Сочетание формального и неформального аспектов в разработке решений

Поэтому целесообразно остановиться на них подробнее. Вначале, на основе логического анализа цели операции строится дерево целей. Затем каждая подцель или задача также детализируется, и эта операция осуществляется до тех пор, пока ЛПР не станет ясно, каким из известных средств им способом решать каждую частную задачу.

Для целостного и единого понимания данной технологии метода разъясним три используемых в ней понятия:

­ важное обстоятельство,

­ измеримая характеристика,

­ финальный элемент (цель, задача, обстоятельство, характеристика).

Будем считать важным обстоятельством любой фактор, который ЛПР считает необходимым учитывать в процессе работы над проблемой. Важные обстоятельства, свойства объектов или задач, которые можно не только описать вербально, но и измерить в какой-то из известных шкал, будем именовать измеримыми характеристиками. Важное обстоятельство, которым заканчивается любая ветвь дерева, назовем финальным. По аналогии будем пользоваться понятиями "финальная подцель", "финальная измеримая характеристика".

Первый этап -- построении дерева целей и задач. Дерево целей целесообразно строить на основе или детального описания желаемого состояния (цели), или декомпозиции действительного состояния (что в нем не удовлетворяет ЛПР, что необходимо устранить). По сути, это одно и то же, ведь ЛПР должно уяснить, чего оно хочет, но по форме логической деятельности - это разные подходы (как синтез и анализ). Но раз объектом исследования для ЛПР на этом этапе оказывается цель, то отсюда непосредственно следует вывод, что данный этап генерации альтернатив целесообразно проводить одновременно с этапом анализа проблемы.

Если на первом этапе формирования альтернатив дерево подцелей и задач строится на основе анализа желаемого состояния, процедура ветвления отображается графически. В полученном "дереве целей" каждой из частных задач ставим в соответствие способ ее решения. В результате получаем "дерево решений". Заметим, что результат построения дерева решений не является однозначным. Это происходит из-за того, что каждое ЛПР само решает, когда закончить ветвление целей, какие выбрать способы решения частных задач.

В том случае, когда процессе декомпозиции проводится в ходе анализа существа действительного состояния, выявляют множество важных обстоятельств, которые, по мнению ЛПР, необходимо устранить для достижения цели. Эти важные обстоятельства также изображают в виде дерева. После этого ЛПР остается только заменить в полученном дереве все важные обстоятельства на способы их учета или устранения и получить дерево решений.

Особенность технологии построения дерева решений путем декомпозиции действительного состояния состоит в том, чтобы каждый элемент получаемого в результате множества важных обстоятельств можно было описать измеримой характеристикой. Если такое требование выполнено, то можно утверждать, что представление действительного состояния будет однозначным. На практике степень однозначности восприятия определяется степенью совершенства шкал, используемых для описания финальных элементов.

Продолжим анализ существа метода дерева решений.

Допустим, для каждой подцели в дереве решений найден лишь один способ ее достижения, то в таком случае получают единственную альтернативу для решения проблемы. Если же для каких-то подцелей (как минимум для одной) найдено несколько способов их достижения, альтернатив может быть сгенерировано несколько. В таком случае приступают ко второму этапу генерации. На втором этапе формирования каждой альтернативы необходимо выбрать по одной подцели каждой ветви дерева целей, а затем заменять подцель способом ее достижения только раз, сколько имеется для этой подцели вариантов ее достижения. 4 еще. Если сгенерированная альтернатива включает только способы достижения финальных подцелей, то такую альтернативу назовем альтернативой элементарных решений. Слово "элементарный" здесь употреблено в смысле "известный до деталей". Те альтернативы, которые включают в себя способы устранения не только финальных подцелей, но и подцелей, которые не являются финальными, назовем альтернативами составных (комплексных) решений.

Наконец, следует иметь в виду, что все полученные в результате генерации альтернативы могут быть взаимоисключающими или совместимыми. Если варианты взаимоисключающие, то число возможных альтернатив равняется числу ветвей в дереве. Для случая совместимых решений количество альтернатив определяется числом допустимых сочетаний решений.

Достоинством представленного алгоритма метода дерева решений являются наглядность и логическая полнота множества альтернатив. Недостаток этой процедуры - по-прежнему в его громоздкости и малой гибкости, чем, впрочем, дат все графоаналитические методы в той или иной степени.

