ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
щих учет неопределенности и количественную оценку суждений специалистов.
Создание каждого технического устройства начинается с предварительного замысла. Хотя первоначальная кон цепция нового сложного устройства никогда не имеет законченного и отработанного вида, но уже на этом этапе следует оценить необходимость дальнейшей работы над новой идеей.
Ясно, что решение о продолжении работы влечет за собой выделение средств, кадров, а в ряде случаев обо рудования, производственных площадей и т. д. Поэтому обычно перед руководителем, принимающим решение, встает целый ряд проблем, связанных как с наличием нескольких вариантов (альтернатив), так и с ограничен ными возможностями в ресурсах. Более того, он должен всегда учитывать, что для доведения идеи до практического воплощения могут потребоваться и дополнительные ре сурсы, оценить объем которых в момент принятия решения невозможно.
Очень часто в результате анализа оказывается, что существует несколько «хороших» предложений, обеспе чивающих достижение поставленной цели. В этом случае становится необходимым сопоставить их и отобрать наи более эффективные и реалистичные, исходя из существую щих п перспективных возможностей. Очевидно, только благодаря постоянному отбору наиболее многообещаю щих идей и предложений можно обеспечить непрерывный прогресс науки и техники.
Для проведения такого отбора необходимо четко уста новить: в чем состоит задача, которую нужно решить; какова возможность осуществления и предполагаемая ценность каждой из альтернатив; во что обойдется каждый вариант решения задачи и в какие сроки будет выполнен.
Не исключено, что в момент принятия решения неко торые из этих данных нельзя получить, а другие невоз можно однозначно оценить или точно рассчитать.
Многообразие проблем научно-технического прогресса, несопоставимость и несоизмеримость ряда факторов на кладывают ограничения на возможность полной математи ческой формализации процесса выбора, но не исключают возможности формализации однородных и идентичных процессов подготовки и анализа данных, необходимых для принятия решений.
52 ~
Анализ систем является дальнейшим развитием поя вившихся в годы второй мировой войны методов иссле дования операций. Р1о в них любая задача сводится в сущ
ности к |
тому, "как наиболее |
рационально использовать |
наличные |
ресурсы для решения конкретной проблемы, |
|
а анализ |
систем направлен |
на рационализацию выбора |
самих задач, целей и наилучших критериев в условиях неопределенности. Не всегда легко решить, что подлежит включению в анализ, поскольку на него оказывают влия ние такие факторы, как недостаточность исходных дан ных, ограниченность сроков и невозможность математи
ческого моделирования отдельных |
аспектов проблемы. |
Но все же четкое формулирование |
цели системы и уста |
новление критериев, обеспечивающих отбор наилучших альтернатив, имеют чрезвычайно важное значение. Ана лиз систем можно определить как метод исследования, который помогает руководителю выбрать курс действий путем оценки целей этик действий при альтернативных вариантах, различающихся затратами, эффективностью, степенью риска и сроками. Поскольку это метод рас смотрения сложных задач выбора при наличии многих, часто противоречивых целей и критериев, то в значитель ной степени он связан с использованием суждений спе
циалистов и руководителей. |
|
||
Основными |
элементами количественного системного |
||
анализа являются |
цель, альтернативы, |
затраты, модель |
|
и критерий 9 . |
|
|
|
Цель (или |
цели) |
рассматривается как |
результат опре |
деленного курса действий. Правильное установление ее имеет решающее значение. Цели формируются с учетом желательных или необходимых потребностей, а также реальных научных, технических и экономических возмож ностей. Источниками формирования целей являются ана лиз опыта прошлого, прогнозы и суждения специалистов.
Сложность выбора целей заключается в необходимости неформальных суждений 6 существе и масштабах про блемы, источниках ее возникновения и методах решения. Неточный выбор цели ведет к появлению ложных проблем.
Альтернативы — это _варианты (способы) возможных решений задачи. Поскольку проблема оценки альтерна
тив |
будет рассмотрена позднее, здесь |
заметим лишь, |
* Е. |
S. Quade. Analysis lor M i l i t a r y Decisions. R A N D , |
1964, p. 4. |
53
что анализ систем должен включать в себя не только детальное сравнение известных вариантов, но и исследо вание возможностей создания новых альтернатив.
Затраты определяются количеством ресурсов, необ ходимых для осуществления каждой из альтернатив. Выбор определенной альтернативы влечет за собою опре деленные затраты. Обычно пытаются выбрать альтерна тиву (их комбинацию), обеспечивающую достижение цели при минимальных затратах, или найти при устаповлен ном бюджете альтернативы, которые, вероятно, обеспе чат получение максимальных результатов.
