Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Конечной целью выработки решения является обеспечение ЛПР необходимыми данными для обоснованного выбора наилучшего способа достижения поставленной цели.

Формирование исходного множества альтернатив U потенциально включающего и наилучшую альтернативу u* может осуществляться различными методами, которые могут быть классифицированы по нескольким признакам.

1. По способу формирования множества стратегий различают методы:

1) параллельного формирования альтернатив;

2) последовательного формирования альтернатив;

3) комбинированного формирования альтернатив.

При использовании первого из указанных методов альтернативы формируются независимо друг от друга, в результате чего они, как правило, получаются качественно различными. В соответствии со вторым методом новые альтернативы получаются путем вариаций качественных и количественных параметров уже сформированных альтернатив. В комбинированных методах может, например, сразу формироваться несколько качественно различных альтернатив, а затем множество заполнится путем вариаций их параметров. Во всех случаях сформированное множество U должно содержать наилучшую альтернативу u*, а это требует, чтобы альтернативы образовывали полную группу.

2. По используемым для формирования альтернатив средствам можно выделить методы:

1) неавтоматизированного формирования альтернатив;

2) автоматизированного формирования альтернатив;

3) автоматического формирования альтернатив.

В методах первой группы варианты возможных решений формируются человеком или коллективом людей. В методах второй группы альтернативы формируются совместно человеком и ЭВМ, точнее, построенной на базе ЭВМ системой поддержки принятия решений. В методах третьей группы альтернативы формируются автоматической системой.

Следует отметить, что существует объективная граница применимости ЭВМ для решения задачи формирования альтернатив: принципиально новое возможное решение может сформировать только человек. Поэтому рассмотрим в начале методологию поиска новых (возможных) решений человеком.

Исследований психологов показывают, что человеком при поиске решений используются два аппарата: аппарат логики и аппарат озарения. При решении простых задач человеком используется аппарат логики. При решении сложных творческих задач им используется аппарат озарения или интуиции.

Озарение представляет собой внезапное появление в мозгу человека искомого решения.

Однако, как полагают психологи, озарение не является только в результате сознательных попыток решения сложной задачи и связано с некоторым психологическим механизмом, который, срабатывая, выделяет решение.

Примеров озарения, опирающихся на высказывание крупнейших ученых, можно было бы привести очень много. Решение базируется на озарении всегда, когда в распоряжении человека отсутствуют готовые логические схемы действия (алгоритмы) или когда невозможен полный перебор всех вариантов решения поставленной задачи.

Модель творческой деятельности человека образует такие компоненты, как сознание и подсознание, бодрствование и сон, причем эти компоненты тесно взаимосвязаны между собой и образуют целостную систему.

Сон и подсознание вместе с правым полушарием составляют внутренний контур психики, рождавший и осуществляющий предварительный отбор идей, мыслей, образов и т.п. Бодрствование, сознание вместе с левым полушарием образуют внешний контур, который эти мысли фильтрует через фильтр возможности осуществления, отбирает наилучшее, оформляет и осуществляет в реальной деятельности человека.

Процесс решения человеком творческих задач, по-видимому, строится по принципу гомоморфного соответствия или сообразования, зафиксированному кибернетикой в идее о моделирующей деятельности мозга. В соответствии с этим принципом предполагается, что решение находится человеком на основании установления подобия (гомоморфного соответствия) между реальной ситуацией, требующей принятия решения, и ее гипотетической моделью, формирующейся в мозгу человека.

На основании обобщений результатов исследований целого ряда изобретателей принято считать, что технология поиска решения человеком в проблемной ситуации складывается из следующей последовательности операций:

1) накопление знаний;

2) формулировка задачи;

3) логические исследования;

4) передышка – период умственного отдыха;

5) озарение;

6) доведение работы нахождения решения до конца.

Приведенная технология творческого поиска решения реализует эффективную схему включения в этот процесс сознания и подсознания. Она показывает, что нельзя открыть ничего нового, просто сев к столу, даже с твердым намерением что-нибудь открыть. Для этого необходимо накопить достаточный объем знаний, чтобы в мозгу создалась модель проблемной ситуации, гомоморфно соответствующая реальной, четко сформулировать задачу, попытаться решить задачу логическим путем, проявляя при этом максимум целеустремленности и настойчивости, что обеспечивает включение подсознания, дать подсознанию время для генерации решения. И вот только тогда появится озарение – новое решение, которое уже не трудно обработать логически и представить в окончательно сформированном виде.

При решении простых задач принятия решений фаза концентрации усилий над решением проблемы является заключительной, дающей решение. Эта фаза имеет, как было показано выше, существенное значение и при решении сложных творческих задач. Поэтому рассмотрим часть известных в настоящее время методы концентрации усилий при решении сложных проблем:

1) мозгового штурма;

2) инверсии;

3) аналогий;

4) эмпатии;

5) фантазии;

6) новых комбинаций.

Метод мозгового штурма – коллективный метод решения проблем. Он состоит в том, что участники процесса поиска решения предлагают возможно большее количество идей для решения поставленной проблемы, не обращая внимания на возможность их практической реализации, не подвергая идеи критике и разбору. Идеи необходимо высказывать абсолютно свободно. Коллективный разум должен генерировать непрерывную последовательность идей.

