Моделирование и мониторинг потенциала конкурентоспособности объектов в социальной системы

В условиях рыночной экономики высшее образование превращается в отрасль народного хозяйства и регулируется общими законами спроса и предложения, хотя и с известной спецификой, обусловленной как характером предоставляемой услуги, так и высокой степенью вмешательства государства в рыночные процессы в данной сфере.

В России должны быть выработаны модели высшего профессионального, в том числе инженерного образования, которые в наибольшей мере отвечали бы ее нуждам, учитывали особенности общероссийской ситуации. На чисто практическом уровне высшим критерием эффективности любой образовательной системы можно считать ее вклад в решение национальных и региональных проблем в области экономики, политики и культуры. Чем глубже система образования войдет в структуры гражданского общества и государства, тем больше оснований ожидать, что такая система будет продуктивной с точки зрения именно этого общества и этого государства [1- 2- 3- 4- 5- 6].

Исходя из многочисленных официальных заявлений и материалов, таких как «Национальная доктрина образования в Российской Федерации» (одобрена постановлением Правительства РФ от 4 октября 2000 г. № 751) — Закон РФ от 10.07.1992 № 3266−1 (ред. от 17.07.2009) «Об образовании" — Федеральный закон от 22.08.1996 № 125-ФЗ (ред. от 02.08.2009) «О высшем и послевузовском профессиональном образовании" — Постановление Правительства РФ от 14 февраля 2008 г. № 71 «Об утверждении типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении)», разработанных в связи с данной реформой федеральными государственными органами, можно сказать, что перспективы высшего образования в России связываются с ее незамедлительным включением в Болонский процесс. Это потребует активных действий по осуществлению программы образовательной реформы, намеченной в Болонской декларации 1999 года, приведения российской системы высшего образования в соответствие с общеевропейскими стандартами и множества других шагов, сокращающих дистанцию между Россией и Европой. Предстоит, таким образом, вхождение России в общеевропейское пространство высшего образования, которое, как утверждают, начинает активно формироваться. Болонская декларация 1999 года и Болонский процесс считаются крупнейшими гуманитарными событиями рубежа XX — XXI веков, но чем глубже в них вникаешь, тем очевиднее становится, что это экономические процессы по преимуществу.

Организаторы Болонского процесса разработали стратегию, проникнутую заботой о росте европейской экономики, развитии бизнеса, об интересах работодателя. В перспективе на основе данного процесса спрос европейского работодателя на квалифицированных работников будет обеспечен более широким и разнообразным выбором специалистов — г выпускников высших учебных заведений, входящих в расширенное образовательное пространство. Что касается работодателя, то он всегда заинтересован в найме специалиста с наилучшей подготовкой и с наименьшими претензиями на заработок. Схема найма по этому принципу отработана на опыте США, Великобритании и других стран, где хороший профессионал, окончивший американский или английский университет, может быть вытеснен высококвалифицированным специалистом иностранцем, готовым работать за меньшую плату. Не случайно внедрение болонских институтов сопровождается разговорами о конкурентоспособности на рынке труда университетских выпускников так же, как и о конкуренции университетских дипломов [7- 8].

Расчеты, положенные в основу объединительного образовательного процесса, а также стимулы, согласно которым лучшие выпускники лучших университетов займут лучшие рабочие места, в какой бы точке общеевропейского образовательного пространства они ни находились, сохранят значение до тех пор, пока есть существенная разница в уровне оплаты труда в отдельных государствах, пока ведущим мотивом получения работы за рубежом является желание специалистов из стран с невысокими показателями экономического развития получить за свой труд больше, чем это возможно на родине. Но уже сегодня многие из таких стран находят возможности удержать у себя многих специалистов. Со временем, очевидно, эта тенденция продолжится. С ослаблением указанного мотива роль культурного, гуманитарного фактора при выборе места работы будет возрастать, по крайней мере, применительно к специалистам высшей квалификации, в которых одинаково нуждаются все страны. В предвидении этой перспективы высшее образование Европы должно развернуться в сторону национальных и региональных компонентов обучения студентов. Вузы обязаны учить молодых людей умениям осваивать культурные среды, как близкие, так и далекие специалисту [9- 10- 11].

