Проявление в структуре целей закономерности целостности

В иерархической структуре закономерность целостности (эмерджентности) проявляется на любом уровне иерархии. Применительно к структуре целей это означает, что, с одной стороны, достижение цели вышестоящего уровня не может быть полностью обеспечено достижением подчиненных ей подцелей, хотя и зависит от них.

С другой стороны, потребности, программы (как внешние, так и внутренние) нужно исследовать на каждом уровне структуризации, и получаемые разными людьми расчленения подцелей в силу различного раскрытия неопределённости могут оказаться разными, т.е. разные личности могут предложить разные иерархические структуры целей и функций, даже при использовании одних и тех же принципов структуризации и методик.

Закономерности формирования иерархических структур целей. Учитывая, что наиболее распространенным способом представления целей в системах организационного управления являются древовидные иерархические структуры («деревья целей»), приведем некоторые рекомендации по их формированию:

■ Формирование древовидных иерархий целей основывается на двух подходах а) формирование структур «сверху» — методы структуризации, декомпозиции, целевой или целенаправленный подход; б) формирование структур целей «снизу» — морфологический, лингвистический, тезаурусный, терминальный подход; на практике обычно эти подходы сочетаются;

■ цели нижележащего уровня иерархии можно рассматривать как средства для достижения целей вышестоящего уровня, при этом они же являются целями для уровня нижележащего по отношению к ним (свойство «двуликого Януса»); поэтому в реальных условиях одновременно с использованием философских понятий «цель», «подцель», удобно разным уровням иерархической структуры присваивать различные названия, типа «направления», «программы», «задания», «задачи» и т.п.);

■ в иерархической структуре по мере перехода с верхнего уровня на нижний происходит как бы смещение рассмотренной выше «шкалы» от цели-направления (цели-идеала, цели-мечты) к конкретным целям и функциям, которые на нижних уровнях структуры могут выражаться в виде ожидаемых результатов конкретной работы с указанием критериев оценки ее выполнения, в то время как на верхних уровнях иерархии указание критериев может быть либо выражено в общих требованиях (например, «повысить эффективность»), либо вообще не приводится в формулировке цели;

■ для того чтобы структура целей была удобной для анализа и организации управления, к ней рекомендуется предъявлять некоторые требования: расчленение на каждом уровне должно быть соразмерным, а выделенные части логически независимыми; признаки декомпозиции (структуризации) в пределах одного уровня должны быть едиными; число уровней иерархии и число компонентов в каждом узле должно быть (в силу гипотезы Миллера или числа Колмогорова) К =7 ± 2. Эти требования не всегда совместимы, и на практике нужно искать компромиссы;

■ процесс развертывания обобщенной цели в иерархической структуре, в принципе, может быть бесконечным, однако на практике ситуация иная: во-первых, в силу гипотезы Миллера число уровней иерархии следует ограничить до 5—7, а во-вторых, на каком-то уровне возникает потребность изменить «язык» описания подцелей и для того чтобы не создавать сложностей при восприятии структуры, целесообразно считать одним «деревом цели» ту часть структуры, которая может быть сформирована в терминах одного «языка» (политического, экономического, инженерного, технологического и т.п.); иными словами, возникает потребность в стратифицированном представлении структуры целей.

Лекция 6. Проблема принятия решения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ МОДЕЛЬ И МОДЕЛИРОВАНИЕ. Классификация методов моделирования систем.

ПРОБЛЕМА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ (ППР). В любой сфере деятельности человек принимает решения. В тех случаях, когда решение задачи базируется на законах физики, химии и других фундаментальных областей знаний или когда задача может быть поставлена в терминах конкретного класса прикладных задач, для которого разработан соответствующий математический аппарат, применять термин «проблема принятия решения» нет необходимости.

