.
F
R
F
U
(x,y,z)
m
.
(x,y,z)
Рис. 1. Модель, отображающая материальной точкой m динамику
целенаправленного движения объекта под действием внешних F
R
и управляющих F
U
сил в пространстве координат XYZ
Эта модель математиче-
ски описывается следующими
выражениями
0
)
,
,
(
)
,
,
(
~
z
y
x
z
y
x
(1)
)
(
1
)
(
1
)
(
1
2
2
2
Z
U
Z
R
Y
U
Y
R
X
U
X
R
F
F
m
dt
z
d
F
F
m
dt
y
d
F
F
m
dt
x
d
(2)
Запись (1) характеризует
целевое условие. Запись (2) –
система
дифференциальных
уравнений, описывающих дви-
жение объекта, отображаемого
материальной точкой.
Из характеристики дан-
ного модельного построения
очевидно, что при его переносе
в новую предметную область,
связанную с решением задач по
управлению
предприятиями,
встанет вопрос о выборе соста-
ва осей координат, о внесении в
модель моментов, связанных с
природой описываемого объек-
та, о том, что считать воздейст-
виями и т.п. Т.е. в первую оче-
редь встанет вопрос об интер-
претации идеи отображения по-
ложения объекта точкой в про-
странстве координат и идеи
отображения воздействия на
объект силой.
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
95
3. Интерпретация идеи ото-
бражения объекта точкой
в пространстве координат
Из рис. 1. видно, что
отображение
управляемого
движения объекта материаль-
ной точкой в пространстве ко-
ординат является основой для
построения моделей при реше-
нии задач динамики управляе-
мого механического движения.
Будучи перенесенным и интер-
претированным, этот момент
должен стать основой и для по-
строения моделей при решении
задач управления предприятия-
ми. При этом необходимо рас-
смотреть следующие вопросы:
Что значит отобразить
«положение предприятия» точ-
кой в пространстве координат?
Каковы основания для
выбора состава координат?
Вопрос о «материально-
сти» как характеристике точки
мы рассмотрим в следующем
разделе.
Ответ на первый вопрос
начнем с исследования идеи
отображения объекта точкой в
пространстве координат, с того,
в чем методический смысл ото-
бражения положения объекта
точкой.
Точкой в таких геомет-
рических построениях отобра-
жаются объекты, которые при
этом рассматриваются как не
имеющие ни формы, ни разме-
ров, ни природы. Т.е. в тех за-
дачах, которые решаются с по-
мощью таких средств отобра-
жения, эти характеристики мо-
делируемого объекта не имеют
значения.
Координаты – числа, ве-
личины, по которым определя-
ется положение точки в некото-
рой совокупности, например на
плоскости поверхности, в про-
странстве, на многообразии [8].
В
пространстве
координаты
представляют собой величины,
характеризующие независимые
геометрические измерения по-
ложения точки относительно
положения, принятого за ис-
ходное.
Чтобы понять смысл ме-
тода координат можно вспом-
нить, что уже в «Географии»
Птолемея (2 век нашей эры) ис-
пользовались и широта, и дол-
гота. Однако там они носили
смысл числовых характеристик
[8]. Характер методического
средства они обрели после ра-
бот Пьера Ферма и Рене Декар-
та, заложивших основы анали-
тической геометрии.
Методический смысл со-
стоит в том, что введение коор-
динат в механике не просто
«оторвало» нас от измерений
положения объекта в конкрет-
ных местных условиях непо-
средственно наблюдаемого фи-
зиологического
пространства.
Оно, образно говоря, перенесло
всю измерительную схему в аб-
страктное пространство, фор-
мирующееся в голове человека.
Это соотношение физиологиче-
ского и абстрактного простран-
ства также раскрыто А.А. Бо-
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
96
гдановым в работе «Эмпирио-
монизм» [3]. Система коорди-
нат «оформила» абстрактное
пространство у нас в голове. И
в нем стало возможным соотне-
сение измерений, выполненных
без возможности прямого визу-
ального согласования. Теперь
отражением положения объекта
стала не привязка измерения к
некоторому
непосредственно
наблюдаемому ориентиру, а ко-
ордината относительно абст-
рактной нулевой точки, суще-
ствующей только у нас в голо-
ве. И положение отображающей
точки в абстрактном простран-
стве координат, в отличие от
положения реального объекта
на местности в физиологиче-
ском пространстве, стало ха-
рактеризовать состояние объек-
та. Точка в пространстве ко-
ординат
приобрела
смысл
отображения состояния объ-
екта, определяемого по отно-
шению к достигаемой цели.
Система координат, в
которой точкой отображается
положение объекта, – это гео-
метрическая модель, характери-
зующая его состояние, и, одно-
временно, это модель, описы-
вающая то однозначное ощу-
щение, на основе которого мы
принимаем
решение.
