1.12 Модели принятия решений при управлении cложными системами в сфере сервиса
Проблема принятия решений имеет универсальный всеобъемлющий характер. Она возникает практически в любой сфере целенаправленной человеческой деятельности и составляет ее принципиальную сущность. Особенно актуальна проблема принятия решений применительно к сложным системам социально-ориентированного назначения. Процесс проектирования, разработки, создания и эксплуатации сложных систем связан с необходимостью принимать большое количество решений, касающихся как системы в целом, так и отдельных ее подсистем и элементов. Эти решения имеют технический, организационный и управленческий характер. В современных условиях принятие частного решения, не вполне соответствующего общим интересам системы или недостаточно обоснованного, ведет, как правило, к тяжелым последствиям, в частности к большим материальным потерям (например, авария на Чернобыльской АЭС, экологическая катастрофа на Аральском море, проекты поворота северных рек, Волго-Дон-2 и др.). Без преувеличения можно сказать, что проблема принятия решений является центральной проблемой управления объектами любой сложности и особенно сложными объектами .
Существует большое количество современных научных дисциплин, посвященных проблеме принятия решений: математическое программирование, теория игр, теория статистических решений, теория оптимального автоматического управления, исследование операций, системный анализ, экономическая кибернетика и др. Все эти дисциплины занимаются рассмотрением одной и той же проблемы — научного анализа ряда возможных способов действия с целью нахождения такого из них, который в данных условиях был бы наилучшим. [5,6,15] В этом смысле названные дисциплины являются составными частями единой научной дисциплины, для обозначения которой сейчас все чаще применяется термин «теория принятия решений» (ТПР).
Ситуацию, в которой происходит принятие решений, характеризуют следующие основные черты:
1. Наличие цели (целей). Если цель не поставлена, то не возникает и необходимость принимать какое-либо решение.
Наличие альтернативных линий поведения. С различными альтернативами могут быть связаны различные затраты и различные вероятности достижения цели. Эти затраты и вероятности не всегда могут быть точно определены. Поэтому часто принятие решений сопряжено с неясностью и неопределенностью.
Наличие ограничивающих факторов. Решения обычно принимаются в условиях действия большого числа факторов, ограничивающих возможность выбора способов действий. Ограничивающие факторы делятся на три группы: экономические, технические и социальные. Экономические факторы: время, денежные средства, трудовые ресурсы, производственные возможности и т. п. Технические факторы: габариты, масса, прочность, надежность, точность, температура, давление, влажность и т. д. Социальные факторы: требования политической и социальной целесообразности осуществления той или иной альтернативы, а также человеческой этики и морали. Указанные факторы накладывают ограничения на возможности достижения поставленной задачи. Очевидно, что отсутствие ограничений существенно упрощает задачу принятия решений (ЗПР).
Таким образом, ЗПР возникает только в том случае, когда существует цель, которую нужно достичь, когда возможны различные способы ее достижения существуют факторы, ограничивающие возможности достижения цели. Выявление всех трех указанных основных элементов ЗПР должно обязательно предшествовать ее непосредственному решению.
Одним из основных понятий теории принятия решений (ТПР) является понятие операции. Под термином «операция» понимается организованная деятельность в любой области жизни, объединенная единым замыслом, направленная к достижению определенной цели и имеющая характер повторяемости, т. е. многократности. В данном определении подчеркиваются две особенности операции: ее целевая направленность и повторяемость. Это определение исходит из факта существования общего и устойчивого в целом ряде явлений, создающих операцию, т. е. подразумевает возможность установления закономерностей. В противном случае исчезла бы почва для количественного анализа ситуации, для количественного обоснования принимаемых решений.
Примеры различных операций: 1) производственная деятельность отрасли промышленности, выпускающей некоторую народнохозяйственную продукцию; 2) запуск группы спутников Земли для создания космической системы связи; 3) совокупность мероприятий; 4) отражение воздушного или ракетного нападения средствами систем противовоздушной или противоракетной обороны.
Промышленность, транспорт, торговля, военное дело —- это области, в которых организация, руководство и план являются основой, а повторяемость обусловлена массовостью производства, обращения товаров в торговле, массовостью операций транспортировки, действий авиации и кораблей морского флота. Поэтому они являются объектами количественного изучения.
Второе важное понятие ТПР—оперирующая сторона—как совокупность людей и техники, которые стремятся к достижению некоторой цели. В операции могут участвовать одна или несколько оперирующих сторон, преследующих различные, несовпадающие цели. Несовпадение целей оперирующих сторон создает конфликтную ситуацию.
Наряду с оперирующими сторонами в операции могут участвовать арбитры и природные силы, поведение которых не подчинено стремлению к достижению целей операции.
Операция является управляемым мероприятием. Оперирующая сторона управляет операцией, выбирая те или иные способы использования ресурсов — способы действий. В качестве синонимов термину «способ действия» часто используются следующие термины: альтернатива, стратегия, убавление, решение. Возможности оперирующей стороны по управлению операцией всегда ограничены, поскольку всегда ограничены находящиеся в ее распоряжении ресурсы. Стратегии, удовлетворяющие наложенным ограничениям, называются возможными или допустимыми. Класс допустимых стратегий определяется наложенными ограничениями и изменяется, если изменяются ограничения.
