Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информационные системы менеджмента - Бажин И.И

..pdf
Скачиваний:
168
Добавлен:
24.05.2014
Размер:
12.28 Mб
Скачать

Глава 2. Методы решения проблем

81

1.Основная цель заключается в том, чтобы на результаты дивергентного поиска наложить некоторую концептуальную схему, достаточно точную для перехода к единому проектному решению. Избранная схема поэтому должна отражать все реалии конкретной ситуации.

2.На этой ступени фиксируются цели, технические задания и границы задачи, выявляются важнейшие переменные, распознаются ограничения; здесь исполь­ зуются предоставляющиеся возможности и выносятся оценочные суждения.

З.На этой же стадии задача расчленяется на подзадачи, причем считается, что все подзадачи можно решать параллельно или последовательно и в значитель­ ной мере независимо друг от друга.

4.На стадии трансформации ярче всего проявляется личность разработчика. Вообще говоря, чем более контрастна сложившаяся у индивидуума картина ми­ ра - существующего или потенциального, - тем большую нетерпимость он будет проявлять ко всем трансформациям, кроме той, которая представляется ему правильной.

В этом разделе описывается содержание ряда методов, характерных для стадии трансформации, алгоритмы которых раскрываются на основе анализа различных конкретных ситуаций.

2.4.1. МАТРИЦА ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Цель

Обеспечить систематический поиск взаимосвязей между элементами в рамках данной проблемы.

Алгоритм метода

1.Определить понятия "элемент" и "взаимосвязь" таким образом, что­ бы другие специалисты могли выявить ту же конфигурацию элементов и взаимосвязей, что и авторы определения.

2.Составить матрицу взаимодействий, в которой каждый элемент мо­ жет быть сопоставлен с любым другим.

3.Определить на основе объективных данных наличие или отсутствие взаимосвязи между каждой парой элементов.

Пример

Установить необходимые взаимосвязи между помещениями медицинского цен­ тра.

1.Определить понятия "элемент" и "взаимосвязь" таким образом, чтобы другие специалисты могли выявить ту же конфигурацию элементов и взаимосвязей, что и авторы определения.

82 Часть 1. Новые принципы работы

В рассматриваемом примере понятие "элемент" определяется как любая часть комплекса помещений, оговоренных заказчиком. "Взаимосвязь" определя­ ется как потребность обеспечения доступа из одного помещения в другое. Для количественной оценки потребности использовалась трехбалльная шкала:

2 - существенная взаимосвязь,

1 - желательная взаимосвязь, О - излишняя взаимосвязь.

2.Составить матрицу взаимодействий, в которой каждый элемент может быть сопоставлен с любым другим.

Такая матрица, соответствующая содержанию рассматриваемой задачи, приведена в таблице.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/п

Элемент

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Вестибюль

2

0

2

0

0

0

0

0

1

2

Зал ожидания

-

-

2

0

2

0

0

2

0

0

3

Процедурный кабинет

-

-

-

2

2

2

0

0

2

0

4

Боковая палата

-

-

-

-

0

1

0

0

0

0

5

Кабинет врача

 

 

 

 

 

1

0

1

0

0

6

Регистратура

 

 

 

 

 

 

1

0

1

0

7

Туалет для персонала

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

8

Туалет для больных

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

9

Склад медикаментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10

Бельевая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Определить на основе объективных данных наличие или отсутствие взаимосвязи между каждой парой элементов.

В нашем примере объективной базой для определения взаимосвязей было согласованное мнение большого числа опрошенных медицинских работников. Трехбалльная шкала была использована потому, что во многих случаях ответа "да - нет" оказалось недостаточно. Часть матрицы ниже диагонали не заполне­ на, так как взаимосвязь симметрична. Это следовало из предположения о том, что в каждом звене связи люди будут ходить в обои-х направлениях. Если же объектом исследования стало бы направление открывания дверей, необходимо было бы заполнять обе половины матрицы.

Матрица взаимодействий возникла в результате поисков систематических методов проектирования и до настоящего времени является одним из самых полезных и наглядных средств проектирования решений. Другим достоинством метода является его легкая реализация в среде информационных технологий с применением общего аппарата матричной алгебры.

Недостатки метода матрицы взаимодействий можно условно разделить на два типа: субъективные и объективные. Первый тип ошибок связан с вероятно­ стью появления случайных ошибок при заполнении матрицы, а также с разно­ чтением в определении элементов и взаимосвязей разными специалистами.

