1.5. Прогнозирование и планирование

В системном анализе имеется большая группа задач, в которых требуется спрогнозировать процессы развития системы и принять ре­шение, в результате которого система в будущем должна попасть в некоторое оптимальное состояние. Например, в экономических систе­мах требуется спланировать ассортимент и объем выпускаемой про­дукции в некоторый будущий период времени с целью получения мак­симальной прибыли после ее реализации. При этом необходимо спрог­нозировать потребность рынка в продукции соответствующего типа, спрос на данный вид продукции. Как уже было отмечено, потребность рынка определяется многими факторами, например, соотношением цены и качества товара, уровнем доходов населения, модой и т.д. При реше­нии задач такого типа на помощь приходит прогностика - наука о спо­собах и методах разработки прогнозов.

Прогнозом называется научно обоснованное суждение об ожида­емых состояниях системы, объекта или явления окружающей действи­тельности.

Прогнозирование - это разработка прогнозов, состоящая в орга­низации и проведении специальных исследований перспектив развития исследуемых объектов, систем или явлений. Научное прогнозирование чаще всего применяется в социально-экономических и научно-техничес­ких областях человеческой деятельности. Процесс прогнозирования базируется на изучении объективных тенденций развития объекта ис­следования. Разработка общей проблемы предсказания должна осно­вываться на изучении реальных закономерностей развития объекта исследования. Содержание и степень достоверности прогноза опреде­ляются информацией о поведении объекта исследования, накопленной до того времени, на который составляется прогноз, закономерностями, выявленными при функционировании объекта исследования, а также опытом, знаниями и научной интуицией специалистов, занимающихся данным видом деятельности.

Итак, прогнозирование является необходимым этапом, процессом при проведении перспективного планирования развития систем. Прогно­зирование и планирование являются двумя фазами общего процесса управления. Прогнозирование - это генерирование информации о пред­ставляющихся возможными будущих состояниях или траекториях раз­вития системы. Планирование есть процесс принятия управленчес­ких решений на сравнительно длительные сроки. Принятие планового решения отделено от его реализации достаточно продолжительным периодом.

Прогнозирование и планирование - обращенные в будущее виды уп­равленческой деятельности. Рассмотрим соотношение данных видов работ. Во-первых, прогноз помогает найти проблемные ситуации, реше­ние которых может быть предусмотрено при выполнении планирования, тем самым способствуя уточнению процедур, выполняемых на этапе планирования. Во-вторых, прогноз позволяет охарактеризовать множе­ство допустимых траекторий решения, вокруг одной из которых в даль­нейшем будет происходить разработка плана. Благодаря процессу про­гнозирования появляется возможность зафиксировать ряд ограничений, имеющих существенное значение при выполнении операции планирова­ния. В-третьих, прогноз позволяет предвидеть некоторые косвенные по­следствия реализации плана, характеристика которых не является со­ставной частью последнего. Тем самым предоставляется возможность оценить вариант планового решения или его отдельные компоненты по весьма разнообразному кругу факторов (технических, экономических, экологических, социальных) с точки зрения реалистичности, устойчи­вости, эффективности и т.д.

Одной из проблемных задач системного анализа является задача стратегического управления, цель которой состоит в выборе стратегии развития анализируемой системы, а также модификация общей струк­туры управления в соответствии с проблемами, вытекающими из необходимости адекватного разрешения объективных структурных про­тиворечий между интересами различных звеньев системы. Стратеги­ческое управление направлено на разрешение противоречий между раз­личными звеньями системы. Задача прогнозирования состоит в разра­ботке стратегий развития системы и количественной оценке возмож­ностей реализации каждой из них.

Таким образом, первая фаза прогнозирования - выявление или фор­мирование возможных вариантов развития прогнозируемого процесса или явления. На втором этапе производится оценка вероятности реали­зации отдельных вариантов развития с тем, чтобы на основании соот­ветствующих вероятностных характеристик получить количественные оценки реализуемости возможных траекторий развития прогнозируемых процессов. Процедура вероятностной оценки реализуемости некоторой траектории развития характерна для технических систем. При состав­лении социально-экономических прогнозов результат прогнозирования сложно описать количественно с помощью вероятностных оценок. По­этому результат оформляется в виде списка возможных вариантов раз­вития исследуемых процессов. Этот список является перечнем вари­антов, каждому из которых сопутствует его содержательное описание - основной результат прогноза. Хотя следует оговориться, что и для систем подобного типа можно организовать сбор статистической ин­формации, на основании которой в дальнейшем построить модель раз­вития системы согласно той или иной траектории. Однако при построе­нии данных моделей возникает сложность, состоящая в необходимос­ти учета поведения индивидуумов и коллективов людей, которые явля­ются неотъемлемой частью систем подобного типа.

Важную роль в процедурах прогнозирования приобретает анализ - он должен определить возможные траектории развития системы, при­водящие к заданному конечному состоянию. На первом этапе средства­ми планирования определяется конечная, желаемая цель развития сис­темы, затем намечаются мероприятия, последовательность которых могла бы в случае их успешной реализации обеспечить достижение этой цели. Такая плановая процедура в той или иной степени сама может использовать результаты ранее выполненных прогностических иссле­дований. Когда проект плана подготовлен, он используется в качестве исходной информации для последующего прогноза, как основа сцена­рия развития системы. Цель данной прогностической процедуры состоит в анализе и характеристике разнообразных последствий реализации разработанного проекта плана. Последующий анализ результатов про­гноза позволяет оценить реалистичность и качество проекта плана.

