Приложение 6. Когнитивное моделирование
Когнитивные карты могут быть полезным инструментом для формирования и уточнения гипотезы о функционировании исследуемого объекта, рассматриваемого как сложная система.
Когнитивная карта представляет собой схему причинно-следственных связей системы. Обычно её представляют в виде знаково-ориентированного графа: множества вершин (точек), каждая из которых соответствует одному фактору или элементу изучаемой системы (ситуации, проблемы), соединенных дугами причинно-следственных связей: А В, где: А – причина, В - следствие.
Влияние факторов может быть положительным, когда увеличение (уменьшение) одного фактора приводит к увеличению (уменьшению) другого фактора, и отрицательным, когда увеличение (уменьшение) одного фактора приводит к уменьшению (увеличению) другого фактора. Характер влияния отображается на диаграммах соответственно знаками «+/-», которые ставятся рядом со стрелками.
Для характеристики степени влияния используются либо лингвистические переменные, оцениваемые экспертом, типа: «слабое влияние», «среднее», «сильное влияние», либо числовые коэффициенты. Например, если на карте имеется связь А—>B с весом +0,7 — это значит, что если величина фактора/параметра А возрастет на 100%, то величина фактора/параметра В возрастет (знак «+») на 70%.
Примеры когнитивных карт представлены на рисунках 6.1 – 6.5
Рис. 6.1. Когнитивная карта экономической ситуации [5].
Рис. 6.2. Когнитивная схема налоговой проблемы.
Рис. 6.3. Когнитивная карта продаж
Рис. 6.4. Когнитивная карта анализа проблемы потребления электроэнергии
Рис. 6.5. Когнитивная карта «Удовлетворенность жизнью»
При определении весов дуг ориентированный граф превращается в функциональный.
Для структуризации ситуации в системе исследователи подразделяют факторы (элементы) на различные группы, каждая из которых обладает определённой спецификой. Чаще всего выделяют следующие основные типы факторов:
По роли в формировании причинно-следственной связи:
причинные факторы;
факторы-следствия.
По характеру целевого воздействия:
целевые — изменения в нужную сторону которых следует добиваться;
управляющие (влияющие, рычаги воздействия) — факторы, которыми можно в определенных пределах управлять (изменять их значение);
ситуативные (факторы индикаторы)— отражающих/объясняющих развитие процессов в проблемной ситуации (системе, среде).
Факторы ситуации (или элементы системы):
внутренние (принадлежащие самому объекту управления и находящиеся под более или менее полным контролем руководства);
внешние (отражающие воздействие на ситуацию или систему внешних сил, которые могут не контролироваться или лишь косвенно контролироваться субъектом управления).
По важности:
базовые (воздействующие на ситуацию существенным образом, описывающие суть проблемы);
«избыточные» (малозначащие) факторы, «слабо связанные» с «ядром» базисных факторов.
На основе построенной когнитивной карты анализируются возможности управления ситуацией в системе. Здесь полезным оказывается выявление циклов обратной связи — т.е. замкнутых путей на графе. Так же как и сами связи, эти циклы могут быть положительными (усиливающими отклонение) и отрицательными (стабилизирующими). Японский ученый М. Маруяма назвал эти контуры соответственно морфогенетическими и гомеостатическими. Для грубой оценки характера цикла надо перемножить все знаки ребер пути. Если получился «+», то цикл является усиливающим, а если «–», то стабилизирующим. Такой анализ, однако, может быть ошибочным - много маленьких плюсов могут не «перевесить» один большой. Более точный анализ можно сделать, если использовать количественное выражение факторов.
В общих чертах моделирование с помощью когнитивных карт включает следующие этапы:
Выявление факторов, характеризующих проблемную ситуацию, развитие системы (среды). Например, суть проблемы неплатежей налогов можно сформулировать в факторах «Неплатежи налогов», «Собираемость налогов», «Доходы бюджета», «Расходы бюджета», «Дефицит бюджета» и др.
Выявление связей между факторами. Определение направления влияний и взаимовлияний между факторами. Например, фактор «Уровень налогового бремени» влияет на «Неплатежи налогов».
Определение характера влияния (положительное, отрицательное, +\-) Например, увеличение (уменьшение) фактора «Уровень налогового бремени» увеличивает (уменьшает) «Неплатежи налогов» - положительное влияние; а увеличение (уменьшение) фактора «Собираемость налогов» уменьшает (увеличивает) «Неплатежи налогов» - отрицательное влияние.
Определение силы влияния и взаимовлияния факторов (слабо, сильно) Например, увеличение (уменьшение) фактора «Уровень налогового бремени» «значительно» увеличивает (уменьшает) «Неплатежи налогов»
Окончательное построение когнитивной модели в виде функционального графа (Формализованное представление когнитивной карты в виде ориентированного графа).