).

Матрица безопасности предполагает формирование:

- обобщенного спектра опасностей малого города,

- модели жителя малого города,

- системы возможных мер парирования опасностей при определении количественных значений показателей безопасности.

Обобщенный спектр опасностей учитывает интересы всех жителей города. Условный закон безопасности жителя города задается в виде: {rJU} = {rsl/Ub rs2/U,.....rsl/U2, rs2/U2, ...},

где Uи U2— условия недопустимого уровня воздействий опасности S с риском ее возникновения rs.

Определение значимых опасностей, может проводиться на основе вычисления нормированных показателей '5, каждого вида опасностей, в виде:

Пгр

Пгр

где: п^ - количество групп жителей города, сформированных для определения влияния опасностей на жизнь человека в городе, например, распределенных по возрасту, месту жительства, виду деятельности, состоянию здоровья и т.д.;

Ыгр - численность людей ву'-й группе;

lij - нормированное приведенное значение (0,1) опасности /-го вида для людей j-й группы;

Гц - риск появления г'-го вида для людей у'-й группы.

Для выработки мер парирования опасностей, в соответствии с изложенной моделью, необходимо определить:

- полный перечень возможных мер т= 1, М;

- закон парирования опасности ресурсами, выделяемыми на парирование, например, в виде коэффициента kmi{Rmi} в диапазоне 0 , 1 для каждой т-й меры, применяемой в отношении опасности г-го вида;

- рациональное распределение ресурсов по мерам из условия минимизации суммы нормированных приведенных опасностей, сниженных за счет применения соответствующих мер:

Система мер парирования опасностей предусматривает охват полной группы возможных мер. Полная группа мер предполагает соответствующую детализацию исходной группы.

Указанный подход позволяет спланировать и количественно обосновать возможности города по предоставлению безопасности.

В разделе даны основы разработки типовой Программы комплексного социально-экономического развития наукограда, которая включает:

- постановку цели развития и определение направлений ее достижения по результатам проведения системного анализа;

- задание по направлениям определенных задач, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели;

- формирование мероприятий, обеспечивающих решение заданных задач с учетом располагаемых ресурсов;

- определение результата выполнения мероприятий для контроля достижения поставленной цели и задействования обратных связей процесса реализации программы.

Постановка цели развития города осуществляется на этапе проведения системного анализа на основе итерационного сопоставления требуемого (желаемого) состояния города в процессе его развития и располагаемых (возможных) ресурсов, привлекаемых для реализации этого процесса. Цель развития города может быть задана фиксацией требуемого состояния, характеризуемого значениями определяющих параметров компонентов города. Направления достижения поставленной цели соответствуют выделенным аспектам жизнедеятельности. Представлены ключевые мероприятия для развития города по аспектам: права и управления, экономическому, инженерно-техническому, охраны среды.

Сформулированы основные задачи, решаемые ИКСМ в составе муниципального Демонстрационно-выставочного центра, как комплекса новейших информационных технологий, позволяющих усовершенствовать процессы и повысить результативность самоуправления в целях ускорения развития и повышения безопасности во всех сферах жизнедеятельности города.

Информация

от объектов и служб

_ ^

реутовр^

flp V '-Л

щя

ШЩш

Разработка методологии направлена на систематизацию основных направлений использования ИКСМ для определения, в первую очередь, рационального аппаратного, программного, методического и кадрового обеспечения. Принципиальная схема информационного комплекса ситуационного моделирования представлена на рис 1.

Ситуационное представление

Информация для исполнения решений

Принятие решений

X ^JUI пьнилпсппп ^сшсплп

»'. >1 • ■> •• ~ TV I I

шш

Во втором разделе разработаны методические основы создания и сопровождения функционирования ИКСМ.

Информационное обеспечение в интересах системного анализа развития наукограда предполагает системное представление жизнедеятельности города на основе матричного многоаспектного анализа его развития. В первой позиции системного анализа предложено распределить компоненты города по аспектам (права и управления, экономическому, социальному, инженерно-техническому и охраны среды), а взаимосвязь компонентов учесть в специально выделенном блоке.

При рассмотрении объектов города по аспектам жизнедеятельности необходимо: рассматривать все вещественные объекты, обеспечивающие жизнедеятельность; выделить компоненты муниципального, регионального и федерального управления, ресурсного обеспечения и процессов общегородского назначения; в каждом аспекте выделить группы объектов, предназначенных для решения общих задач.

