УЧЕБНИКИ 2 Экономика / Теория систем и системный анализ / Тырсин А.Н. Теория систем и системный анализ. 2002

высказывает свою идею более полминуты, интенсифицировать работу последних минут.

Организация проведения мозговой атаки. Приглашать участников на совещание (сеанс мозговой атаки) желательно за 2-3 дня с изложением сути задачи, чтобы они могли подумать и настроиться.

Продолжительность совещания составляет 1,5-2 часа. Совещание имеет следующий порядок проведения и соответствующие затраты времени на отдельные мероприятия:

-представление участников совещания друг другу и ознакомление их с правилами проведения сеанса мозговой атаки (5-10 минут);

-постановка задачи ведущим с ответами на вопросы участников (10-15 минут);

-проведение мозговой атаки (20-30 минут);

-перерыв (10 минут);

-составление отредактированного списка идей (30-45 минут).

Весьма повышают эффективность различные мероприятия по психологической настройке и психоэвристическому стимулированию, например: показ перед мозговой атакой короткометражного фильма, заставляющего забыть заботы дня, или фильма, актуализирующего постановку задачи; включение во время сеанса мозговой атаки негромкой фоновой музыки; показ натурального образца, макета или эскиза объекта, который требуется улучшить; угощение чаем или кофе; объявление перед сеансом о гонораре, вручаемом сразу после окончания совещания и т.д.

Запись и оформление результатов мозговой атаки. Фиксирование идей,

высказываемых во время сеанса мозговой атаки, производится одним из трех способов:

-среди участников имеется стенографист;

-с помощью магнитофона;

-каждый участник после высказывания записывает свою идею.

После сеанса проводится быстрое коллективное редактирование полученного списка идей с полукритическим отношением. При этом участники мозговой атаки быстро отбрасывают наименее приемлемые и абсурдные идеи. Все полученные идеи желательно разделить на три группы: наиболее приемлемые и легко реализуемые для решаемой задачи; наиболее эффективные и перспективные; прочие.

Отредактированный и оформленный список передается заинтересованным лицам для дальнейшей более детальной оценки и проработки.

51

4.2. Методы типа «сценариев»

Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенных в письменном виде, получили название

сценариев.

Сценарием называют преимущественно качественное описание возможных вариантов развития исследуемого объекта при различных сочетаниях определенных, заранее выделенных условий. Он не предназначен для «предсказания» будущего, а лишь в развернутой форме показывает возможные варианты развития событий для их дальнейшего анализа и выбора наиболее реальных и благоприятных.

Как правило, на практике предложения для подготовки подобных документов пишутся экспертами вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

Сценарий предусматривает не только содержательные рассуждения, помогающие не упустить детали, которые невозможно учесть в формальной модели (в этом заключается основная роль сценария), но и содержит результаты количественного технико-экономического или статистического анализа с предварительными выводами. Группа экспертов, подготавливающая сценарий, обычно пользуется правом получения необходимых справок от предприятий и организаций и необходимых консультаций.

На практике по типу сценариев, например, разрабатываются прогнозы в отраслях промышленности.

Роль специалистов по системному анализу при подготовке сценария заключается в следующем:

-помочь привлекаемым ведущим специалистам соответствующих областей знаний выявить общие закономерности развития системы;

-проанализировать внешние и внутренние факторы, влияющие на ее развитие и формирование целей;

-определить источники этих факторов; проанализировать высказывания ведущих специалистов в периодической печати, научных публикациях и других источниках информации;

-создать вспомогательные информационные фонды, способствующие решению

проблемы.

Метод сценариев является средством первичного упорядочения проблемы, получения и сбора информации о взаимосвязях решаемой проблемы с другими и о возможных и вероятных направлениях будущего развития. Группа квалифицированных специалистов составляет план сценария, где стремится наметить области науки, техники, экономики и пр., которые должны быть учтены при постановке и решении проблемы. Различные разделы сценария обычно пишутся разными группами людей. Привлечение разных профессионалов позволяет проследить ветвление сценария, взаимосвязи с другими проблемами и т.д.

Сценарии могут быть использованы на разных этапах системного анализа, когда требуется собрать и упорядочить разнородную информацию. Но главной

52

областью применения являются этапы I (анализ проблемы) и VII (прогноз и анализ будущих условий) системного анализа, которые будут рассмотрены в следующей главе.

Ограниченностью применения данного метода является то, что сценарий – это текст, с этим связанна возможность неоднозначного его толкования разными специалистами. Поэтому такой текст следует рассматривать как основу для разработки более формализованного представления о будущей системе или решаемой проблеме.

4.3. Методы экспертных оценок

Выбор форм и методов проведения экспертных опросов зависит от конкретной задачи и условий проведения экспертизы. Однако существуют некоторые общие проблемы, которые нужно знать специалисту по системному анализу.