Потребность в этом термине возникает в тех случаях, когда задача настолько усложняется, что для ее постановки и решения не может быть сразу определен подходящий аппарат формализации, когда процесс постановки задачи требует участия специалистов различных областей знания. Это приводит к тому, что постановка задачи становится проблемой, для решения которой нужно разрабатывать специальные подходы, приемы, методы. В таких случаях возникает необходимость определить область ППР (проблемную ситуацию); выявить факторы, влияющие на решения (проблемную ситуацию); подобрать приемы и методы, которые позволяют сформулировать задачу таким образом, чтобы решение было принято.

Поясним процесс принятия решения на упрощенном примере – задаче по перемещению из одного пункта в другой. Такого рода задачи возникают при доставке грузов на предприятие, выпускаемой продукции – потребителю, и, наконец, – повседневно перед каждым человеком при поездке из дома на работу.

В терминах ППР эту задачу можно представить следующим образом (рис. 2.1): задана цель - достичь пункта А (или переместить груз из пункта В в пункт А); имеются возможные средства - путь (дорога, длина пути) и транспорт (различные транспортные средства передвижения или средства доставки грузов); требуется обеспечить реализацию цели.

Если нет никаких других оговорок, требований, то задачи нет, поскольку безразлично, какой маршрут и какие транспортные средства выбирать. Для того чтобы возникла необходимость принимать решение (возникла задача), нужно ввести критерий (или несколько критериев), отражающий требования к достижению цели. Аналогично нет задачи и в тех случаях, когда ЛПР не может задать требования, сформулировать критерий достижения цели или неизвестен набор средств достижения цели, т.е. имеет место задача с неопределенностью.

В качестве критерия в рассматриваемой задаче можно, например, принять требование осуществить перемещение «за время t*» или «к такому-то времени t*».

Для решения задачи нужно определить взаимосвязи цели со средствами ее достижения, что в данной задаче легко сделать путем оценки средств (дорога оценивается длиной пути L, транспорт - скоростью v транспортного средства; в простейшем случае - средней скоростью) и установления связей этих оценок с критерием, характеризующим достижение цели. В данном случае в качестве выражения, связывающего цель со средствами, можно использовать закон движения, который в случае равномерного прямолинейного движения имеет вид t = L/v, а в общем виде t=f(L, v).

Таким образом, для принятия решения нужно получить выражение, связывающее цель со средствами ее достижения с помощью вводимых критериев оценки достижимости цели и оценки средств(см. рис. 2.1).

Если такое выражение получено, задача решена: варьируя либо v при L = const, либо L при v = const, либо v и L одновременно, можно получить варианты решения и выбрать из них наиболее приемлемый.

При постановке рассматриваемой задачи могут быть учтены не только обязательные, основные требования, отражаемые с помощью критерия, но и дополнительные требования, которые могут выступать в качестве ограничений (в данной задаче это могут быть затраты на создание или приобретение средств транспортировки грузов, наличие денежных средств у человека, выбирающего вид транспорта, и т.п.).

Тогда для решения задачи формируется комплекс соотношений, включающий наряду с основным выражением, связывающим цель со средствами, соотношения-неравенства, отражающие ограничения. Такая постановка задачи является основой теории оптимизации и математического программирования. Таким образом, для принятия решения необходимо получить выражение, связывающее цель со средствами ее достижения.

Такие выражения получили в параллельно возникавших прикладных направлениях различные названия: критерий функционирования, критерий или показатель эффективности, целевая или критериальная функция, функция цели и т.п. Если удается получить выражение, связывающее цель со средствами, то задача практически всегда решается.

[Такие выражения могут представлять собой не только простые соотношения, подобные рассмотренному, но и более сложные, составные критерии (показатели) аддитивного или мультипликативного вида. Конечно, в этом случае могут возникнуть вычислительные сложности. Однако полученное формализованное представление задачи позволяет в дальнейшем применять формализованные методы анализа проблемной ситуации.]

Получить такие выражения легко, если известен закон, позволяющий связать цель со средствами (в рассмотренном примере - закон движения). Если закон неизвестен, то необходимо выбрать иной способ отображения проблемной ситуации (рис. 2.2).

