Р58. Исследование систем управления: учебное пособие. – Омск: ОмГТУ, 1999 6 страница

Морфологический подход реализует одну из трех функций: диагностирующую, организационную и прогностическую.

Цвикки ориентировал исследователей в области технических знаний на скурпулезное изучение принципов действия разнообразных технических устройств, логически содержащих в себе отдельные, относительно самостоятельные группы переменных.

Метод Ф.Цвикки исходит из того, что всякую техническую проблему можно разложить в виде так называемого морфологического ящика, составленного из логически связанной цепочки элементов. Анализ считается завершенным, если в каждом отделении этого ящика будет выполняться одно решение, в случае положительного решения проблемной ситуации, или не одного,- в случае отрицательного решения. Это дает возможность построить логически выверенную схему прогноза проблемной ситуации на базе обстоятельного знания составных элементов этой ситуации. К примеру, характеризуя принцип работы телескопа, Цвикки последовательно описывал все сущностные параметры исследуемого объекта расположение телескопа: среда, где он находится; движение телескопа. Затем все исследуемые параметры выстраивались в матрицу, в которой каждому параметру Р соответствовало определенное число К различных переменных. Таким образом вырисовывалась схема:

Р1,Р2,....РК1

Р1,Р2,....РК2

............

............

Рn,Рn+1,......РКn+m

Совокупность параметров по строкам соответствует различным этапам в решении поставленной проблемы, а по столбцам - вариантам в их решении. В каждой матрице обводится кружком один из элементов, а затем все обведенные элементы последовательно соединяются. Таким образом, выстраивается возможный вариант в решении исходной проблемы. В дальнейшем определяется функциональная ценность всех полученных решений, и отбираются наиболее желательные конкретные решения.

Представление о практическом использовании метода дает фрагмент, взятый у самого Ф.Цвикки. Анализируя работу реактивных двигателей, работающих на химическом топливе, он дал следующее описание проблемы.

Р 1, Р2

1 1 - Собственный или посторонний химический агент

/

Р 1, Р2 - Создание тяги за счет внутренних или

2 2 внешних источников

\

Р1, Р2, Р3 - Регулирование тяги за счет собственных

3 3 3 или посторонних источников или его отсутствие.

На основе общего подсчета переменных, "если не обнаружатся внутренние противоречия", можно подсчитать число чисто условных реактивных двигателей, работающих на химическом топливе.

Главная цель метода заключается в том, чтобы найти все возможные варианты поставленной проблемы путем последовательного подбора структурных элементов системы или признаков. Таким образом, можно видеть, что морфологический анализ позволяет добиться, как об этом пишет швейцарский ученый, "систематического обзора всех возможных решений данной крупномасштабной проблемы". Благодаря использованию морфологического метода, обеспечивается подготовка оптимального решения проблемной ситуации. Обеспечить эффективный выбор позволяет одно их следующих обстоятельств:

1. Выбор критерия, исключающего все варианты решения, кроме одного;

2. Последовательное применение нескольких критериев, постепенно исключающих другие варианты;

3. Разложение проблемы на подпроблемы и последовательное применение нескольких критериев для выбора одного варианта решения каждой из подпроблем, в совокупности составляющих искомое решение.

Морфологический анализ обращается к исследованию специфических проблем, которые можно выделить в отдельные группы:

1. Определение сценариев использования ресурсов для подготовки оптимального решения на базе полной информации о данном классе явлений;

2. Анализ полной цепочки последствий, вытекающих из выбора определенной альтернативы;

3. Особое значение первоначального формулирования содержания проблемы, благодаря чему точно описывается класс аналогичных устройств и дается алгоритм в решении смежных проблемных ситуации.

Применение морфологического метода возможно в широком диапазоне, начиная от анализа узких технических проблем и кончая областью межличностных отношений, где проблема выбора стоит наиболее остро. Это и делает использование морфологического метода весьма актуальным для анализа современных проблем.