Известны три группы методов прогнозирования, предлагаемых для практического применения, - это методы экстраполяции, методы экс­пертных оценок и логического моделирования. Методы экстраполяции основаны на аппроксимации результатов, полученных при анализе раз­вития исследуемых процессов, описании полученных данных с помощью математических моделей и дальнейшем расчете моделей для будущих моментов времени. Данные методы позволяют осуществлять поиск приемлемых оценок состояний системы в будущем, однако их приме­нение обоснованно только для описания процессов эволюционного раз­вития. Хотя хорошо известно, что процессы развития систем включа­ют в себя как периоды эволюционного изменения, так и скачкообраз­ные переходы от одних состояний к другим. Скачкообразные переходы обусловлены открытиями новых физических принципов, реализацией ори­гинальных технических решений, осуществлением крупных проектов. Это обстоятельство должно учитываться при проведении исследова­ний, для чего используются различного рода приемы, позволяющие выделить ожидаемые скачки на общем фоне изменений, интересующих исследователя. Рекомендуемым методом прогнозирования скачкооб­разных изменений развития систем может быть метод экспертных оце­нок. При этом в качестве экспертов должны выступать высококвали­фицированные в данной области знаний специалисты. Необходимая для формирования прогноза информация обобщается путем обработки мне­ний экспертов. В результате разрабатывается сценарий развития сис­темы, а также возможные его варианты, учитывающие наличие скач­ков, предсказание которых особенно ценно для системных аналитиков.

Приведем примеры наличия скачкообразных переходов в развитии систем. Рассмотрим историю развития транспорта. Вплоть до конца девятнадцатого века основным средством передвижения был гужевой транспорт. Развитие промышленности и связанная с данным процессом урбанизация привели к необходимости развития транспортного хозяй­ства больших городов. В этот период времени данная проблема разви­вается эволюционно, за счет увеличения количества ямщиков с соот­ветствующими средствами управления. Прогнозируется ситуация, со­гласно которой дальнейшее эволюционное развитие приведет к загряз­нению городов продуктами жизнедеятельности лошадей. Но, как изве­стно, данному прогнозу не суждено было сбыться, так как в начале двадцатого века начинается развитие автомобильного транспорта, ко­торый решил указанную проблему. В данном случае имеет место ти­пичный скачок в развитии транспортных средств как одной из систем городского хозяйства.

Другой пример касается развития топливно-энергетической отрас­ли. Рост промышленности и повышение уровня технического вооруже­ния бытовой сферы приводит к необходимости обеспечения увеличи­вающихся потребностей в энергетических ресурсах. Прогнозы, пост­роенные на основе моделей эволюционного развития, показывают, что в рамках применяемых технологий с определенного момента времени необходимо все больше и больше вводить в действие новые энергети­ческие мощности, причем, все большая часть ресурсов используется на удовлетворение потребностей самой отрасли, т. е. отрасль начинает работать сама на себя. Следовательно, налицо конфликтная ситуация, которая может быть разрешена путем кардинальных изменений техно­логии производства и потребления энергетических ресурсов. Именно в это время появляются энергосберегающие технологии, внедряются новые технологические процессы в промышленности, осуществляется миниатюризация средств управления, связи, радиотехнических аппара­тов и т.п. Таким образом, скачкообразные процессы развития систем или явлений в большей степени и способны разрешать конфликтные ситуации, возникающие в системных исследованиях. Поэтому при фор­мировании прогнозов необходимо привлекать специалистов-аналитиков высокой квалификации для решения возникающих проблем; кроме того, необходимо анализировать и перерабатывать большое количество инфор­мации, публикуемой в периодических изданиях, с целью предугадать воз­можность появления новых технологий в рассматриваемой области знаний.

Важную роль при составлении прогноза играет умение своевремен­но распознать приближающийся скачок и снизить тем самым риск при­нятия ошибочных решений, замедляющих реализацию развития систем по оптимальным траекториям. Формальных правил для реализации та­кого вида деятельности не существует, и способность распознавания, предугадывания появления новых технологий, путей развития той или иной системы относится к высшим формам эвристической деятельно­сти. Системные аналитики, как правило, располагают обширной инфор­мацией, накопленной в различных областях знаний. Проблема состоит в том, чтобы конкретизировать накопленные знания и опыт и применить их к конкретной сфере деятельности, отразить перспективы развития вполне конкретной системы.

Рассмотрим, наконец, последнюю группу методов прогнозирования - методы логического моделирования. Данные методы предполагают построение моделей, в которых проводятся аналогии между различны­ми по своей природе явлениями, анализируются взаимосвязи отдель­ных процессов, обобщаются данные о процессах различной физичес­кой природы, к которым применимы понятия теории подобия. Это позволяет предсказывать нестандартные ситуации в той или иной облас­ти деятельности, находить наилучшие решения, учитывать реальные перспективы совершенствования анализируемых систем на основе их подобия другим, более хорошо изученным, процессам.

В заключение необходимо отметить важные проблемы, с которы­ми сталкивается методология прогнозирования, а именно, оценку точ­ности прогноза и сравнение существующих методов прогнозирования. Проблема состоит не только в разнообразии стратегий развития систе­мы в будущем, но и в уникальности каждой из них. Лишь элементарные события, такие как отказы объектов, появление очередей в системах массового обслуживания, могут рассматриваться как потоки, имеющие средние характеристики (интенсивность потока, математическое ожи­дание времени пребывания в очереди и т. п.). Сложные события под­вержены влиянию большого количества внешних и внутренних факто­ров и даже при повторениях отличаются от своих аналогов траектори­ей развития. Все это сказывается на конечных результатах исследова­ний и затрудняет сравнительный анализ методов прогнозирования. С целью анализа точности прогноза необходимо проводить исследования прогностических моделей на чувствительность, оценивать неопределен­ность моделей, их значимость. Несмотря на ограниченную точность прогнозов и сравнительно небольшой выбор методов исследований про­гнозирование является важным средством формирования информации о стратегиях развития исследуемой системы.