:

Кудрин Борис Иванович
Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (МЭИ), основатель ценологического направления в науке. Главный редактор журнала «Электрика».
Сайт: www.kudrinbi.ru

Гурина Роза Викторовна – представитель научной школы Б.И. Кудрина (ценологического направления) в г. Ульяновске. Научный интерес в ценологии: Педагогические ценозы. Применение закона рангового распределения в рейтинговой системе обучения и в оценке образовательных систем. Астрономические и физические ценозы. Научный руководитель студенческого семинара «Ранговый анализ систем»

 

РАНГОВЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ

Основоположником теории рангового анализа (РА) является профессор Московского энергетического института Б.И. Кудрин. Ядром теории рангового анализа является закон рангового распределения (ЗРР) – один из наиболее общих законов развития систем (технической, биологической, социальной и т.д.). Применением ЗРР в различных областях знаний занимается ценология. Ранговое распределение – это распределение W(r), являющееся результатом ранжирования. При ранжировании объекты (особи) системы располагаются в порядке убывания исследуемого параметра W, при этом каждому объекту присваивается ранговый номер r = 1, 2, 3 и т.д. Затем строится график зависимости W от рангового номера r. Распределение имеет вид гиперболы и называется Н-распределением:

(1)

где А – максимальное значение параметра W объекта с рангом r =1, т.е. в первой точке; r – ранговый номер особи (1,2,,3….) в порядке убывания W; b – ранговый коэффициент, характеризующий степень крутизны гиперболы (для технических систем параметр b находится в пределах 0,5 £ b £ 1,5).

 

Основоположник ценологии Б.И. Кудрин перенес понятия «ценоз», «особь», «популяция», «вид» из биологии в технику. Ценоз – это сообщество или многочисленная совокупность особей, подчиняющаяся ЗРР Особенностью всех ценозов является подчиненность гиперболическому ЗРР или распределению Ципфа. Количество особей в ценозе составляет мощность популяции.

В технике «особи» – отдельные технические изделия, а многочисленную совокупность технических изделий или их параметров называют техноценозом (www kudrinbi.ru.). Вид – совокупность особей, образующих группу, обладающую рядом общих (морфиофизиологических, технических, физических и т.д.) признаков, общих качественных и количественных характеристик, что определяет однородность и обособленность группы. Вид – основная структурная и классификационная единица в систематике РА.

Если в качестве ранжируемой величины берется какой-либо параметр особи, распределение называется параметрическим.

Если в качестве параметра берется мощность популяции (численность особей, составляющий вид в ценозе), то в этом случае распределение называется ранговым видовым. То есть в ранговом видовом распределении ранжируются виды, при этом вид является особью.

Методики построения ранговых распределений и их последующее использование в целях оптимизации ценоза составляют основной смысл рангового анализа (ценологического подхода). Процедура оптимизации системы (ценоза) состоит в сравнении идеальной кривой с реальной, после чего делают вывод: что практически нужно сделать в ценозе, чтобы точки реальной кривой стремились лечь на идеальную кривую, то есть определяются способы, средства, механизмы улучшения ценоза (устранения аномальных отклонений).

Чем ближе экспериментальная кривая распределения приближается к идеальной кривой вида (1), тем устойчивее система. Любые отклонения свидетельствуют о том, что нужна либо номенклатурная оптимизация (целенаправленное удаление аномальных особей), либо параметрическая оптимизация (улучшение параметров аномальных особей). Наши исследования показали, что реальное Н-распределение педагогических ценозов может отличаться от идеального следующими отклонениями:

1) некоторые экспериментальные точки выпадают из идеального распределения;
2) экспериментальный график не является гиперболой;
3) экспериментальная кривая, в целом, имеет характер Н-распределения но по сравнению с теоретической, имеют «горбы», «впадины» или «хвосты».

В наших работах на большом статистическом материале показано, что закон рангового распределения справедлив для педагогических систем. Педагогические системы (школьные и студенческие классы и группы, коллективы) представляют собой ранговые системы, подчиняющиеся гиперболическому закону рангового распределения. Применение рангового анализа (РА) в педагогике разрабатывается в направлениях:

1) применение рангового анализа в целях оптимизации педагогических процессов и систем;
2) использование прогностических возможностей рангового анализа для педагогических систем и процессов;
3) возможность использования рангового анализа в технологии оценки и контроля качества образования в образовательных учреждениях (идеальное гиперболическое Н- распределение для системы является эталоном, относительно которого можно судить о качестве системы или процесса);
4) применение рангового анализа для определения валидности тестовых, контрольных, олимпиадных заданий, в том числе заданий ЕГЭ.

Недостатком педагогики как науки является отсутствие в ней математических методов. Использование закона рангового распределения приближает педагогику к сильной версии науки. В настоящее время в мировой науке нет исследований, посвящённых применению закона рангового анализа к педагогическим системам и процессам, кроме наших исследований, благодаря которым педагогическая теория дополнена ценологическим подходом.

Ранговый анализ давно (более 30 лет) успешно применяется в технической области знаний. Ранговый анализ апробирован также в биологиче­ской, социальной, экономической областях знаний (www. kudrinbi), но в областях астрономии и физики разработан недостаточно, хотя в некоторых работах показана применимость ЗРР к некоторым космическим системам. Поэтому область наших интересов и разработок по применению рангового анализа, кроме педагогики, простирается также на астрономию и физику, то есть на изучение астрономических и физических ценозов.

В настоящее время создаются предпосылки для формирования целостной научной картины мира на основе идей глобального эволюционизма и самоорганизации систем, включающей достижения естествознания, общественных и технических наук. Картина мира, основанная на теории глобального эволюционизма характеризуется переходом к изучению этого мира, опираясь на целостные образования – ценозы различной природы.

 
При использовании материалов ссылки обязательны.
Все права защищены © Гурина Р.В., 2011.
E-mail: gurinarv@yandex.ru