Модель используется для представления реально иссле дуемой ситуации. Сохраняя структуру задачи, она должна отражать влияние наиболее существенных факторов на результаты. Ее форма зависит от характера проблемы и может меняться от математических уравнений и программ для электронно-вычислительных машин до простого опи сания возможных ситуаций. Основная роль модели при анализе систем состоит в том, чтобы подготовить оценку последствий выбора.
Критерий — это показатель (или правило), обеспе чивающий сопоставление и выбор наиболее предпочти тельных альтернатив с учетом затрат и их вклада в до стижение установленных целей.
Системный подход получает широкое развитие в нашей стране, где имеются значительно более надежные пред посылки его реализации, чем в условиях капитализма. В последнее время усилиями советских ученых достиг нуты успехи в разработке теории сложных систем; объек том ее изучения являются не только технические системы, но и отрасли народного хозяйства, и экономика страны в целом. Сейчас разрабатывается единая общегосудар ственная автоматизированная система (ОГАС), создание которой позволит значительно повысить эффективность управления народным хозяйством. Современные про граммы научно-технического и экономического развития становятся все более сложными и дорогостоящими. Это лишний раз подтверждает необходимость комплексного системного анализа народнохозяйственных проблем.
Особенно важное значение имеет сейчас применение метода анализа систем для выбора оптимальных вариан тов распределения ресурсов. Как справедливо отметил академик А. Берг, «для эпохи научно-технического про-
54
гресса, современниками которой мы являемся, характерны не только крупные достижения, но и большие проблемы. Среди этих проблем, может быть, наиболее сложной по содержанию^ наиболее трудной для теоретического и практического решения и вместе с тем наиболее важной по значению является проблема оптимального распре деления и использования ресурсов. От успешного реше ния этой проблемы зависит уровень и темпы повышения народного благосостояния, развитие материально-техни ческой базы общества, укрепление обороноспособности и достижение политических и других целей государства» 1 0 .
Уразумение |
того, |
что |
вся |
совокупность |
процессов |
при |
|||
роды |
находится |
в систематической |
связи, |
побуждает |
|||||
науку |
выявлять |
эту |
систематическую |
|
связь |
повсюду, |
|||
как в |
частностях, |
так и |
в целом. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Ф. |
|
Энгельс |
Деревья, матрицы и решения
Решение современных задач научно-технического про
гресса требует оптимизации |
большого числа переменных |
и учета многих связей и |
ограничений. Одновременное |
определение оптимальных значений всех переменных при водит к гигантскому росту объема вычислений. Часто даже при использовании быстродействующих машин по добные расчеты оказываются экономически невыгодными,
\ либо |
вообще практически нереализуемыми. Поэтому все |
, более |
широкое применение находят методы разбиения ^ |
] задач большой размерности на подзадачи и последующего ! ' решения таких задач по частям.
Метод последовательного расчленения основных целей ] и задач на элементы позволяет создать систему «взвешен- \ ных» связей, так называемое дерево целей, использование ) которого помогает увязать перспективные проблемы с пла- ' нами работы на текущий период.
Для успешного применения этого метода необходимы входные данные трех основных видов:
А. Берг. Предисловие к кн.: М. М. Лопухин. ПАТТЕРН — метод плани рования и прогнозирования научных работ. М., 1971, стр. 3.
55
—четко определенные цели и задачи на всех уровнях;
—взаимосвязанные критерии для измерения относи
тельной важности элементов на |
каждом |
уровне; |
|
— численные оценки |
относительной |
важности задач |
|
по критериям каждого |
уровня. |
|
|
При наличии этих данных дерево целей может служить основой для выбора наиболее предпочтительных альтер-
Таблчца 1 |
|
|
Дерево целей, построенное применительно к отраслевым |
||
научно-техническим |
проблемам |
|
Уровень |
Характер целей |
Элементы подсистемы |
Общая цель
Важнейшие задачи п оцен ка пх сравнительной важ ности
Подходы к решению важ нейших задач и выбор наи более эффективного пути (всего 5 путей)
Пути разработок
1.Повышение эффектив ности общественного про изводства в отрасли
2.Повышение качества про дукции отрасли
3.Повышение производи тельности труда в от расли
4.Снижение себестоимости продукции
5.Новые научные исследо вания
6.Новые проектно-кон- структорскне разработки
7.Новые технологические процессы
8.Внедрение уже имеющих ся разработок и научных результатов в производ ство
9.Совершенствование орга низации производства, труда и управления
10 . . . 19. Важнейшие науч ные направления иссле дований
Направление |
1фикладных |
20 . . . 39. Тематика научных |
исследований. |
Нерешенные |
и проектпо-конструктор- |
технические задачи |
ских работ |
56
натив, а также для оценки состояния разрабатываемых систем и их взаимосвязей.
На принципе построения дерева целей, ориентирован ного на конечный исход, основан целый ряд разработан ных в нашей стране и за рубежом методик, более подроб ное описание которых будет сделано в четвертой главе.
