38
вА студентов просто меньше, чем в В и С (шкала порядка);
вА, В, С студентов не одно и то же количество (шкала наименований).
Использовать только абсолютные шкалы не всегда целесообразно. Для получения информации о свойствах, измеряемых в сильных шкалах, требуются более совершенные (сложные, дорогие) измерительные приборы и процедуры. К тому же, таких приборов и процедур для измерения многих характеристик просто нет. Например, можно выяснить, чего данному человеку хочется больше – чая или кофе, но определить, насколько больше или во сколько раз, затруднительно.
Вывод: чем сильнее шкала, тем больше сведений об объекте. Обычно стремятся произвести измерения в более сильной шкале; если это не удаётся, то необходимо более внимательно отнестись к разрешённым операциям.
Библиографический список
1.Методы политических исследований: Учеб. пособие для студентов вузов/К. П. Боришполец. – М: Аспект Пресс, 2005. — 221 с.
2.Лаврененко В.Н., Путилова Л.П. Исследование социально-экономических
3.и политических процессов. – М.: ВЗФИ, 2004.
4.Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. – М.: Высшая школа, 1989.
5.Радугин А.А. Социология. М.: Владос, 1995.
6.Рой О.М. Исследование социально-экономических и политических процессов. – СПб: Питер, 2004.
7.Шенон Р. Имитационное моделирование систем. – М.:
Мир», 1978.
39
Лабораторная работа
СОСТАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ДЕРЕВЬЕВ ЦЕЛЕЙ
Цель работы
Освоение методики составления дерева целей в применении к целям развития городского хозяйства, а также выполнение оценки на деревьях с помощью ПЭВМ.
2. Общие положения
Графом называют фигуру, состоящую из точек - вершин, соединенных отрезками - ребрами. Выбор структуры графа определяется существом тех отношений между элементами, которые он должен выразить.
Деревом называют связанный ориентированный граф, не содержащий петель; каждая пара его вершин соединяется единственной цепью. Только структура связанного ориентированного графа способна выразить отношения той или иной иерархии.
Деревом целей (решений) называют граф-дерево, выражающий отношения между вершинами - этапами или проблемами достижения некоторой цели. Дерево целей, вершины которого ранжированы, т.е. выражены количественными оценками их важности, широко используется для количественной оценки приоритета различных направлений развития. Построение такого дерева целей требует решения многих прогнозных задач, в частности: прогноза развития науки и техники; формулировки уровней и вершин дерева целей; формулировки критериев и их весов, ранжирования вершин. Каждая из этих прогнозных задач по необходимости решается методом экспертных оценок.
Первое крупное применение методики дерева целей к количественным расчетам было осуществлено отделом военных и космических наук компании “Хониуэл” в Вашингтоне. Имеется в виду знаменитая схема ПАТТЕРН, которая взята за основу при разработке данной методики.
40
Первым этапом является составление сценария. В сценарии делается попытка без количественных оценок проанализировать цели, направления усилий и задачи. Полученные выводы используются затем для построения дерева целей и установления “коэффициентов значимости” (или “ важности”).
Критерии могут быть экономические, правовые, технологические, зависящие от времени года и др. Веса критериев показывают важность каждого из них и устанавливаются методом экспертных оценок.
Цели
стратегии
тактики
Уровни дерева целей соответствуют уровням детализации делаемого прогноза. Критерии для различных уровней дерева целей выводятся с помощью сценария. Для каждого уровня строится матрица для сопоставления различных предлагаемых вариантов с критериями.
Общий вид матрицы:
Крите- |
Вес |
|
|
|
Цели на уровне i |
|
||
рий |
критерия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
. . . |
j |
. . . |
n |
a |
qa |
saa |
sab |
sac |
|
saj |
|
san |
b |
qb |
sba |
sbb |
sbc |
|
sbj |
|
sbn |
g |
qg |
sga |
sgb |
sgc |
|
sgj |
|
sgn |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
c |
qc |
sca |
scb |
scc |
|
scj |
|
scn |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
qu |
sna |
snb |
snc |
|
snj |
|
snn |
|
|
rai |
rbi |
rci |
|
rji |
|
rni |
41
Критерий c, веса критериев qc и коэффициенты значимости scj оцениваются на основе сценария. Построение матриц является ключевым моментом в осуществлении количественной оценки и требует синтеза многочисленных экспертных оценок.
scj - коэффициенты значимости (significfnce), определяют важность вклада цели j в обеспечение критерия c.
rji - коэффициент связи (relevance) цели j на уровне i.
Вводятся два нормирующих условия, обеспечивающие однородность суждений:
q 1
(1)
n s j
j a
1
.
(2)
Коэффициент связи может быть тогда выражен следующим образом:
rq s
ij
j
.
(3)
Коэффициенты связи также нормированы к единице. Рассмотрим пример, поясняющий методику расчетов
коэффициентов связи.
