Когнитивный анализ, когнитивные модели

Кроме того, предполагается, что эксперт может судить о номенклатуре факторов, сообразуясь со своими субъективными представлениями. Так, «Фундаментальный» анализ финансовых ситуаций, близкий по некоторым параметрам к когнитивному анализу, базируется на  наборе базисных факторов (финансово-экономических показателей) - как макроэкономических, так и более низкого порядка, как долгосрочных, так и краткосрочных. Эти факторы, в соответствие с «фундаментльным» подходом определяются на основе здравого смысла³⁵.

Таким образом, единственный вывод, который можно сделать относительно процесса выявления факторов, заключается в том, что аналитик, преследуя эту цель, должен руководствоваться уже готовыми знаниями разных социально-экономических наук, занимающихся конкретным изучением разнообразных систем, а также своим опытом и интуицией.

6.2. Два подхода  к выявлению связей между факторами

Для отображения характера  взаимодействия факторов используются позитивный и нормативный подходы.

Позитивный подход основывается на учете объективного характера взаимодействия факторов и позволяет провести дуги, приписать им знаки (+ / -) и точные веса, то есть отразить характер этого взаимодействия. Этот подход применим в том случае, если взаимосвязь факторов может быть подвергнута формализации и выражена математическими формулами, устанавливающими точные количественные взаимосвязи.

Однако далеко не все  реальные системы и их подсистемы описываются теми или иными математическими  формулами. Можно сказать, что формализованы  лишь некоторые частные случаи взаимодействия факторов. Более того, чем сложнее система, тем менее вероятность её исчерпывающего описания посредством традиционных математических моделей. Это связано прежде всего с фундаментальными свойствами нестабильных, слабоструктурированных систем, описанными в пункте 1. Поэтому позитивный подход дополняется нормативным.

Нормативный подход основывается на субъективном, оценочном восприятии взаимодействия факторов и его использование также позволяет приписать дугам веса, т. е. отразить силу (интенсивность) взаимодействия факторов. Выяснение влияний факторов друг на друга и оценки этих влияний опираются на «прикидки» эксперта и выражаются в количественном виде с помощью шкалы [-1,1] или лингвистическими переменными типа «сильно», «слабо», «умеренно» ³⁶. Иначе говоря, при нормативном подходе перед экспертом стоит задача интуитивно определить силу взаимовлияния факторов, основываясь на своих знаниях о качественной взаимосвязи.

Кроме того, как уже упоминалось, эксперту требуется определить отрицательный или положительных характер влияния факторов, а не только силу влияния. При осуществлении этой задачи, очевидно, возможно использование двух означенных выше подходов.

6.3.Примеры  выделения факторов и связей  между ними 

Приведём некоторые примеры, использующиеся исследователями для иллюстрации выделения факторов и установления связей между ними.

Так, В.  Максимов, С. Качаев и Е. Корноушенко  для построения когнитивной модели процессов, происходящих в кризисной  экономике, выделяют следующие базовые  факторы: 1. Валовый внутренний продукт (ВВП); 2. Совокупный спрос; 3. Инфляция; 4. Сбережения; 5. Потребление; 6. Инвестиции; 7. Государственные закупки; 8. Безработица; 9. Предложение денег; 10. Государственные трансфертные платежи; 11. Государственные расходы; 12. Государственные доходы; 13. Дефицит государственного бюджета; 14. Налоги; 15. Неплатежи налогов;16. Ставка процента; 17. Спрос на деньги³⁷.