Одно-
значность и конкретность, ко-
торая достигается при этом, яв-
ляется необходимым основани-
ем для того, чтобы принимать
однозначные и конкретные ре-
шения по управлению им. Ведь
когда мы принимаем некоторое
решение, то руководствуемся
некоторым единым внутренним
ощущением о состоянии управ-
ляемого объекта. И точка в про-
странстве координат – это спо-
соб модельного отображения,
воспроизводящий это ощуще-
ние. Вместе с тем, точка в сис-
теме координат - это модель,
которая поддержит нас при
управлении сложным объектом,
когда необходимо одновремен-
но контролировать много коор-
динат, когда без такой под-
держки мы можем неверно их
соотнести и принять ошибочное
решение.
Таким образом, положе-
ние объекта в системе коорди-
нат – это геометрическое ото-
бражение сочетания тех его ха-
рактеристик, которые важны
для принятия решения по целе-
направленному изменению его
состояния. И изменение этих
характеристик представляется
как изменение соответствую-
щих координат, что геометри-
чески выглядит как движение
отображающей точки в про-
странстве этих координат. Т.е.
движение к цели в пространстве
координат – это уже не пере-
мещение объекта в реально на-
блюдаемом
физиологическом
пространстве, а именно измене-
ние координат. Это и будет
обобщенной трактовкой движе-
ния к цели. С ее учетом фраза
«предприятие движется к цели»
становится понятийно опреде-
ленной.
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
97
Очевидно, что предло-
женная трактовка смысла то-
чечной модели является общей
как для управления в механике,
так и для управления предпри-
ятием. Поэтому ее мы будем
рассматривать как основание
для переноса и интерпретации
способа описания состояния
объекта точкой в пространстве
координат
на
проблематику
управления предприятием.
Переходя ко второму во-
просу, возьмем за основу то,
что состав измерений нам дол-
жен быть необходим и достато-
чен для фиксации факта дости-
жения цели, т.е. некоторого оп-
ределенного конечного состоя-
ния. Тогда, формулируя цели
предприятия, мы одновременно
определяем состав показателей,
по которым фиксируем ее дос-
тижение. Это становится осно-
ванием для определения раз-
мерности
соответствующего
пространства координат.
4. Интерпретация идеи ото-
бражения воздействия на объ-
ект силой
Здесь перед нами возни-
кают вопросы:
- Как отобразить «при-
роду» предприятия?
- Как отобразить воздей-
ствия,
которые
оказывают
влияние на предприятие и при-
водят к изменению его положе-
ния в пространстве координат?
В динамической модели
для описания способности вос-
принимать механическое воз-
действие, мы, кроме измерений
положения, придаем отобра-
жающей точке еще и характе-
ристику механической природы
объекта – массу. И тогда она
приобретает статус материаль-
ной точки – точки, в составе
характеристик которой отобра-
жение природы моделируемого
объекта.
Однако в случае с пред-
приятием мы имеем дело не с
механическим воздействием. И
можем говорить об «экономи-
ческой» точке. Но для этого не-
обходимо выяснить то, чем она
будет характеризоваться. Что в
данном случае сыграет роль
аналогичную массе у матери-
альной точки.
И
в
данном
случае
обобщение для переноса и ин-
терпретации этой идеи разрабо-
тано А.А. Богдановым [2]. Им
предложены
понятия
актив-
ность и сопротивление. Под ак-
тивностью он предложил рас-
сматривать способность всего
существующего оказывать воз-
действие. Противоположность
сопротивления активности от-
носительна: «… понятие «со-
противления», не является чем-
либо особым и самостоятель-
ным. Это та же активность, но
взятая с иной точки зрения —
как противопоставленная, дру-
гой активности. … категории
«активность» — «сопротивле-
ние» не только вполне соотно-
сительны, но и обратимы: вся-
кая активность есть сопротив-
ление для других активностей,
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
98
которым она противостоит, а
также и наоборот.
… элементы всякой ор-
ганизации, всякого комплекса,
изучаемого с организационной
точки зрения, сводятся к: ак-
тивностям-сопротивлениям».
К этому определению
добавим, что активность может
проявиться только на сопротив-
лении. Т.е. если рассматривае-
мый комплекс не обладает со-
противлением какой-то приро-
ды, то и оказание на него воз-
действия этой природы беспо-
лезно. Так материальная точка
«нечувствительна» к воздейст-
виям электрического характера.