Реализация той или иной допустимой стратегии оперирующей стороны обычно приводит к различным исходам операции. Для сравнения между собой качества различных стратегий используются критерии качества (иначе — критерии эффективности или критерии оптимальности). Критерий оптимальности является математическим выражением цели операции (математической моделью цели операции), позволяющим количественно оценить степень достижения этой цели. Стратегия, наилучшая в смысле выбранного критерия оптимальности, т. е. доставляющая ему требуемое экстремальное (максимальное или минимальное) значение, называется оптимальной стратегией (синонимы этого термина: оптимальное решение, оптимальное управление и т. п.). Не существует оптимальной стратегии вообще, всякая оптимальная стратегия является наилучшей лишь в некотором узком, совершенно конкретном смысле, определяемом критерием оптимальности. Одна и та хе стратегия, оптимальная в смысле одного критерия, может оказаться далеко не оптимальной и даже очень плохой в смысле другого критерия.
Следующее важное понятие ТПР — исследователь операции. В составе оперирующей стороны специально выделяется и занимает особое место исследователь операции, или операционист. Он не принимает окончательных решений по выбору способа действий, а лишь помогает в этом оперирующей стороне, предоставляя ей количественные основания для принятия решений. Само же принятие решения, т. е. окончательный выбор стратегии и ее реализация, выходит за рамки исследования и относится к компетенции ответственного лица —руководителя операции. В этом смысле ТПР правильнее было бы называть теорией обоснования решений. Руководителя операции часто называют лицом, принимающим решение.
В достаточно простых ситуациях принятия решений удается ограничиться единственным критерием оптимальности. Соответствующие задачи принятия решений называются одноцелевыми или однохритериальными ЗПР (иначе — монокритериальными или скалярными). В противном случае имеют место многоцелевые или многокритериальные ЗПР (иначе — поликритериальные или векторные). Теория многокритериальных ЗПР находится сейчас в стадии зарождения.
Так как значение критерия оптимальности в любой операции зависит от величин, описывающих свойства операции, используемые ресурсы и т. д„ то критерий оптимальности часто называют также критериальной или целевой функцией или функцией эффективности.
Любому процессу принятия решений сопутствует большое число разнородных проблем. Эти проблемы можно разделить на два принципиально разных класса: проблемы концептуального характера и проблемы формально-математического и вычислительного характера. Термин «концептуальная проблема» связан со словом концепция, т. е. идея. К концептуальным проблемам относятся сложные логические проблемы, которые невозможно решить с применением только формально-математических методов и ЭВМ. Эти проблемы имеют творческий характер. При решении концептуальных проблем наибольший вес имеют не формально-математические методы, а эрудиция, опыт и интуиция людей, а также их морально-этические представления. Формальные методы здесь также очень важны, но они играют вспомогательную роль, как средство, облегчающее и организующее эвристическую деятельность людей. В настоящее время в науке уделяется серьезное внимание разработке формализованных процедур решения концептуальных проблем, иначе — формализации эвристических процедур. Решение этих вопросов составляет содержание так называемой неформальной ТПР, представляющей самое новейшее развитие ТПР.
Процессы принятия решения (ППР), реализуемые в самых различных сферах деятельности, в том числе, конечно и в сфере сервиса, имеют очень много общего. Поэтому, несмотря на отсутствие единой технологии ППР, определенная единая тенденция в этом направлении у специалистов по исследованию операций, системному анализу, управлению производством имеется. На этом основании можно предложить следующий состав «типового» ППР:
предварительное формулирование проблемы;
определение целей операции и выбор соответствующих критериев оптимальности;
выявление и формулирование дисциплинирующих условий;
составление возможно более полного списка альтернатив и предварительный их анализ с целью отбрасывания явно неэффективных;
сбор необходимой информации и прогнозирование изменений параметров операции в будущем;
точное формулирование постановки задачи;
разработка математической модели операции, позволяющей оценивать
эффективность каждой альтернативы;
анализ и выбор метода решения задачи и разработка алгорвтма решения;
оценка альтернатив и определение наиболее эффективных;
принятие решения ответственным руководителем;
выполнение решения и оценка результатов. Процесс принятия решения является сложной итеративной циклической процедурой. Структурная схема ППР показана на рис.17. Особенности ППР отображены с помощью обратных связей.
Классификация задач принятия решений. Задачи принятия решения классифицируются по следующим признакам:
1) количество целей операции, преследуемых одной оперирующей стороной, и соответствующих целям критериев оптимальности;
2) наличие или отсутствие зависимости критерия оптимальности и дисциплинирующих условий от времени;
3) наличие случайных и неопределенных факторов, влияющих на исход операции (признак «определенность — риск — неопределенность»).
Рис.17. Структурная схема процесса принятия решений