Существуют определенные требования, которым должен удовлетворять состав группы мозгового штурма. Члены группы не должны быть лично заинтересованы в рассматриваемой проблеме и не должны быть связаны друг с другом. Они должны иметь общее представление о проблеме, но необходимо быть специалистами в рассматриваемой области. Критическая оценка комплекса выдвинутых идей возлагается на специальную группу оценок. Метод мозгового штурма лучше всего использовать при решении масштабных задач общего характера.

Метод инверсии основан на предположении, что новые решения могут появиться в результате нового подхода, противоположного некоторому имеющемуся, т.е. в результате инверсии. Например, при автоматизации процесса извлечения ядра грецкого ореха известен подход, основанный на механическом воздействии на орех снаружи. Инверсный подход, дающий принципиально новое решение, воздействие на орех изнутри, путем, например, нагнетания внутрь него сжатого воздуха через предварительно просверленное отверстие.

Метод аналогий связан с известной истиной, что большое число оригинальных идей рождается по аналогии. Использование при решении конкретной задачи аналогичных решений из данной области, т.е. накопленного опыта, а также из других областей, в том числе и из мира природы, мира искусства, области фантастики и т.д., часто может привести к эффективному решению.

Метод эмпатии связан с умением поставить себя на место другого лица и с новой точки зрения попытаться решить проблему.

Метод фантазии предусматривает рассмотрение идеальных, частично фантастических решений. Такое решение может натолкнуть на новую идею или точку зрения, которая, в конечном счете, приведет к реализуемому решению.

Метод исследования новых комбинаций вещей, процессов или идей также может оказаться полезным для решения задачи. При этом в задаче выделяются несколько основных направлений, по каждому из которых осуществляется генерация идей. Все идеи сводятся в таблицу с тем, чтобы легче было видеть каждую комбинацию. Этот метод может привлечь внимание к комбинациям, которые в противном случае не пришли бы в голову.

Описанные выше методы концентрации усилий при поиске вариантов решений достаточно известны и нашли применение на практике. Они позволяют использовать творческие возможности как целого коллектива (метод мозгового штурма), так и отдельных личностей (метод эмпатии).

Обратим еще раз внимание на то, что во всех случаях для успешного решения задач формирования альтернатив ЛПР необходимо проявлять восприимчивость и любознательность, уметь побороть психологическую инерцию, организовать как напряженную работу, так и передышку, правильно чередовать их, научиться правильно и своевременно концентрировать усилия.

К числу конкретных эффективных методов формирования альтернатив, допускающих применение ЭВМ, относятся методы дерева решений и морфологического анализа (морфологических таблиц).

Метод дерева решений состоит в следующем. Процесс формирования вариантов решений (альтернатив) начинается с анализа проблемной ситуации и выявления цели принятия решений. Далее цель принятия решения расчленяется на совокупность взаимосвязанных подцелей (задач). Результаты анализа обычно оформляются в виде иерархического дерева целей. Затем в дереве целей каждая подцель (задача) заменяется действием или средством, приводящим к ее достижению.

Сущность метода морфологического анализа также состоит в расчленении цели принятия решения на подцели и задачи и в отыскании возможных способов их выполнения. Получаемые при этом сочетания способов достижения всех подцелей (решения задач) и составляют варианты решения (альтернативы). Для лучшей организации работ по этому методу можно воспользоваться специальными морфологическими таблицами.

Метод морфологического анализа также позволяет провести проверку множества возможных альтернатив на полноту.

При наличии взаимосвязей подцелей (задач), а также способов их достижения эффективным методом возможных альтернатив является метод сетевого планирования. Этот метод основан на построении сетевой модели – логической структуры взаимосвязанных действий (работ), необходимых для достижения цели принятия решения.

Если спросить человека, хорошо разбирающегося в проблемах управления, чем он мог бы охарактеризовать степень опытности управленца, то чаще всего можно встретить такой ответ: умение предсказать ситуацию и быстро найти наилучший способ решения проблемы. А вот что такое «наилучший способ решения?» как вообще сформировать способы достижения цели операции?

Прежде чем предложить наилучший подход к решению задачи, необходимо определить системные требования, которым множество альтернатив должно соответствовать.

Во-первых, множество альтернатив должно быть по возможности более широким. Но это требование входит в противоречие с естественными ограничениями по времени, месту и возможностям, в которых обычно приходится работать ЛПР. Невозможно бесконечно долго вырабатывать решение. Иначе не хватит времени на его реализацию. Отсюда следует второе требование множества альтернатив- оно должно быть обозримым, достаточно узким, чтобы у ЛПР осталось больше времени на оценку предпочтительности альтернатив, а у исполнителей – больше времени на воплощение найденного наилучшего решения на практике.

В случаях детерминированного или природно-неопределённого механизмов ситуации методика формирования исходного множества альтернатив предполагает совершенствование достаточно простых действий. При этом ЛПР исследует возможность одновременно воздействовать на «управляемую» компоненту указанных факторов, так как именно такой способ управления чаще всего приводит к возникновению положительных свойств у будущих альтернатив. При этом если ЛПР намеренно воздействует, например, на качество активных ресурсов, то в таком случае все методы формирования альтернатив относят к категории так называемого инженерного синтеза. Если же объектом приложения усилий ЛПР станут факторы из классов «Условия» и «Способы», то будем иметь в виду способы оперативного синтеза вариантов решений. Полученное в ходе инженерного или оперативного синтеза множество вариантов решения проблемы назовём множеством целевых альтернатив. После получения целевых альтернатив из нихмножества следует отобрать те варианты, которые являются логически непротиворечивыми и могут быть реализованы в отпущенные на операцию сроки. Эти варианты назовём физически реализуемыми.