Возможность использования экспертных оценок, обоснование их объективности базируется на том, что неизвестная характеристика исследуемого явления трактуется как случайная величина, отражением закона распределения которой является индивидуальная оценка специалиста-эксперта о достоверности и значимости того или иного события. При этом предполагается, что истинное значение исследуемой характеристики находится внутри диапазона оценок, получаемых от группы экспертов и что обобщенное коллективное мнение является достоверным.

Проблемы, для решения которых применяются экспертные оценки, делят на два класса. К первому классу относятся проблемы, которые достаточно хорошо обеспечены информацией и для которых можно использовать принцип «хорошего измерителя», считая эксперта хранителем большого объема информации, а групповое мнение экспертов – близким к истине. Ко второму классу относятся проблемы, в отношении которых знаний для уверенности в справедливости названных предположений недостаточно. Здесь экспертов нельзя рассматривать как «хороших измерителей», и необходимо осторожно подходить к обработке результатов экспертизы, поскольку в этом случае мнение одного эксперта, уделяющего больше внимания, чем другие, малоизученной проблеме, может оказаться наиболее значимым, а при формальной обработке оно будет утрачено. В связи с этим к задачам второго класса в основном должна применяться качественная обработка результатов. Использование методов осреднения, справедливых для «хороших измерителей», в данном случае может привести к существенным ошибкам.

Задачи коллективного принятия решений по формированию целей, совершенствованию методов и форм управления обычно можно отнести к первому классу. Однако при разработке прогнозов и перспективных планов целесообразно выявлять «редкие» мнения и подвергать их более тщательному анализу.

Другая проблема, которую нужно иметь в виду при проведении системного анализа, заключается в следующем: даже в случае решения проблем,

53

относящихся к первому классу, нельзя забывать о том, что экспертные оценки несут в себе не только узкосубъективные черты, присущие мнениям отдельных экспертов, но и коллективносубъективные черты, которые не исчезают при обработке результатов опроса (а при применении Дельфи-процедуры даже могут усиливаться). Иными словами, на экспертные оценки нужно смотреть как на некоторую «общественную точку зрения», зависящую от уровня научнотехнических знаний общества относительно предмета исследования, которая может меняться по мере развития системы и наших представлений о ней. Следовательно, экспертный опрос – это не одноразовая процедура, то есть при решении сложной проблемы, характеризующейся большой степенью неопределенности, необходимо создать регулярную практику работы с экспертами.

Следует также обратить внимание на то, что использование классического частотного подхода к оценке вероятности при организации проведения экспертных опросов бывает затруднительным, а иногда и невозможным (из-за невозможности доказать правомерность того, что используемая выборка является представительной). В этом случае экспертную оценку представляют как степень подтверждения гипотезы или как вероятность достижения цели.

4.4. Методы типа «Дельфи»

Метод «Дельфи» или метод «дельфийского оракула» первоначально был предложен американским исследователем О.Хелмером как итеративная процедура при проведении мозговой атаки, которая способствовала бы снижению влияния психологических факторов при проведении заседаний и повышения объективности результатов. Однако почти одновременно Дельфи-процедуры стали средством повышения объективности экспертных опросов с использованием количественных оценок при оценке «деревьев цели» и при разработке «сценариев».

Метод «Дельфи» был разработан для решения сложных стратегических проблем с целью:

-получить более широкие источники информации о будущем;

-предельно устранить субъективный фактор в суждениях и оценках будущего;

-стимулировать способы мышления специалистов путем создания специальной информационной системы с обратными связями;

-устранить помехи в обмене информацией между специалистами, давление авторитета и другие формы давления;

-обеспечить повышение достоверности прогнозов путем специальных процедур количественной оценки мнений экспертов и их машинной обработки.

Вотличие от метода сценариев, метод «Дельфи» предполагает предварительное ознакомление привлекаемых экспертов с ситуацией с помощью какой-либо модели, например, эконометрической модели развития экономики или неформального описания процесса в виде сценария.

Специалистам предлагается оценить структуру модели в целом и дать предложения о включении в нее неучтенных связей. Результаты каждого этапа

54

этого опроса и их систематизация доводятся вновь до сведения всех экспертов, что позволяет им далее корректировать свои суждения на основе вновь полученной информации. И так далее.

Основными средствами повышения объективности результатов при применении метода «Дельфи» являются:

-использование обратной связи;

-ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура опроса;

-учет результатов предшествующего опроса при оценке значимости мнений экспертов;

-наличие итераций.

Всистемном анализе метод «Дельфи» используется на следующих его этапах (см. главу 5):

-на этапе VI для оценки современного состояния тех факторов, которые не поддаются непосредственной количественной оценке (например, оценка современных социальных факторов, влияющих на формирование целей);

-на этапе VII в качестве одного из важнейших методов получения и обработки прогнозной информации;

-на этапе VIII для оценки целей и средств.