Глава 2. Методы решения проблем

83

Объективные ошибки возникают, прежде всего, вследствие невозможности ус­ тановление точной иерархии элементов (в этом случае помещенные в матрицу "независимые" элементы на самом деле составляют часть других элементов). Кроме того, ошибки обязательно появятся, если не все элементы принадлежат к тому же семейству, к которому действительно приложимы указанные взаимосвя­ зи.

Матрица взаимодействий бесполезна только в тех, достаточно редких случаях, когда структуру проблемы нельзя с достаточной степенью точности охарактеризовать с помощью какой-либо модели. Поэтому диапазон сложных проектных ситуаций, в исследовании которых можно с успехом использовать матрицы, практически неограничен.

2.4.2. СЕТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Данный метод может рассматриваться как развитие базового метода матрицы взаимодействий.

Цель

Отразить схему взаимосвязей между элементами в рамках проектной проблемы.

Алгоритм метода

1.Дать четкое определение понятий "элементы" и "взаимосвязи", как и в методе матрицы взаимодействий.

2.Использовать матрицу взаимодействий для определения взаимо­ связанных пар элементов.

3.Построить граф проектной проблемы в виде узлов (представляющих элементы), соединенных ребрами (отражающим связи между элементами).

4.Изменить положение узлов так, чтобы минимизировать число пере­ сечений ребер и более отчетливо выявить структуру сети.

Пример

Выразить схему взаимосвязей между помещениями медицинского центра.

1 и 2. Дать четкое определение понятий "элементы" и "взаимосвязи", как и в методе матрицы взаимодействий, и использовать матрицу взаи­ модействий для определения взаимосвязанных пар элементов.

Для выполнения этих этапов следует воспользоваться методиками, приве­ денными в тех же пунктах алгоритма метода матрицы взаимодействий.

3.Создать граф в виде узлов (представляющих элементы), соединен­ ных ребрами (соответствующими связям между элементами).

4.Изменить положение узлов так, чтобы минимизировать число пере­ сечений ребер и более отчетливо выявить структуру сети.

Граф имеет большую наглядность, если точки расположены по кругу, как

84

Часть 1. Новые принципы работы

показано на рис.2.6, где тонкими линиями обозначены желательные взаимосвя­ зи между элементами, а жирными - существенно важные взаимосвязи.

Распознавание топо­ логических структур эф­ фективно реализуется в среде информационных технологий. При этом пре­ одолевается основное за­ труднение: отыскание и исключение топологически эквивалентных сетей,

имеющих совершенно разную геометрическую структуру.

Рассмотрение алго­ ритмов и содержания эта­ пов методов матрицы взаимодействий и сети взаимодействий ясно по­ казывает, что это - допол­ няющие друг друга мето­ ды. Самым большим пре­

имуществом сети перед матрицей является наглядность и легкость восприятия ее структуры при уяснении существа проблемы. В то же время, матрица незаме­ нима для последовательного воссоздания в пространстве с помощью элементов сложных структурных моделей.

Оба метода находят широкое применение, во-первых, при условии четкого определения элементов и взаимосвязей между ними, и, во-вторых, при ограни­ ченном количестве элементов в 15-20 единиц, поскольку структурные модели большего объема теряют информативность из-за сложности их восприятия в целостной форме.

2.4.3. ТРАНСФОРМАЦИЯ СИСТЕМЫ

Цель

Найти способы трансформации системы с целью устранения присущих ей не­

достатков.

Алгоритм метода

1.Выявить коренные недостатки существующей системы. 2.Установить причины этих недостатков.

3.Определить новые типы компонентов системы, способных устра­ нить присущие ей недостатки.

Глава 2. Методы решения проблем

85

4.Определить последовательность изменений (путь трансформации), которая позволит существующим компонентам системы преобразоваться в качественно новые.

Пример

Возвратимся к рассмотренному ранее в разделе 2.2.6. примеру о предотвраще­ нии транспортных заторов в крупных городах.

1.Выявить коренные недостатки существующей системы.

В данном примере в систему входит все, что каким-либо образом влияет на движение транспорта в городе: дороги, собственно транспортные средства, во­ дители, пешеходы, пункты назначения, регулировщики, дорожные знаки и т.п. Поскольку исчерпывающее описание данной'системы невозможно сделать, прежде всего, из-за неопределенности понятия "оказывает значительное влия­ ние", а также из-за огромного количества элементов, необходимо выделить са­ мые неблагоприятные из них. Если познакомиться с проблемой поближе, то вы­ являются следующие основные недостатки:

а) заторы движения; б) недостаточное количество стоянок вблизи пунктов назначения;

в) низкий коэффициент использования транспортных средств; г) высокий процент несчастных случаев;

д) жесткая система городских автомобильных дорог (высокая стоимость строи­ тельства новых магистралей, трудность прокладки их в существующих городах, экологические ограничения и многое другое).

