
- •1. Основные понятия методологии научных исследований.
- •1. 2 Основы анализа и синтеза сложных технических систем
- •2. Проектно-исследовательские задачи при синтезе сложных систем.
- •2. 1 Проектирование сложной технической системы как процесс принятия решений на основе исследований
- •2. 2 Аспекты исследования
- •3.Методы анализа и синтеза сложных технических систем.
- •3. 1 Определение цели системы
- •3. 2 Применение сценариев
- •3. 3 Определение цели в процессе синтеза системы
- •4. Содержание и взаимосвязь основных этапов синтеза технических систем.
- •4.1Особенности процесса постановки задач.
- •4. 2Начальная стадия синтеза системы
- •5. Декомпозиция проектно-исследовательской задачи
- •5. 1 Цели, показатели и критерии
- •5. 2 Декомпозиция задачи синтеза системы, иерархия целей исследования и показателей эффективности
- •6. Проблема оптимизации в проектно-исследовательских задачах. Критерии оптимальности.
- •6. 1 Учет затрат ресурсов. Критерий «стоимость — эффективность»
- •6. 2 Построение критерия для случая векторного показателя
- •6. 3 Некоторые рекомендации по выбору критериев
- •7. Методы решения оптимизационных задач.
- •7. 1 Классификация задач оптимизации
- •7. 2 Методы безусловной оптимизации
- •7. 3 Методы одномерного поиска
- •7. 4 Методы нулевого порядка
- •8. Многокритериальные задачи оптимизации. Принцип Парето.
- •8. 1 Методы свертывания показателей
- •8. 2 Использование принципа Парето
- •9. Иерархическая система моделей для проектно-исследовательских работ. Физические и математические модели.
- •9. 1 Модели для синтеза систем
- •9. 2 Учет возможностей эвм
- •9. 3 Система моделей для проектно-исследовательских работ
- •10. Имитационное моделирование при проведении проектно-исследовательских работ.
- •10. 1 Математический эксперимент,
- •10. 2 Вычислительная система
- •10. 3 Имитационное моделирование
- •10. 3 Регрессионные модели
- •11. Методы учета неопределенных факторов при синтезе технической системы.
- •11. 1 Применение байесовского подхода при выработке рекомендаций.
- •12. Анализ результатов исследований.
6. 3 Некоторые рекомендации по выбору критериев
Целью синтеза СТС является выработка рекомендаций по выбору предпочтительного варианта системы. Выбор критерия заключается в установлении такого показателя (или системы показателей), по численному значению которого в соответствии с некоторым правилом следует определять предпочтительность. Результат синтеза СТС зависит от выбранного критерия.
В связи со сложностью задачи выбора критериев всегда существует опасность ошибки при этом. Рассмотрим некоторые из наиболее часто встречающихся ошибок [23].
1. Неучет абсолютной величины эффективности или затрат при использовании в качестве показателя отношения эффективности к затратам. Например, при выборе системы ПВО критерием может быть максимальное отношение количества перехваченных целей к затратам, иначе говоря, максимальный предотвращенный ущерб в расчете на единицу затрат. Такой критерий может показаться вполне разумным, однако ему могут удовлетворять самые разнообразные системы: от СТС с высокой эффективностью и громадной стоимостью до дешевой СТС с малой эффективностью. Фактически такой критерий будет одобрять применение морально устаревших существующих СТС. Пусть, например, сравниваются довольно простая система ПВО, которая может перехватить 50 самолетов и обходится в пять единиц затрат (отношение 10:1), и сложная система, которая может перехватить 200 самолетов при затратах в 50 единиц (отношение 4:1). При выборе первой системы объект может оказаться незащищенным, несмотря на лучшее значение показателя. Из примера видно, что критерий на основе относительного показателя может привести к принятию неправильных рекомендаций, если не зафиксирована абсолютная величина эффективности (масштаб СТС) или абсолютная величина затрат.
Заметим кстати, что критерий «стоимость — эффективность» не обязательно отдает предпочтение СТС с дешевыми элементами. Более дешевые элементы оказываются предпочтительными, если средства, истраченные на количество элементов, дают больший эффект, чем средства, затраченные на качество элементов. В обратном случае будут предпочтительными более дорогие элементы.
2. Неверное задание эффективности или затрат при выборе критерия «стоимость — эффективность» приводит к ошибке в принятии рекомендации. Так, в рассмотренном выше примере, если требуемая эффективность системы задана как способность к перехвату
50 самолетов, то наилучшей будет первая система; если же задана эффективность перехвата в 200 самолетов, то лучшей будет вторая система. Ошибки в задании затрат также могут привести к неверным выводам.
3. Неверный выбор цели. В этом случае показатель, характеризующий степень достижения цели, выглядит правильно, хотя он является ошибочным, как и сама выбранная цель. Взаимосвязанные ошибки в выборе критерия и цели могут происходить в тех случаях, когда цель не определена, и исследователь, выбирая критерий, тем самым косвенно как бы определяет цель системы.
4. Использование критериев, «переопределенных» в том смысле, что требования, содержащиеся в них, не могут быть выполнены совместно. Примером может служить требование достигнуть максимальной эффективности при минимальных затратах. Ошибки такого типа не приводят к серьезным последствиям, так как на деле использовать подобные критерии невозможно. Однако они вызывают потери времени и других ресурсов на бесполезные исследования.
5. Неправильное применение «правильных» критериев. Ошибка состоит в том, что критерий, успешно использованный в одной задаче, механически переносится на другую задачу, где он оказывается непригодным.
Чтобы избежать ошибок в выборе критериев, следует соблюдать «осторожность». Кроме этой наиболее общей рекомендации, можно дать несколько более конкретных советов.
1. Следует остерегаться бессодержательных критериев и явных ошибок, рассмотренных выше.
2. Не следует выбирать критерии, пользуясь только интуицией. Нужно тщательно исследовать критерии в каждой конкретной задаче, изучив связи между выбранными критериями и критериями на вышестоящих уровнях. Необходимо всегда проверять, совместим ли данный критерий с критериями на высших уровнях, и учитывает ли он все основные задачи СТС. Такое исследование критериев следует проводить в каждой конкретной задаче, так как невозможно проанализировать критерии вообще и составить стандартный набор рекомендуемых критериев. Каждая задача имеет свой наилучший критерий.
3. Следует проявлять особую осторожность при сравнении СТС по многим показателям и, в первую очередь, при свертывании показателей. При использовании векторного показателя бесспорно предпочтительной является СТС, наилучшая по каждой составляющей показателя.
4. При анализе результатов моделирования и выработке рекомендаций может обнаружиться несовершенство критерия. Тогда следует сделать выводы, отказавшись от формального предпочтения по этому критерию, на основе качественного анализа результатов моделирования и здравого суждения или же повторить моделирование для нового критерия.
5. В трудных ситуациях, когда не удается построить правильный критерий, можно провести анализ без использования критериев, просто сопоставляя результаты моделирования (достигаемые результаты и затраты на них) для альтернативных вариантов СТС, Такой подход даст более достоверные рекомендации по сравнению с использованием несовершенного критерия.