С помощью морфологического метода достигается решение следующих задач:

1. Определение приемов, используемых для получения полной информации о данном классе явлений;

2. Анализ полной цепочки следствий, вытекающих из данной причины;

Особенностью морфологического анализа является особое внимание к первоначальной формулировке содержания проблемы, благодаря чему точно описывается класс аналогичных устройств и дается алгоритм в решений аналогичных проблем.

Этапы проведения морфологического анализа:

1. Точная формулировка проблемы, подлежащей решению.

2. Тщательный анализ всех параметров, важных с точки зрения данной проблемы.

3. Построение морфологического ящика. Морфологический ящик строится в виде дерева или матрицы, в клетках которой помещены соответствующие параметры. Для каждой ветви подсчитывается вероятность или техническая возможность реализации параметра. Отсюда можно путем перестановок и различных сочетаний параметров выработать различные варианты возможных решений. При этом появление двух и более решений в одном отделении указывает, что не все параметры были учтены или введены в систему.

4. Изучение всех полученных решений с точки зрения их функциональной ценности.

5. Выбор наиболее желательных конкретных решений и их реализация.

На основе выше изложенного можно сделать выводы о том, что с помощью морфологического анализа вырабатывается новая информация об изучаемом объекте. При этом морфологический анализ открывает возможность создать оптимальную схему в решении поставленной технической задачи и выработать альтернативный вариант ее решения.

Контрольные вопросы и задания

1. Составьте ячейки морфологического ящика по проблеме размещения свободных финансовых средств.

2. В чем качественное своеобразие морфологического подхода по сравнению факторным анализом, параметрическим исследованием?

3. В каких случаях целесообразно применение морфологического метода?

4. Почему морфологический метод обнаруживает особую продуктивность в прогнозировании?

5. По каким критериям подбираются решения проблемной ситуации?

Тема 11. Методология экспертных оценок

1. Основные цели и этапы в проведении экспертной оцени.

2. Качественные методы проведения экспертной оценки.

3. Количественные аспекты в проведении экспертной оценки. Метод Дельфы.

Современный этап научно-технического развития вызвал к жизни ярко выраженную потребность в разработке экспертных методов оценки проектов и исследовательских систем. В тех условиях, когда совокупность объективных показателей не всегда способна адекватно отобразить состояние исследуемой системы, становится целесообразным оценивать качество проектов и, соответственно, осуществлять их последующий отбор на основе мнения специально отобранных для этой цели специалистов-экспертов, владеющих методологией экспертных оценок и ориентированных на решение узловых проблемных задач.

Методология экспертных оценок применяется в следующих целях:

· для решения производственных задач;

· для согласования мнения между различными уровнями управления;

· для адекватной оценки ситуации;

· для оценивания характеристик совместной деятельности и общения.

Для решения многих проблем важно не столько нахождение наиболее правильного с технологической точки зрения варианта решения проблемной ситуации, но и в социальном плане максимально согласованного. В ходе в обсуждения проблемы целесообразно определить тот путь, который оптимален с точки зрения всех участвующих в обсуждении экспертов.

Привлечение эксперта должно опираться на следующие критерии:

1. Квалификация и опыт;

2. Владение экспертом методами экспертной оценки;

3. Специализация;

4. Представление экспертами всех звеньев технологической цепочки и уровней управления

Определить квалификацию эксперта можно по следующим критериям:

1. Число переменных, которые, по его мнению, существенны для принятия решения. Эксперт использует меньше переменных, чем не эксперт.

2. Важность этих переменных с его точки зрения, т.е. по их весовым коэффициентам.

3. Скорость или эффективность идентификации экспертом весовых коэффициентов.

4. Достоверность прогноза эксперта.

Основу методологии экспертных оценок составляют экспертные методы анализа. Экспертные методы анализа - это исследование параметров управляемой системы, основанное на принципах организации коллективной мыследеятельности с использованием технологии экспертного опроса.

Технология проведения экспертного анализа предполагает прохождение ряда этапов.

Этапы экспертного анализа:

1. Подбор экспертов. В основу подбора экспертов кладутся следующие критерии отбора: квалификация, опыт и профессиональная принадлежность. При подборе экспертов необходимо обеспечение ряда условий: создание общей рабочей атмосферы, объекты экспертных оценок должны быть тщательно проранжированы по этапам экспертного анализа. И кроме того, работа экспертов должна предполагать введение функции внешнего управления.