Международный престиж России зависит не столько от того, с какой активностью она будет участвовать в международных движениях и организациях, как далеко она пойдет по пути интеграции, унификации и стандартизации, сколько от ее собственных экономических, политических и культурных успехов, достигнутых за счет способности общества самостоятельно решать свои проблемы, полагаясь на собственные ресурсы и идеи [12- 13].

В мировой практике применяются различные подходы к оценке качества работы вузов: репутационный, результативный и общий.

Репутационный подход использует экспертный механизм для оценки уровня профессиональных образовательных программ и учебных заведений в целом. Результативный основан на измерении количественных показателей деятельности вуза. Общий подход базируется на принципах «всеобщего управления качеством» (Total Quality Management, TQM) и требований к системам менеджмента качества Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) [14].

Сегодня вопрос применимости требований международного стандарта качества ISO 9001:2000 к вузам достаточно остро дискутируется в российской и зарубежной высшей школе. Существуют различные точки зрения. Наиболее сбалансированной и конструктивной представляется точка зрения об избирательном использовании требований стандарта ISO 9001:2000 в вузах (имеется в виду их учебная деятельность).

Требования стандарта ISO 9001:2000 в вузах применимы, в основном, к подготовке специалистов к профессиональной деятельности как более регламентированному процессу. Они мало пригодны к образованию в широком смысле слова как процессу формирования личности.

В последнее время на стандарт ISO 9000:2000 ориентируются те вузы, которые развивают свою предпринимательскую инновационную деятельность и стремятся завоевать на рынках образовательных услуг и наукоемкой продукции новые и более прочные позиции [15].

Следует отметить проблему совпадения европейских подходов к оценке качества высшего образования с новыми российскими критериями государственной аккредитации. Государственная аккредитация образовательных учреждений, в том числе вузов, введена в России с 1997 года на основании Закона РФ «Об образовании». Задачами госаккредитации, как известно, являются определение типа и вида образовательного учреждения, а также предоставление ему права выдачи документов об образовании государственного образца. Для вузов понятие государственной аккредитации тесно связано с понятием государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования РФ, устанавливающих минимальные требования к содержанию образования и уровню подготовки специалистов по соответствующим направлениям и специальностям.

В Европе нет, и вряд ли будут какие-либо образовательные стандарты в том виде, как они существуют у нас. Это серьезное отличие. Оно определяет разные подходы к оценке деятельности вузов у нас в стране и за рубежом. Однако в этом нет никакой трагедии. Для такой огромной и неравномерно развитой по регионам державы, как Россия, государственные образовательные стандарты совершенно необходимы для сохранения единого образовательного пространства и обеспечения академической мобильности. Другое дело, они должны стать рамочными и давать больше свободы вузам [16- 17- 18].

Высшие учебные заведения создают свои системы гарантий качества образования, основанные на соответствии их учебных программ, материальных ресурсов, научно-методического обеспечения, кадров и структуры управления определенным требованиям, предъявляемым со стороны общества, личности и государства [19].

Внутривузовская система оценки деятельности кафедр как основного подразделения вуза является составной частью комплексной системы управления. В ней заложены некоторые основные принципы всеобщего управления качеством, такие как развитие корпоративного сотрудничества, вовлечение, участие и мотивация сотрудников, ориентация на результат и достижение целей, уверенное руководство. Все эти принципы направлены на совершенствование управленческой деятельности университета. Так же эта система позволяет провести самооценку для получения всесторонней информации о деятельности кафедр.