Можно определить закономерности на основе статистических исследований или исходя из наиболее часто встречающихся на практике экономических либо функциональных зависимостей. Если и это не удается, то выбирают или разрабатывают теорию, в которой содержится ряд утверждений и правил, позволяющих сформулировать концепцию и сконструировать на ее основе процесс принятия решения. Если и теория не существует, то выдвигается гипотеза, и на ее основе создаются имитационные модели, с помощью которых исследуются возможные варианты решения.

В общем виде для ситуаций различной сложности модель формирования критериальной функции для отображения проблемной ситуации можно представить, воспользовавшись многоуровневым представлением типа «слоев» М. Месаровича (рис. 2.2).

В наиболее общем случае могут учитываться и варьироваться не только компоненты (средства достижения цели) и критерии (отражающие требования и ограничения), но и сами цели, если первоначальная их формулировка не привела к желаемому результату, неточно отразила потребности ЛПР.

В то же время при постановке задачи в числе критериев могут быть и принципиально неформализуемые. Например, даже в рассмотренной казалось бы простейшей задаче наряду с критерием времени и ограничением по затратам можно учесть и такие принципиально неформализуемые критерии, как безопасность транспортировки грузов для рабочих, такой критерий, как «комфорт».

С учетом таких критериев можно даже при коротких расстояниях и небольшом выигрыше во времени выбрать такси вместо общественного транспорта (если, конечно, позволяют денежные средства) либо при передвижении между населенными пунктами иногда лучше выбрать более длинную, но асфальтированную дорогу, чем более короткую, но ухабистую. Или можно выбирать транспортное средство с учетом вида груза. Например, в случае скоропортящейся продукции лучше выбрать более дорогостоящий рефрижератор, чем обычный грузовой автомобиль, и т.д.

В этих случаях полностью формализованная постановка задачи оказывается нереализуемой. Возможны и другие реальные ситуации, затрудняющие формализацию критериев или формирование выражения, связывающего цель со средствами.

При решении задач организации современного производства требуется учитывать все большее число факторов разнообразной природы, являющихся предметом исследования различных областей знаний. В этих условиях один человек не может принять решение о выборе факторов, влияющих на достижение цели, не может определить существенные взаимосвязи между целями и средствами; в формировании и анализе модели принятия решения должны участвовать коллективы разработчиков, состоящие из специалистов различных областей знаний, между которыми нужно организовать взаимодействие и взаимопонимание, а проблема принятия решений становится проблемой коллективного выбора целей, критериев, средств и вариантов достижения цели, т.е. проблемой коллективного принятия решения.

Число и сложность подобных проблем, для которых невозможно сразу получить критерий эффективности в аналитической форме, по мере развития цивилизации возрастают; возрастает также и цена неверно принятого решения. Для проблем принятия решения характерно, как правило, сочетание качественных и количественных методов. Принятие решений в системах управления промышленностью часто связано с дефицитом времени: лучше принять не самое хорошее решение, но в требуемый срок, так как в противном случае лучшее решение может уже и не понадобиться. Поэтому решение часто приходится принимать в условиях неполной информации (ее неопределенности или даже дефицита), и нужно обеспечить возможность в максимально сжатые сроки определить наиболее значимые для принятия решений сведения и наиболее объективные предпочтения, лежащие в основе этой операции.

Для того чтобы помочь в более сжатые сроки поставить задачу, проанализировать цели, определить возможные средства, отобрать требуемую информацию (характеризующую условия принятия решения и влияющую на выбор критериев и ограничений), а в идеале получить выражение, связывающее цель со средствами, применяют системные представления, приемы и методы системного анализа.

С помощью системного анализа можно обеспечить взаимодействие и взаимопонимание между специалистами различных областей знания, участвующими в постановке и решении задачи, помочь исследователям организовать процесс коллективного принятия решения. Для реализации этого процесса нужно выбирать и применять методы системного анализа.

Дата добавления: 2014-01-20