Этот далеко не полный список критических подпроблем требуется для оп­ ределения исходных точек, с которых можно начинать анализ причин, не позво­ ляющих решить проблему в настоящее время.

2.Установить причины этих недостатков.

Для достижения целей данного этапа хорошо применим метод под услов­ ным названием "зачем - отчего - почему?" Цель постановки этих вопросов со­ стоит в том, чтобы выявить скрытые противоречия, которые будет тем легче разрешить, чем более очевидны аспекты проблемы. В нашем примере цепочка вопросов и ответов на них может выглядеть так:

-Почему люди возражают против заторов уличного движения?

-Потому, что заторы вызывают раздражение.

-Почему они вызывают раздражение?

-Потому, что приводят к неожиданным задержкам.

-Почему неожиданные задержки раздражают людей?

-Потому, что им приходится менять свои планы.

-Почему те, кто находится в дороге, имеют планы?

-Потому, что поездка в автомобиле не самоцель (или самоцель?).

Анализ этих причин приводит к выводу о том, что можно заранее преду­ смотреть возможные заторы и вычислить время поездки до пункта назначения по нескольким возможным маршрутам. Тем самым значительно снизится плот­ ность движения транспорта, доходя до приемлемого уровня.

86 Часть 1. Новые принципы работы

Другая идея, вытекающая из анализа вышеприведенного ряда причин, на­ водит на мысль о возможности сделать поездки более близкими к самоцели. Иначе говоря, создать в транспортных средствах условия, позволяющие пасса­ жиру в пути продолжать работу, развлекаться, принимать пищу и т.п. В качестве таких средств уже сегодня используются мобильные телефоны, портативные компьютеры, автомобильные телевизоры, бары, холодильники и многое другое.

Следует заметить, что описанный метод может приводить к множеству различных выводов, поскольку существует множество вариантов для субъективной формулировки каждого ответа и последующих вопросов. Однако при квалифицированной постановке вопросов удается избежать тривиальных вопросов и задавать только те, которые явно ведут к объяснению и имеют необходимый уровень общности для последующего действия.

Когда для каждого из недостатков, перечисленных вначале, построен ряд или несколько рядов причин, они образуют сеть (или картину проблемы). Задача управленца - отыскать именно те слабые звенья в этой сети, в устранении кото­ рых он видит реальные возможности решения проблемы.

3.Определить новые типы компонентов системы, способных устранить присущие ей недостатки.

Сеть причин, выявленная на предыдущем этапе, включает ссылки не только на компоненты системы (например, автомобили и дороги), но и на события, воз­ никающие независимо от системы транспорта (например, час "пик"). Следующая задача состоит в том, чтобы найти или изобрести взаимно согласованную систему эксплуатационных требований и компонентов системы, которая должна решить две главные задачи. Первая из них - ликвидация присущих системе недостатков (например, заторов и недостаточного количества стоянок). Вторая - обеспечение потребителям максимума прямых и косвенных преимуществ в ре­ зультате устранения этих недостатков.

Как правило, на этапе анализа практически невозможно найти такие новые компоненты, которые были бы способны не только ликвидировать недостатки системы, но и быть тут же осуществимыми. Скорее всего, некоторые из прису­ щих системе недостатков смогут быть устранены только после разработки новых компонентов системы, которые еще не существуют в момент рассмотрения про­ блемы. Таким образом, процесс трансформации компонентов может потребо­ вать годы и десятилетия в зависимости от масштабов, поставленной задачи и уровня ее сложности. В рассматриваемом примере срок реализации новых про­ ектных идей был установлен разработчиками проекта более чем в 20 лет.

4.Определить последовательность изменений (путь трансформации), ко­ торая позволит существующим компонентам системы преобразоваться в качественно новые.

В приведенном примере путь трансформации был определен в виде четы­ рех этапов, каждый из которых обеспечивал существенные, а не побочные экс­ плуатационные усовершенствования. Этим достигалось требование, изложен­ ное в предыдущем пункте алгоритма данного метода: обеспечение потребите­ лям максимума ощутимых ими прямых и косвенных преимуществ процесса трансформации системы. При этом срок осуществления первого этапа был оп­ ределен в 3 года, второго - в 6 лет, третьего - в 9. Четвертый, завершающий,

О - существующие компонетгы Q - новые компоненты
Рис.2.7

 

 

Глава 2. Методы решения проблем

 

 

 

87

этап, являясь

окончанием

введения в эксплуатацию новой

системы, одновре­

 

 

 

 

 

менно становился началом

 

 

 

 

Существующая

ее

полного

функциониро­

 

 

о

вания до

момента несоот­

О

О

система

ветствия

новым

условиям

 

 

 

Л

 

складывающего дорожного

1 г

\ г

промежуточнаяПервая

движения.

