1.2. Принципы и особенности исо

Выше отмечалось, что исследование операций представляет собой научный подход к исследованию существующих или создаваемых объектов окружающей нас действительности. Поэтому своими принципами и подходами оно тесно связано с гносеологией – разделом научной философии, изучающим формы и методы научного познания. Общенаучную ценность представляют следующие принципы и подходы исследования операций.

Системный подход. Сущность системного подхода сводится к тому, что каким бы частным ни было исследуемое явление, оно должно быть рассмотрено и как система, состоящая из взаимосвязанных и взаимодействующих частей, и как составную часть семейства других явлений, с которыми оно взаимодействует. Важными системными задачами являются анализ и синтез, составляющие два «взаимно ортогональных» направления в любом процессе познания и творчества.

Цель анализа – возможно более полное познание явления путем его деления, или декомпозиции на элементы, изучение их существенных свойств и связей, строения и действия. Таким образом, анализ раскрывает (выявляет) структуру явления, дает исчерпывающие сведения об элементах, их свойствах и связях. Деление или декомпозиция любого целого на составные части является процессом неоднозначным и зависит от целей и задач исследования.

Синтез представляет собой процесс объединения в единое целое элементов, их признаков и отношений, выявленных и изученных на этапе анализа. Цель синтеза заключается в создании систем и объектов, обладающих необходимой структурой и функциями, необходимым поведением.

В теории систем эти две тенденции (или процессы) рассматриваются в их органическом единстве, выражающемся в том, что декомпозиция и дифференциация, свойственные любому процессу познания, всегда дополняются процессами композиции и интеграции при создании систем и их компонентов.

Как метко заметил Блез Паскаль (1623 – 1662), «...познать части без знания целого так же невозможно, как познать целое без знания его частей».

В свою очередь, анализ основывается на ряде важных системотехнических принципов физичности, моделируемости и целенаправленности.

Принцип физичности утверждает, что любому реальному явлению, независимо от его природы, присущи объективные законы и закономерности, возможно уникальные, определяющие внутренние причинно – следственные и случайные связи, строение и функционирование. Следовательно, познание явления сводится к изучению объективной его основы, признаков и отношений – необходимых и/или случайных.

Согласно принципу моделируемости, любое явление, сколь бы сложным оно ни было, допускает представление с помощью конечного множества моделей, каждая из которых отражает одну определенную грань его существования и действия.

Наконец, принцип целенаправленности констатирует, что объекты (или системы) проявляют функциональную тенденцию, направленную на достижение ими некоторого состояния, либо на усиление и сохранение некоторого процесса.

Для успешного решения задач анализа и синтеза применительно к современным организациям важное место занимают так называемые принципы организации, в особенности, принципы структуризации, процессуализации и рационализации. Они представляют собой общие правила, в соответствие с которыми происходит формирование или самоорганизация естественных и искусственных систем, обладающих свойствами упорядоченности и целесообразности функционирования.

Принцип оптимальности. Данный принцип отражает наше естественное стремление найти наилучшее (т. е. оптимальное в определенном смысле) решение исследуемой проблемы. Например, при проектировании энергетических объектов учитываются такие критерии оценки проектных решений, как экономичность, надежность, экологичность и др.; при решении производственных задач важность представляют затраты, производительность, качество, сроки поставки и т. д.

В ряде случаев получить оптимальное решение проблемы не представляется возможным, тогда приходится довольствоваться субоптимальными или наиболее предпочтительными среди компромиссных решениями. Понятие оптимальности важно для задач, содержащих один единственный критерий. В случае многокритериальных задач принятия решений мы имеем дело с эффективными или компромиссными (оптимальными по Парето) решениями. В ряде случаев приходится ограничиваться удовлетворяющими решениями, которые уже не являются оптимальными, но отвечают требованиям гибкости и приспосабливаемости (или адаптируемости) по отношению к динамично меняющейся окружающей среде.

Принцип оптимальности предполагает, что модель операции содержит один или несколько критериев качества искомых решений, другими словами, она носит предписывающий (или прескриптивный) характер.

Наиболее важными особенностями операционных исследований являются их целенаправленность, многоцелевой характер, наличие неопределенности, сочетание формальных и неформальных методов.

Целенаправленность означает, что основная задача исследования любой операции направлена на выработку и обоснование таких решений, которые призваны обеспечить эффективное управление нынешней и будущей деятельностью организаций для достижения их стратегических и финансовых целей. В этом смысле исследование операций является практической наукой, и его задачи имеют практическую направленность.

Многоцелевой характер операций обусловлен тем, что основной замысел, который объединяет составляющие операцию действия, представляет собой совокупность целей, достижение которых связано с этим замыслом. Например, разработка современных технологий связана с повышением качества изделий, снижением затрат, повышением производительности, улучшением экологических условий и т. д.

Многоцелевой характер операций подчеркивает их комплексность, т. е. планирование и осуществление операций предполагает объединение творческих усилий специалистов разных научных направлений (математиков, экономистов, инженеров, социологов и психологов, финансистов и др.).

Наличие неопределенности подчеркивает существующую в современном деловом мире реальность, обусловленную тем, что при принятии решений приходится учитывать различного рода неопределенности, связанные с будущими условиями, конфликтами, конкуренцией, изменением потребительских предпочтений и т. д.

В научных исследованиях различают природную неопределенность, неопределенность, обусловленную целями (целевую неопределенность) и неопределенность, обусловленную противостоянием.

Природная неопределенность обусловлена наличием в операции неопределенных факторов, которые оказывают влияние на принимаемые решения и на критерии оценки их полезности (или эффективности). Например, факторы спроса и предложения, климатические условия, природные явления и т. д.

Неопределенность, обусловленную целями (целевая неопределенность) обусловлена многоцелевым или многокритериальным характером искомых решений. Например, в корпоративном управлении предполагается, что успешная стратегия должна соответствовать ситуации в отрасли и внутри организации, быть конкурентоспособной, эффективной в смысле обеспечения роста прибыльности и деловой активности, гибкой, рискованной и т. д. Все эти требования, разумеется, одновременно недостижимы, и приходится идти на разумные компромиссы.

Неопределенность, обусловленная противостоянием, связана с тем, что эффективность наших решений и действий часто зависит от решений и действий других активных сторон, конкурирующих с нами. Такого рода неопределенность возникает между подразделениями одной и той же организации, между фирмами, государствами, человеком и природой.

Сочетание формальных и неформальных методов. В практическом плане любое исследование планируется и проводится путем разумного сочетания формально-математических и неформальных (эвристических) подходов, методов и процедур. В операционных исследованиях неформальный характер носят формулирование целей, выбор группы критериев, выбор и обоснование наиболее предпочтительных решений. За эти действия исключительно отвечает человек (ЛПР). Формально-математические методы позволяют строить математическую модель операции, выбрать подходящий вычислительный метод и алгоритм решения поставленной задачи, обработку и анализ результатов расчетов и т. д.

Все это говорит о том, что искомые решения операции находятся с помощью человеко-машинных (диалоговых, интерактивных) методов, процедур и систем. В настоящее время это направление развивается особенно бурно в рамках искусственного интеллекта, экспертных систем и систем поддержки принятия решений.