Полученное подмножество физически реализуемых альтернатив дополняют вариантами, придающими способами необходимую гибкость и устойчивость по отношению к возможным изменениям будущих условий проведения операций. В итоге проделанной работы как раз и получают то, что мы будем в дальнейшем называть исходным множеством альтернатив.

Условно все методы формирования множества альтернатив можно разделить на классы, которые различаются на степени формализации применяемых технологий:

· эмпирические

· логико-эвристические

· абстрактно-логические

· рефлексивные.

Первым возник эмпирический метод . Смысл – общий признак, присущий тем или иным практическим приёмам решения конкретных задач. Логико-эвристические – предполагают постепенное расчленение рассматриваемой проблемы или задачи на отдельные подзадачи, вопросы, до таких элементарных действий, для которых уже известны эвристические решения и конкретные технологии их исполнения. К числу абстрактно-логических методов генерации альтернатив отнесём те, которые позволяют отвлечься от сущности конкретных действий или приёмов работы, сосредоточиться только на их последовательности. Типичными представителями таких методов формирования исходного множества альтернатив являются методы формирования планов выполнения взаимосвязанных работ и методы календарного планирования. Рефлексивные используют в том случае, когда ведущим типом неопределённости является поведенческая. Метод основан на последовательном выдвижении гипотез о возможных целях другого субъекта операций и формировании ответных реакций в предположении, что тот не изменит своей линии поведения ни при каких обстоятельствах. Формируют список возможных альтернатив ЛПР. После того как это сделано, начинают вести «параллельный список» ответных реакций оппонента. Сформированный список ответных реакций затем анализируется с целью отыскания слабых мест и возможных контрдействий субъекта операции на какое-либо действие оперирующей стороны. Таким образом, «параллельные списки» альтернатив субъектов поочерёдно корректируются и уточняются.

Решение проблемы всегда сопровождается подготовкой исходного множества альтернатив (ИМА) ft д, ftд е ftB - для достижения поставленной цели и выбором лучшей из них по опре-деленному алгоритму и критерию . Здесь?2В - область возможных альтернатив, которая принадлежит области всех мыслимых альтернатив, т.е. ftB е fty. При такой постановке задачи можно считать, что решается задача принятия решений (йв, ОП), где ОП - принцип оптимальности.
Процесс решения задачи (ftB, ОП) организуют по следующей схеме. Для общего случая формирование ИМА начинается с составления универсального множества всех мыслимых альтернатив?y. Если при решении задачи использовать?y, то она оказывается не всегда разрешимой, поэтому первой процедурой будет определение некоторой области возможных альтернатив QB по условию?B = Сх (Пу),где Сх - функция выбора, устанавливающая принадлежность альтернатив к множеству возможных.
Наличие специальной информации в виде технических, техноло-гических, экономических и организационных ограничений позволяет выделить из?jj множество допустимых альтернатив Дд путем решения задачи выбора = Соп (ftB), где Соп - функция выбора, устанавливающая допустимость альтернатив, а ОП - принцип оптимальности, выражающий условие допустимости альтернатив. Полученное множество?A является ИМА решения определенной проблемы.
Поясним изложенные процедуры на следующем простом приме-ре. При назначении на должность сначала готовят список кандидатов, затем назначают лицо из этого списка. Если список кандидатов включает всех специалистов, то мы имеем дело со всеми мыслимыми аль-
11 - 7571
тернативами, выраженными множеством. Условие допустимости определяется конкретными ограничениями, такими как обязанности, предусмотренные должностью, и специализация труда сотрудника, образование, заработная плата и др.
В общем случае процесс формирования ИМА описывается схемой, включающей два этапа: порождение возможных альтернатив и проверку их на допустимость. В конкретных алгоритмах этапы могут совмещаться, так как в ряде случаев они осуществляются с помощью одной и той же процедуры.
Характерная особенность решения задачи выбора заключается в участии лица, принимающего решение (ЛПР), и эксперта. В качестве ЛПР выступает компетентный специалист, имеющий цель, которая служит мотивом постановки задачи. Эксперт - это лицо, владеющее информацией о рассматриваемой задаче и дающее оценки, необходимые для формирования ИМА.
Алгоритм формирования ИМА зависит от специфики альтернатив, которые могут быть представлены:
неделимым объектом, например товаром;
информационным объектом - стратегией, планом, бюджетом, а также расписанием;
маршрутами доставки грузов;
системами, наделенными иерархическими структурами;
математическими объектами.
Рассмотрим алгоритмы, основанные на известных менеджерам неформальных и формальных процедурах.

Конспект по курсу «СА и ТПР» Модуль ТПР

Липко Ю.Ю.

1 Предмет науки о принятии решений (ПР), процесс ПР. 3

2 Постановка задач принятия индивидуальных и групповых решений. Классификация задач и методов ПР. 7

3 Шкалы и методы измерения экспертных решений. 18

4 Оптимальный выбор в условиях противоборства: теория игр в задачах принятия решений. 27

5 Теория статистических решений. 32

6 Понятие о выборе в нечеткой среде. 36

7 Задачи многокритериальной оптимизации. 55

8 Метод анализа иерархий. 56

Задания/примеры к практической части. 62

Предмет науки о принятии решений (ПР), процесс ПР

Специалисты в области информатики и вычислительной технике должны быть способны творчески мыслить, анализировать тактическую ситуацию и докладывать командиру предложения и рекомендации по принятию им решения.