 

 

 

 

На

 

каждом

этапе

О

О

о

система

трансформации

разраба­

к

.-

ыD D

 

тывается

проектная доку­

Вторая

ментация,

 

позволяющая

о •

о

промежуточная

перейти

 

к

следующему

 

 

система

этапу, и

меняется эконо­

W ,

1 1 Трансформиро­

мический

баланс

для осу­

ществления такого перехо­

О

и

D

D

ванная система

да.

На

рис.2.7 приведена

 

 

 

 

 

общая

схема

пути транс­

формации системы.

Этот подход по техно­ логии напоминает извест­ ную игру, когда путем за­ мены на каждом шаге

трансформации только одной буквы (элемента) в слове требуется превратить исходное слово в совершенно другое и по написанию, и по смыслу. Для нагляд­ ности иллюстрации излагаемого метода поиграем и мы, читатель, в эту доста­ точно занимательную игру. Трансформируем пару известных слов. Заменяемый на каждом шаге элемент помечен темным фоном.

Л Е Н

Т А -> Л Е п т А • л А П Т А -->[л А П Ш А

М О Р

Е - > Г О Р £ - • Г О Р А - > • К О Рм>К О З А

Как видим, нехитрыми преобразованиями (шагами трансформации) несъе­ добная "лента" превращается в похожую на нее внешне, но уже съедобную "лапшу"; безбрежное, ласковое "море" трансформировалось в полностью непо­ хожую (ни внешне, ни содержательно) бодливую "козу".

Трансформацию проектной ситуации представить себе нетрудно, но, как ви­ дим, гораздо труднее ее осуществить. Это связано с тем, что изменения компо­ нентов приводят к изменениям параметров, влияющих на стабильность всей системы, а вместе с тем - на стабильность жизни людей - тех, кто на себе ощу­ тит последствия такой трансформации системы, на стабильность их работы, убеждений и ожиданий. Подлинная трудность заключается же, главным образом, даже не в значительных финансовых затратах, а в необходимости перестройки взглядов специалистов и общественного мнения: они должны не только понять новый принцип управляющего решения, но и поверить в него.

88

Часть 1. Новые принципы работы

Метод трансформации системы особенно эффективен, когда существующая система очевидным образом неспособна обеспечивать удовлетворение потреб­ ностей и когда инициатор проекта обладает достаточной властью, чтобы ока­ зать влияние на множество организаций, корпоративные интересы которых бу­ дут затронуты принимаемым решением. Кроме того, первоочередной задачей становится подготовка и привлечение универсальных специалистов в области принятия решений, чьи интересы не привязаны к физическому, социальному и концептуальному сохранению существующего положения. Немаловажным об­ стоятельством является необходимость информационного сопровождения этапа трансформации, с одной стороны, с целью доведения до сведения потре­ бителя преимуществ нового будущего состояния трансформированной системы, с другой стороны - для своевременного получения сведений о реакции потреби­ телей на возможные нововведения.

2.4.4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОВВЕДЕНИЙ ПУТЕМ СМЕЩЕНИЯ

ГРАНИЦ

Цель

Сместить границы нерешенной проектной проблемы, чтобы для ее решения

можно было использовать знания из смежных областей.

Алгоритм метода

1.Выявить существенные функции какого-либо устройства, которое способствовало бы достижению поставленной задачи.

2.Выявить противоречия между существующими средствами выпол­ нения этих функций в рамках предполагаемых границ проблемы.

3.Выявить знания, выходящие за предполагаемые границы пробле­ мы, которые можно было бы использовать при трансформации пробле­ мы.

4.Найти сопоставимые промежуточные решения проблемы, которые сделали бы возможным частичное или полное использование знаний из смежных областей.

Пример

Найти способ, позволяющий слепым читать книги и газеты, издаваемые обыч­ ными способами.

1.Выявить существенные функции какого-либо устройства, которое спо­ собствовало бы достижению поставленной задачи.

Устройство для слепых должно иметь следующие аппаратные средства: а) сканер для сканирования печатного текста;

б) преобразователь сканируемого текста в сигналы, воспринимаемые без уча­ стия зрения.

