1.2 Формирование прагматических целей

Цель - это то, чего мы собираемся достичь в результате совершенствования системы, какими новыми или улучшенными свойствами она должна обладать.

Сформулируем основные требования к цели.

1.Сформулированные цели должны быть основой для формирования альтернативных путей, то есть они должны быть конструктивны.

2.Цели должны удовлетворять системному подходу, то есть вписываться в иерархию целей.

От правильности сформулированных целей зависит весь ход последующего анализа. Неправильно сформулированная цель даёт неправильное направление поиска путей достижения цели.

Наиболее распространённые ошибки при формулировании целей. Наиболее частая ошибка - постановка общих целей (например, повышение эффективности ПВО при исследовании отдельных характеристик средств). Такие цели не конструктивны, они не позволяют сформулировать пути совершенствования системы; кроме этого, без необходимости поднимается уровень показателей, подлежащих оценке.

Иногда выбирается слишком частная цель (например, в ряде работ предлагалась цель - ликвидация неоднозначности измерения координат при плотных боевых порядках целей). Такая цель непосредственно не связана со свойствами локатора, которые интересуют потребителя, что затрудняет выбор показателя эффективности.

Правильно же сформулированная цель, как правило, показывает возможный путь совершенствования системы.

После определения цели исследователь должен удостовериться в том, что сформулированная цель правильна. Каким образом это можно осуществить? Только путём анализа. Для этого можно придумать различные пути достижения цели и посмотреть, в какой степени они, с одной стороны, удовлетворяют поставленной цели, а с другой - не имеют ли существенных недостатков.

Например, при разработке мероприятий по экологической защите войск была сформулирована следующая цель - сохранение войск. Такая цель может быть достигнута, например, путём вывода войск из экологически опасного района. Анализ последствий таких действий показывает, что в этом случае может быть не выполнена основная задача, стоящая перед войсками - защита объектов. Поэтому цель может быть уточнена: например, сохранение войск при обеспечении требуемого уровня боеготовности к определённому моменту времени или одновременно рассматривать две цели.

Наличие в задаче нескольких целей открывает новый класс многокритериальных задач, имеющих свои особенности в постановке, и которые в данной разработке не рассматриваются.

Иногда вместо цели берётся путь достижения цели. Например, цель разработать алгоритм, или создать какую-нибудь систему. На самом деле в качестве цели должны выступать свойства или свойство, которые должны быть улучшены с помощью данного алгоритма или системы.

Наиболее приемлемым вариантом формулирования цели является следующий вариант. Цель – улучшить такое-то свойство системы. Как правило, при такой формулировке цели все дальнейшие действия становятся конструктивными.

1.3 Формирование альтернативных путей достижения цели (альтернатив)

Разработка альтернатив является одной из наиболее творческих сторон исследования. Какие, тем не менее, рекомендации можно дать исследователю? Очевидно, первой альтернативой является существующая система или существующий способ боевых действий.

С учётом имеющихся исходных данных делается анализ её слабых сторон и причин, их порождающих, и ищутся пути устранения недостатков; желательно рассматривать альтернативы не чувствительные как можно к большему числу факторов, параметры которых имеют неопределённое значение.

Например, в задаче создания системы обнаружения СКР в качестве одного из альтернативных вариантов целесообразно рассмотреть вариант построения системы на воздушном носителе. В этом варианте дальность обнаружения СКР не зависит от её высоты полёта.

Важным является и вопрос о реализуемости альтернативы, так как это будет определять практическую значимость исследований. Как правило, альтернатива не представляет собой законченную рекомендацию. Ряд параметров, описывающих её свойства, подлежат определению в процессе дальнейших исследований. Поэтому, когда мы говорим о формировании альтернативных путей, то под этим в первую очередь понимаем возможные структуры системы и возможные области изменения параметров.

После формирования альтернативы необходимо её испытать путём анализа и, выявив недостатки, усовершенствовать альтернативу.

Отметим, что цель и путь её достижения всегда выступают в единстве, и их раздельное рассмотрение здесь является чисто методологическим приёмом. Цель без пути её достижения - мираж, путь без цели - дорога в никуда. Правильность цели и пути может быть установлена только при их совместном рассмотрении. В силу единства пути и цели очень часто при формулировании цели одновременно указывается и путь, и в этом нет ничего предосудительного, то есть формулировка цели типа " повышение эффективности путём ..." вполне правомочна.

Отметим в заключение этого подраздела, что набор альтернатив, перечень всех факторов, как варьируемых так и не варьируемых, области изменения варьируемых факторов, значения не варьируемых параметров определяют область исследования.

1.4 Определение области исследований.