В динамике масса играет
роль сопротивления механиче-
ской природы. И второй закон
Ньютона
a
m
F
, является
описанием того, как воздейст-
вие
F
, представляющее собой
активность, приводит к тому,
что материальная точка, обла-
дающая массой m, характери-
зующей ее способность к со-
противлению
механическому
воздействию (инертность), из-
меняет свою траекторию. И
именно способность к сопро-
тивлению (количественное зна-
чение m), сказывается на том,
насколько воздействующая на
материальную точку активность
изменяет траекторию.
И вот теперь мы можем
нарисовать аналогичную карти-
ну. Предприятие, которое мы в
пространстве координат обо-
значаем «экономической» точ-
кой e, характеризующей его
инертность
(сопротивление),
изменяет свою траекторию под
воздействием «экономических
сил» (активностей), как внеш-
них E
R
, так и порождаемых его
функционированием E
U
. Эту
картину можно отобразить сле-
дующими математическими за-
писями
0
)
(
)
(
~
r
r
(3)
)
(
1
...
)
(
1
)
(
1
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
2
n
U
n
R
n
n
U
R
U
R
E
E
e
dt
r
d
E
E
e
dt
r
d
E
E
e
dt
r
d
(4)
Здесь r – вектор, харак-
теризующий положение «эко-
номической» точки в простран-
стве координат размерности n, в
котором мы описываем состоя-
ние предприятия. Соответст-
венно
~
r - вектор, характери-
зующий целевую точку в этом
пространстве координат. Сле-
дует отметить, что «экономиче-
скую» точку мы также должны
рассматривать как векторную
величину, также имеющую раз-
мерность n.
Записи (3) и (4) могут
рассматриваться как основа для
формирования конкретных мо-
делей предприятий. Однако, в
отличие от исходных динами-
ческих моделей, характеризуе-
мых записями (1), (2), методи-
ческая схема их формирования
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
99
будет значительно сложнее. В
первую очередь это будет свя-
зано с концептуальной прора-
боткой модели. Именно в ходе
этого процесса проясняются
основания
для
определения
размерности n пространства ко-
ординат, о природе векторов
сопротивлений е и активностей
Е и остальные содержательные
моменты,
необходимые
для
формирования математической
модели и получения количест-
венных результатов. Т.е. речь
идет об исследовании с опреде-
ленными методическими осо-
бенностями, сущность которых
изложена в [9].
В качестве примера рас-
смотрим ситуацию, когда це-
лью выбрано достижение неко-
торого уровня капитализации
предприятия. В этом случае
достаточно двумерной системы
координат, по одной оси кото-
рой откладывается значение
этой величины, а по другой -
время. При этом мы устанавли-
ваем тот факт, что уровень ка-
питализации – величина «кине-
матическая». Из ее природы мы
не выясним того, что влияет на
динамику выбранного нами по-
казателя. Мы можем только за-
фиксировать ее изменение во
времени. Для динамического
описания необходимо введение
характеристики инертности –
сопротивления
изменению
уровня капитализации. И тут
обнаруживается, что такая ве-
личина не используется в эко-
номических описаниях. И ее
прояснение должно стать пред-
метом исследования, результа-
ты которого будут обладать
значительной новизной.
Заключение
Из представленных вы-
ше результатов видно, что
осознанное применение редук-
ции является продуктивным ис-
следовательским
приемом.
Осознанное
использование
подразумевает строгую интер-
претацию понятий и модельных
конструкций. В частности, кор-
ректная интерпретация модель-
ной конструкции, отображаю-
щей точкой управляемое дви-
жение объекта, может быть
весьма продуктивной при при-
менении для формирования мо-
дельных описаний
предпри-
ятий.
Кроме получения кор-
ректных модельных построений
в слабоформализованных об-
ластях знания, редукция позво-
ляет переносить постановки за-
дач исследований. Даже из не-
большого примера, приведен-
ного в конце, очевидно, что в
микроэкономике совершенно не
исследованы вопросы, объяс-
няющие динамику поведения
предприятий. Поэтому в пред-
ложенном модельном построе-
нии (3)-(4) пока не определено
именование
отображающей
точки, а используется условное,
взятое в кавычки.
Таким образом, полу-
ченные результаты показывают
необходимость
дальнейшего
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
100
развития предложенной редук-
ции знаний из динамики управ-
ляемого движения объектов в
область управления предпри-
ятиями.
Литература
1. Берталанффи Л. фон Общая теория систем – критический обзор
/Системные исследования (ежегодник) – М.: 1972
2. Богданов А.А. Тектология (Всеобщая организационная наука). - М.:
Финансы, 2003. – 496 с.
3. Богданов А.А. Эмпириомонизм – М.: Республика, 2003
4. Гурков И.Б. Стратегия и структура корпораций – М.: «Дело», 2006
5. Голдрат Э. М., Кокс Д. Цель (Процесс непрерывного совершенство-
вания) - Минск: Попурри, 2009.