Для представления системных особенностей каждый из указанных аспектов жизнедеятельности в свою очередь рассматривается по совокупности системообразующих аспектов. Такое рассмотрение представляет собой вторую позицию проведения системного анализа города.

В качестве системообразующих аспектов рассматриваются: системно-компонентный, системно-структурный, системно-функцио-нальный, системно-интегративный, системно-коммуникативный и системно-генетический. Это позволяет систематизировать вопросы информационного обеспечения ИКСМ и определить совокупность параметров, характеризующих состояние города.

Разработано методическое обеспечение ИКСМ, которое включает:

- формализованное представление цели развития города, как результат его целенаправленной деятельности;

- разработку методических основ оценки показателей эффективности и безопасности развития города;

- разработку методических подходов к рациональному распределению ограниченных ресурсов на реализацию системы мероприятий. Формирование цели и определение ее рациональной масштабности связывается с необходимостью учета ограниченных ресурсов, которыми располагает город. Задание крупномасштабной цели связано с опасностью ее недостижимости, а задание маломасштабной цели, хотя и обеспеченной

имеющимися ресурсами, может не привести к реальному развитию города. В то же время, при анализе располагаемых ресурсов необходимо рассматривать возможности их рационального преобразования, распределения и использования в рамках Программы развития.

Принимая во внимание, что в конечном итоге достижение цели будет обеспечиваться выполнением конкретных мероприятий, следует так формализовать цель, чтобы все проводимые мероприятия объединить в единый процесс целенаправленной деятельности. Для этого цель можно представить в виде "дерева целей", включающего:

- общую формулировку цели как желаемое состояние системы;

- детализацию общей цели на частные цели, так называемые, направления деятельности;

- детализацию направлений по задачам, решение которых приводит к желаемому состоянию в соответствующих направлениях деятельности;

- потребные значения параметров {Ьк}, характеризующих новое состояние города в соответствии с поставленной целью.

Рассмотренные общие положения по формированию цели предполагают конкретизацию при формировании основ программы развития конкретного малого города.

Основные положения методики оценки эффективности и безопасности развития города включают:

- построение логических процедур, отражающих возможные пути достижения цели при наличии альтернативных вариантов задач;

- проведения экспертного опроса важности решаемых задач для достижения поставленной цели развития, а также меры их реализуемости с последующей статистической обработкой результатов;

- получения интегральной оценки показателя эффективности в динамике реализации программы на рассматриваемом интервале времени.

Выбор "взвешенной" программы развития города осуществляется на основе совместного анализа количественных оценок эффективности и безопасности. В общем случае на момент окончания расчетного периода реализации программы можно выделить следующие соотношения показателей эффективности W и безопасности S:

maxW, minS - соответствует концепции максимального вклада в задачи интенсивного развития экономики в ущерб задачам социально-экологического направления;

minW, maxS - соответствует варианту концепции максимального вклада в задачи социально-экологического направления в ущерб задачам развития экономики города;

(tnaxW)m, (maxS)^ - соответствует "взвешенному" варианту программы, при котором гармонично сочетаются все направления развития по всем аспектам.

Задача выбора "взвешенного" варианта концепции является труд-ноформализуемой. Это связано с тем, что кроме количественных оценок эффективности и безопасности развития города должен быть учтен целый ряд других факторов. Среди них: опыт предыдущей деятельности в различных аспектах, неопределенность будущих ситуаций, нестабильность обстановки и др. В связи с этим в задаче выбора "взвешенного" варианта важная роль отводится ЛПР. При выборе варианта развития ЛПР учитывает количественные оценки, экспертно-аналитические рекомендации, результаты прогнозирования, опыт, интуицию и другие моменты. Особое место для принятия взвешенных решений занимает задача рационального распределения или перераспределения ограниченных ресурсов

(людских, вещественных, энергетических, информационных, финансовых). Задача перераспределения ресурса может быть сформулирована так. Задана мера некоторого ресурса R, расходуемого на реализацию мероприятий {а}= {ai,...,cii,...,(*„}. Пусть задан диапазон неопределенности условий функционирования города [{Р}И{Р}нЛРЫ и установлены взаимосвязи показателя эффективности деятельности fVripu расходе ресурса г, на реализацию мероприятия а*:

ara\{rvH

аГа.[г.Щ\ ап=ап{гпЩ

при ограничении Zrj-R = 0, i=l,...,i, ...,п.

