Типологія моделей і схема їх взаємозв’язку

 

Найчастіше в якості підстави для класифікації моделей береться вид мови, якою вони формулюються:
- змістовна модель формулюється на природній мові;
- формальна модель втілюється за допомогою одного або декількох формальних мов (наприклад, мов математичних теорій або мов програмування).
Якщо в природно-науковому середовищі моделювання нерідко вважають тільки математичним, то в гуманітарній сфері частіше використовуються змістовні моделі, яким і присвячується основна частина даного навчального посібника. Щоб розібратися у взаєминах моделей різного типу.
Будь-яка модель є в кінцевому рахунку моделлю об'єкта, фрагмента реальності (верхній рівень на зазначеній схемі). Спостерігаючи за об'єктом, індівід1 формує в голові якийсь уявний образ об'єкта, який будемо називати когнітивної моделлю. В даному випадку когнітологи використовують також термін "ментальна" модель, розуміючи під когнітивної моделлю модель взаємодії з об'єктом. У ряді робіт термін ментальна модель відноситься тільки до індивіда, а термін когнітивна модель використовується при описі інших видів когнітивних систем. Терміни "когнітивна" і "ментальна" модель поки не мають сталеної трактування, що пояснюється міждисциплінарним характером і дуже бурхливими темпами розвитку когнітології.
Формуючи когнітивну модель об'єкта, індивід, як правило, прагне відповісти напевні, конкретні питання, тому від нескінченно складної реальності відсікається всенепотрібне з метою отримання більш компактного і лаконічного опису об'єкта.Когнітивна модель об'єкта формується на основі "картини світу" індивіда - особливостей його сприйняття, установок, цінностей, інтересів. Прикладом когнітивних моделей можуть служити когнітивні карти.
Наступний етап моделювання - побудова змістовної моделі. При цьому не можнастверджувати, що ця модель є просто вербалізованих копією когнітивної моделі.Справа в тому, що когнітивна модель може містити елементи, які індивід не може або не хоче сформулювати. Можлива зворотна ситуація. Якщо змістовна модель сформульована кимось іншим або є продуктом колективної творчості, то їїінтерпретація, рівня розуміння, ступінь довіри по відношенню.

Побудова змістовної моделі дозволяє отримати нову інформацію про поведінку об'єкта, виявити взаємозв'язки і закономірності, які не вдається виявити при інших способах аналізу. Наприклад, когнітивні карти дозволяють оцінити дію контурів зворотного зв'язку та спрогнозувати результати різних впливів на об'єкт.
За функціональною ознакою змістовні моделі поділяються на описові, пояснювальні і прогностичні.
Описової моделлю можна назвати будь-яке опис об'єкта. Пояснювальні моделі покликані відповісти на питання, чому-небудь відбувається. Прогностичні моделі повинні описувати майбутнє поведінку об'єкта, тобто відповідати на питання, до яких змін призводить той чи інший вплив на досліджуваний об'єкт. Зауважимо, що прогностичні моделі зовсім не зобов'язані включати в себе пояснювальні моделі.Нерідко вдається отримати задовільний прогноз на основі емпіричних узагальнень, тобто використовуючи тільки дані описової моделі.
Концептуальною моделлю називається змістовна модель, при формулюванні якої використовуються теоретичні концепти і конструкти даної предметної області знання. У більш широкому сенсі під концептуальною моделлю розуміють змістовну модель, що базується на певній концепції або точки зору.

Формулювання концептуальної моделі нерідко є досягнення певного рівня абстрагування на шляху від попереднього опису об'єкта до його формальної моделі.
Концептуальні моделі втілюються або в чисто вербальної формі, або в змішаному вербально-візуальному представленні. Виділяють три види концептуальних моделей: логіко-семантичні, структурно-функціональні та причинно-наслідкові.
Типовим прикладом структурно-функціональної моделі є концептуальна модель системи маркетингу. Нагадаємо, що в методології Чекленда за кожною концептуальною моделлю стоїть певне бачення проблемної ситуації, яка лаконічно виражається ключовим визначенням.
Когнітивні карти можуть розглядатися як когнітивні моделі, але після візуалізації вони стають типовими представниками класу причинно-наслідкових моделей.

