3. Визначення цілей і критеріїв

Третій етап СА пов'язаний із виконанням процедур виявлення генеральних або головних цілей, їх чіткого формулю­вання, наступної процедури конструювання критеріїв ефектив­ності та третьої процедури декомпозиції цілі з побудовою дерева цілей.

а ) Процедура. Цілі розглядаються у вигляді планів, що виражають результати, які повинні бути досягнуті при створенні системи. Водночас цілі виступають як зв'язки, що перекидають місток із сьогодення в майбутнє і навпаки – з майбутнього у сьогодення. Це пояснюється тим, що від наших дій суттєво залежить поведінка системи та об'єкту, для якого вона розробляється. Очевидно, що зміст цілей вирішення проблеми і складових частин проблеми (завдань) є різним, бо ранг цілевих настанов щодо проблеми є вищим. Маючи високий ранг, ціль вирішення проблеми спричиняє складність постановки цілей стратегічного рівня. Що стосується завдань, їх цілевиявлення є значно виразнішим, чіткішим. Тут існує ряд вироблених критеріїв та широко­вживаних показників функці­онування. Цілі для проблеми вдається визначити тільки орієнтовно, застосовуючи в більшості випадків суто якісне їх конфігурування. Окрім того, слід пам'ятати, що цілі розділяються на функціональ­ному рівні (часто їх ще називають цілі-потреби), технологічному рівні і в інших розрізах. Ось чому для окремих складних проблем доцільним є створення моделі цілей, в якій присутні різні рівні представлення цілей вирішення дуже складних проблем. На практиці часто технологічну ціль представляє рівень завдань. Тому процес проектування системи прийнято розглядати виходячи зі сукупності завдань, виконання яких в більшості випадків дозволяє вирішити проблему. Доцільно при розгляді досліджуваної проблеми у виді сукупності розв'язку завдань враховувати й альтернативні шляхи їх здійснення (див. рис. 3).

Що стосується цілей - проблем, які характеризуються більшим ступенем невизначеності як стосовно формування так і щодо їх формалізації у виді математичної моделі, то системно-аналітичні дослідження вимагають від системного аналітика розробки концептуальних засад. Якісно вироблені концептуальні основи вирішення проблем сприяють зменшенню затрат на розробку математичної моделі.

б) Процедура вибору критеріїв ефективності (оптимальності) тісно пов'язана з виявленням і формуванням цілей. В СА крите­рій-правило, за яким здійснюється відбір тих чи інших засобів досягнення цілі. Критерій в загальному вигляді доповнює поняття цілі і допомагає визначити ефективний спосіб її досягнення. У тих випадках, коли між ціллю і засобом її досягнення існує чітко визначений однозначний зв’язок, критерій може бути заданий у виді аналітичного виразу. Однак така сприйнятлива ситуація можлива лише в нескладних системах управління, для яких критерії ефективності задаються у виді деякого функціоналу. Функціонал дозволяє визначити управляючі впливи, що забезпечують задану ціль управління. В таких випадках поняття цілі і критерію зливаються. Очевидно, що в складних системи із високим ступенем невизначеності, коли цілі мають якісний характер, отримати аналітичні вирази є практично неможливо. Тому для таких ситуацій слід відрізняти цілі від критеріїв, що характеризують засоби їх досягнення.

Оскільки критерій є мірилом ефективності вибраного шляху та засобів досягнення цілей, необхідно, щоб критерії і оцінки, вживані в процесі прийняття остаточних рішень, були чітко визначені і сформульовані. Якщо зібрати воєдино вимоги до критеріїв, отримаємо сукупність правил, які мають деяку надлишковість та дозволяють різнобічно висвітлити багатоаспектність підходу системних аналітиків до оцінки придатності критеріїв.

Правило 1. Критерій повинен дійсно характеризувати ефективність та якість системи, по можливості - прямо, а у випадку, коли це неможливо - непрямим чином.

Правило 2. Критерій має легко визначатися: в кращому випадку у вигляді деякого матема­тичного виразу або числового еквіваленту, мовних рівнів абстракції, графічних, та евристичних інтерпретацій і навіть парадигм.

Правило 3. Критерії повинні бути фізично очевидними та мати межі змін, що відповідають фізичному стану системи.

Правило 4. Критерії повинні дозволяти здійснювати оптимізацію як окремих об'єктів системи, так і самої системи в цілому.

Правило 5. Критерій має дозволяти здійснювати оцінку ефективності системи на різних етапах життєвого циклу - від досліджень-розробки, аж до подальшої експлуатації та оновлення системи.