Принятие решения есть осознанный выбор одного из нескольких возможных альтернативных вариантов. Выбор лучшего варианта, прежде всего, определяется целью, ради достижения которой принимается решение.

Процессы принятия решений составляют основу управленческой деятельности. Сложность задач управления в системах управления, большое число исходных данных, поступающих от разных источников информации, наличие неопределенности, неточности приводит к тому, что задачи принятия решения не являются простыми и решить их в голове человека в реальном масштабе времени практически невозможно.

Поиску оптимальных вариантов, составляющему основу задач принятия решений, посвящены отдельные разделы классической математики, которые связаны с рассмотрением задач и методов оптимизации. Однако в этих случаях оценка варианта сводится, как правило, к получению экстремума одной функции или функционала. Задачи оптимизации решаются при наличии полной исходной информации в случаях, когда свойства альтернативных вариантов могут оцениваться количественно.

В реальной жизни при принятии решений альтернативные варианты рассматриваются с многих сторон, оцениваются по многим свойствам или аспектам, не каждый из которых может быть достоверно оценен на количественной шкале. При принятии решений нужно остановиться на одном или нескольких вариантах, наилучших сразу по всем свойствам (аспектам). Поэтому в теории принятия решений говорят не о построении математического объекта, а о принципе оптимальности – правиле по которому производится выбор наилучшего альтернативного решения в различных ситуациях.

В этом состоит особенность задач принятия решений. Тогда классические задачи оптимизации будут являться частными случаями задач теории принятия решений.

Методологическими основами теории принятия решения являются:

Теория выбора, основанная на использовании языка бинарных отношений, языка функций выбора и критериального языка выбора ;

Методы исследования операций;

Теория риска;

Теория нечетких множеств;

Теория вероятностей;

Теория экспериментов;

Теория проверки гипотез;

Методы формирования исходного множества альтернатив;

Методы проведения экспертного опроса и обработки экспертной информации;

Методы математической статистики;

Итеративные методы поиска оптимума;

Метод анализа иерархий;

Формальные модели линейного упорядочивания альтернатив;

Критерии принятия решений в условиях неопределенности.

Полная формализация задач принятия решений возможна лишь для хорошо изученных (хорошо структурированных) задач. Для решения слабо структурированных задач, с которыми часто приходится иметь дело при ведении боевых действий на море, полностью формальных алгоритмов не существует. В этом случае выбор решения производится человеком в зависимости от сочетания его возможностей решать неформализованные задачи с возможностями формальных моделей рекомендовать наилучшее решение.

Структура обобщенного алгоритма принятия решений

Мы изучили теоретические основы выбора альтернатив с использованием языка бинарных отношений, языка функций выбора и критериального языка выбора. Также мы изучили различные методы определения лучшей альтернативы, так называемые методы оптимизации. Но мы еще не ответили на вопрос: как же должно действовать лицо, принимающее решение, (ЛПР) для того чтобы принять правильное решение. Структура обобщенного алгоритма принятия решения приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Структура обобщенного алгоритма принятия решения

На первом этапе определяется цель , для достижения которой необходимо принять решение.

На втором этапе определяются требования к свойствам альтернативных вариантов решений , позволяющих достичь цели.

На третьем этапе формируется множество альтернативных вариантов решений и проверка их на допустимость в соответствии с пороговыми значениями требований к свойствам, выявленных на втором этапе. Методы формирования исходного множества альтернативных вариантов и проверки их на допустимость будут рассмотрены во втором вопросе лекции. В результате получается множество допустимых альтернативных вариантов решений.

На четвертом этапе производится оценка каждого свойства каждого варианта из множества допустимых альтернативных вариантов. Если свойство количественно измеримо, то оно является критерием. В этом случае оценка свойства альтернативного варианта есть его оценка по критерию на какой-либо шкале (наименований, рангов, интервалов, отношений или абсолютной). Если же свойство не является количественно измеримым, то оценка такого свойства альтернативного варианта производится либо интуитивно самим ЛПР, либо в результате экспертного опроса . Методы проведения экспертного опроса и методы обработки экспертной информации будут рассмотрены на следующей лекции.

На пятом этапе для определения лучшего альтернативного варианта в случае возможности использования критериального языка выбора используются методы оптимизации (в том числе и итеративные численные методы), изученные нами ранее. При этом в результате решения задачи оптимизации лучшим признается такой альтернативный вариант из множества допустимых вариантов, который приводит к оптимальному значению целевой функции (интегрального критерия). Множество условий, позволяющих реализовать альтернативные варианты решений, определяет ограничения задачи оптимизации.

В случае неприменимости критериального языка выбора лучший альтернативный вариант определяется с использованием языка бинарных отношений, либо с использованием языка функций выбора.

Если оценки свойств альтернативных вариантов принимают вероятностный характер, то для выявления лучшей альтернативы используются методы принятия решений в условиях риска , основанные на теории игр и теории вероятностей . Если свойства альтернативных вариантов оценить вообще не удается, то для выявления лучшей альтернативы используются методы принятия решений в условиях неопределенности , основанные на теории игр . Эти методы будут рассмотрены в третьем разделе данной главы.