Новые критерии для показателей госаккредитации (приказ Рособрнадзора от 30.09.2005 № 193) касаются в основном спектра образовательных программ вуза, защит диссертаций аспирантами, контингента обучающихся по программам, переподготовки и повышения квалификации, результатов научной деятельности вуза, обеспечения преподаваемых дисциплин учебно-методическими комплексами. Следует отметить, что именно с кафедр собирается вся необходимая информация для оценки аккредитационных показателей. По мнению таких академиков РАН, как профессор Садовничий В. А., профессор Федоров И. Б., члена-корреспондента РАН проф. Набойченко Э. С., президента «Российской академии образования» Никандрова Н. Д., вице-президента «Российской академии образования» Жураковского В. М., профессора Я. И. Кузьминова и многих других российских ученых кафедра является основной структурной единицей факультета, осуществляет учебную, методическую и научно-исследовательскую деятельность. Совместно с другими подразделениями вуза коллектив кафедры ведет подготовку студентов, аспирантов и докторантов, участвует в переподготовке и повышении квалификации работников других предприятий и организаций.

Очевидно, что рейтинг кафедр как ячейки вуза и объекта социальной системы, является существенной мотивацией при принятии управленческих решений. В таком случае необходима некоторая интегральная характеристика результативности кафедры, которая в работе названа потенциалом конкурентоспособности.

В настоящее время оценка деятельности кафедр слабо формализована, отсутствует единообразная номенклатура показателей, характеризующих деятельность кафедр. Отсутствуют математические модели, позволяющие достоверно анализировать динамику этих показателей и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений. Разрешению этих недостатков посвящена данная работа.

Конечной целью системы оценки результативности кафедр является совершенствование их работы, и, как следствие, повышение потенциала конкурентоспособности, чему способствует установление рейтинга, определяемого на основе анализа всех основных показателей кафедральной деятельности [20- 21- 22- 23- 24- 25- 26].

В то же время оценка деятельности кафедр слабо формализована, отсутствует единообразная номенклатура показателей, характеризующих деятельность кафедр. Отсутствуют математические модели, позволяющие достоверно анализировать динамику этих показателей и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений.

Поскольку вузы и их кафедры относятся к социальным системам или объектам социальных систем, то для исследования динамики их развития применяются методы системного анализа. В системном анализе находят органичное объединение теория и практика, наука и искусство, творческий подход и алгоритмичность действия, формализация и эвристика. Процедура, лежащая в основе системного анализа, позволяет создать динамическую модель объекта социальной системы и с ее помощью спланировать и организовать действия всех участников направленные на достижения конечной цели [27].

Цель работы. Повышение результативности многогранной деятельности кафедры вуза в осуществлении научно-образовательного и воспитательного процессах помощью математических моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки управленческих решений, разработанных на основе искусственных нейронных сетей.

Объект исследования. Объектом исследования являются кафедры вуза, как объекты социальной системы.

Предмет исследования. Предметом исследования являются закономерности и внутренние взаимосвязи в социальной системе.

Задачи исследования.

1. Исследование внутренних и внешних связей, а также параметров деятельности объектов социальной. системы на примере кафедры вуза.

2. Разработка математической модели потенциала-' конкурентоспособности кафедры на основе искусственной нейронной сети и ее адаптация к различным траекториям и уровням управления.

3-. Разработка алгоритмов вычисления потенциала конкурентоспособности на основе одно-, двухи трехслойных нейронных сетей при принятии управленческих решений в социальных системах — кафедра, факультет, вуз.

4. Экспериментальное определение рейтинга объекта социальной системы на примере кафедры вуза и их потенциала конкурентоспособности на основе мониторинга его текущего состояния.

5. Разработка программной реализации оценки потенциала конкурентоспособности объекта социальной системы с помощью информационно-аналитической системы.

Методы исследования. Достоверность. Методы исследования базируются на положениях теории искусственного интеллекта — искусственных нейронных сетях, а также экспертных оценках. Достоверность полученных результатов подтверждается экспериментальными исследованиями по определению рейтинга и потенциала конкурентоспособности кафедр вуза и полученной оценкой по итогам деятельности вуза за аккредитационный период.

Научная новизна. 1. Впервые предложено характеризовать внутренние свойства социальной системы комплексом численных показателей, образующих кластеры по ее наиболее значимым свойствам. 2. Динамика результативности кафедр описывается процессами аналогичными процессам, происходящими в искусственной нейронной сети. 3. Предложены математические модели в виде одно или многослойных нейронных сетей для различных траекторий управления. 4. Установлена взаимосвязь между уровнями управления кафедрой и группировкой соответствующих показателей ее деятельности.