6. Каплан Р., Нортон Д. Сбалансированная система показателей – М.:
ЗАО «Олимп-Бизнес», 2004
7. Кашкин В., Петрова Ю. В группе риска / «Эксперт», 2003 г. № 37
8. Математическая энциклопедия, т.3 – М.: «Советская энциклопедия»,
1982 г., с. 10
9. Никаноров С.П. Концептуализация предметных областей – М.: Кон-
цепт, 2009
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
101
УДК 621.315
Исследование параметров модели потока ошибок
в дискретных каналах связи
В. М. Артюшенко, д.т.н., профессор, зав. кафедрой ИТУС,
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования Московской области
«Королевский институт управления, экономики и социологии»,
г. Королев, Московская область
В статье рассмотрены вопросы, связанные с исследованием
параметров модели потока ошибок в дискретных каналах связи. По-
казано, что используя представленную методику, можно определить
закон распределения параметра импульсных помех на входе демодуля-
тора, принимая во внимание эмпирические характеристики помех вы-
деленных каналов связи.
Поток ошибок, каналы связи, система передача данных.
Большое количество как
отечественных, так и зарубеж-
ных работ посвящено исследо-
ванию потоков ошибок в реаль-
ных дискретных каналах, а так-
же изучению процесса возник-
новения помех в каналах связи.
Следует отметить, что до сих
пор не установлена взаимосвязь
между характеристиками сово-
купности мешающих факторов
и вызываемыми ими потоками
ошибок, которые в реальных
каналах имеют довольно слож-
ную структуру.
При построении моделей
потока ошибок в дискретных
каналах наряду с синтезом воз-
можен и другой подход, осно-
ванный на методах идентифи-
кации. По сравнению с синте-
зом идентификация в меньшей
степени связана с каким-либо
априорными допущениями о
характеристиках модулируемо-
го процесса, позволяет более
гибко приспосабливать модель
к их изменениям и вести на её
основе оценку характеристик
потоков ошибок в реальном
масштабе времени, что очень
важно, когда речь идёт о функ-
ционировании систем передачи
данных (СПД).
Разумеется, грань между
двумя указанными подходами к
разработке модели потока оши-
бок в какой-то мере условна:
идентификацию
можно
рас-
сматривать как особый вид син-
теза, и, наоборот, при синтезе
информация о характеристиках
Вопросы региональной экономики №1(6) 2011
102
случайного
процесса
может
быть получена на основе их из-
мерения (оценки) по реализаци-
ям. Следовательно, задача син-
теза нередко оказывается ча-
стью задачи идентификации,
понимаемой в широком смысле.
В свою очередь, синтез и
идентификация также могут со-
четаться и во многом дополнять
друг друга: синтез позволяет
теоретически определить мо-
дель по исходной информации в
общих чертах, но не учитывает
возможных текущих изменений
вероятностных
характеристик
канала,
идентификация
даёт
возможность более оперативно
реагировать на такие изменения
и, соответственно, корректиро-
вать модель. Однако без пред-
варительного знания результа-
тов синтеза, в особенности
структуры и размерности моде-
ли, процедура идентификации
может оказаться громоздкой,
длительной и труднореализуе-
мой.
Рассмотрим и проанали-
зируем результаты эксперимен-
тальных исследований пара-
метров модели потока ошибок в
каналах связи.
Часто
математическая
модель
источника
ошибок
строится на основании экспе-
риментальных
характеристик
самого потока ошибок, напри-
мер, функции распределения
интервалов между ошибками.
Недостатком такого построения
является тот факт, что не уста-
новлена связь с факторами,
приводящими
к
появлению
ошибок, модель получается не
гибкая по отношению к дина-
мике воздействия помех и ис-
кажений на передаваемое со-
общение.
Для определения качест-
ва канала передачи данных при
воздействии импульсных помех
на приемное устройство необ-
ходимо знать функции распре-
делений появления импульсных
помех с различной энергией
)
(
n
E
P
и интервалом следова-
ния
)
( t
P
[1, 2].
Поскольку основные ис-
точники импульсных помех со-
средоточены в линейном тракте
систем передачи данных, и
спектр этих помех значительно
шире полосы пропускания ка-
налов тональной частоты, мож-
но полагать, что спектральная
плотность импульсивного воз-
действия в полосе пропускания
канала равномерна.
То есть реакция канала
аналогична отклику приемного
тракта на поток импульсов слу-
чайной площади, равной пико-
вой спектральной плотности
импульсной помехи, поэтому
нет необходимости производить
анализ функции распределения
)
(
n
E
P
, а достаточно экспери-
ментально определить функцию
распределения амплитуд им-
пульсных помех
)
(
n
V
P
, так
как энергия импульсной помехи
будет пропорциональна квадра-
ту ее максимального напряже-
|