В. Максимов, Е. Гребенюк, Е. Корноушенко в статье «Фундаментальный и технический анализ: интеграция двух подходов» приводят ещё один пример выявления факторов и раскрывают характер связей между ними: «Важнейшими экономическими показателями, оказывающими влияние на рынок акций США и Европы, являются: валовый национальный продукт (ВНП), индекс производственной продукции (ИПП), индекс потребительских цен (ИПЦ), индекс производственных цен (ИПрЦ), уровень безработицы, цена на нефть, курс доллара… Если рынок растет и экономические показатели подтверждают стабильное развитие экономики, то можно ожидать дальнейшего роста цен… Акции повышаются в цене, если прибыли компании растут и есть перспектива их дальнейшего роста… Если реальные темпы роста экономических показателей расходятся с ожидаемыми, то это приводит к панике на фондовом рынке и к его резким изменениям. Изменение валового национального продукта в норме составляет 3-5% в год. Если годовой рост ВНП превышает 5%, то это называют экономическим бумом, который в итоге может привести к обвалу рынка. Изменение ВНП можно предвидеть по изменениям индекса производственной индустрии. Резкое увеличение ИПП указывает на возможный рост инфляции, который приводит к падению рынка. Рост ИПЦ и ИПрЦ и цен на нефть также приводит к падению рынка. Высокий уровень безработицы в США и в Европе (свыше 6%) вынуждает федеральные службы понижать ставку банковского процента, что приводит к оживлению экономики и подъему цен акций. Если безработица уменьшается постепенно, то рынок на эти изменения не реагирует. Если уровень ее резко падает и становится меньше ожидаемого значения, то рынок начинает падать, потому что резкое уменьшение безработицы может увеличить сверх ожидаемого уровень инфляции» ³⁸.

6.4. Проблема  определения силы воздействия  факторов

Итак, важнейшая проблема когнитивного моделирования – выявления весов дуг графа – то есть количественная оценка взаимовлияния или влияния факторов. Дело в том, что когнитивной подход применяется при исследовании нестабильной, слабоструктурированной среды. Напомним, что её характеристики: изменчивость, трудноформализуемость, многофактрность и т.д. Такова специфика всех систем, в которые включены люди. Поэтому неработоспособность традиционных математических моделей во многих случаях – это не методологический порок когнитивного анализа, а фундаментальной свойство предмета исследования³⁹.

Таким образом, важнейшей особенностью большинства изучаемых в теории управления ситуаций является наличие в них мыслящих участников, причем каждый из которых по-своему представляет ситуацию и принимает те или иные решения, исходя из «своего»  представления. Как отметил Дж. Сорос в своей книге «Алхимия финансов», «когда в ситуации действуют мыслящие участники, последовательность событий не ведет напрямую от одного набора факторов к другому; вместо этого она перекрестным образом... соединяет факторы с их восприятиями, а восприятия с факторами». Это приводит к тому, что «процессы в ситуации ведут не к равновесию, а к никогда не заканчивающемуся процессу изменений»⁴⁰. Отсюда следует, что достоверное предсказание поведения процессов в ситуации невозможно без учета оценки этой ситуации ее участниками и их собственных предположений о возможных действиях. Эту особенность некоторых систем Дж. Сорос назвал рефлексивностью.

Формализованные количественные зависимости факторов описываются разными формулами (закономерностями), зависящими от предмета исследования, то есть от самих факторов. Однако, как уже упоминалось, построение традиционной математической модели не всегда возможно.

Проблема  универсальной формализации взаимовлияния факторов до сих пор не решена и вряд ли когда-либо будет решена.

Поэтому необходимо смириться  с тем, что далеко не всегда возможна описание связей факторов математическими формулами т.е. далеко не всегда возможна точная количественная оценка зависимостей⁴¹.

Поэтому в когнитивном моделировании при оценке весов дуг, как упоминалось, часто применяется учет субъективного мнения эксперта⁴². Основная задача при этом – компенсировать субъективность и искажение оценок посредством разного рода процедур верификации.

При этом обычно недостаточно одной проверки оценок эксперта на непротиворечивость. Главная цель процедуры обработки  субъективных мнений эксперта – помочь ему отрефлексировать, более чётко  осознать и систематизировать свои знания, оценить их непротиворечивость и адекватность реальности.

В процессе извлечения знаний эксперта происходит взаимодействие эксперта - источника знаний - с когнитологом (инженером по знаниям) или с компьютерной программой, что позволяет проследить за ходом рассуждения специалистов при принятии решений и выявить структуру их представлений о предмете исследования⁴³.

Более детально процедуры  проверки и формализации знаний эксперта раскрываются в статье А.А. Кулинича  «Система когнитивного моделирования “Канва”»⁴⁴.