Дерево целей, например, применительно к отраслевым научно-техническим проблемам, может быть представлено в следующем виде 1 1 (табл. 1; рис. 1).
Рпс. 1. Дерево целей
I — V — уровни системы; 1—39 — элементы системы (направления, |
проблемы, |
темы |
НИОКР) |
Необходимо отметить, что идея целенаправленного руководства процессами развития общества принадлежит марксизму-ленинизму и наиболее последовательно осу ществляется в ходе строительства коммунизма. Научнотехнические цели не существуют в отрыве от социальноэкономических, и естественно, что полный учет их взаимо действия, комплексный анализ влияния тенденций развития науки и техники на социально-экономические фак торы возможны только в условиях планомерно развивае мого социалистического общества. Поэтому использова ние принципа иерархии целей при капитализме сводится к условной схеме, практическая реализация которой
1 1 Методика прогнозирования научно-технических проблем, имеющих важное значение для развития отраслей. М., ВНИИС, 1972 (Проект).
57
чрезвычайно затруднена из-за отсутствия централизо ванной и взаимоувязанной системы планов.
Кроме того, при использовании деревьев целей воз никает ряд методологических трудностей.
Прежде всего трудности появляются при разработке коэффициентов относительной важности, особенно когда эта разработка ведется отдельными организациями. Ясно, что таким организациям трудно численно определять относительную важность общегосударственных и отрасле вых целей и задач. Впрочем, в социалистическом плано вом хозяйстве подобная трудность может быть уменьшена с помощью общегосударственной системы прогнозов.
Следует также отметить, что взаимосвязь задач в де реве целей устанавливается безотносительно к вероят ности промежуточных исходов, возможных альтернатив решений и фактора времени; при этом не учитывается, что исключение (или добавление) нескольких промежуточ ных звеньев оказывает влияние на программу работ в целом.
Другая серьезная трудность связана с необходимостью численной оценки и синтеза различных технических, вре менных и стоимостных характеристик альтернатив.
С целью ликвидации некоторых из перечисленных трудностей в ряде методик применяется принцип раз ветвляющегося дерева, ориентированного не на цели, а на процесс. Ориентация на процесс обеспечивает анализ динамики последовательных во времени этапов программы.
При разработке новой техники такие этапы программы могут быть представлены в виде цепи событий, которые произойдут с момента зарождения идеи до момента создания образцов нового технического устройства.
Принцип разбиения программ на отдельные этапы широко используется в известных методах сетевого пла нирования (СПУ). Вместе с тем построение сетевого графика основано на предположении, что каждое дей ствие (работа) между двумя результатами (событиями)' является единственным и что переход от одной работы к другой безусловлен, т. е. предполагается, что все собы тия реализуются с вероятностью, равной единице.
Однако в практической деятельности, особенно в на учных исследованиях и при создании новой техники, многие задачи являются качественно новыми и недоста точно определенными в отношении технического осущест-
58
вления, затрат и сроков. Кроме того, при выполнении работ, возможны различные варианты сочетаний и пере ходов между промежуточными этапами.
Так, при выполнении исследовательской работы или научного эксперимента ученый не всегда может заранее установить, приведут ли они к желаемому результату. Более того, в ряде случаев нельзя достаточно определенно представить, каков будет и сам результат. В процессе проектирования сложного технического устройства всегда существует возможность использования различных кон структивных схем, причем вероятность, что каждая из
Рнс. 2. Сеть ив 3 событий Ч_У Ч_У ~ \Zs
этих схем обеспечит получение устройства с ожидаемыми техническими характеристиками к требуемым срокам, не равна единице.
Аналогичные ситуации возникают при анализе ва риантов долгосрочных планов, вероятность осуществле ния каждого из которых зависит от вероятности • выпол нения различных этапов работ и их сочетаний.
Во всех таких случаях возникает сложная логическая ситуация, когда каждая работа является случайной вели чиной, а наступление любого из ожидаемых событий сети зависит от вероятности осуществления предыдущих альтер нативных событий.
Необходимость представления по возможности в ко личественной форме многих комплексных логических связей, возникающих в практической деятельности, при вела к созданию ряда методов, позволяющих установить логическую зависимость между взаимосвязанными со
бытиями. |
|
|
|
|
|
|
Анализ "этих |
зависимостей удобно производить |
с по |
||||
мощью матриц |
и |
деревьев. |
|
|||
Так, для оценки системы связей могут использоваться |
||||||
матрицы |
смежности, значения элементов которой |
отве |
||||
чают условиям: a{j=l, |
если между i и / существует |
связь, |
||||
и a{j=0 |
— во |
всех |
остальных случаях. |
|
||
Например, |
сети |
(рис. 2) соответствует матрица |
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
О 1 О |
|
|
|||
4 = 2 |
О 0 |
1 |
|
|
|
|
3 |
О О О |
|
|
|
59