Гипотезы, принимаемые при исследовании систем управления

Методы исследования систем управления

Для обоснованного выбора центром системы управления он должен уметь предсказывать поведение агентов - их реакцию на те или иные управляющие воздействия. Экспериментировать в практической деятельности, применяя различные управления и изучая реакцию подчинённых, не представляется возможным. Деятельность организации после ряда таких экспериментов может полностью прекратиться из-за своей неэффективности, несмотря на то, что у руководителя ещё останется много управленческих идей. Для изучения применяют моделирование - исследование систем управления на моделях. Для этого исследователь должен построить адекватную модель, отражающую все свойства реальной системы управления.

В исследовании систем управления используется ряд методов [7]:

1. Математические методы

1.1 теоретико-игровые (Некооперативные. Кооперативные. Повторяющиеся. Иерархические игры.);

1.2 оптимизационные (теория вероятности; теория оптимизации; оптимальное управление; теория графов, теория расписаний).

2. Игровое имитационное моделирование (является эффективным средством исследования СУ, наряду с матем. методами. Имитационная игра выступает как средство исследования СУ в тех случаях, когда математическое моделирование слишком сложно или принятые гипотезы недостаточно обоснованы):

2.1 деловые игры;

2.2 имитационное моделирование с использованием компьютера.

3. Эксперимент в реальной организации.

Теоретико-игровые методы разделяются:

1. Некооперативные игры. Агенты принимают решение одновременно и независимо, не имея возможности вступать в коалиции и договариваться о совместныхдействиях.

2. Кооперативные игры. Агенты имеют возможность образовывать коалиции, в рамках которых договариваются о совместных действиях.

3. Повторяющиеся игры. Агенты выбирают свои действия многократно, игра повторяется.

4. Иерархические игры. Предполагается фиксированный порядок ходов - первый ход делает центр, затем свои стратегии выбирают агенты.

Наибольший эффект может дать только совместное использование всех рассмотренных методов. Поэтому целесообразна следующая последовательность проведения исследования систем управления: математическое моделирование - имитационная игра - эксперимент в реальной организации.

Для исследования необходимо описание поведение человека (агента), что приводит к необходимости формирования определённых гипотез. А именно:

1. Гипотеза рационального поведения заключается в том, что субъект с учётом имеющейся у него информации выбирает наилучшее для него действие, которое обеспечивает максимум его целевой функции.

2. Гипотеза детерминизма: субъект, принимая решение, стремится устранить неопределенность и принимать решения в условиях полной информированности.

Объективная неопределённость — это неполная информированность объекта относительно параметров обстановки.

Субъективная (игровая) неопределённость - это неполная информированность субъекта о принципах поведения других участников ОС.

Устранение объективной неопределенности возможно следующими способами.

1. Выбор конкретного значения для фактора обстановки. Например, субъект считает, что курс доллара в ближайшее время будет 28,8 руб. и исходя из этого принимает решение.

2. Субъект предполагает, что будет реализовано наихудшее для него состояние обстановки. Такой принцип принятия решения называется принципом максимального гарантированного результата.

3. Субъект предполагает, что будет реализовано наилучшее для него состояние обстановки. (принципом оптимизма).

4. Вероятностный подход. Субъекту известно распределение вероятностей неопределенного параметра. Устранить неопределённость возможно, вычислив математическое ожидание и дисперсию.

Рассмотрим влияние игровой неопределённости - неполной информированности о принципах поведения других участников организационной системы. В случае, когда агентов несколько, возникает игра -взаимодействие игроков (участников ОС), в которой целевая функция каждого игрока зависит как от его собственного действия, так и от действий других игроков. Теория игр описывает взаимодействие участников ОС в ситуации, когда выигрыш одного зависит от действия всех [21].

Набор рациональных стратегий агентов, то есть устойчивых и прогнозируемых исходов игры, называется решением игры или равновесием.

В теории игр не существует единого понятия равновесия. Нельзя, исходя из целевых функций и допустимых множеств, однозначно утверждать, что игроки придут к определённому решению игры. Введение различных предположений о рациональном поведении игроков порождает различные понятия равновесия [15].

1. Максиминное (гарантирующее) равновесие. Вводится предположение: каждый игрок считает, что все остальные игроки действуют против него, то есть каждый игрок использует критерий пессимизма (выбирает гарантирующую стратегию).

Недостаток такой стратегии: она даёт агенту пессимистичную оценку результата игры, т.к. не всегда на практике остальные игроки стремятся навредить партнёру. Выбор гарантирующих стратегий игроками приводит к максиминному (гарантирующему) равновесию.

2. Равновесие в доминантных стратегиях. Вводится предположение: у i-го игрока существует действие, которое является наилучшим независимо от того, что делают остальные игроки.

Если у каждого игрока существует доминантная стратегия, то совокупность доминантных стратегий называется равновесием в доминантных стратегиях. Если есть равновесие в доминантных стратегиях, то каждый игрок принимает решение независимо, что редко реализуется на практике. Зато очень удобно для исследователя, так как описывать независимое принятие решений проще.

3. Равновесие Нэша. Американский математик Джон Нэш (прототип главного героя в фильме «Игры разума») предложил следующую концепцию: устойчивым решением игры агентов является такой вектор их действий, от которого в одиночку никому не выгодно отклоняться. Равновесие Нэша — это такая ситуация в игре, в которой ни одному из игроков не выгодно изменять свою стратегию, если её не изменяют остальные игроки.

Преимущество равновесия Нэша в том, что оно часто существует на практике. Недостатком является то, что оно не всегда единственно. Если существует два равновесия, то невозможно определить, в каком окажутся игроки, для этого нужны дополнительные предположения. Равновесие по Нэшу неустойчиво к отклонению двух и более игроков, предполагает отсутствие коалиций игроков, то есть рассматриваются бескоалиционные игры.

4. Парето-эффективные ситуации. Итальянский экономист и социолог Вильфредо Парето (1848-1923) предложил следующую концепцию: предпочтительной является такая ситуация игры, если в любой другой ситуации все игроки выигрывают не больше и хотя бы один агент проигрывает строго меньше. Такое состояние системы называется эффективным по Парето Парето-эффективным).

Дата добавления: 2014-01-11