Экономические науки/Государственное регулирование экономики

к.э.н. Ильченко С.В.

Институт проблем рынка и экономико-экологических исследований НАНУ, Украина

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].

Сложность системы может быть интерпретирована не только через нелинейность развития событий, но и посредством определения огромного количества элементов, которым присущи большое число степеней свободы. Такое поведение не может быть предсказано или экстраполировано из прошлого. Детерминистическое описание отдельных элементов может быть заменено эволюцией распределений вероятности. Провести количественный анализ случайных событий, оценивая степень возможности их появления, можно с использованием математической теории вероятностей.

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.

Транспортный комплекс

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 / (Н_макс. – Н) (1)

где Н характеризует меру неупорядоченности, хаотичности системы,

(Н_макс. -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:

Н_отн. =Н / Н_макс. (2)

Определение величины Н_макс. целесообразно производить следующим образом:

Н_{макс. =} 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.