Метод морфологических таблиц по сути представляет несколько иную форму реализации идеи дерева целей (решений). Сам морфологический метод был разработан в 1942 г. швейцарским астрономом Ф. Цвикки для анализа систем большой сложности.

Главное достоинство метода морфологических таблиц состоит в том, что он позволяет достаточно просто провести проверку множества на полноту, а в некоторых случаях - сравнительно легко сгенерировать нетрадиционные (неизвестные ранее) варианты решений.

Рефлексивный метод используют в том случае, когда ведущим типом неопределенности является поведенческая. Метод основан на последовательном выдвижении гипотез о возможных целях другого субъекта операции и формировании ответных реакций в предположении, что тот не изменит своей линии поведения ни при каких обстоятельствах. После того как гипотезы выдвинуты, а ответные реакции, соответствующие гипотезам, записаны, сформированный список ответных реакций подвергают логическому анализу. Цель такого анализа - определение слабых мест в действии ЛПР и возможных эффективных контрдействий противостоящего ему субъекта.

Рефлексивный процесс анализа пар "действие - контрдействие" повторяют до пор, пока множества действий и реакций не стабилизируются (перестанут проявляться).

Основным средством получения новой информации для решения крупномасштабных проблем следует считать математическое моделирование.

Затраты на разработку модели, а следовательно, и на получение результатов во многом определяются сложившейся к настоящему времени парадигмой моделирования. Методология системного подхода предполагает в качестве такой парадигмы исследования по последовательно убывающим уровням обобщения информации об основных факторах и связывающих их закономерностях.

Целесообразно моделирование 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.

Кроме того, научный опыт принятия решений свидетельствует о том, что, если в решении фигурируют данные даже на уровне догадок, выраженные в качественных или промежуточных шкалах, то это все равно существенно лучше, чем если бы требуемые данные вовсе не учитывали.

Важный самостоятельный элемент процесса разработки модели - это проверка ее работоспособности.

Известный специалист в области моделирования Р. Шеннон отмечает, что "проверка модели представляет собой процесс, в ходе которого достигается приемлемый уровень уверенности пользователя в том, что любой вывод о поведении системы, сделанный на основе моделирования, будет правильным. Невозможно доказать, что та или иная имитационная модель является правильным или "правдивым" отображением реальной системы. К счастью, нас редко занимает проблема доказательства "правдивости" модели. Вместо этого нас интересует главным образом справедливость тех более глубоких умозаключений, к которым мы придем на основе имитационного моделирования. Таким образом, нас волнует обычно не справедливость самой структуры модели, а ее функциональная полезность... Такого процесса, как "испытание" правильности модели, не существует. Вместо этого экспериментатор в ходе разработки должен провести серию проверок, с тем чтобы укрепить свое доверие к модели" [29].

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. При этом целесообразно использовать, круговые, прямоугольные диаграммы, линейные и точечные графики и т. п.

Основные методы решения задачи моделирования предпочтений

Существительное "предпочтение" происходит от глагола "предпочесть", то есть признать преимущество перед кем-нибудь или чем-нибудь, признать лучшим по сравнению с другими. В результате подобного толкования слова "предпочтение" мы с неизбежностью вновь, в который уже раз, приходим к выводу, что "принятие решения" и "предпочтение" - понятия не только семантически, но и "технологически" родственные. Другими словами, мы вновь убеждаемся, что принять решение - это и есть сделать обоснованный выбор среди имеющихся альтернатив.

Понятно, что предпочтение - это выражение субъективного отношения какого-то субъекта к представленным ему на выбор объектам в отношении вполне определенных для него цели и условий; предпочтение - это субъективное мнение человека, выраженное во вполне объективных условиях.

"Предпочтение" - одно из фундаментальных для ТПР понятий. На базе этого понятия и других, связанных с ним, строят все современные человеко-машинные процедуры, облегчающие нелегкий труд ЛПР по выработке решений в сложных ситуациях.

Понятие и основные факторы, определяющие предпочтения

Предпочтения всегда конкретны по целям, времени, месту. Нет субъектов или объектов хороших или в каком-то абсолютном смысле слова. В этой же связи становится понятен смысл одной из аксиом ТПР: «Не бывает наилучших решений вообще. Каждое решение может считаться хорошим только для конкретной задачи, только в конкретных условиях о для конкретного ЛПР».