Если либо цель принятия решения, либо требования к свойствам альтернативных вариантов сформулированы (определены) нечетко (расплывчато). Или если свойства альтернативных вариантов оценены на качественном уровне (очень хорошо, хорошо, не очень хорошо, удовлетворительно, не очень плохо, плохо, очень плохо), то для выявления лучшей альтернативы используются методы принятия решений в условиях нечеткости , основанные на теории нечетких множеств . Эти методы будут рассмотрены в четвертом разделе лекции данной главы.

Лучший альтернативный вариант решения всегда можно выбрать, если все варианты линейно упорядочены по предпочтительности выбора.

Для линейного упорядочивания альтернативных вариантов применяются формальные модели линейного упорядочивания альтернатив, а также методы экспертного опроса.

Для классификации альтернативных вариантов могут быть применены и методы оптимизации, и формальные модели линейного упорядочивания альтернатив, и методы экспертного опроса. Каждому классу априорно назначается идеальный альтернативный вариант (эталон для данного класса) со значениями свойств, соответствующими именно этому классу. Затем каждый вариант из множества допустимых альтернативных вариантов сравнивается с эталоном, и признается либо принадлежащим данному классу (при отклонении значений его свойств от значений свойств эталона на величину, не превышающую величину допустимого отклонения), либо – не принадлежащим данному классу.

В том случае, когда какое-либо свойство альтернатив количественно не измеримо, может возникнуть сложность при определении величины допустимого отклонения оценки свойства (для альтернативного варианта решения) от эталона (для данного класса). В этом случае используются методы экспертного опроса, методы теории нечетких множеств, методы принятия решения в условиях неопределенности и риска.

Формирование множества допустимых альтернатив

В общем случае процесс формирования множества допустимых альтернативных вариантов включает в себя два этапа:

Этап порождения всех возможных вариантов, образующих исходное множество альтернатив (ИМА);

Этап проверки каждого варианта ИМА на допустимость.

1 Этап . Этап порождения всех возможных вариантов является наиболее трудным, но и наиболее творческим этапом задачи принятия решений. Все рекомендации относительно того, как генерировать новые варианты или как создать условия для того, чтобы другие люди лучше генерировали эти варианты, являются результатом коллективного опыта по решению творческих задач.

На данном этапе важно сгенерировать как можно большее количество альтернативных вариантов. Для этого используют различные способы :

Поиск возможных вариантов в литературе;

Приглашение различных экспертов, которые имеют опыт подготовки и работы в различных организациях по данной предметной области;

Увеличение числа вариантов за счет их комбинирования, запоминания промежуточных вариантов;

Модификация существующих или вновь сгенерированных вариантов;

Включение в ИМА вариантов противоположных существующим или вновь сгенерированным вариантам,

И другие способы…

2 этап . Проверка каждого варианта ИМА на допустимость производится

В случае количественной измеримости свойств: путем сравнения значений свойств альтернативы с пороговыми значениями этих свойств, требуемыми для лучшей альтернативы. Альтернативы, имеющие значения свойств, не хуже пороговых значений включаются во множество допустимых альтернатив;

В случае, когда свойства количественно не измеримы: путем использования процедуры экспертного перечисления, в которой определяется вероятность Pj того, j-я альтернатива принадлежит ИМА. Затем, задавшись пороговым значением такой вероятности P, сравнивают Pj и P. Альтернативы, имеющие малые значения вероятности принадлежности к ИМА Pj < P (например, вариант был сгенерирован очень малым количеством экспертов, а остальные эксперты этот вариант допустимым не признали) во множество допустимых альтернатив не включаются;

В некоторых случаях оба этапа процесса формирования множества допустимых альтернативных вариантов могут совмещаться. Это связано с тем, что порождение возможных альтернатив и проверка их на допустимость могут осуществляться с помощью одной и той же процедуры экспертной классификации при разных параметрах экспертизы .

Главное предназначение ЛПР и конечный продукт его управленческой деятельности - это выработка решений. Разумеется, немаловажны и другие его управленческие функции, такие, как организация взаимодействия, всестороннего обеспечения проведения операции, контроль, оказание помощи, оценка фактической эффективности операции, фиксация, обобщение и распространение накопленного в ходе операции опыта.

Схема структуры принятия управленческих решений представлена на Рис.1.7.

Основу принятия всех решений на всех этапах процесса выработки решений, конечно же, составляют предпочтения ЛПР.

Несомненно, целесообразным началом процесса принятия решений должна стать формализация предпочтений.

После того как предпочтения ЛПР формализованы и получена необходимая информация о предпочтениях, переходят к следующему важному шагу принятия решений - к построению функции выбора (полезности).

Функция выбора в теории принятия решений имеет фундаментальное значение. Именно на ее построение в конечном итоге ориентированы решение задач формирования исходного множества альтернатив, анализ условий проведения операции, выявление и измерение предпочтений ЛПР.

Согласно формальному определению, принятому в ТПР, функция выбора - это отображение вида

где - некоторое множество (исходное для рассматриваемого шага принятия решений), из которого производят выбор; - подмножество, обладающее определенными (известными или заданными) свойствами, причем

При поэтапном получении от ЛПР информации о его предпочтениях в ходе проведения измерений вначале строится функция выбора по результатам измерения и оценки в наиболее надежной, но и менее точной номинальной шкале на основе качественных суждений о предпочтениях. В результате из исходного множества А альтернатив получают первое представление искомого подмножества альтернатив, в котором содержится наилучшая альтернатива.