Глава 2. Методы решения проблем

89

2.Выявить противоречия между существующими средствами выполнения этих функций в рамках предполагаемых границ проблемы.

Важными аспектами, связанными с чтением вслепую и с участием зрения, были признаны следующие:

а) Существующие вспомогательные средства для чтения вслепую используются мало, так как даже при большой практике слепым удается читать всего лишь со скоростью 5 - 1 0 слов в минуту; б) Скорость речи 100 - 200 слов в минуту, а книги можно читать со скоростью 300-1000 слов в минуту;

в) Для преобразования текста в речь потребовалось бы распознающее устрой­ ство, которое стоило бы дороже мощного персонального компьютера; г) Слепые, как правило, - малообеспеченные люди, и не могут позволить себе приобретать дорогую технику.

Главное противоречие состоит в том, что стоимость распознающих текст устройств очень высока, а доходы слепых весьма невелики. Второстепенное противоречие состоит в том, что скорость чтения зрячих очень высока, а ско­ рость чтения слепых с помощью существующих вспомогательных средств (без использования распознающих устройств) очень низка.

3.Выявить знания, выходящие за предполагаемые границы проблемы, ко­ торые можно было бы использовать при трансформации проблемы.

Широкий поиск релевантных средств выявил большие возможности. Наибо­ лее перспективные из них приведены ниже:

а) Большое количество свободного времени, которое слепые могут уделить обу­ чению пользоваться каким-либо прибором или устройствами, способными по­ мочь им увеличить их заработок.

б) Наличие в мозгу человека "распознающих устройств", не поврежденных сле­ потой.

в) Способность мозга к распознаванию, главным образом, по контексту и памя­ ти, и лишь частично по сигналам, соответствующим форме букв и слов.

г) Способность руки быстро двигаться, реагируя на сигналы мозга, Эту способ­ ность можно использовать для управления сканирующим устройством по мето­ ду, напоминающему движение глаз.

4.Найти сопоставимые промежуточные решения проблемы, которые сде­ лали бы возможным, частичное или полное использование знаний из смежных областей.

Возможен следующий ряд промежуточных решений:

а) Дешевое и простое светочувствительное устройство, преобразующее явные различия между буквами и словами в звуковые сигналы.

б) Программа обучения, направленная на то, чтобы научить слепых быстро рас­ познавать буквы и слова, используя в максимальной степени контекст и в мини­ мальной степени звуковые сигналы, соответствующие форме букв и слов.

в) Небольшой ручной сканер, позволяющий избежать расходов на механическое приспособление и обеспечивающий быструю реакцию на "сигналы о пропуске", посылаемые мозгом, как только читатель схватывает из контекста значение не­ прочитанных еще букв, слов, выражений, предложений и т.д.

90

Часть 1. Новые принципы работы

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ

ГРАНИЦЫ Сканировать элементы каждой буквы

Сканировать строчки текста механически

или вручную

Преобразовать текст в звук

Возможно дополнение распознавания машинным воспроизведением речи

СМЕЩЕННЫЕ ГРАНИЦЫ

Использовать "распознающее устрой­ ство" мозга, не затронутое слепотой

Распознавать частично по контексту

Предусмотреть быстрое изменение скорости сканирования для пропуска части текста при его распознавании по контексту

Рис.2.8

Этот пример является обобщением записей, сделанных при разработке опытного образца подобного устройства, которое должно было позволить сле­ пым читать со скоростью примерно 100 слов в минуту. На рисунке 2.8 показано смещение границ, потребовавшееся в данном случае для нахождения решения проблемы.

Основные трудности использования данной методики заключаются, прежде всего, в определении функций на таком уровне общности, который, с одной сто­ роны, включал бы возможность разрешения противоречий, но исключал бы, с другой стороны, неоправданно широкий поиск новых решений и средств. Вовторых, непростым является выбор областей знаний, в которых высока вероят­ ность отыскания новых возможностей. Определенную трудность составляет и изменение структуры проблемы в свете структуры знания в смежных областях, а также определение главных и второстепенных трудностей.

К несомненным достоинствам метода следует отнести достаточную просто­ ту освоения специалистами, если они способны понять структуру и принципы, лежащие в основе незнакомых им областей знания. Кроме того, использование метода "смещения границ" намного сокращает время, необходимое на получе­ ние знаний из других, далеких областей, и применения их к нерешенным про­ блемам. Эффективность его весьма высока при рассмотрении таких проблем, для которых в настоящее время отсутствует практически осуществимое реше­ ние.

Соседние файлы в предмете Экономика