Ильченко С.В.
Энтропия как количественная мера структурной организованности транспортной системы
Взгляд на экономику с точки зрения эффективности функционирования и развития транспорта и основных его подотраслей, составляет основу работ ведущих украинских и зарубежных исследователей. Такой подход обоснован и оправдан, что подтверждают результаты трудов [1-6]. Однако ускоренное развитие технологий, формирующее технологический мейнстрим, будет только набирать обороты, создавая «фоновые шумы» для четко выстроенных, понятных и принятых моделей развития.Информационные и коммуникационные сети всемирного масштаба еще больше увеличивают уровень сложности. Речь идет прежде всего о Teleworking, Telebanking и Teleshopping на виртуальных рынках, в фирмах, банках и магазинах, преодолевающих ограниченность времени и пространства. В области Electronic Commerce (электронной торговли) виртуально реализуются установления деловых контактов, обмен деловыми предложениями, а также трансакции. Всемирные сети, т. об., представляют собой открытые и самоорганизующиеся сложные системы с миллионами потребителей, с одной стороны, и лиц и организаций, осуществляющих предложение, - с другой. Нелинейная динамика этих сетей характеризуется повышением многообразия информации, но также и возможностью информационного хаоса. Такой хаотический характер экономических явлений создает большие проблемы для экономических агентов, которые вынуждены принимать решения, зависящие от непредсказуемого будущего [7].
Практика показывает, что чем чаще появляется событие при данных условиях наблюдения, тем выше степень его вероятности. На этом исходном положении основывается статистическая интерпретация вероятности, которая рассматривает не отдельные случайные события, а случайные события массового, повторяющегося характера. И хотя поведение отдельного элемента или некоторого ансамбля остается при этом случайным, но совокупное взаимодействие большого числа случайностей дает возможность оценить вероятность устойчивого поведения всего их ансамбля в целом. Т.о., именно в результате взаимодействия множества случайностей возникает определенная регулярность и устойчивость в поведении или функционировании совокупности или системы, которую называют статистической закономерностью [8].
Возвращаясь к транспортному комплексу, следует отметить, что рассмотрение его как сложного целостного организма на основе многообразия составляющих его систем и условий, определяющих их работу, предполагает следующее (рис. 2).
Поскольку при системном подходе внимание сосредотачивается на построении транспортного комплекса как целого, все компоненты рассматриваются в их взаимосвязи до того, как уточняется их сущность.
При этом использование системного подхода предполагает, что построение начинается с установления целей для всей системы в комплексе. Затем разрабатываются различные организационные структуры и компоненты, соответствующие друг другу в рамках этой системы.
Изучение транспортных систем как социально-экономических единиц, предпосылок и результатов их деятельности, изучение связей и отношений к другим социально-экономическим системами, а также их управляемость Рассмотрение транспортных систем Анализ отдельных процессов как особых технологических систем, прежде всего в отношении рационального использования производительных сил, а также отношение эффективного управления и развития такого производственного процесса происходящих внутри разных транспортно-технологических систем с целью определения оптимальных технико-экономических параметров этих процессов
Рис. 2. Этапы рационализации процесса управления транспортным комплексом на основе системного подхода
Критерии для определения всей совокупности компонентов составляют основу для выбора отдельных из них. Однако, с иерархическим ростом разнообразия элементной базы и структурного состава в системе, а также продолжительности желаемого прогноза, растет и ее сложность. В свою очередь, такое многообразие в управлении динамической транспортной системой, где главным выступает человеческий фактор, неотвратимо ведет к возникновению хаоса, обусловленного, прежде всего, наличием разных целей и ценностей. Любые системы без исключения содержат черты энтропии и антиэнтропии, или негэнтропии, т.е. черты беспорядка (хаоса) и порядка, неопределенности и определенности, неорганизованности и организованности [9]. Фактор энтропии как количественной меры неопределенности, беспорядка, дезорганизованности (хаоса) является всеобщим. В научной литературе предлагается несколько определений энтропии, однако относительно темы нашего исследования, остановимся на двух из них – определение энтропии как:
- меры неопределенности поведения любой системы;
- меры неопределенности информации, которая дает сведения о некоторой системе.
