2.9. Метод структуризации проблемы построения «дерева»

В широком смысле под проблемой понимается некоторая сложная теоретическая или практическая ситуация, настоятельно требующая изучения и разрешения. С точки зрения управления, проблема возникает тогда, когда реальное состояние системы не соответствует желаемому. При рассмотрении проблемы совместно с порожденными ею и связанными с нею процессами мы имеем дело с проблемной ситуацией. Для ее преодоления существует, как правило, несколько возможных решений. Задача исследователя заключается в том, чтобы предоставить и обосновать перед ЛПР наиболее оптимальный из возможных вариантов решения.

Решение задачи называют допустимым, если оно удовлетворяет ограничениям, связывающим как управляемые, так и неуправ­ляемые переменные. Допустимое решение называют оптималь­ным, если оно обеспечивает наилучший результат по одной или нескольким критериальным переменным.

Проблемы, для которых зависимости между переменными могут быть представлены непосредственно в числовой форме или формализованы таким образом, который позволяет привести им в соответствие их численные оценки, определяются как структу­рированные (или количественно сформулированные). Проблемы, содержащие лишь названия обусловливающих их переменных, количественные зависимости между которыми не определены, называют неструктурированными (качественно выраженными). Проблемы, которые содержат как качественные, так и количест­венные переменные, причем качественные и неопределенные аспекты проблемы имеют тенденцию усиливаться, называют слабо структурированными. Для них характерны нечеткость, многова­риантность и приближенный (хотя и с сохранением структуры) вид описания.

Если описание (или модель) проблемной ситуации представ­ляет собой динамическую систему взаимозависимостей между значительным количеством переменных большой размерности с наличием нелинейных связей между ними, а также случай­ные факторы, то такая проблемная ситуация определяется как сложная. Если же задача статическая, небольшой размерности, при этом отсутствуют нелинейности и случайные факторы, то такую задачу классифицируют как простую. Заметим, что тер­мин «сложность» относится именно к описанию проблемной ситуации, а не к природе решаемой проблемы.

Таким образом, в системном анализе проблемы делятся по степени их структуризации на три класса. Для решения проблем первого класса — хорошо структурированных — применяются мето­ды исследования операций. Эти методы заключаются, во-первых, в построении математических, экономических или статистических моделей для решения задач управления в сложных ситуациях или условиях неопределенности; во-вторых, в изучении взаимосвязей, определяющих возможные последствия принимаемых решений и установлении критериев эффективности, позволяющих оценить относительное преимущество того или иного варианта действий.

Под операцией подразумевается обычная деятельность в любой области жизни, имеющая характер повторяемости.

Исследование операций в основном предназначено для иссле­дования технических, экономических, организационных и других проблем формальными, в том числе и математическими, методами в случаях, когда может быть получено количественное решение задачи. Методы исследований операций применяются, главным образом, для поиска оптимального распределения ресурсов.

Применение методов исследования операций позволяет доста­точно четко понять сущность исследуемых процессов и явлений, дать количественные оценки возможным вариантам решений, а в ряде случаев предположить такие варианты решений, которые вообще не рассматривались руководителями.

В практике применения исследования операций применяется совокупность специальных методов:

• математического программирования;

• теории игр;

• метода Монте-Карло;

• теории очередей.

Указанные методы в достаточной степени разработаны тео­ретически и накоплен определенный опыт их практического применения. Однако в практике социального управления хорошо структурированные проблемы скорее редчайшее исключение, чем правило.

Основной областью применения методов системного анализа является второй класс проблем — слабо структурированные. Для решения проблем третьего класса — неструктурированных — обычно применяются эвристические (интуитивно-логические) методы решения, с помощью которых неструктурированная про­блема переводится в класс слабо структурированных.

Одно из основных достоинств системного анализа заключа­ется в том, что на его основе могут решаться проблемы, которые нельзя решить с помощью математических методов. Системный анализ позволяет определить спектр и границы возможных ре­шений, оценить их преимущества по каким-либо критериям. Это позволяет обосновать выбор того или иного решения более точно, чем это может сделать интуиция и опыт руководителей. Системный анализ, как отмечалось, реализуется поэтапно: по­становка задачи, исследование, анализ, предварительное суждение (согласование), подтверждение (экспериментальная проверка), окончательное суждение, реализация принятого суждения.

Арсенал методов системного анализа состоит из четырех групп:

1) неформальные: сценариев, экспертных оценок, диагнос­тические;

2) графические: «дерево» целей, матричные, сетевые;

3) количественные: экономического анализа, морфологичес­кие, статистические;

4) моделирование: кибернетические, описательные и нор­мативные операционные (оптимизационные, имитационные, игровые).