Метод «Дельфи» представляется самым надежным средством получения данных, особенно относительно информации о будущем.

4.5. Методы типа «дерева целей»

Идея метода дерева целей впервые была предложена американским исследователем У.Черчменом. Термин «дерево» подразумевает использование иерархической структуры, полученной путем разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, подцели нижележащих уровней. В настоящее время метод дерева целей является центральным, главным методом системного анализа.

Дерево целей представляет собой связный граф, вершины которого интерпретируются как цели, а ребра или дуги – как связи между целями. При этом в понятие целей на разных уровнях вкладывается различное содержание: от объективных народнохозяйственных потребностей и желаемых направлений развития на верхнем уровне дерева до решения конкретных практических задач и осуществления отдельных мероприятий на нижних уровнях. Основным требованием к дереву целей является отсутствие циклов. В остальном метод достаточно универсален. Дерево целей является главным инструментом увязки целей высшего уровня с конкретными средствами их достижения на низшем производственном уровне через ряд промежуточных звеньев.

Представление целей начинается с верхнего уровня, дальше они последовательно разукрупняются, конкретизируются. Основным правилом разукрупнения целей является полнота: каждая цель верхнего уровня должна быть представлена в виде подцелей следующего уровня исчерпывающим образом, то есть так, чтобы объединение понятий подцелей полностью определяло понятие исходной цели. На рис. 4.1 представлен фрагмент

55

примерного дерева целей долгосрочного народнохозяйственного плана, взятого из «Краткого экономико-математического словаря» (М.: Наука, 1979).

Метод дерева целей ориентирован на получение полной и относительно устойчивой структуры целей, проблем, направлений, то есть такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе.

0

… … … … 5 … … … … … …

	5.1				5.2

5.1.1

5.1.2

5.1.3

5.1.4

0 – Генеральная цель

«Упорядочение и развитие

СЭС»

5 – Повышение

5.1.3.1

5.1.3.2

5.1.3.3

благосостояния населения

5.1, 5.2 – Материальное и

социальное благосостояние

5.1.1 – Улучшение

природной среды

5.1.3 – Питание, одежда …

5.1.3.1 – Мясо, молоко,

овощи …

5.1.3.2 – Обувь, одежда …

…

…

…

…

…

…

…

Цели и потребности

Ресурсы

Рис. 4.1. Фрагмент дерева целей

56

Для достижения данной цели при построении вариантов структуры следует учитывать закономерности целеобразования и использовать принципы и методики формирования иерархических структур целей.

В качестве основного инструмента метод дерева целей используется на этапах V, VI, VII, VIII и IX системного анализа (см. главу 5).

4.6. Морфологические методы

Термином «морфология» в биологии и языкознании определяется учение о внутренней структуре исследуемых систем (организмов, языков) или сама внутренняя структура этих систем. Метод морфологического анализа и синтеза был разработан в 1930-х годах швейцарским астрономом Ф.Цвикки для конструирования астрономических приборов.

Морфологический подход основан на комбинаторике. Его основная идея – систематически находить наибольшее число, а в пределе – все возможные варианты решения поставленной проблемы или реализации системы путем комбинирования основных (выделенных исследователем) структурных элементов системы или их признаков. При этом система или проблема может разбиваться на части разными способами и рассматриваться в различных аспектах.

Отправными точками морфологического подхода считаются:

-равный интерес ко всем объектам морфологического моделирования;

-ликвидация всех ограничений и оценок до тех пор, пока не будет получена полная структура исследуемой области;

-максимально точная формулировка поставленной проблемы.

Кроме этих общих положений были предложены отдельные способы морфологического моделирования:

-метод систематического покрытия поля (МСПП);

-метод отрицания и конструирования (МОК);

-метод морфологического ящика (ММЯ);

-метод экстремальных ситуаций (МЭС);

-метод сопоставления совершенного с дефектным (МССД);

-метод обобщения (МО).

Наибольшую распространенность получили первые три метода.

МСПП предполагает, что существует некоторое число так называемых «опорных пунктов» знания в любой исследуемой области. Этими пунктами могут быть теоретические положения, эмпирические факты, открытые законы и т.д. Исходя из ограниченного числа опорных пунктов знания и принципов мышления, ищут все возможные решения поставленной проблемы.

МОК основывается на соображениях, которые Ф.Цвикки сформулировал следующим образом: «На пути конструктивного прогресса стоят догмы и компромиссные или диктаторские ограничения. Следовательно, есть смысл их отрицать. Однако, одного этого недостаточно. То, что получается из отрицания, необходимо конструктивно переработать». В соответствии с этим МОК разбивается на три этапа:

57

1)формирование ряда высказываний (положений, утверждений, аксиом), соответствующих современному уровню развития исследуемой области знаний;

2)замена одного, нескольких или всех сформулированных высказываний на противоположные;

3)построение всевозможных следствий, вытекающих из такого отрицания и проверка непротиворечивости вновь полученных и оставшихся неизменными высказываний.