В этом ограничении принято условие, отражающее полный расход ресурса. Требуется определить соотношения между мерами ресурсов rh ...,rt, ...,г„, расходуемых на реализацию мероприятий at.....a;,...,an и обеспечивающих экстремальное значение эффективности. Для решения задачи рационального расхода ресурсов в работе предложено использовать метод неопределенных множителей Лагранжа.

Эта задача имеет первостепенное значение при распределении бюджетных средств. Заметим, что величина бюджета и его распределение по мероприятиям и задачам в существенной мере определяют развитие города. Это определяется следующими обстоятельствами. Как правило, для решения i-й задачи требуется выполнение условия: 3 Яфтре&, где , -располагаемые и потребные финансовые средства для решения г'-й задачи.

Среди и задач развития города можно выделить:

- задачи, которые по различным обстоятельствам, связанным с конк -ретными условиями развития города, не могут не финансироваться;

- задачи, которые в количественном отношении играют наиболее значимую роль в достижении поставленной цели (это задачи, определяющие точки роста).

Точки роста определяются из условия: (dW/dR?)max, i = 1, ...,п.

Таким образом, развитие города связано с необходимостью определения исходных задач, соответствующим точкам роста к установленному моменту времени t.

Рассмотрены вопросы системного представления информации по аспектам деятельности города для ЛПР.

Принятое решение - это итог большого количества разносторонних исследований. При этом из множества вариантов лицо, принимающее решение (ЛПР), как правило, должно выбрать единственный вариант.

Исходная информация для ЛПР должна охватывать все существенные стороны изучаемых процессов и в то же время должна быть наглядной и доступной для него с учетом его специфических особенностей восприятия информации в части объема, формы, содержания и т.п.

Принятие решения ЛПР по ситуационной модели представим в

виде:

Р(А ) = Р(А )Р(А )/(А )Р(А /А А ) v pJ 4 mj v nJ v м' v 6 n mj

где: P(Ap) - вероятность принятия ЛПР «правильного» решения, т.е. принятого с учетом полной совокупности системных аспектов;

р(ам) — вероятность гипотезы «ситуационная модель полностью отображает реальную ситуацию»; р(А„) - вероятность принятия правильного решения;

Р(А/АМ) - вероятность того, что ЛПР представлена необходимая информация по ситуационной модели;

Р(А/А„,АМ) - вероятность восприятия ЛПР представленной ему информации по ситуационной модели.

Принципиальной особенностью количественного анализа программ является принятие решений по векторным показателям в условиях неопределенности. Предложен ряд принципов выбора рациональных решений в условиях неопределенности применительно к рассматриваемой задаче, такие как: критерий Байеса-Лапласа, или принцип наибольшего среднего результата; критерий Вальда (гарантированного результата, пессимизма или максимина), критерий Гурвица или принцип пессимизма-оптимизма и др.

В третьем разделе разработаны и программно реализованы три группы тестовых задач:

I. Задачи демонстрации методологии применения ИКСМ с показом:

- цели и основных задач комплекса ситуационного моделирования;

- информации по городу, его микрорайонам и объектам;

- информации по стратегическому плану развития города;

- презентации городских объектов и достижений

- основы для принятия решений по развитию города;

этапов отработки комплекса.

II. Задачи демонстрации возможностей ИКСМ с показом:

1. Демонстрация основных задач, которые может решать пользователь.

2. Демонстрационный показ города, его микрорайонов, домов и других объектов в 3D моделях.

3. Демонстрация возможностей работы по микрорайону города.

4. Демонстрация показателей развития типового города как наукограда.

5. Демонстрация показателей развития по методике ООН.

III. Решение отдельных типовых задач при использовании условных исходных данных.

Демонстрация задач проведена на оборудовании, в составе: АРМ-ы вычислительного комплекса; сервер базы данных; АРМ-ы операторов управления системой визуализации; коммутационный блок; полиэкран с тремя проекторами.

Разработан облик комплекса баз данных, включающий:

- системную базу данных;

- базу данных адресного справочника;

- базу данных подсистемы БД «Состояние города»;

- базу данных подсистемы БД «Планирование работ и контроля выполнения поручений»;

- базу данных подсистемы БД «Социально-экономическое развитие города»;

- базу данных подсистемы БД «Организации и предприятия города»;

- базу данных подсистемы подготовки запросов и отчетов. Представлены результаты внедрения разработок и направления дальнейших работ по информационному и программно-методическому обеспечению ИКСМ в Демонстрационно-выставочном центре (ДВЦ) Администрации г. Реутов для представления достижений социально - экономического и научно — технического развития наукограда, его предприятий и городских служб. Разработана концепция применения ИКСМ в составе муниципального ДВЦ как комплекса новейших информационных технологий совершенствования

самоуправления в целях ускорения развития и повышения безопасности во всех сферах жизнедеятельности города.