Однако, следует учитывать, что в мире не существует систем, в которых все события или элементы были бы абсолютно равновероятны или однородно распределены в пространстве. Естественно, что реальные системы имеют энтропию, расположенную между своим максимальным и минимальным значением. Гармоничное же значение должно выражаться соотношением хаоса и порядка и находиться между максимальным и минимальным значением энтропии. Для характеристики гармоничного состояния системы используется функция:
D = Н / (Нмакс.– Н) (1)
где Нхарактеризует меру неупорядоченности, хаотичности системы,
(Нмакс. -Н) — меру структурной организованности системы.
При этом устойчивость системы определяется отношениями значений меры порядка или беспорядка для соответствующих параметров по методу Фибаначи и "золотой пропорции". Установлено, что в феномене "золотой пропорции" (геометрическое отношение по "золотой пропорции" (2/3 = 0,618 и 1/3 = 0,382)) заключены не только фундаментальные пропорции, но и базисная метрика, способные гармонизировать многие технические, экономические, финансовые, социальные и другие отношения [10]. При этом энтропия равна количественной мере беспорядка только при постулате равновероятности событий. Что касается общего случая, то при неравновероятности событий энтропия равна сумме мер беспорядка и порядка.
Для того, чтобы иметь возможность сравнивать системы с разным набором элементов, введем категорию относительной энтропии:
Нотн.=Н / Нмакс. (2)
Определение величины Нмакс. целесообразно производить следующим образом:
Нмакс. = log2N (3)
где N - количество всех дискретных событий, элементов системы.
Деление интервала относительной энтропии в соотношении 0,382 : 0,618 является характеристикой гармонического состояния системы, ее энтропийно-гармонической нормой организации систем (ЭГНОС). Т.об., с этой точки зрения гармоничную систему можно определить как такую, для которой характеры ряд признаков, а именно:
- согласованная связанность, единство всех элементов системы;
- диалектическое единство и борьба противоположных начал – определенности и неопределенности, порядка и хаоса;
- мера, т.е. конкретное значение избыточности, соотношение уровня упорядоченности и дезорганизации системы;
- пропорциональность, выражаемое через стремление целостной самоорганизующейся системы в своей структуризации к значению «золотого сечения» порядка и хаоса;
- равновесие или баланс между порядком и беспорядком, между организованностью и дезорганизацией;
- рациональность и ясность как логичное, упорядоченное и организованное построение гармоничной системы;
- соответствие или уместность взаимосвязанности и гармоничного сочетания всех элементов в одну систему, где каждому отведена конкретная функция.
Список использованных источников
1. Буркинский Б. В., Котлубай А. М. Украина в ВТО: проблемы и перспективы развития // Экономика Украины. Киев: Пресса Украины, 2009. — Вып. 10 (567). — С. 76 — 87.
2. Бакаев А. А., Пирожков С. И., Евенко В. Л., Бакаев Л. А., Кутах Ю. Л. Международные транспортные коридоры Украины: сети и моделирование. — К.: КУЭТТ, 2003. — 493 с.
3. Примачев Н. Т. Экономические основы функционирования морского рынка транспортных услуг / Н. Т. Примачев и др. — Одесса: Артограф, 2004. — 320 с.
4. Цветов Ю. В. Основы организации транспортного обеспечения внешнеторговых связей Украины / Ю. В. Цветов и др. — К.: ОАО «ИКТП-Центр», 2000. — 276 с.
5. Чекаловец В. И. Эволюция мировой портовой системы и ее влияние на стратегию развития морских торговых портов Украины // Транспорт, 2003. — № 25-26 (245 — 246). — С. 61-66.
6. Кулаев Ю. Ф. Анализ транспортно-экономических связей Украины и оценка их эффективности / Ю. Ф. Кулаев, М. В. Воробьева // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів: Зб. наук. пр. — К.: НТУ, ТАУ, 2000. —. Віп. 10. — С. 150-154.
7. Майнцер К. Сложность бросает нам вызов в XXI веке: динамика и самоорганизация в век глобализации / Клаус Майнцер — Режим доступа к документу: http://spkurdyumov.narod.ru
8. Философия: Энциклопедический словарь / под ред. А. А. Ивина. — М.: Гардарики, 2004. — 1072 с.
9. Прангишвили И. В. Энтропийные и другие системные закономерности: Вопросы управления сложными системами / И. В. Прангишвили // Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова. — М.: Наука, 2003. — 428 с.
10. Подлесных В. И. Теория организации: [учебник для вузов]. / В. И. Подлесных. — СПб.: Издательский дом «Бизнес-пресса», 2003. — 336 с.