Для каждой из трех целей на уровне А дерева целей сформулированы три критерия. Матрица, включающая расчетные значения весов отдельных критериев и коэффициенты значимости, имеет следующий вид:
Критерий |
Вес |
|
Цели на уровне А |
||
|
критери |
Переход на |
|
Очистка |
Использование |
|
я |
чистое |
|
выбросов |
выбросов для |
|
|
сырье |
|
|
переработки |
Требуемые капитальные |
|
|
|
|
|
вложения |
0,6 |
0,3 |
|
0.6 |
0.1 |
Уровень используемой |
|
|
|
|
|
технологии |
0,3 |
0,1 |
|
0.6 |
0.3 |
Численность персонала |
0,1 |
0,1 |
|
0.4 |
0.5 |
Коэффициент |
связи |
0.22 |
|
0.58 |
0.2 |
42
На этом примере видно, что веса критериев нормированы к единице. Самым важным, с точки зрения экспертов, оказался критерий “Капитальные вложения”. Построчно для каждого критерия представлены коэффициенты значимости. Так, например, с точки зрения экспертов, по критерию “Требуемые капитальные вложения” наиболее предпочтительна цель “Очистка выбросов” (коэффициент значимости 0,6). И наименьшее - цель “Использование выбросов для переработки” (коэффициент значимости 0,1).
Коэффициент связи, помещенный в нижней строке, выведен по формуле (3). Например, коэффициент связи для очистки выбросов рассчитан следующим образом:
0,6*0,6+0,6*0,3+0,4*0,1=0,58.
Потребности и цели со временем меняются. Строго говоря, они должны быть представлены как функции времени. Однако во многих случаях эти функции не могут быть точно рассчитаны. На нынешней стадии для ликвидации расхождений, по-видимому, вполне достаточны итерация данных для заданного периода в будущем и периодическое обновление сценария.
Общий коэффициент связи той или иной проблемы на любом уровне можно рассчитать путем перемножения коэффициентов в направлении вершин дерева ( или от вершины до уровня данной проблемы):
G
Rri
iA
.
(4)
Чтобы проанализировать посчитанные коэффициенты связи, можно поступить двояко. Во-первых, лучшему решению на нижнем уровне соответствует решение с наибольшим общим коэффициентом связи. Во-вторых, можно последовательно спускаться с уровня на уровень, каждый раз выбирая наибольший коэффициент на следующем уровне.
При составлении дерева целей следует учитывать тот факт, что предлагаемая методика может давать тем больше существенно новой информации, чем более она ориентирована на ту или иную конкретную группу проблем. Суммарные коэффициенты связи для
43
схемы, не имеющей такой специфической ориентации, вряд ли дали бы больше простого подтверждения исходных данных и мнений экспертов.
3.Содержание домашней подготовки
3.1.Ознакомиться по рекомендуемой литературе с методикой принятия решений с помощью дерева целей (в частности, с методикой ПАТТЕРН).
3.2.Ознакомиться с работой системы “Дерево” (см. приложение 2 или пункт меню “Информация о системе” в программе “Дерево”).
3.3.Подготовить теоретическую часть отчета по лабораторной
работе.
4.Порядок выполнения работы
4.1.Построить дерево целей для решения одной из проблем городского хозяйства, используя данные приложения 1.
4.2.Составить свой набор критериев для каждого уровня.
4.3.Проставить по ветвям дерева коэффициенты значимости, заданные методом экспертных оценок.
4.4.Провести расчеты и полученные общие и частные коэффициенты связи занести в отчет. (При проведении расчетов используйте программу tree.exe.)
4.5.Сделать выводы по полученным результатам.
5.Контрольные вопросы
5.1.Содержание методики принятия решений с помощью “деревьев целей”.
5.2.Определение понятия “дерево целей”, построение дерева.
5.3.Определение коэффициента значимости критерия.
5.4.Методика расчетов коэффициентов связи.
5.5.Сущность коэффициентов связи.
5.6. Порядок принятия решения по результатам расчета с помощью “дерева целей”.
5.7. В чем состоят недостатки методики принятия решений с помощью “дерева целей”?
44
Приложение 1
Варианты исходных данных
Проект “Чистый воздух”
Воздух в городе загрязняется двумя источниками: это работа промышленных предприятий и большое количество автотранспорта на улице.
Чтобы уменьшить загрязнение воздуха выбросами предприятий, можно либо вынести эти предприятия за пределы города с учетом розы ветров, либо улучшить очистку источников загрязнений, либо обеспечить переход на экологически чистые технологии.
Чтобы обеспечить очистку источников загрязнения, необходимо перейти к использованию чистого (обогащенного) сырья. Это можно сделать двумя способами: либо использовать выбросы предприятий для дополнительной переработки, либо производить очистку выбросов. Очистка выбросов также может производиться двумя способами: либо с использованием скрубберов, либо с помощью циклонов. Использование скрубберов предполагает применение электрофильтров.
Автотранспорт загрязняет воздух, во-первых, выхлопными газами, а во-вторых, пылью, которая образуется на дорогах.