МОК может быть реализован в форме одного из вариантов мозговой атаки:

метода обратной мозговой атаки.

Идея ММЯ состоит в определении всех возможных параметров, от которых может зависеть решение проблемы, и представления их в виде матриц-строк, а затем в определении в этой морфологической матрице-ящике всех возможных сочетаний параметров по одному из каждой строки. Полученные варианты решений подвергаются оценке и анализу с целью выбора наилучшего.

Построение и исследование по ММЯ проводится в пять этапов:

1)Точная формулировка поставленной проблемы.

2)Определение параметров (классификационных признаков) Pi, от которых зависит решение проблемы (процедура анализа может быть итерактивной с

уточнением или изменением набора Pi по мере уточнения представлений об исследуемом объекте или процессе принятия решения).

3)Деление параметров Pi на их значения piki (формирование классификаторов по выбранным признакам Pi) и представление их в виде матриц-строк

p1 , p2 ,K, pk1

1 1 1

	1	2		k2
p2		, p2		,K, p2
			…
	1	2		kn		,
pn		, pn		,K, pn

набор значений (по одному из каждой строки) различных параметров представляет собой возможный вариант решения моделируемой задачи,

например, вариант	p11 , p22 ,K, pn2	; общее число вариантов содержащихся в
морфологическом	ящике, равно	R = k1 k2 K kn , где ki (i = 1,2,K, n) −

число значений i-го параметра.

4)Оценка всех имеющихся в морфологическом ящике вариантов.

5)Выбор из морфологического ящика оптимального варианта решения задачи.

Сматематической точки зрения идея морфологического перебора базируется на получении размещений с повторением из k по n. Для сокращения перебора этапы 3 и 4 могут быть совмещены, и явно неприемлемые варианты можно сразу исключить из рассмотрения в п.5.

58

а)	A
	A
	A
Проблема	A	Решение
	A
	A

б)

Проблема

в)

Проблема

B

C

A

B

A

A Решение

A

B

C

A

C

	B
	C
A
	C
A
A	Решение
	C

A

A

B

B

Рис. 4.2. Пути выбора решений из морфологического ящика

59

Возможные пути выбора решений из морфологического ящика (рис. 4.2):

-применение одного критерия, полностью исключающего все варианты решений, кроме одного (рис. 4.2а);

-последовательное применение нескольких критериев A, B, C, постепенно исключающих все варианты, кроме одного (рис. 4.2б);

-расчленение проблемы на подпроблемы (или задачи на подзадачи) и последовательное применение нескольких критериев для выбора по одному варианту решения каждой из подпроблем (подзадач), которые вместе взятые и составляют искомое решение (рис. 4.2в).

Впоследнем случае может быть получено не одно решение, составленное из решений подзадач, а несколько таких (равноценных) решений, и тогда уменьшение числа этих вариантов, дальнейшее сужение области решений осуществляется путем введения дополнительных (как правило, качественных) критериев. Решения по подзадачам, из которых формируется общий вариант решения, могут быть взаимозависимыми.

Расширению практического применения ММЯ существенно способствует автоматизация морфологического моделирования. При этом важно автоматизировать не только получение вариантов, то есть собственно перебор, но

иполучение оценок этих вариантов.

4.7. Метод решающих матриц

Метод решающих матриц был предложен Г.С.Поспеловым как средство повышения достоверности экспертной оценки путем разделения проблемы с большой неопределенностью на подпроблемы и пошагового получения оценок.

Например, при создании сложных производственных комплексов, автоматизированных систем управления и других сложных объектов нужно определить влияние на проектируемый объект фундаментальных научноисследовательских работ (НИР), чтобы запланировать эти работы, предусмотреть их финансирование и распределить средства между ними.

Получить от экспертов объективные и достоверные оценки влияния фундаментальных НИР на проектирование сложного комплекса практически невозможно. Для того чтобы облегчить экспертам решение этой задачи, можно вначале спросить их, какие направления исследований могут быть полезны для создания комплекса и попросить определить их относительные веса этих направлений α1, …, αn . Затем нужно составить план опытно-конструкторских работ (ОКР) для получения необходимых результатов по названным направлениям и оценить их вклад β1, …, βn . Далее нужно определить программу прикладных научных исследований и относительные веса прикладных НИР γ1, …, γn. И наконец, необходимо оценить влияние фундаментальных НИР δ1, …, δn на прикладные.

Таким образом, область работы экспертов можно представить в виде нескольких уровней: направления – ОКР – прикладные НИР – фундаментальные НИР (рис. 4.3).

60