2. Выделение критериев и условий принятия экспертных решений.

При принятии управленческих решений в расчет берется два обстоятельства: надежность и точности экспертного решения и согласованность экспертов между собой.

3. Выбор оптимального метода экспертного опроса.

Методы экспертной оценки:

1. Индивидуальные методы, основанные на использовании мнений экспертов, независимых друг от друга:

а) интервью,

б) анализ экспертных оценок.

2. Коллективные методы:

Коллективные методы (методы организации коллективной мыследеятельности) являются наиболее эффективными с точки зрения достижения максимальной объективности экспертной оценки, поскольку предполагают использование широкого и представительного круга специалистов. К числу этих методов следует отнести:

1. Мозговая атака

Задача метода: в условиях неопределенной ситуации разработать максимальное количество возможных решений (70 % усвоенной информации). Реализация метода предполагает выполнение ряда условий:

· максимально широкое участие заинтересованных лиц (люди различных профессий, квалификаций специальностей);

· отсутствие административного воздействия на мнение слушателей;

· критика не допускается;

· оценка сделанных предложений производится позднее;

· возможность высказывания любых, даже самых безумных решений;

· метод предполагает создание комбинаций вынесенных идей.

· привлекается 10-15 человек.

2. Методика судов.

Суть методики заключается в такой организации обсуждения проблемной ситуации в группе, когда одна сторона разрабатывает самостоятельные предложения, а другая - дает критику этим предложения. Цель методики заключена в выявлении наиболее аргументированного и оптимального решения.

3. Метод “черного ящика”

Экспертам выдается информация о характере и структуре проблемной ситуации. Эксперты самостоятельно разрабатывают способы решения данной проблемной ситуации и передают полученную информацию в аналитический центр “black box”, который вырабатывает рекомендации.

4. Метод эвристического прогнозирования

Метод предполагает использование экспертов узкой специализации. На основе предварительно разработанных анкет и таблиц разрабатывается единая модель исследуемого объекта, служащая инструментом нормативного прогноза.

5. Синектический метод

Технология метода предполагает прохождение этапов:

· Собираются мнения о решении данной проблемной ситуации среди исполнителей или низшего управленческого персонала.

· Отбираются мнения о решении проблемной ситуации среди работников высшего управленческого звена.

· Собранные результаты анализируются, группируются и выстраивается общая модель поведения.

6. Метод дневников

Используется в системе руководства с жесткой структурой должностных инструкций. Объект экспертной оценки вахтовый журнал, инструктивные документы, на основе которых вырабатываются рекомендации по увеличению эффективности в деятельности группы/предприятия.

7. Метод Дельфы

Был разработан в 1964 году сотрудниками научно-исследовательской корпорации РЭНД О.Хелмером и Т.Гордоном. Основан на количественных оценках. Цель - вынести объективную и точную оценку существующих альтернатив с целью принятия оптимальных и социально приемлемых решений.

Этапы реализации метода:

1. Выделение альтернативных сценариев в решении определенных задач.

2. Последовательная поэтапная организация обсуждения результатов оценки экспертами, контакт которых друг с другом запрещен. Эксперты знакомятся с результатами оценки других экспертов лишь по письменным запискам.

3. Цель метода - нахождение оптимального сценария, опирающегося на максимально полную степень консолидации между экспертами.

Организационные требования к использованию метода Дельфы:

1. Группы экспертов должны быть стабильными и численность их должна удерживаться в определенных рамках. Минимальное число экспертов можно вычислить по формуле:

N_min = 0,5 (3/b +5), где b означает ошибку результата, измеряемого в диапазоне экспертной оценки от 0 до 1. При этом должна иметь место стабилизация средней оценки исследуемой характеристики, когда включение или исключение эксперта из группы не изменяет относительную оценку искомой величины более, чем на b.

2. Время между этапами опроса должно быть не более месяца.

3. Вопросы в анкетах должны быть тщательно продуманы и четко сформулированы.