Чтобы избавиться от вредного воздействия на атмосферу выхлопных газов, необходимо в автомобилях использовать либо электрическую тягу, либо дизельные двигатели, либо использовать в качестве топлива неэтилированный бензин. Последнее можно сделать двумя способами: либо применять новые типы карбюраторов, либо использовать присадки и катализаторы выхлопных газов. Новые типы карбюраторов предполагают или электрический впрыск топлива, или оптимальную подачу воздуха, или оптимальное сжатие.
Чтобы уменьшить загрязнение воздуха дорожной пылью, можно либо вынести дороги за пределы жилых массивов, либо улучшить качество дорог. На качество дорог влияет состояние нижних слоев, на которые, в свою очередь, влияет качество подстилающего грунта и качество основания. Для улучшения подстилающего грунта можно использовать при строительстве дорог либо катки на пневмомашинах,
45
либо виброкатки. Основание можно сделать либо из качественного асфальтобетона, либо с использованием бетонного покрытия.
Проект “Чистая вода”
Проект включает в себя два направления: очистка поверхностных вод и очистка подземных вод.
Очистку поверхностных вод можно провести либо осветлением, либо обесцвечиванием, либо обеззараживанием.
Осветление можно произвести двумя способами: просто пропустить воду через фильтр или использовать более сложный путь, первым шагом которого является применение коагуляторов. Далее вода из коагуляторов поступает либо в камеры перемешивания, либо во флоокуляторы. Если использовать камеры перемешивания, то затем воду необходимо окончательно очистить либо в осветлителях, а затем в микрофильтрах, либо просто использовать гидроциклоны.
Обесцвечивание можно провести двумя способами: либо пропустив воду через фильтр, либо используя контактные осветлители.
Обеззараживание бывает двух видов: химическое и физическое. Химическое обеззараживание предполагает либо хлорирование воды, либо ее азонирование, либо иодирование. Если применять хлорирование, то затем воду необходимо пропустить через активированный уголь. Физическое обеззараживание предполагает обработку воды ультразвуком, либо бактерицидное облучение.
Чтобы подземные воды сделать пригодными для использования, их необходимо либо обезжелезить, либо удалить из воды карбонаты. В обоих случаях воду затем фильтруют.
46
Приложение 2
Порядок работы с системой ДЕРЕВО
Главное меню системы представлено тремя пунктами: ”Ввод”, “Изменение”, ”Выход”. Пункт “Ввод” предназначен для ввода данных по проекту. При выборе этого пункта пользователю открывается окно со списком существующих проектов. Дополнение нового проекта осуществляется нажатием клавиши <F2>. Переход к вводу дерева целей, критериев, их весов и коэффициентов значимости осуществляется выбором конкретного проекта из списка. Далее пользователю открывается окно для ввода ветвей дерева целей. Для каждой цели вводятся подцели, критерии, веса критериев и коэффициенты значимости. Ввод подцелей осуществляется путем выбора пункта “Добавить” меню в левом нижнем углу экрана.
Система подразумевает ввод и сохранение некоторых данных пояснительного характера о каждой из целей дерева. Эта информация хранится в пункте “Мемо”, вход в который осуществляется аккордом клавиш <Ctrl+Home>.
Осуществление расчетов производится выбором пункта меню “Рассчитать”, после чего результаты можно посмотреть в окне ввода в
соответствующих пунктах.
Корректировка входных данных проекта осуществляется путем выбора пункта главного меню “Изменить”, далее действия аналогичны пункту “Ввод”.
При подготовке входных данных следует помнить о том, что критерии принятия решений должны быть одинаковы для всех целей одного уровня, а также о том, что их веса и коэффициенты значимости должны быть нормированы к единице. В случае нарушения условия нормировки система выдает сообщение об ошибке в пункте “Условия нормировки”.
47
6.Библиографический список
1.Лопухин М.М Паттерн - метод планирования и прогнозирования научных работ. М.:Сов.радио, 1971.
2.Янч Э. Прогнозирование НТП. М.:Прогресс, 1974.
3.Теория прогнозирования и принятия решений /под редакцией С.А. Саркисяна. М.:Высшая школа, 1977.
4.Рой О. М. Исследования социально-экономических и политических процессов: Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2004. -
364 с.
5.Рой О.М. Исследования социально-экономических и политических процессов: Практикум. СПб.: Питер, 2007. – 240.
48
Ф е д о т о в Николай Иванович П о д г о р н о в а Наталья Алексеевна
Исследование социально-экономических и политических процессов Часть I
Редактор М.Е. Цветкова Корректор С.В.Макушина
Подписано в печать 29.03.19. Формат бумаги 60х84 1/16. Бумага писчая. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 3,0.
Тираж 50 экз. Заказ .
Рязанский государственный радиотехнический университет. 390005 , Рязань , ул. Гагарина , 59/1.
Редакционно-издательский центр РГРТУ.