Когнитивная модель процессов обеспечения лекарственными препаратами в регионе

Когнитивное моделирование является одним из классов имитационного моделирования, в основе которого лежит построение и исследование когнитивной карты ситуации. Когнитивное моделирование позволяет работать с данными как качественного, так и количественного типа. Поэтому его достаточно удобно использовать при исследовании развития и функционирования социально-экономических систем [2].

Когнитивная карта – ориентированный граф, ребрам (и, возможно, вершинам) которого в соответствие поставлены веса. Задана матрица смежности W = [wi,j]nxn, где n – число вершин графа, wi,j– вес ребра между вершинами i и j. Вершина когнитивной карты - фактор, влияющий на развитие ситуации, называется концептом C , при этом ребра графа отображают причинно-следственные связи между концептами. Концепты могут оказывать различное влияние друг на друга: влияние может быть положительным (знак «+»), усиливающим фактор-следствие при усилении фактора-причины, и отрицательным (знак «-», когда усиление фактора причины ведет к ослаблению фактора-следствия). Сила влияния одного концепта на другой определяется весом соответствующего ребра, связывающего эти два концепта [1].

В данной работе когнитивное моделирование являлось инструментом для моделирования процессов обеспечения лекарственными препаратами в регионе. В качестве лекарственных средств выбраны наркотические средства и психотропные вещества (НСПВ).

В центре обеспечения НСПВ лежит определение потребности в данных лекарственных препаратах. Поэтому в качестве целевого фактора была выбрана потребность в НСПВ, также выделены следующие факторы: численность населения, общая заболеваемость, распространенность заболеваний, требующих обезболивания, объем финансирования, количество медицинских организаций в регионе, количество коек, расчетные нормативы. Весовые коэффициенты рассчитаны методом экспертных оценок, когнитивная карта представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Когнитивная модель процессов обеспечения лекарственными препаратами в регионе

Для дальнейшего моделирования необходимо рассмотреть механизм коллективного воздействия нескольких связей на фактор, т.е. случай, когда на одну вершину влияют несколько факторов. Такое воздействие описывается формулой:

X(t + 1) = WxX(t),                     (1)

где X(t + 1) - состояние факторов в момент времени t+1, W - матрица весовых коэффициентов, X(t) - вектор изменений факторов в момент времени t. Реализация данного механизма была произведена в Ecxel.

Рассмотрим следующие ситуации:

• 1.    Предположим, что рост населения составил 5%, а также кроме того повысился объем финансирования на 30%. При последовательном заполнении вектора изменений, можно заметить, что рост населения на 5% вызовет увеличение потребности на 1,7%, а при повышении финансирования на 30% в совокупности потребность увеличится на 11,9%. (Рисунок 2).

2. Рассмотрим вариант, согласно которому произошло увеличение заболеваемости на 15%. При задействовании данного фактора, изменения затрагивают и численность населения, и распространённость заболеваний, требующих обезболивания, и количество коек, и саму потребность в НС и ПВ (Рисунок 3).

Рисунок 2 – Изменение потребности НС и ПВ при изменении численности населения и объема финансирования

Рисунок 3 – Изменение потребности НС и ПВ при росте заболеваемости

Из рисунка 3 видно, что рост заболеваемости на 15% при совокупном изменении факторов вызывает рост потребности в НС и ПВ на 9,1%, затем еще на 4%, после чего спад на 2,8% до 10,4% на каком уровне и остается.

В заключение можно сказать, что построенная когнитивная модель позволяет оценить влияние изменения различных факторов на результатирующий фактор и смоделировать различные ситуации.