На рис. 2 показаны этапы развития ИКСМ, реализованные в ДВЦ Администрации г.Реутов:

1-й этап -

создание и отладка

информационно-моделирующего комплекса

2-й этап - развитие

информационных

ресурсов

разработка баз данных по сферам жизнедеятельности при участии

администрации и служб города

монтаж программно-аппаратного комплекса иинторьора

• разработка методологии применения комплекса

3-й этап - эксплуатация

Оперативная работа главы города

J нё А ч ш ж i

Управление, разработка программ

zs Щ чш ш

-TSZSSr

ш

—ji.

разработка специального методического программного

обеспечения для расчета показателей

разработка методик и моделей с привлечением ученых российском академии наук и других научных организации

Прогноз устойчивого роэоития

4Й2" .. ... ................rjjw*»

... ...... |

1-й этап - создание и отладка информационно-моделирующего комплекса ДВЦ (монтаж программно-аппаратного комплекса и интерьера, разработка принципиальной методологии функционирования комплекса, разработка и внедрение аппаратно-программного обеспечения комплекса, иллюстрация возможностей ИКСМ на типовых условных примерах);

2-й этап - развитие информационных ресурсов и разработка информационного и методического обеспечения (разработка баз данных по сферам жизнедеятельности с участием Администрации и ключевых служб города, разработка специального методического программного обеспечения для расчета показателей уровня развития, разработка методик и математи-

ческих моделей с привлечением ученых Российской академии наук и других научных организаций);

3-й этап - эксплуатация ИКСМ (оперативная работа Главы города, управление и совершенствование программ, проведение соответствующих презентаций, анализ текущего состояния и прогноз развития на перспективу.

Основные результаты диссертационной работы.

Решена новая научная задача по разработке теоретических основ системного анализа наукограда, создания и эксплуатации информационного комплекса ситуационного моделирования в интересах управления развитием наукограда. С этой целью выполнено:

1. Наукоград представлен как сложная социальная система, в которой отражаются признаки сложности, социальности и системности. В качестве необходимой и достаточной совокупности функциональных аспектов в интересах системного анализа процессов развития наукограда предложено рассматривать аспекты: права и управления, экономический, социальный, инженерно-технический и аспект охраны окружающей среды.

2. Предложена формализованная модель процесса развития наукограда, который представлен как некоторая операция распределения располагаемых городом ресурсов, которые могут быть выделены для реализации системы мероприятий, направленных на изменение состояния города из исходного в требуемое в соответствии с заданной целью развития.

3. Обоснована совокупность задач, решаемых ИКСМ, направленных на представление необходимой и достаточной информации по текущим и прогнозируемым ситуациям на основе аппаратного, программного, методического и экспертного обеспечения.

4. Разработано методическое обеспечение ИКСМ, включающее: формализацию цели развития города; разработку методических основ оценки показателей эффективности и безопасности развития; разработку методических подходов к рациональному распределению ресурсов на реализацию системы мероприятий по развитию наукограда.

5. Рассмотрены вопросы системного представления информации для принятия решений в условиях векторного критерия оценки стабильности развития и эффективности ситуаций в условиях неопределенности будущих условий, а также подходы к принятию решений с учетом степени риска и индивидуальных особенностей лица, принимающего решения.

6. Разработаны и программно реализованы тестовые задачи ИКСМ на основе представления методологии его применения, демонстрации основных возможностей и решения отдельных типовых задач при использовании условных исходных данных.

7. Разработаны основные положения по созданию баз данных информационного комплекса ситуационного моделирования, включающих: системную базу данных, базы данных адресного справочника и подсистем БД «Состояние города», «Планирование работ и контроля выполнения поручений», «Социально-экономическое развитие города»; «Организации и предприятия города», а также базу данных подсистемы подготовки запросов и отчетов.

8. Основные разработки по информационному и программно-методическому обеспечению ИКСМ внедрены при создании в г. Реутове Демонстрационно-выставочного центра для представления достижений социально - экономического и научно - технического развития наукограда, его предприятий и городских служб.