Практическая значимость работы. Разработанные база данных, алгоритмы оценки потенциала конкурентоспособности кафедры и его мониторинг используется для динамической оценки результативности деятельности кафедр вуза, составления межкафедральных рейтингов, обеспечения интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений на разных уровнях: от заведующих кафедрами до административного аппарата вуза. Ведение единой электронной базы помогает в обеспечении системного управления, внесении своевременных корректирующих и предупреждающих действий.

На защиту выносятся:

1. Математические модели, характеризующие связи внутренних свойств в социальной системе с потенциалом конкурентоспособности и разработанные на основе искусственной нейронной сети (ИНС).

2. Структура нейронной сети и виды кластеров, формируемые в зависимости от траектории и уровня управления кафедрой: от заведующего кафедрой до администрации вуза.

3. Алгоритмы одно-, двухи трехслойных сетей для анализа состояния потенциала конкурентоспособности кафедр и принятия управленческих решений как на уровне кафедр и факультетов, так и на уровне служб и руководства университета.

4. Результаты исследований в виде математических моделей и алгоритмов, а также внутренних коммуникаций, необходимых для построения информационно — аналитической системы.

Объем и структура работы. Во введении обоснована актуальность проблемы и сформулированы цель и задачи исследования. В первой главе проведен анализ современных методик оценки деятельности объектов социальной системы на примере кафедры, вузов и обоснована постановка задач исследования. Вторая глава посвящена разработке базы данных оценки потенциала конкурентоспособности кафедры, разработке математической модели объектов социальной системы (кафедры), использующей искусственные нейронные сети (ИНС), выбору способа обучения ИНС. В третьей главе проведено обучение одно-, двухи трехслойного нейрона, проведен анализ полученных результатов. Четвертая глава посвящена разработке программной реализации оценки потенциала объекта социальной системы с помощью информационно-аналитической системы и ее описанию. В заключении сделаны выводы о проделанной работе.

В связи с этим диссертация выполнена на актуальную тему, а полученные результаты позволяют сделать следующие ВЫВОДЫ:

1. Предложенная в диссертации база данных, содержащая 37 показателей, принятых на основе экспертной оценки, достаточно полно характеризует результативность деятельности разнопрофильных кафедр как объектов социальной системы. База данных достаточно проста в наполнении, при развитой системе электронного документооборота позволяет осуществлять сбор информации в автоматическом режиме. Кроме того, по числу показателей на нее не накладываются ограничения, и в зависимости от целей управления объектами социальной системы номенклатура может совершенствоваться.

2. Установлено, что динамика результативности кафедры как объекта социальной системы описывается процессами, происходящими в искусственных нейронных сетях. Для соответствующих траекторий управления формируются соответствующие математические модели в виде одноили многослойных нейронных сетей.

Структура нейронной сети, количество кластеров определяются в зависимости от траектории и уровня управления объектами социальной системы.

3. Проведенные численные эксперименты показали возможности алгоритмов одно-, двухи трехслойных сетей как инструмента интеллектуальной поддержки для динамического анализа состояния потенциала конкурентоспособности объектов социальной системы и принятия управленческих решений, в том числе определять рейтинги не только кафедр, но и вузов.

4. Проведенный мониторинг потенциала конкурентоспособности кафедр вуза позволил определить их рейтинг, как по совокупности экспертных оценок, так и по критериям Рособрнадзора, что подтверждает адекватность предложенных математических моделей.

Предложенные алгоритмы интеллектуальной поддержки позволяют наблюдать динамику результативности кафедр, на основании чего руководители соответствующих уровней могут сделать выводы об их проблемах.

5. Использование разработанных математических моделей и алгоритмов, а также их программная реализация кафедрой «Мехатронные системы» в качестве эксперимента позволило ей не только занять ведущее место в рейтинге кафедр, но успешно пройти аккредитацию Рособрнадзора и агентства ЪоЧА (Германия) по программам бакалаврской и магистерской подготовки.