Если ЛПР, проведя неформальный анализ подмножества, еще не смогло определиться в выборе, то следует продолжить построение функции выбора. Для этого ЛПР должно уточнить измеренные предпочтения, применив для их измерения более совершенную, например порядковую или балльную, шкалу.

В результате уточнения вида функции выбора будет получено в общем случае иное подмножество альтернатив, причем. Теперь ЛПР должно сосредоточиться на анализе этого последнего множества, так как опять-таки наилучшая альтернатива содержится именно в нем. Затем при необходимости можно вновь уточнить предпочтения ЛПР, измерив их в какой-либо из пропорциональных шкал, и так далее до тех пор, пока ЛПР уверенно не остановится в выборе наилучшей альтернативы.

Следует иметь в виду, что конкретный вид функции выбора, реализующий отображение (1.3), зависит от того, каков механизм ситуации.

Это обстоятельство отмечено на схеме Рис.1.7. вариантами построения функции выбора с детализацией их по типу условий неопределенности: в условиях стохастической неопределенности, в условиях поведенческой неопределенности и в условиях природной неопределенности.

Целевое различие в использовании скалярного и векторного критериев определило необходимость отображения на Рис.1.7 в общем случае двух вариантов формы исходных данных и процедур для построения функции выбора - по скалярному или векторному критерию.

Получение информации

Процесс принятия решения требует по возможности полного объема информации как о самой управляющей системе, так и о среде ее функционирования (окружающей среде). Без информации такого рода невозможны анализ условий принятия решений, выявление механизма ситуации и формирование исходного множества альтернатив. ЛПР должен быть проведен содержательный анализ информации об условиях осуществления операции, получены надежные представления о механизме ситуации. Только обретя эту информацию, ЛПР сможет с позиций системного подхода не только вербально описать основные (ведущие) факторы, способствующие и мешающие формированию успешного исхода операции, но и формально оценить степень их влияния на результативность исхода.

Для этого необходимо точно понять, какая информация, какого качества и к какому сроку нужна. Результат этого промежуточного решения (содержание, требуемые точность и надежность информации, оперативность ее получения) поможет ЛПР осознанно выбрать один из доступных источников информации и принять решение. Схема классификации возможных источников и способов получения информации приведена на Рис.1.8.

Из анализа схемы на Рис. 1.8. следует, что принципиально существует лишь три источника информации:

· эмпирические данные;

· знания, личный опыт и интуиция ЛПР;

· совет специалиста (экспертиза).

Ясно, что практически чаще всего люди черпают информацию из собственного опыта и знаний, а собственная интуиция помогает им заполнить пробелы в позитивном знании.

Кроме этого имеются еще две принципиальные возможности: поискать необходимые сведения в одном из "объективных источников", где зафиксирован исторический опыт человечества (эмпирические данные), или обратиться к "субъективному источнику" - к знаниям, умениям и навыкам признанных специалистов своего дела (экспертам).

В ТПР считают, что эксперт - это человек, который лично работает в рассматриваемой области деятельности, является признанным специалистом по решаемой проблеме, может и имеет возможность высказать суждение по ней в доступной для ЛПР форме.

Эксперты выполняют информационную и аналитическую работу на основе своих личных представлений о решаемой задаче. В общем случае представления экспертов могут не совпадать с мнением ЛПР. Такое расхождение во мнениях играет как отрицательную, так и положительную роль. С одной стороны, при несовпадении мнений затягивается процесс выработки решения, но, с другой - ЛПР может критически осмыслить альтернативную точку зрения или скорректировать собственные предпочтения.

Чтобы повысить личную уверенность в том, что специалист дал ему правильный совет, ЛПР может обратиться не к одному, а к нескольким экспертам. Соответственно, различают индивидуальную (один эксперт) и групповую экспертизу. Если вопрос строго конфиденциальный, время лимитировано или нет возможности спросить у нескольких специалистов ответа на интересующий вопрос, то индивидуальная экспертиза -- наилучший способ получения информации. Но если перечисленные ограничения не являются существенными, то, несомненно, групповая экспертиза - в целом более достоверный и точный способ получения информации.

В то же время в ходе групповой экспертизы возможно несовпадение субъективных суждений отдельных специалистов. В связи с этим требуется предпринимать специальные приемы обработки экспертной информации с целью повышения надежности результатов.

ТПР разработан специальный комплекс организационных, технических и математических процедур, придающих стройность и логическую обусловленность всему процессу получения, обработки и анализа групповой экспертной информации. Этот комплекс процедур, включающий экспертизу (то есть сам опрос экспертов) лишь как один из этапов получения информации, в ТПР получил название метода экспертного оценивания.

Исторически накапливая знания, научившись письменности, люди стали фиксировать свой объективный опыт. Всю полезную информацию стали заносить в той или иной форме на специальные носители. Вначале эти носители были несовершенны (например, рукописи, книги) и малодоступны, однако постепенно они приобрели более совершенную форму, а с развитием печатного дела превратились в библиотеки, в банки данных (БнД), базы данных (БзД) и базы знаний (БзЗ). Процесс поиска общедоступной информации стал более удобным, эффективным и даже творческим. Но в это же время какая-то информация и какие-то источники информации становились недоступными широкой общественности. Поэтому в том случае, когда ЛПР в силу разных причин не может найти необходимую ему информацию в общедоступных источниках, ее приходится активно добывать. Чтобы добыть недоступную информацию, ЛПР может организовать и провести натурный или модельный эксперимент, может прибегнуть к помощи разведки или применить какие-то спецсредства.