4. Число туров (этапов) должно быть достаточно, чтобы обеспечить всем участникам возможность ознакомиться с причиной той или иной оценки, а также и для критики этих причин.

5. Необходимо иметь самооценку компетенции экспертов по рассматриваемым проблемам.

6. Необходима формула согласованности оценок, основанная на данных самооценок.

7. Следует установить влияние различных видов передачи информации экспертам по каналам обратной связи.

8. Необходимо установить влияние общественного мнения на экспертные оценки и на сходность этих оценок.

9. В ходе реализации метода должен проводиться систематический отбор экспертов, основанный на данных экспертизы по турам и самооценкам.

Технология проведения экспертного опроса по методу Дельфы.

Использование метода Дельфы возможно при использовании нескольких вариантов. Общность вариантов обеспечивается путем сочетания критериев двух типов: точности и согласованности между экспертами.

Вариант 1. Использование экспертных оценок с учетом средневзвешенного интегрального коэффициента.

Строится таблица, в которую заносятся оценки экспертами вариантов решения проблемной ситуации. В таблице в диапазоне 5-бальной шкалы учитывается как общая экспертная оценка альтернативы, так и ее весовая характеристика, означающая значение этой альтернативы в ряду других (см. табл.11).

Табл. 11. Вычисление средневзвешенного

интегрального коэффициента

в экспертном опросе

Эксперт

Экспертная оценка

по 5-бальной системе

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

Весомость

S

Анализ таблицы целесообразно проводить с учетом средневзвешенного интегрального коэффициента Км.

Км = S S ajbij / n, где Км - средневзвешенный интегральный показатель, i - количество экспертов(a,b...n), J - количество оцениваемых альтернатив(a,b...m), aj - весомость j-той альтернативы по 10-бальной системе, bij - оценка j-той альтернативы i-тым экспертом по 5-бальной системе:

Км=220+91+72+88+63+42+144+176 / 5 = 179

Полученную сумму необходимо сравнить с минимальной и максимальной границами условного диапазона. Как можно видеть из таблицы, полученный коэффициент находится ближе к максимальному полюсу, чем к минимальному. А это означает, что степень согласованности между экспертами достаточно высокая (около 0,7 по шкале Чеддвика).

min max

42 179 220

Весомость экспертных параметров определяется по формуле:

aj=S(Бji/Бci) / n, где

aj - весомость j-того параметра объекта;

i - номер эксперта;

j - номер параметра объекта;

n - количество экспертов в группе;

Бji - балл, присвоенный j-тому параметру i-тым экспертом;

Бci - сумма баллов, присвоенных i-тым экспертом всем параметрам объекта.

Вариант 2. Использование экспертной оценки при попарном сравнении признаков.

Используется при попарном сравнении исследуемых факторов друг с другом. Параметры сравниваются, и если первый из них имеет больший балл у i-того эксперта, то в таблицу заносится значение 2, если баллы равны - 1, а если балл второго параметра больше - 0. Характер количественного распределения экспертной оценки по данному варианту иллюстрирует таблица 12.

Табл. 12. 1. Попарное сравнение признаков в экспертном опросе

Соотношение параметров	Эксперты		S баллов	Средняя Оценка
х1 и х2
х1 и х3							1,6
х1 и х4
х2 и х3							0,2
х2 и х4							1,4
х3 и х4

В дальнейшем, таблица уточняется в связи с обобщением данных по каждому параметру. Средние оценки, полученные в предыдущей таблице, заносятся в таблицу следующим образом: на пересечении строки X1 и столбца X2 ставится средняя оценка 2, а на пересечении строки X2 и столбца X1 ставится 0 (из максимального значения 2 вычитается средняя оценка 2).

Табл. 12.2.

Параметры	X1	X2	X3	X4	S
X1			1,6		6,6
X2			0,2	1,4	2,6
X3 Х4	0,4	1,8 0,6			5,2 1,6

Вариант 3. Использование экспертной оценки на основе правила среднего арифметического.