Основные публикации по теме диссертации:

A) публикации в рецензируемых изданиях по рекомендации ВАК:

1. Садовников B.C. О принятии решений по развитию на основе ситуационных моделей. В сб. Труды ИСА РАН. Динамика неоднородных систем. Том 32(1). 2008, с. 346-353.

2. Садовников B.C., Козлов Ю. С., Петровский B.C. О модели оценки реализуемости для управления инновационным проектом. Труды ИСА РАН 2011, в печати.

3. Садовников B.C., Грущанский В.А., Петровский B.C. Вопросы системного представления информации для принятия решений в условиях неопределенности. Труды ИСА РАН 2011, в печати.

B) публикации в других изданиях:

4. Садовников B.C., Гасюнас В.Ю., Вишняков и др. Разработка адаптивного план-графика для реализации проекта масштабной технической системы. Отчет по спецтеме. НПО машиностроения. 1984.128.

5. Садовников B.C., Расторов Д.А. Руководство по управлению долгосрочной разработкой для обеспечения гарантированной реализуемости сложного проекта. Отчет по спецгеме. НПО машиностроения. 1986. 102.

6. Садовников B.C., Титов А.П. и др. Управляемый график полунатурных испытаний экспериментального образца технической продукции. Отчет по спецтеме. НПО машиностроения. 1989. 83.

7. Садовников B.C., Романов В.А. и др. Разработка систематизированных корректируемых электронных баз данных для адаптации графика работ по созданию сложной технической системы. НТО по спецтеме. НПО машиностроения. 1990.117.

8. Зайцев В.А., Садовников B.C., Козлов Ю.С. Заглянем в будущее. В сб. Научные труды. Проблемы устойчивого развития малых городов. Муниципальный выпуск 1. Реутов, 2000. с.178-182.

9. Ильичев А.В., Садовников B.C. и др. Концепция развития г.Реутова как наукограда. НТО по Программе «TASIS» и Минпромнауки Моск. обл.. 2000.

10. Петровский B.C., Козлов Ю.С., Садовников B.C. Механизмы инновационного развития в малом городе. В Сб. Инновационная деятельность в наукоградах. Минпромнауки Моск. обл.. 2003.

11. Ильичев А.В., Петровский B.C., Садовников B.C. и др. Методология применения информационного комплекса ситуационного моделирования. НТО по конкурсу Правительства Моск. обл. и Администрации Реутова - наукограда РФ. НЦСТ, 2006.

12. Петровский B.C., Козлов Ю.С., Садовников B.C. Стратегия продолжения программы инновационного развития. Конкурсный проект, НТО, НЦСТ, Реутов, 2006.

13. Садовников B.C., Романов В.А. и др. Демонстрационно-выставочный центр "Реутов-наукоград РФ". Концепция. 2008.

14. Садовников B.C., Петровский B.C., Козлов Ю.С. Роль инновационной деятельности и ресурсного обеспечения в развитии наукоградов. В сб. Фундаментальные проблемы системной безопасности. М.: Вузовская книга, 2008. С. 78-87

15. Грущанский В.А., Садовников B.C. О безопасности информационного обеспечения устойчивого развития сложных социальных систем. В сб. Актуальные проблемы Российской космонавтики. Труды XXXIII академических чтений по космонавтике. Комиссия РАН, 2009, с. 241-242.

16. Грущанский В.А., Садовников B.C. О методическом обеспечении информационного комплекса ситуационного моделирования развития наукограда. В сб. Фундаментальные проблемы системной безопасности. Выпуск 2. М.: Вузовская книга, 2009, с. 132-138.

17. Садовников В.С, Козлов Ю.С., Петровский B.C. О принятии решений по развитию инновационной системы наукограда на основе технологий системно-целевых исследований. В сб. Национальные приоритеты развития России: образование, наука, инновации. IX Московский международный салон инноваций и инвестиций. 2009. с. 47-48.

18. Садовников B.C., Козлов Ю.С., Петровский B.C. О формализации программы развития социальной системы. В сб. Фундаментальные проблемы системной безопасности. Выпуск 2. М.: Вузовская книга, 2009, с. 146 -158.

Подписано в печать 10.05.2011 г. Исполнено 10.05.2011 г. Печать трафаретная. Заказ № 260032/616 Тираж 50 экз. Типография ОАО «ВПК «НПО машиностроения»

ИНН 5012039795 143966, Московская обл. г. Реутов, ул. Гагарина, 33, (495) 528-27-81