Разведка или спецсредства требуют значительных затрат; то же относится и к эксперименту, особенно, если эксперимент масштабный и проводится в условиях действия неоднозначного механизма ситуации. Поэтому, чтобы сэкономить средства, целесообразно провести строго научное планирование эксперимента, количественно установить его параметры, оптимальные в отношении эффективности будущих решений и действий ЛПР.

Значительные теоретические успехи достигнуты в деле планирования экспериментов на математических моделях с применением компьютеров. Аппарат математической теории планирования в основном ориентирован на исследование случайных механизмов ситуации. В то же время он нередко бывает полезным и в других ситуациях.

Рассмотрим постановку задачи планирования эксперимента.

Если целью исследования является максимизация полезного эффекта эксперимента при ограничениях на затраты, а сам полезный эффект соотносится в сознании ЛПР с обеспечением экстремума (например, максимума) выходного результата, то задача установления оптимальных параметров эксперимента сведется к стремлению максимизировать выходной результат при ограничениях на затраты. Например, если нужно увеличить выход некоторого полезного вещества в процессе химического производства, а объем выхода зависит от таких важных параметров, как температура, давление и т.п., то постановка задачи планирования эксперимента по выпуску химического продукта может выглядеть следующим образом: найти оптимальное сочетание перечисленных управляемых переменных процесса химического производства, которые обеспечивают максимальный выход готового продукта требуемого качества, при условии, что затраты на проведение эксперимента не выше отпущенных на него финансов.

Примерно по такой же схеме формулируется постановка задачи на получение информации и в том случае, когда эффект отождествляется с точностью предсказания выходного результата, то есть с величиной ошибки воспроизведения механизма ситуации, а также постановка задачи, в которой целью ЛПР является стремление к минимизации затрат на моделирование при обеспечении уровней притязаний ЛПР на ожидаемый эффект.

Задача формирования исходного множества альтернатив

Данная задача уже упоминалась в предыдущей лекции. Учитывая ее исключительную важность, рассмотрим ее несколько подробнее.

Степень опытности ЛПР в значительной степени характеризуется умением правильно предсказывать ситуацию и найти наилучший способ решения проблемы. При этом правильно определять механизм ситуации - значит быстро устанавливать ведущие факторы, а умение ЛПР генерировать новые, нестандартные решения вообще отождествляется в сознании людей с искусством. В этой связи понятно, что задача формирования исходного множества альтернатив не поддается полной формализации. Решение этой задачи - творческий процесс, в котором главная роль, конечно же, принадлежит ЛПР. Возникновение этой задачи как теоретического объекта исследования есть непосредственное следствие использования в ТПР системного принципа множественности альтернатив.

Прежде чем решать задачу формирования исходного множества альтернатив, следует определить системные требования, которым это множество должно соответствовать. Во-первых, множество альтернатив должно быть по возможности более полным. Это обеспечит в дальнейшем необходимую свободу выбора решений ЛПР и сведет к минимуму возможность упустить "лучшее" решение. Однако это первое принципиальное требование входит в противоречие со вторым, вытекающим из принципа соответствия решения времени, месту и возможностям ЛПР. Чаще всего, на практике такое соответствие понимают как требование выработать решение в кратчайшие сроки. Следовательно, во-вторых, исходное множество альтернатив должно быть обозримым, достаточно узким, чтобы у ЛПР было достаточно времени для оценки последствий и предпочтительности альтернатив при сложившихся ограничениях на ресурсы. Проблему удовлетворения двух указанных противоречивых требований разрешают системно, на основе принципа декомпозиции.

Следуя системному принципу декомпозиции, вначале формируют множество альтернатив, все элементы которого потенциально, по их облику, по скрытым в них возможностям обеспечивают достижение целевого результата в сложившейся обстановке. Полученное таким образом множество претендентов на способ решения проблемы назовем множеством целевых альтернатив.

Затем из множества целевых альтернатив отбирают те варианты, которые являются логически непротиворечивыми и могут быть реализованы в отпущенные на операцию сроки. Кроме того, отбираемые альтернативы должны быть удовлетворены необходимыми активными ресурсами и должны отвечать общей системе предпочтений ЛПР.

Эти отобранные из целевых альтернатив варианты назовем физически реализуемыми альтернативами из числа целевых. Остальные варианты, потенциально приводящие к цели, но физически нереализуемые, отбрасываются.

Полученные в результате подобных манипуляций варианты дополняют способами действий, придающими альтернативам необходимую гибкость и устойчивость по отношению к изменяющимся или неизвестным на данный момент компонентам условий проведения операции. В итоге и получают исходное множество альтернатов.

Технологически методика формирования исходного множества альтернатив предполагает совершение ряда специальных целенаправленных модификаций главных факторов механизма ситуации. Они состоят в одновременном или последовательном воздействии на управляемую (подвластную воле ЛПР) часть характеристик качества применяемых активных ресурсов, характеристик условий и способов действий.

Именно такая идея положена в основу большинства известных методов и алгоритмов формирования исходного множества альтернатив.

Исторически первыми появились эмпирические методы, которые требуют минимальной формализации. Наиболее простым из этого класса является метод, основанный на использовании причинно-следственной диаграммы. Типичным современным представителем эмпирических методов является СВR-метод (Саsе-Ваsеd Rеаsопiпg - "метод рассуждений на основе прошлого опыта").