Экспертная оценка выносится на основе использования правила применения среднего арифметического. Правило среднего арифметического можно применять, когда коэффициент вариации не превышает 25%.

К примеру, пять экспертов следующим образом оценили факт нехватки оборотных средств в качестве основной причины неэффективной деятельности предприятия. Признание факта основной и главной причиной оценивалось в 5 баллов, а отсутствие или слабое проявление причинной связи оценивалось в 1 балл. Результаты опроса представляют данные таблицы 13:

Табл.13. Распределение экспертных оценок на основе правила среднеарифметического

1 эксперт	2 эксперт	3 эксперт	4 эксперт	5 эксперт

Подставляя данные в формулу коэффициента вариации

n =dx/x*100%, где d - показатель дисперсии

d=Ö(1/(m-1))S(Х_i-Xср)² , получаем

Х = 1/5 (5+4+3+5+4) = 4,2

d_х²= (1/(5-1)) [(5-2)² + (4-4,2)² + (3-4,2)² + (5-4,2)² + (4-4,2)² ] = 2,8 / 4 = 0,7

d_х ⁼ Ö0,7 = 0,83

n = 0,83 100% = 20%

4,2

Поскольку коэффициент вариации меньше 25%, то мнения экспертов согласованны, а среднюю арифметическую сумму в 4,2 баллов можно считать доказательством значимости выделенной выше причины.

Вариант 4. Использование экспертной оценки с учетом коэффициента конкордации.

Результаты анализа четырех исследуемых параметра (качеств) пятью экспертами иллюстрирует таблица 14:

Табл. 14. Экспертная оценка с учетом коэффициента тесноты связей

Качества

Эксперты

S рангов

S^2

Результат

рангов

А

B

C

D

S=726

Степень согласованности между экспертами можно определить с помощью формулы коэффициента конкордации:

W =X ²/(m(n-1)), где

X² - параметр распределенности (коффициент тесноты связи)

X² = 12S

mn(n+1) - 3m(n+1), где

S - сумма квадратов рангов

n - число оцениваемых объектов

m - число экспертов

X²= (12*726/5*4(4+1))-3*5(4+1)=12,12

W= 12,12/5(4-1)=0,808 (по шкале Чеддвика - связь большая)

По величине коэффициента конкордации проверяется согласованность мнений экспертов. Если коэффициент близок единице, то мнение максимально согласованы друг с другом, если к нулю - то, напротив, рассогласованы. В остальных случаях необходимо учитывать уровень значимости a -показатель допустимой вероятности совершить ошибку при проверке согласованности. Обычно a принимают равным 0,05, а по специальным таблицам, при заданных величинах n и m, определяют, насколько мнения экспертов являются согласованными при данном уровне значимости. Допустимым условием является соотношение, при котором Х² > Х_кр²

К примеру, при n = 4 и m = 5 Х_кр² = 7,5 (по таблице). При сохранении соотношения 12,1 > 7,5 подтверждается вывод о согласованности мнений группы экспертов.

Вариант 5. Использование экспертной оценки на основе качественного отбора.

Наиболее простым способом использования методологии экспертной оценки для обоснования выбора альтернативных проектов является нижеприведенный вариант (см. табл.15).

Табл.15. Экспертная оценка на основе качественного отбора

Эксперты

Альтернатива 1

Альтернатива 2

Альтернатива3

Альтернатива4

Р

Б

П

Р

Б

П

Р

Б

П

Р

Б

П

A

В

С

Итого

В таблицу закладывается оценка экспертом важности той или иной альтернативы с учетом ее практического внедрения, измеряемого при помощи бальной характеристики.

Р - ранг альтернативы (по 5-бальной шкале)

Б - балл (степень возможности реализации данной альтернативы)

П - произведение Р и Б

Особо следует рассмотреть технологию применения метода дельфийского совещания (метода Турофа)

Особенность метода составляет попарное сравнение объектов оценки, взаимоотношение между которыми выстраивается в таблицу 16.

Табл. 16. Схема попарного сравнения объектов оценки по методу Турофа

	A	B	C	D	S	S^2
A
B
C
D

Итого 6 10

Дата добавления: 2014-12-17