Следует заметить, что раз основная функция ЛПР - руководство исполнителями в соответствии с концепцией разделения труда, значит, ЛПР должно "быть одновременно в нескольких местах", чтобы отдавать распоряжения и контролировать правильность их исполнения в соответствии с тем, что требуется. Сделать это можно только одним способом - делегировать часть своих полномочий кому-то из исполнителей ("суррогатному ЛПР"), разрешив ему локальное принятие решений, но при условии, чтобы этот исполнитель делал все так, как это сделало бы само ЛПР.

Но для этого опять-таки нужно вначале выявить предпочтения ЛПР по рассматриваемому локальному вопросу, измерить их и формализовать, а уж потом только передать другому лицу для руководства этой моделью в принятии решений.

Таким образом, решать задачу выявления и измерения предпочтений нужно хотя бы по двум причинам:

* чтобы повысить личную убежденность в верности принятого решения;

* чтобы иметь возможность делегировать полномочия "суррогатному ЛПР".

В дальнейшем везде будем полагать, что ЛПР способно выразить свое предпочтение в отношении какого-то одного определенного целевого свойства множества представленных ему для сравнения объектов. Множество подобных объектов, из которых ЛПР выбирает наиболее предпочтительный, будем называть множеством предъявления, а вскрытые таким образом предпочтения ЛПР будем именовать элементарными предпочтениями (или элементарными суждениями).

Если теперь представить себе все многообразие возможных целей и задач, возникающих перед ЛПР, все многообразие объектов и их свойств, многообразие условий для принятия решений, то в таком случае можно себе представить, что отдельные элементарные предпочтения ЛПР будут взаимодействовать друг с другом в его сознании, будут влиять одно на другое и, следовательно, образуют целостную, приобретенную из личного опыта или из теоретических знаний, проверенную на практике устойчивую систему внутренних установок, взглядов, оценок и суждений.

Данные вербальные посылки не являются безосновательными. Они подкреплены результатами длительных наблюдений за процессом принятия решений самыми разными людьми в самых разнообразных условиях. При этом были вскрыты некоторые общие закономерности и получены важные практические выводы. На основе анализа этих результатов и осмысления сделанных выводов были в дальнейшем сформулированы аксиомы, положившие начало теории полезности.

В соответствии с постулатами этой теории полезности будем далее считать, что система предпочтений ЛПР - это система его внутренних психологических установок, заставляющих ЛПР совершать тот или иной поступок в ситуации выбора. Таких поступков в принципе будем рассматривать только два:

­ выбор только одного из объектов среди множества предъявления, как ЛПР считает именно этот объект лучше по сравнению со всеми другими;

­ выбор нескольких объектов среди представленных, причем все выбранные объекты ЛПР считает "одинаковыми", то есть не обладающими преимуществами друг перед другом и одновременно лучшими по сравнению другими, невыбранными объектами.

Предпочтения субъекта формируют две группы факторов - эмоциональная и рациональная. Эмоциональный компонент предпочтений - это результат работы правого полушария и подкорки головного мозга человека; рациональный - результат левого полушария, ответственного за логику мышления.

Знание факторов, влияющих на предпочтения ЛПР, их природы и значимости позволяют специалистам по ТПР правильно расставлять акценты при выработке предложений по решению возникающих перед ЛПР проблем, а также эффективно прогнозировать поступки тех или иных лиц, которые по своей воле или против нее принимают участие в операции. Эти знания для ЛПР оказываются неоценимыми при выработке решений в условиях конфликта и противодействия, для формирования модели предпочтений конкурента или противника, для формирования представлений и гипотез о предпочтениях суверенных представителей при выработке решений группой лиц.

По этим характеристикам способы выявления элементарных суждений о предпочтительности упорядочены следующим образом: сортировка, ранжирование, балльное оценивание, попарное сравнение с градациями и выражение мнений субъективными вероятностями (для случаев неопределенного механизма ситуации).

Чрезвычайно интересным оказывается вопрос о том, как человек относится к объективным и субъективным вероятностям. Установлено, что часто при принятии решений люди не поступают согласно положениям аксиоматической теории вероятностей. Более того, даже многие математики, знающие теорию вероятностей, не придерживаются ее принципов при решении задач личного плана.

Оказалось, что, оценивая вероятности тех или иных событий, люди не столько используют положения теории вероятностей, сколько опираются на простые эвристические принципы:

­ оценивать степень сходства рассматриваемого события с любым другим из событий, возможным в данной ситуации;

­ считать событие тем более вероятным, чем "ближе" оно к обыденному опыту субъекта;

­ выравнивать вероятности различных по правдоподобности событий.

Размещено на Allbest.ru