В процесі побудови, вивчення та вдосконалення змістовної моделі когнітивна модель безперервно модифікується і ускладнюється. У гуманітарних науках цикл моделювання на цьому зазвичай і закінчується, але в деяких випадках модель вдається формалізувати до такої міри, що стає можливим побудова і вивчення формальної моделі об'єкта.
У соціальних науках формальні моделі займають гідне, але відносно скромне місце в нижній частині схеми. Як видно формальні моделі в свою чергу діляться на дві групи: математичні та комп'ютерні.
Проводячи прикладні соціологічні дослідження, соціологи мимоволі змушені занурюватися у формальні математичні методи і моделі, займаючись вимірами, вибіркою, аналізом зібраних даних..
Створення формальної моделі дає можливість осягнути сутність досліджуваних соціальних явищ, виявити основні взаємозв'язки і закономірності. Використання формальних засобів аналізу дозволяє вивчити поведінку моделі, отримати нові, неочевидні результати. У будь-якому випадку результати формального моделювання використовуються для уточнення змістовної моделі і, головне, когнітивної моделі.
Розрізнення формальних та змістовних моделей досить традиційно, але навіщо весь час згадується когнітивна модель? Хіба не очевидно, що процес моделювання супроводжується певною розумовою діяльністю?
Когнітивний рівень необхідно враховувати, тому що в запалі концептуальних суперечок і за завісою високих абстракцій нерідко забувають найголовніше - рішення приймаються саме на основі когнітивної моделі (на прийняття рішень, звичайно, впливають також когнітивний стиль, інтереси, мотивація індивіда та інші фактори). Але в соціальних науках провідна роль когнітивних факторів обумовлена ​​тим, що когнітивні моделі є невід'ємною частиною соціальної реальності, більш того, вони багато в чому формують, конструюють саму реальність.
Елементи моделі. Елементами логіко-семантичної моделі є всі твердження і факти, включені в вербальне опис об'єкта. Аналіз такої моделі здійснюється засобами логіки з залученням знань, накопичених в даній предметній області.

При побудові структурно-функціональних моделей об'єкт зазвичай розглядається як цілісна система, яку слід розчленувати на складові частини, компоненти, елементи, підсистеми. Частини системи зв'язуються структурними відносинами, що описують підпорядкованість, логічну та тимчасову послідовність вирішення окремих завдань. Структурно-функціональні зв'язки доцільно візуалізувати у вигляді різного роду схем, карт і діаграм. За допомогою таких схем зручно аналізувати службову роль і призначення окремих підсистем по відношенню до цілого, оцінювати взаємозалежність окремих елементів.
Причинно-наслідкові моделі часто використовуються для пояснення і прогнозування поведінки об'єкта. На відміну від структурно-функціональних моделей вони орієнтовані в основному на опис динаміки досліджуваних процесів, при цьому час далеко не завжди враховується в явному вигляді. Справа в тому, що причинно-наслідкові відносини, що зв'язують елементи моделі, мають на увазі розвиток процесів і подій у часі. Елементами таких моделей можуть бути поняття, категорії, концепти, конструкти, показники, індикатори та змінні, що описують поведінку досліджуваного об'єкта. Елемент причинно-наслідкових змістовних моделей краще називати фактором (від лат. Factor - робить, що виробляє) - причиною, рушійною силою досліджуваних процесів і явищ. Термін "фактор" нагадує досліднику, що після розчленування об'єкта на частини і компоненти необхідні наступні операції:
виявлення головних взаємозв'язків;
визначення того, як зміна одних факторів впливає на інші компоненти моделі;
розуміння того, як буде в цілому функціонувати зібраний механізм, чи буде він адекватно описувати динаміку цікавлять дослідника параметрів.
Нерідко говорять про вивчення причинно-наслідкового механізму явища, відкидаючи при цьому все зайве і залишаючи тільки мінімальний набір чинників, взаємодія яких дозволяє зрозуміти пристрій і спрогнозувати поведінку досліджуваного об'єкта.
Говорячи про механізм явища, ми фокусуємо увагу на суті справи, проникаючи крізь поверхневу оболонку до ядра, серцевині даного явища. Поняття механізму нерідко використовується як метафора, апелює до чогось добре відомому і зрозумілому, наприклад до механічних аналогам, в тому числі найпростішим - колесу, гойдалок, важеля, пружині і т.д.