Вторую часть задачи составляют условия, при которых нужно найти предпочтительный путь достижения цели. Как правило, их делят на две составляющие: ограничения и исходные данные. Ограничения фактически определяют нам область исследования, в которой осуществляется поиск решения. Размерность области определяется количеством факторов (N), которые рассматриваются в данной задаче.

Факторы

Достижение поставленных целей осуществляется в определённых условиях, которые описываются рядом факторов, влияющих на достижение поставленных целей. Проведём классификацию факторов, применительно к прикладным военным задачам.

Для военных задач, выполняемых в условиях активного противодействия противника, первую группу факторов составляют факторы, связанные с противником a_i (i=1...n₁).Для задач ПВО - это обычно состав сил и средств ВКН их построение в ударе, способы боевого применения, меры противодействия системе ПВО и.т.д..

Возможны различные варианты учёта этих факторов. В одних задачах параметры, описывающие эти факторы, считают детерминированными (как правило, при контрольных оценках), в других случаях - вносят тот или иной элемент неопределённости, определяемый конкретной задачей. При выборе стратегий действий часто используется минимаксный подход.

Вторая группа факторов b_i (i = 1...n₂) - факторы, определяемые средой, которые рассматриваются обычно как нейтральные (за исключением тех случаев, когда осуществляется воздействие на среду). К таким факторам форма земной поверхности (в одних случаях это геоид, в других учитывается конкретная форма поверхности), метеорологические условия и т.д.

Третья и четвёртая группа факторов связана со своими силами и средствами d_1i(i=1...n₃)- варьируемые в задаче факторы,d_2i(i=1...n4) - неизменяемые в процессе решения задачи факторы_. Например, в качестве варьируемых параметров могут выступать состав сил и средств, входящих в группировку, а в качестве неизменных - ТТХ средств. За счёт выбора оптимальных значений варьируемых параметров обеспечивается оптимизация системы.

Отбор факторов, которые будут рассматриваться в задаче, во многом зависит от опыта и эрудиции исследователя. При отборе факторов исследователь должен удовлетворить два противоречивых требования: с одной стороны учесть все существенные факторы, а с другой по возможности иметь как можно меньшую размерность задачи, что эквивалентно уменьшению числа факторов.

В этом случае можно рекомендовать следующий подход. Первоначально отбираются все факторы, которые могут влиять на достижение цели. После этого осуществляется предварительная оценка их важности ( по упрощенным методикам) и в соответствии с этими оценками отсев нерелевантных факторов. Окончательный состав факторов определяется на этапе создания и отладки модели системы.

Одновременно с отбором факторов необходимо определить области, в которых будут вестись исследования (области, в которых будут изменяться варьируемые параметры и значения не варьируемых параметров). При постановке прагматической задачи эти области могут быть определены в качественных категориях, например, исследуется группировка на существующих средствах.

Формирование исходных данных, ограничений, допущений

Для прикладных задач вопрос об исходных данных требует очень серьёзного к ним отношения, так как, если нам удастся получить пусть даже очень хорошее решение, но при исходных данных, которые не могут быть получены на практике, то эти решения не будут иметь практической ценности.

Таким образом, первое, что необходимо сделать это, определиться с составом исходных данных, второе - понять источник, от которого может быть получена информация, третье - оценить свойства информации: так информация может априорной (в задачах планирования) или текущей (в задачах управления), детерминированной или случайной. В последнем случае необходимо знать статистические свойства информации. Особенно остро вопрос об исходных данных стоит при разработке алгоритмов. Так, например, при разработке алгоритмов первичной обработки информации выборка сигнала может быть взята либо до оптимального фильтра, либо после, что определяет существенное различие в свойствах выборок.

В практических задачах встречается два вида ограничений: ограничения в виде равенств и ограничения в виде неравенств. Ограничения в виде равенств обычно отражают свойства исследуемых процессов или явлений. Например, связь между скоростью и ускорением, между шириной диаграммы направленности и размерами апертуры. Ограничения в виде неравенств отражают или технические ограничения систем либо ресурсные ограничения.

Допущения показывают в явном виде, отличия модели от реального процесса или реальной системы. Например, земля принимается сферической формы, приёмник с линейной амплитудной характеристикой, закон распределения ошибок - нормальный и т.д.

В разделе 1.4 мы уже не имеем дело с чисто прагматической задачей, поскольку вынуждены пользоваться такой терминологией как модель системы, допущения о характеристиках системы, что фактически уже делает прагматическую задачу научной. Сказанное в полной мере относится и к последующим разделам (2,3,4), но мы сохраним рассмотрение этих разделов как этапов постановки прагматической задачи, поскольку считаем необходимым, в том числе и на этих этапах проведение анализа "физического" существа задачи прежде, чем мы перейдём к его формализованной постановке.