Не всі наведені у правилах вимоги до конструювання та вибору критеріїв вдається в повній мірі задовольнити. Також слід зауважити, що критерій оптимальності функціонування та розвитку системи повинен забезпечити вибір шляху побудови системи, який дозволив би задовольнити вимоги до системи, не перевищуючи встановлений рівень затрат (тобто ресурсних настанов). Існують реально і ситуації, коли оптимальний шлях побудови системи не може бути вибраний лиш­е за одним показни­ком, тому виникає потреба в застосуванні двох і більше критеріїв вибору, тобто матиме місце багатокритеріальний вибір. Кожен з критеріїв відповідає певній вимозі. Наприклад, при виборі апара­турного оснащення системи найчастіше застосовують співвідно­шення двох головних критеріїв продуктивність/вартість. В складних випадках багатокрите­ріального вибору застосовують коефіцієнти вагомості різних критеріїв та відповідні моделі багато­критеріальної оптимізації.

в) Процедура побудови графічної моделі декомпозиції цілі - ДЦ. Дерево цілей представляє собою впорядковану ієрархію цілей, яка характеризує їх підпорядкованість та внутрішні взаємо­зв'язки.Узагальнений вигляд ДЦ зображено на рис.4. Вершиною ДЦ є а₀ - генеральна стратегічна ціль, яка має стратегічну вагомість при побудові системи. Декомпозиція а₀ призводить до формування першого рівня ієрархії, вагомість якого співмірна з тактичними цілями. Подальша декомпозиція ДЦ дозволяє сформувати другій рівень ієрархії, вагомість якого порівнюється із оперативним рівнем цілей. Продовження декомпозиції дозволяє сформувати третій рівень, на якому вже в багатьох випадках вдається оцінити перелік укрупнених засобів досягнення цілей рівня 2. Так а₁₁₂₁, а₁₁₂₂ і а₁₁₂₃ є засобами досягнення цілі другого рівня а₁₁₂.При побудові ДЦ доцільною є орієнтація на структуру системи, яка була встановлена на попередньому етапі СА. Одне з головних завдань побудови ДЦ встановлення повної в'язанки засобів, що забезпечують досягнення поставленої генеральної цілі побудови системи та виявлення зв'язків між цими засобами. Тому ДЦ виступає як єдина, але глибоко деталізована ціль новостворюваної системи. Дерево є зручним засобом для представлення існуючих в системі ієрархій. Корінь дерева є тотожнім всій системі, а рівні дерева - підсистемами і елементам системи. Аналогічним чином і в ДЦ корінь відповідає генеральній цілі, а решта вершин після декомпозиції відносяться до мен­ших цілей. По мірі руху вниз по рівнях ДЦ цілі стають все більш подрібнені. Розбиття генеральної цілі на менші продовжується до того часу, поки не з’явиться можливість зв'язати цілі нижніх рівнів ієрархії ДЦ із засобами, що забезпечують виконання цих цілей. Оскільки глобальну генеральну ціль, як правило, не вдається зв'язати із засобами її досягнення, тому доцільність декомпозиції є очевидною. Багатократно перевірений досвід показав, що здійснення декомпозиції цілі на локальні цілі дозволяє виявити впродовж декількох кроків ієрархічного поділу цілей остаточні засоби їх досягнення. Ось чому центральним методом СА став метод порівневого розділе­­ння генеральної цілі на складові частини, який отримав назву методу побудови ДЦ. Починаючи з процедури цілевиявлення та формулювання генеральної цілі, що пов'язані із встановленням вимог метасистеми та цілей, і обмежень зовнішнього середовища, й завершуючи її декомпозицією і побудовою ДЦ, - всі ці роботи мають творчий характер та базуються на суто евристичній основі, тобто відносяться до неформальної частини теорії прийняття рішень.

Н а початковій стадії створення системи ціль розглядається таким станом, досягнення якого дозволить розв'язати проблемну ситуацію. При цьому ціль виступає як суб'єктивний образ остаточного результату функціонування системи. Тому для побудови дерева цілей рекомендується залучати групи експертів та застосовувати такі методи, як генерація ідей, мозковий штурм-метод Делфі, сценарний підхід.

г) Порядок побудови ДЦ

1.1 Чітко формулюємо генеральну ціль. При вирішенні складних і дуже відповідальних завдань залучають експертів для виконання системних досліджень. При цьому корисним є складання сценарію, який дозволяє виявляти найбільш важливі зміни, що мають місце в середовищі і системі, побудова прогнозу розвитку та оцінок впливу нових інформаційних технологій на систему. Всі ці відомості сприяють достатньо повному опису системи з оцінками ймовірності тих чи інших шляхів розвитку системи та дозволяють достовірно оцінювати засоби, що необхідні будуть для реалізації кожного з шляхів й відібрати кращий з них.