Следующий класс образуют логико-эвристические процедуры, где формализация ведется на уровне управления логическими взаимосвязями. В качестве примеров реализации таких методов являются методы дерева решений и метод морфологических таблиц.

Типичными представителями класса методов формирования альтернатив, в которых достигнута наибольшая степень формализации всех этапов генерации, являются методы сетевого и календарного планирования.

Особый класс образуют методы формирования альтернатив в условиях, когда решение вырабатывает "групповое ЛПР", когда наблюдается полное или частичное совпадение интересов участников процесса выработки решения, однако из-за неодинаковой трактовки целей действий, особенностей индивидуального восприятия проблемной ситуации и по другим причинам суверенные мнения участников процесса выработки решения нужно согласовать в общем решении. Другими представителями методов этого класса оказываются методы генерации альтернатив в условиях конфликта и противодействия суверенных субъектов, втянутых в операцию ЛПР либо по собственной воле, либо против их воли. Такие ситуации свойственны экономическим, социальным, политическим и военным конфликтам. Во всех подобных ситуациях для формирования альтернатив применяют, как правило, рефлексивные методы. Таким методам свойственен средний уровень формализации с применением простых математических моделей.

По частоте применения на практике, пожалуй, первое место занимают логико-эвристические методы. Такое положение они приобрели из-за присущей им наглядности, простоты и универсальности подхода, удобства компьютеризации их алгоритмов. Суть данных методов сводится к тому, что вначале на основе логического анализа цели операции строится дерево целей и задач. Затем каждая подцель или задача также детализируется, и эта операция продолжается до тех пор, пока ЛПР не станет ясно, каким из известных средств (или каким способом) решать каждую частную задачу.

Оценка альтернатив

Как уже отмечалось, осознанный выбор должен производиться на основе сравнения результатов оценки альтернатив. Поэтому задача оценки альтернатив имеет главной целью получение для каждой альтернативы значений результатов, характеризующих интенсивность существенных свойств исходов операции, планируемой к проведению в заданных условиях. Сформулируем задачу оценки альтернатив как задачу получения результатов для каждой альтернативы, следующим образом.

Множество А альтернатив ЛПР, характеризующих порядок использования имеющихся ресурсов для достижения цели операции; множество S факторов, задающих условия проведения операции по достижению цели, и их количественные и качественные характеристики; тип механизма ситуации.

Требуется

Оценить значение результата Y(а, s) для каждой из альтернатив множества А в условиях S.

В зависимости от типа механизма ситуации результат Y(а, s) применения альтернативы, а в условиях s будем понимать по-разному.

Если механизм детерминистский, то результат Y(а) (в общем случае векторный) зависит от альтернативы однозначно, условия фиксированы и определяют лишь вид отображения А --> Y.

Для стохастического механизма ситуации в общем случае каждой альтернативе ставится в соответствие вероятностное распределение векторного результата, условия фиксированы и определяют вид распределения вероятностей. Для других типов механизма ситуации будем искать множество возможных значений векторного результата Y(а, s).

Информацию о значениях (оценках) результата Y(а, s) для любых из перечисленных типов механизмов ситуации можно получать различными способами, однако основным средством получения новой информации для решения крупномасштабных проблем следует считать математическое моделирование.

Моделирование целесообразно организовать как процесс построения моделей при постепенно увеличивающемся "масштабе изображения". При этом на начальном этапе процесса моделирования используют модели наибольшей степени обобщения факторов, учитывающие лишь самые заметные закономерности -так называемые концептуальные модели (это самый "мелкий масштаб" исследования). Затем уточняют объект исследования и дополняют модель, внося в нее большее число факторов и измеряя их характеристики в шкалах промежуточной степени совершенства ("средний масштаб"). Наконец, когда исследователь настолько определился в объекте исследования, что выделил конкретный элемент из реальной действительности и решил, какие именно закономерности воспроизвести во всех подробностях, проводят детальное моделирование (самый "крупный масштаб" исследования) с использованием наиболее совершенных, количественных шкал.

Опыт принятия решений на основе моделирования показывает, что в любом случае полученные в ходе моделирования результаты будут способствовать более глубокому пониманию сути операции и улучшению существующих методов управления ею.

Важным самостоятельным элементом процесса разработки модели является проверка ее работоспособности.

Среди таких проверок многие исследователи в первую очередь обычно называют проверки на непротиворечивость здравому смыслу (результаты моделирования согласуются с обыденными представлениями), асимптотическую устойчивость (предельные минимальные или максимальные значения входных параметров приводят к правильным выводам, подтверждаемым асимптотическими оценками), чувствительность к важным параметрам (модель реагирует на малые изменения входных параметров), соответствие опытным данным (результаты опыта должны хорошо воспроизводиться на модели), оперативность (возможность получать требуемые по качеству результаты в отведенные директивные сроки).

После установления адекватности модели переходят к получению и обработке необходимых для принятия решения результатов моделирования. Обработка данных проводится для того, чтобы сделать их обозримыми и привести к виду, удобному для принятия решения. Способ обработки данных выбирают в зависимости от типа шкалы (качественная или количественная) и природы соответствующего этим данным фактора (случайные, "природные" и т.п.).

Результаты обработки опытных данных необходимо представить ЛПР в сжатой и выразительной форме, с необходимой степенью детализации.