GenderDeSegregationSchool

GenderDeSegregationSchool

	Description
GenderDeSegregationSchool

Аннотация

В данном проекте исследуется модель GenderDeSegregationSchool — агент-ориентированная модель, предназначенная для анализа процессов гендерной десегрегации в школьной системе. Модель воспроизводит изменение распределения педагогических кадров между образовательными учреждениями и позволяет проследить динамику представленности мужчин и женщин в профессии.

В основе модели лежит представление о том, что изменение кадрового состава образовательной системы происходит постепенно и определяется внутренними механизмами обновления структуры занятости.

С помощью экспериментов в среде NetLogo и анализа результатов исследуются:

• динамика изменения гендерного состава педагогических кадров;
• снижение уровня гендерной сегрегации между школами;
• изменение распределения мужчин и женщин в образовательной системе во времени.

Цель работы

1. Исследовать изменение гендерного распределения педагогических кадров во времени.
2. Оценить снижение уровня гендерной сегрегации между образовательными учреждениями.
3. Проанализировать устойчивость изменений структуры школьной системы.

Рабочие гипотезы

Гипотеза 1. Рост представленности женщин в школьной системе

H₀: доля женщин-учителей статистически не изменяется в процессе моделирования.

H₁: доля женщин-учителей увеличивается по мере развития модели.

Ожидание: должна подтвердиться H₁ — система демонстрирует постепенное увеличение представленности женщин.

Гипотеза 2. Снижение гендерной сегрегации

H₀: уровень распределения мужчин и женщин между школами остаётся неизменным.

H₁: распределение педагогических кадров становится более равномерным между образовательными учреждениями.

Ожидание: должна подтвердиться H₁ — различия между школами уменьшаются.

Модель

Модель GenderDeSegregationSchool реализована в среде NetLogo и относится к классу агент-ориентированных моделей.

Каждый агент моделирует отдельного участника образовательной системы (учителя), а совокупность взаимодействий формирует общую динамику изменения структуры кадров.

Моделирование позволяет наблюдать переход системы от более выраженной сегрегации к более равномерному распределению гендерных групп.

Инструменты и параметры модели

Инструменты

• Моделирование: NetLogo
• Анализ данных: Google Sheets / RAWGraphs
• Среда реализации: Поле цифровой дидактики (Digida)

Параметры среды

• начальное распределение педагогических кадров;
• количество образовательных учреждений;
• временной интервал моделирования;
• пространственное распределение агентов;
• правила обновления кадрового состава.

Параметры

Переменная	Значение	Описание
ticks	изменяемое	количество шагов моделирования
schools	фиксированное	количество школ
teachers	фиксированное	количество педагогов
initial-gender-ratio	определяется моделью	начальное соотношение мужчин и женщин

Собираемые данные

Переменная	Описание
ticks	количество прошедших шагов
count teachers	общее число педагогов
female share	доля женщин-учителей
male share	доля мужчин-учителей
gender balance	степень сбалансированности распределения
segregation level	уровень гендерной сегрегации
distribution by school	распределение кадров между школами

Как это работает

Инициализация: Создаётся система школ с заданным начальным распределением педагогических кадров по полу. Исходное состояние отражает существующее распределение мужчин и женщин в образовательной системе.

Обновление системы: На каждом временном шаге происходит изменение структуры кадрового состава: обновляется распределение педагогов между школами.

Изменение распределения: В результате последовательных изменений меняется представленность мужчин и женщин в отдельных образовательных учреждениях.

Повторение: Процесс продолжается в течение заданного количества временных шагов.

Результат: Модель демонстрирует динамику гендерной десегрегации и изменение структуры школьной системы во времени.

Эксперименты

Эксперименты проводятся в среде NetLogo.

Проведено два эксперимента:

• Анализ изменения гендерного распределения во времени.
• Анализ устойчивости распределения на разных этапах моделирования.

Эксперимент 1. Динамика гендерной десегрегации

Цель

Проверить:

• изменяется ли представленность женщин во времени;
• уменьшается ли уровень гендерной сегрегации между школами.

Настройки

Параметр	Значение
Начальное распределение	задаётся моделью
Длительность прогона	500 шагов
Число повторений	1
Сбор данных	каждые 100 шагов

Результаты

Начальное состояние (шаг 0)

В системе наблюдается неравномерное распределение педагогических кадров между школами. Гендерный состав отдельных учреждений отличается, присутствует выраженная сегрегация.

Состояние после 100 шагов

Начинаются первые изменения распределения кадров. Представленность женщин увеличивается, различия между отдельными школами становятся менее выраженными.

Состояние после 300 шагов

Система демонстрирует устойчивую тенденцию к перераспределению кадров. Распределение становится более сбалансированным, доля смешанного состава школ возрастает.

