5.3.4. Методы «дерева целей»

Термин «дерево» подразумевает использование иерархической структуры, получаемой разделением общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые могут называться направлениями, проблемами, а начиная с некоторого уровня – функциями.

При применении метода для выявления и уточнения функций системы управления говорят о «дереве целей и функций». При структуризации тематики научно-исследовательской организации пользуются термином «дерево проблемы», а при разработке прогнозов – «дерево направлений развития» или «прогнозный граф»

5.3.5. Методы экспертных оценок

Описаны выше.

5.3.6. Морфологические методы

Термином «морфология» в биологии и языкознании определяется учение о внутренней структуре исследуемых систем (организмов, языков).

Идея морфологического способа мышления восходит к Аристотелю и Платону. Однако в систематизированном виде методы морфологического анализа сложных проблем были разработаны швейцарским астрономом (венгром по происхождению) Ф. Цвикки, и долгое время морфологический подход был известен под названием Цвикки (в 1930-х годах использовался при конструировании астрономических приборов).

Основная идея морфологического подхода – систематически находить наибольшее число, а в пределе все возможные варианты решения поставленной проблемы или реализации системы посредством комбинирования основных структурных элементов системы и их принципов. При этом система или проблема может разбиваться на части разными способами и рассматриваться в различных аспектах:

1. равный интерес ко всем объектам морфологического анализа;

2. ликвидация всех оценок и ограничений до тех пор, пока не будет получена полная структура исследуемой области;

3. максимально точная формулировка поставленной проблемы.

Кроме этих общих положений, Цвикки предложил ряд отдельных способов морфологического моделирования. Часть из них мы рас­смотрим.

Метод систематического покрытия поля (МСПП) предполагает, что существует некоторое число «опорных пунктов» знания в любой исследуемой области. Этими пунктами могут быть теоретические положения, эмпирические факты, известные на данный момент компоненты сложной системы, открытые законы, исходя из ограниченного числа опорных пунктов знания и достаточного числа принципов мышления, возможные варианты решения поставленной проблемы.

Метод отрицания и конструирования (МОК) основывается на соображениях, которые Цвикки сформулировал следующим образом: «На пути конструктивного прогресса лежат догмы и компромиссы или диктаторские ограничения. Следовательно, есть смысл их отрицать. Однако одного этого недостаточно. То, что получается из отрицания, необходимо конструктивно переработать». В соответствии с этим МОК реализуется с помощью трех этапов:

1. формирование ряда высказываний (положений, утверждений, аксиом и т.д.), соответствующих современному уровню развития исследуемой области знаний;

2. замена одного, нескольких или всех сформулированных знаний на противоположные;

3. построение всевозможных следствий, вытекающих из такого отрицания, и проверка непротиворечивости вновь полученных и оставшихся неизменными высказываний.

МОК может быть реализован в форме одного из методов мозговой атаки – метода «судов».

Метод морфологического ящика (МЯ) основан на формировании и анализе морфологической таблицы морфологического ящика. Построение и исследование морфологического ящика, по Цвикки, происходит в пять этапов:

1. формулировка поставленной проблемы;

2. определение параметров (классификационных признаков), от которых зависит решение проблемы. Процедура анализа может быть итеративной с изменением набора признаков по мере уточнения представлений об исследуемом объекте или процессе принятия решений;

3. деление параметров на их значения (формирование классификаторов по выбранным признакам ) и представление их в виде матрицы строк

(5.1)

Набор значений (по одному из каждой строки) различных параметров представляет собой возможный вариант решения моделируемой задачи. Например .

Общее число вариантов, содержащихся в МЯ, R = k₁*k₂*… ...*k_i*…*k_m, где k_i – число значений i-го параметра;

4. оценка всех имеющихся в МЯ вариантов;

5. выбор наилучшего варианта решения задачи.

Заметим, что если k₁ = k₂ = … = k_m = k, то мы получаем размещения с повторениями из k элементов по n, число которых рассчитывается по формуле

. (5.2)

Для сокращения перебора этапы 3 и 4 могут быть совмещены и явно неприемлемые варианты можно сразу исключить из рассмотрения этапа 5, например, введением количественных и качественных критериев. Пример будет рассмотрен далее при системном анализе предприятия в задаче планирования при позаказной системе производства.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите случаи, когда задача принятия решений становится плохо формализуемой.

2. Сформулируйте задачу принятия решений, которая отображается классом самоорганизующихся систем.

3. Дайте классификацию методов принятия решений в сложных системах.

4. Охарактеризуйте методы формализованного представления систем (МФПС) и методы, направленные на активизацию интуиции и опыта специалистов (МАИС ).

5. Охарактеризуйте следующие методы:

• типа мозговой атаки;

• типа сценариев;

• структуризации;

• дерева целей;

• экспертных оценок;

• морфологические методы;

• систематического покрытия поля;

• морфологического ящика.

Тема 6

Системный анализ СЛОЖНЫХ систем