У будь-якому випадку механізм - це модель досліджуваного об'єкта, тому використання даного терміна не є обов'язковим, але нерідко виявляється корисним. Так, академік Т.І. Заславська, аналізуючи соціальний механізм трансформації російського суспільства, вважає, що "вивчення цього механізму дозволило б більш глибоко і системно пояснити рушійні сили, закономірності, етапи, досягнуті і ймовірні результати трансформації російського суспільства".
Постановка завдання. Завершальний етап формулювання змістовної моделі називають постановкою задачі1. Після постановки завдання можна переходити до етапу дослідження моделі, проведення експериментів, пошуку необхідної інформації і, нарешті, до розробки можливих альтернатив, рішень та вибору остаточного варіанта дій.
Основні етапи постановки задач при дослідженні систем, тут же відзначимо, що після постановки задач можливі два варіанти дій - вивчення моделі на змістовному рівні або подальша формалізація опису об'єкта і перехід до формальних методів дослідження.
Найбільш істотною частиною постановки завдань є формулювання цілей, до яких повинен прагнути досліджуваний об'єкт, а також визначення основних факторів моделі і обмежень. Поставити обмеження - значить визначити перелік можливих дій, допустимі і неприпустимі стану об'єкта. Обмеження можуть перешкоджати досягненню задуманих цілей.
Слід мати на увазі, що цілей або критеріїв функціонування об'єкта може бути декілька. Як правило, в процесі постановки завдання намагаються виділити один головний критерій, хоча на практиці це не завжди досяжно. Зауважимо, що наявність кількох критеріїв істотно ускладнює вибір рішення.
Якщо піддати поняття критерію і обмеження формального аналізу, то виявляється, що в багатьох випадках можна перетворити критерій в обмеження. Дійсно, якщо мета функціонування об'єкта полягає в досягненні найбільшого (максимального) значення деякого показника G, то на практиці досить задати планку F, яку цей показник повинен перевершити. Таким чином вдається від критерію максимізації показника G

перейти до пошуку рішення, що задовольняє умові G ≥ F.
Повернемося до завдань, вирішеним Р. Акофф.. Проблему вдалося вирішити за допомогою переходу підприємства з одного критерію функціонування - максимізації прибутку - до іншого критерію - рівномірності завантаження обладнання. Здавалося б, нічого складного. Слід лише враховувати, що жодному нормальному американцеві ніколи не спало б на думку відмовитися від максимізації прибутку.
Ще більш повчальний приклад конфлікту в автобусній компанії. В цьому випадку проблему дозволила нова схема організації процесу перевезень, при якій контролери в години пік працювали не в автобусах, а на зупинках.
У цьому прикладі ми маємо справу з суттєвим переглядом обмежень, пов'язаних з функціонуванням процесу перевезень. Область допустимих варіантів роботи докорінно розширена. Тут необхідно підкреслити одну особливість досліджуваних соціальних процесів - зміна критеріїв і обмежень вимагає згоди всіх зацікавлених сторін. Напевно шукане згоду народилося в довгих обговореннях, дискусіях, в процесі яких змінювалися погляди учасників, уявлення про цілі і допустимих межах. Таким чином, процес моделювання носив колективний, діалоговий характер, що є одним з ключових принципів методології "м'яких" систем.
На актуальність цього принципу для підвищення результативності соціологічних досліджень вказує також Е. Гідденс, говорячи про необхідність використання діалогічної моделі, що забезпечує процес комунікацій між соціологами, замовниками та іншими учасниками проблемної ситуації.
Чи існує набір правил, дотримання яких гарантує побудову хорошою моделі?Відповідаючи на подібне запитання, відомий американський вчений Р. Шеннон вказує, що "будь-який набір правил для розробки моделей в кращому випадку має обмежену корисність і може служити лише імовірно в якості каркаса майбутньої моделі чи відправного пункту в її побудові. Мистецтвом моделювання можуть оволодіти ті, хто володіє оригінальним мисленням, винахідливістю так само як і глибокими знаннями...

Не існує магічних формул для вибору змінних, параметрів, відносин, що описують поведінку системи, обмежень, а також критерії в ефективності моделі.
Поки ще не відомі чіткі рекомендації щодо того, які аспекти реальності повинні бути відображені в моделі, а що можна вважати несуттєвим. Істотну допомогу в розробці змістовної моделі може надати вивчення формальної моделі об'єкта. Розгляд об'єкта крізь призму формальної моделі допомагає уточнити формулювання, виявити відсутні елементи, прибрати все зайве.

Але побудова моделі є лише першою частиною процесу моделювання, не менш важлива й друга частина - вивчення моделі (оперування, експериментування). (додаток б)