Состояние после 500 шагов

Наблюдается снижение уровня сегрегации: распределение педагогов становится более равномерным, структура системы стабилизируется.

График 1. Динамика гендерной десегрегации

График показывает постепенное снижение уровня сегрегации по мере увеличения времени моделирования. Наиболее интенсивные изменения происходят на ранних этапах, после чего темп изменений уменьшается.

График 2. Изменение доли женщин среди педагогов

На графике видно постепенное увеличение представленности женщин в образовательной системе. Рост наиболее заметен на ранних этапах моделирования, после чего система постепенно приближается к более устойчивому состоянию.

Выводы по эксперименту 1

Результаты показывают, что по мере развития модели происходит уменьшение гендерной сегрегации и увеличение доли женщин среди педагогов.

Это подтверждает гипотезу о постепенном формировании более сбалансированной структуры школьной системы.

Эксперимент 2. Влияние начального гендерного состава

Цель: Проверить влияние исходного соотношения мужчин и женщин на скорость и степень гендерной десегрегации.

Настройки

Параметр	Значение
Начальная доля женщин	20 %, 40 %, 60 %
Длительность прогона	500 шагов
Число повторений	3

Результаты

Для каждого сценария были проанализированы итоговое распределение кадров и уровень гендерной сегрегации.

При начальной доле женщин 20 % изменения происходят медленнее и итоговое распределение остаётся менее равномерным.

При 40 % наблюдается заметное снижение различий между школами.

При 60 % достигается наиболее сбалансированное распределение.

График 3. Уровень сегрегации при разных начальных условиях

График показывает, что увеличение начальной доли женщин связано со снижением итогового уровня сегрегации.

График 4. Скорость достижения устойчивого состояния

График показывает количество шагов моделирования, необходимое системе для достижения устойчивого распределения педагогических кадров при разных начальных условиях. Результаты демонстрируют, что при увеличении начальной доли женщин система стабилизируется быстрее. Это позволяет сделать вывод, что более сбалансированное исходное распределение способствует ускорению процессов гендерной десегрегации.

Выводы по эксперименту 2

В ходе второго эксперимента было установлено, что начальный гендерный состав системы влияет на скорость и результат процесса десегрегации.

При низкой начальной доле женщин изменения происходят медленнее, а итоговый уровень сегрегации остаётся выше. По мере увеличения доли женщин распределение кадров становится более равномерным, а система быстрее достигает устойчивого состояния.

Полученные результаты показывают, что более сбалансированные начальные условия способствуют снижению гендерных различий между школами и ускоряют формирование более равномерной структуры образовательной системы.

Общие выводы

Проведённое исследование на основе агент-ориентированной модели GenderDeSegregationSchool позволило проанализировать процессы изменения гендерного состава педагогических кадров и выявить особенности формирования более сбалансированной структуры школьной системы.

Результаты первого эксперимента показали, что по мере увеличения времени моделирования происходит постепенное снижение уровня гендерной сегрегации и увеличение представленности женщин среди педагогов. Наиболее интенсивные изменения наблюдаются на ранних этапах развития модели, после чего система постепенно приближается к устойчивому состоянию.

Результаты второго эксперимента показали, что характер изменений зависит не только от времени, но и от исходного распределения педагогических кадров. Более сбалансированное начальное соотношение мужчин и женщин способствует ускорению процессов перераспределения и позволяет системе достигать более низкого уровня сегрегации.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что изменение структуры образовательной системы происходит постепенно и определяется сочетанием временной динамики и стартовых условий. Даже при неизменных правилах функционирования системы возможно достижение более равномерного распределения кадров между школами.

Использование агентного моделирования показало свою эффективность как инструмента исследования социальных процессов, поскольку позволяет анализировать долгосрочные изменения структуры системы и выявлять закономерности, которые сложно наблюдать непосредственно в реальных условиях.

Итоговый вывод исследования

Проведённое моделирование показало, что процессы гендерной десегрегации в школьной системе развиваются постепенно и зависят как от времени функционирования системы, так и от её начального состояния.

По мере развития модели распределение педагогических кадров становится более сбалансированным, а различия между образовательными учреждениями уменьшаются.

Наиболее устойчивые результаты достигаются в условиях более равномерного исходного распределения мужчин и женщин.

Полученные результаты подтверждают возможность использования агент-ориентированных моделей для исследования процессов трансформации образовательных систем и анализа факторов, влияющих на изменение их структуры.

Ссылки

• Учебник "Introduction to Agent-Based Modeling" — Wilensky, Rand: [1]
• NetLogo: [2]
• NetLogo Web: [3]
• R Project for Statistical Computing: [4]
• RStudio: [5]
• Практикум по эконометрике (syllabus)

Автор работы

• Погорелов Ярослав

---