Собственно системной методологии принадлежат методы сценариев, экспертных оценок и «дерева» целей.

Сценарий является одним из инструментов описательного моделирования процесса принятия решения. Однако его не сле­дует рассматривать как непосредственно метод выбора решения. Он, являясь техническим средством, дает наиболее полное пред­ставление о решаемой задаче. Такой сценарий дает возможность детально во времени выявить последовательность действий по поиску оптимального решения, определить и учесть все более или менее очевидные критические и неустойчивые ситуации. Он также может использоваться как средство поиска модели оптималь­ного решения. Совершенно очевидно, что сценарная отработка оптимального решения — процедура чрезвычайно трудоемкая, требующая тщательной отработки всех, даже маловероятных си­туаций. К разработке сценарных моделей привлекаются специ­алисты очень высокого профессионального уровня и сложное программно-технологическое и техническое обеспечение.

В принципе сценарный метод позволяет разрабатывать про­гностический, опережающий характер социально-управленческих решений. Объективной основой широкого применения этого метода является тот факт, что общественные тенденции в усло­виях высокой степени социальной нестабильности «коротки», их мониторинг не может составить устойчивой эмпирической базы для единственно верного решения. Поэтому и предлага­ются несколько вероятных решений, несущих с собой соответ­ствующие возможные сценарии (прогнозы) развития событий. По этой, сценарной модели формулируются вероятные сценарии «карьеры» социальных проблем. Такие сценарии сопровожда­ются комментарием к каждой из предлагаемых моделей. Кроме того, обосновывается наиболее желательный сценарий, который и принимается в расчет при принятии соответствующего со­циально-управленческого решения. Такой метод подготовки и принятия решений можно сравнить с расчетливым выбором хода в шахматной партии, нацеленным на создание желательного для автора хода сценария (шахматной ситуации), который имеет тем большую вероятность своей реализации, чем лучше просчитан.

Экспертные методы представляют собой способ использо­вания знания и опыта квалифицированных специалистов при решении определенных проблем.

Метод «дерева» целей представляет собой способ построения целевой структуры какой-либо, как правило, крупномасштабной коллективной деятельности, особенность которой состоит в том, что общая цель делится на ряд подцелей, затем эти подцели де­лятся на еще более частные. Практически реализация этого метода заключается в построении связанного графа, выражающего соподчинение и взаимосвязи целей и подцелей.

На верхнем ярусе располагается основная цель, которая по­следовательно разделяется на подцели. При этом главным условием разделения целей является полнота, означающая, что каждая цель верхнего уровня должна быть представлена исчер­пывающим образом в виде подцелей следующего уровня, обес­печивающим определение понятия исходной цели объединением понятия подцелей.

Построение «дерева» целей является эффективным методом структуризации проблемной ситуации и определения цели ре­шения. Его применение дает возможность системно предста­вить порядок движения к конечной цели, учесть необходимое и достаточное число задач, требующих решения на пути к их достижению.

Построение «дерева» целей для решения проблемной ситу­ации дает возможность определить меры, которые необходимо предусмотреть в решении при достижении его цели.

Уязвимым местом «дерева» целей являются «узлы деления», т. е. точки разложения общих целей на подцели, поскольку нередко бывает трудно обеспечить полноту деления и совместимость, единство основания для деления.

Для обеспечения реализации цели решения можно построить «дерево» ресурсов. Можно также совместить в одном «дереве» цели и функции управления. На основе метода «дерева» целей и функций управления реализуется структурно-функционально-целевой метод системного подхода к управлению. Этот метод используется для построения функционально-целевых моделей систем управления.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что представляют собой методология, метод, методика?

2. Что такое система и принцип системности?

3. Системный анализ: содержание, принципы, методология.

4. Элементы системы и процессы ее функционирования.

5. Проблема и ее решение в методологии системного анализа.

6. Функции и ограничения системного анализа.

7. Принципы системного анализа.

8. Принципы устойчивого функционирования систем и их практи­ческая реализация.

9. Условия целесообразности и логика практического использования системного анализа.

10. Этапы применения системного анализа.

11. Модель системного анализа в условиях определенности.

12. Модель системного анализа в условиях неопределенности.

13. Моделирование систем массового обслуживания.

14. Специфика больших систем и методы их исследования.

15. Планирование эксперимента и логика его реализации.

16. Условия и принципы факторного анализа больших систем. Объ­ясните смысл ограничений его практического использования.

17. Структурированные и неструктурированные проблемы. Методы исследования операций.

18. Раскройте смысл метода «дерева» целей.