1.2 На основі сценарію, пересуваючись по рівнях ДЦ зверху вниз, будують перший варіант ДЦ. Число рівнів, як правило, коливається від 4-х до 8-ми. Цілі кожного наступного рівня повинні забезпечувати повністю досягнення відповідних цілей безпосередньо розташованого над ними рівня. При побудові ДЦ буде представляти собою граф із логікою "І/АБО", тобто міститиме і альтернативні цілі.

1.3 Здійснюється оцінка ДЦ шляхом уточнення і кількісного опису всіх його елементів. Оцінюються цілі на всіх рівнях та зв'язки між цілями, встановлюються критерії та вагові коефіцієнти, виконуються необхідні розрахунки. Всю цю складну і дуже відповідальну роботу при вирішенні складних проблем здійснюють спеціально підібрані експертні групи, які застосовують процедури відомого методу мозкового штурму-методу Делфі, та інші методи системних дослід­жень. В теперішній час, а в майбутньому тимпаче, доцільно застосовувати нові можливості мережних з'єднань як через локальні мережі, мережі телеобробки, так і мережу Іnternet. Справа в тому, що Дельфійський метод системних досліджень [6] використовується виходячи із постулату, що члени експертної групи фізично не можуть бути присутніми в одній кімнаті. Загальноприй­нятими стадіями Дельфійського методу досліджень є:

а) кожен експерт розробляє своє рішення завдання побудови ДЦ, розробляючи свою версію. Автор анонімно передає свої рішення. Окрім того ніхто з експертів не знає рішення інших експертів.

б) результати колективної розробки групи експертів узагальню­ються відповідальною особою, формуються зведені дані, які доводяться до відома всіх експертів.

в) відтак експерти висловлюють свою згоду чи незгоду з певними рішеннями або (і) пропонують нові рішення та ідеї.

г) далі стадії повторюються, поки анонімна група не досягне прийнятного результату для особи, що приймає рішення.

Складність Дельфійського методу на сьогодні усувається внаслідок застосування програмних (в тому числі мережних) комп'ютерних засобів. Насамперед це стосується дуже вдалої розробки корпорації Mind Link Software, яка в 1995 році випустила оновлену версію 2.0 програмного пакету Problem Solver Corporate Edition. Головне призначення програми Problem Solver Corporate Edition - стимулювання творчого мислення і організації мозкових штурмів Дельфійським методом на своєму комп’ютеризованому робочому місці. У новій версії програми забезпечується кероване рішення завдань, покращено алгоритм сортування та пошук фрагментів тексту. Для зручності роботи експертів до пакету додана утиліта гнучкого формування і генерації звітної документації про результати системної розробки проекту методом Делфі. Програма дозволяє швидко навчити користувача-експерта застосовувати можливості комп'ютерної підтримки Дельфійського методу. З цією метою в навчальній компоненті програми передбачені вправи для самонавчання (входження в предметну область ПрО). Використані у вправах тригери ідей автори розробленої програми націлили на те, щоб допомогти експертам перебороти стереотипність мислення. Нові підсистеми Evaluate та Refine дозволяють розглядати та удосконалювати ідеї, а зручна база даних для ідей - Thought Warehouse зберігає запропоновані ідеї для подальшого використання. Експерт за допомогою цієї програми спроможний генерувати більше ідей за короткі проміжки часу і ці ідеї зможуть бути швидко перетворені в стратегії. Випускається як автономна, так і мережна версія для робочої групи експертів, що здійснюватимуть мозковий штурм методом Delphi.

В результаті експерти оцінюють перший варіант структури ДЦ, доповнюючи його пропу­щеними елементами, вилучаючи та усуваючи зайві, невірно сформульовані і завідомо нереа­лістичні (фантастичні пропозиції). Підлягає контролю і однозначність сприйняття та усвідомлення формулювань цілей, правильність розташування цілей на тих чи інших рівнях. Окрім того дуже суттєвою є оцінка досяжності кожної із запропонованих цілей за той період часу, на який зорієнтоване ДЦ. В ході 2-х-3-х турів експертних досліджень вдається в більшості випадків прийти до певного завершеного рішення. Експерти пропонують і необхідні кількісні оцінки, наприклад, вагові коефіцієнти, що характеризують як вагомість критеріїв, так і вагомість тих чи інших цілей даного рівня для досягнення зв'язуючої їх цілі вище розташованого рівня. Доцільно для вагових коефіцієнтів застосовувати десяткові долі. Коли це не вдається зробити, лишаються нечіткі оцінки ("неважливо", "важливо", "дуже важливо"). Усереднення кількісних оцінок та об'єктивізація суджень експертів здійснюється на основі спеціальних методик [5]. В результаті оцінки [5,30] ДЦ розробляється уточнений остаточний варіант ДЦ з логікою "І/АБО".