7. Проверка  адекватности модели

Исследователями предложено несколько формальных процедур проверки адекватности выстроенной модели⁴⁵. Однако, поскольку модель строится не только на формализованных отношениях факторов, математические методы проверки ее правильности не всегда дают точную картину. Поэтому исследователи предложили своего рода «исторический метод» проверки адекватности модели. Иначе говоря, разработанная модель какой-либо ситуации применяется к подобным ситуациям, существовавшим в прошлом и динамика которых хорошо известна⁴⁶. В том случае, если модель оказывается работоспособной (то есть выдаёт прогнозы, совпадающие с реальным ходом событий), она признаётся правильной. Конечно же, не один из метод верификации модели в отдельности не является исчерпывающим, поэтому целесообразно применение комплекса процедур проверки правильности.

8. Использование  когнитивной модели

8.1. Применение  когнитивных моделей в системах  поддержки принятия решений

Главное назначение когнитивной  модели – помочь эксперту в процессе познания и соответственно выработки правильного решения. Поэтому когнитивный подход используется в системах поддержки принятия решений.

Когнитивная модель визуализирует и упорядочивает  информацию об обстановке, замысле, целях  и действиях. При этом визуализация выполняет важную когнитивную функцию, иллюстрируя не только результаты действий субъекта управления, но и подсказывая ему способы анализа и генерирования вариантов решений⁴⁷.

Однако когнитивная  модель служит не только для систематизации и «прояснения» знаний эксперта, но и для выявления наиболее выгодных «точек приложения» управляющих воздействий субъекта управления⁴⁸. Иначе говоря, когнитивная модель объясняет, на какой фактор или взаимосвязь факторов необходимо воздействовать, с какой силой и в каком направлении, чтобы получить желаемое изменение целевых факторов, то есть чтобы добиться цели управления с наименьшими затратами.

Управляющие воздействия  могут быть кратковременными (импульсными) или продолжительными (непрерывными), действующими вплоть до достижения цели. Возможно и совместное использование импульсных и непрерывных управляющих воздействий⁴⁹.

При достижении заданной цели сразу  же встает задача удержания ситуации в достигнутом благоприятном состоянии до тех пор, пока не появится новая цель. В принципе, задача удержания ситуации в требуемом состоянии не отличается от задачи достижения цели⁵⁰.

Комплекс взаимосвязанных  управляющих воздействий и их логичная временная последовательность составляют целостную стратегию  управления (модель управления).

Применение  разных моделей управления может  привести к разным результатам. Здесь важно уметь предсказать, к каким последствиям приведёт, в конечном итоге, та или иная управленческая стратегия.

Для разработки такого рода прогнозов используется сценарный подход (сценарное моделирование) в рамках когнитивного анализа. Иногда сценарное моделирование называют «динамическое имитационное моделирование».

Сценарный подход представляет собой своего рода «разыгрывание» разных вариантов развития событий  в зависимости от избранной модели управления и поведения непредсказуемых факторов. Для каждого сценария выстраивается триада «исходные предпосылки - наше воздействие на ситуацию - полученный результат»⁵¹. Когнитивная модель в этом случае позволяет учесть весь комплекс эффектов управляющих воздействий для разных факторов, динамику факторов и их взаимосвязей при разных условиях.

Таким образом, выявляются все возможные варианты развития системы и вырабатываются предложения по поводу оптимальной  стратегии управления для реализации желаемого сценария из возможных⁵².

Исследователи довольно часто включают сценарное моделирование в число этапов когнитивного анализа или же рассматривают сценарное моделирование как дополнение к когнитивному анализу.

Если суммировать  и обобщить мнения исследователей относительно стадий сценарного моделирования, то в самом общем виде этапы сценарного анализа можно представить следующим образом.

1. Выработка  цели управления (желаемого изменения  целевых факторов).

2. Разработка  сценариев развития ситуации  при применении разных стратегий  управления.

3. Определение достижимости поставленной цели (реализуемости сценариев, ведущих к ней); проверка оптимальности уже намеченной стратегии управления (если таковая имеется); выбор оптимальной стратегии, соответствующей наилучшему, с точки зрения поставленной цели, сценарию.

4. Конкретизация  оптимальной управленческой модели  – разработка конкретно-практических  рекомендаций руководителям. Эта  конкретизация включает в себя  выявление управляющих факторов (посредством которых можно влиять  на развитие событий), определение силы и направленности управляющих воздействий на управляющие факторы, предсказание вероятных кризисных ситуаций вследствие влияния непредсказуемых внешних факторов и т.п.

Следует заметить, что этапы сценарного моделирования  могут меняться в зависимости  от объекта исследования и управления.