Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Системный анализ. Учебное пособие для бакалавров и специалистов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

№

Класс задач

Методы решения

Структурированные задачи

Математические методы, позволяющие формализовать задачу: оптимизационные методы математического программирования, исследования операций

Слабоструктурированные задачи

Статистические и вероятностные методы (методы корреляционного, регрессионного и кластерного анализа, метод Байеса, методы статистической классификации), методы, использующие нечеткие множества, метод анализа иерархий, методы искусственного интеллекта (экспертные системы, нейронные сети, генетические алгоритмы)

Плохоструктурированные задачи

Эвристические методы: метод экспертных оценок, метод Дельфи, метод Кингисе, метод Курно

Системный анализ

Реальная

система

Изучение

систем

Вербальная

модель

Анализ

модели

Имитационное

моделирование

на ЭВМ

Математическая

модель

Математическая

формализация

Испытание

модели

∑

Понимание

системы

Оптимизация параметров и(или) структурная

Индукция

Дедукция

Прогно-

зирование

Получение

решения

Програм-

мирование

адаптация модели

Таблица 1.2. Классификация системных методов

Основные этапы системного анализа для хорошо структурированных задач и хорошо организованных систем представлены на рис. 1.5.

Рассмотрим основные этапы.

1. Исследуется реальная система.

Рис. 1.5. Основные этапы системного анализа

2. При проведении исследования благодаря индуктивной (как

правило, статистической) и дедуктивной (теоретической) абстракции приводят к идеализации системы, определяемой как вербальная модель. Конкретная форма модели обычно обусловлена результатом объединения теоретических концепций с экспериментальными (эмпирическими) данными. При этом любая вербальная модель базируется на более или менее развитой теории моделируемой системы.

3. Вербальная модель формализуется посредством математических

методов, в результате чего получают математическую модель. Формализованная теория позволяет выполнить описание большинства явлений на основе лишь конечного, небольшого количества фундаментальных закономерностей. Модель обеспечивает обозримость объекта путем сокращения его избыточности и, следовательно, является звеном между теоретическим и эмпирическим познанием. Модели используются для замены реальных процессов и систем, однако их поведение должно быть сравнимо с поведением реальных процессов. Вычислительный алгоритм модели, реализуемый на компьютере, делает возможным имитацию явлений с помощью модели. Полученные в результате имитации данные можно использовать для сравнения с результатами наблюдений, а также с имеющейся информацией о поведении реальных систем.

Отношения между основными переменными состояния модели обычно не согласуются полностью с отношениями между переменными состояния реальной системы. Сравнение модели и объекта с целью оценки погрешности дает возможность улучшить согласование модели с реальной системой. Такое испытание позволяет улучшить вербальную и (или) математическую модель или же расширить наши знания о реальной системе. Эта процедура может выполняться многократно. По завершении испытания математической модели ее можно применять для изучения других состояний той же системы и даже иных систем. Такой подход называется прогнозированием. Использование моделей с целью увеличения теоретических и экспериментальных знаний называется анализом модели.

Обобщенный алгоритм, более общий набор процедур системного анализа:

1) постановка задачи системного анализа;

2) изучение структуры системы, анализ ее компонентов, выявление

взаимосвязей между отдельными элементами;

3) сбор данных о функционировании системы, исследование

информационных потоков, наблюдения и эксперименты над анализируемой системой;

4) построение моделей;

5) проверка адекватности моделей, анализ неопределенности и

чувствительности;

6) исследование ресурсных возможностей;

7) определение целей системного анализа;

8) формирование критериев;

9) генерирование альтернатив;

10) реализация выбора и принятие решений;

11) внедрение результатов анализа.

Глава 2. Методы системного анализа

2.1. Эвристические методы

Эвристика – это приемы и методы принятия решений, использующие интуицию и опыт специалистов в решении проблем, аналогичных известным. Эвристические методы применяются в случаях отсутствия закономерностей описания систем. Могут привести к быстрому и успешному решению той или иной проблемы в тех ситуациях, когда имеется опыт решения сходных в каком-либо отношении проблем.

2.1.1. Метод мозгового штурма или коллективной генерации идей

Метод решения проблемы на основе стимулирования творческой активности. Это строгий, структурированный процесс, в котором обсуждение и рассуждение происходит в четко определенных рамках.

Должны быть отобраны участники (оптимально около 7) и назначен ведущий.

Этапы

1. Предварительный этап. В начале этапа должна быть четко

сформулирована проблема. Происходят отбор участников штурма, определение ведущего. Участники выбираются по специализации и квалификации, нужно отсутствие явных конфликтов и лидеров. Нужно найти оптимальное помещение и оборудование. Требуется место, где участники не будут потревожены как минимум один или два часа. Нужны достаточное количество цветных маркеров (ручек), большие листы бумаги и место на стене для закрепления бумаги. Визуальная обратная связь имеет решающее значение.

2. «Разогрев». Нужно установить правила штурма, «выровнять»

участников, например начальников и подчиненных. Необходима

разминка, вбрасывается некая нейтральная, простая тема (не относящаяся к основной).

3. Генерация идей (основной этап). Идеи записываются на

развешенных листах. Правила:

– предоставление слова каждому (поощрение застенчивых, «придержание» наиболее активных и авторитетных);

– главное – количество идей. Не делайте никаких ограничений;

– полный запрет на критику и любую (в том числе положительную) оценку высказываемых идей, так как оценка отвлекает от основной задачи и сбивает творческий настрой;

– необычные и даже абсурдные идеи приветствуются;

– комбинируйте и улучшайте любые идеи.

4. Группировка, отбор и оценка идей. Позволяет выделить

наиболее ценные идеи и дать окончательный результат мозгового штурма. Результат отдается на обработку лицу, принимающему решение (далее – ЛПР).

2.1.2. Шесть «шляп» мышления

Этот классический подход Эдварда де Боно является способом повышения эффективности творческих коллективов. Признается существование в процессе принятия решения различных ролей, и это помогает лучше осознать его.

Можно надеть одну из шести «шляп» разного цвета и действовать соответственно выбранной роли.

1. Белая «шляпа» – вы предоставляете нейтральные факты, цифры

и информацию.

2. Красная «шляпа» – вы говорите об озарениях, чувствах и

интуиции.

3. Черная «шляпа» – вы логичны и негативны.

4. Желтая «шляпа» – вы логичны и позитивны.

5. Зеленая «шляпа» – вы постоянно предлагаете творческие идеи,

чтобы продвинуть обсуждение вперед.

6. Синяя «шляпа» – вы выступаете в роли дирижера оркестра,

сосредоточившись на управлении процессом генерации идей.

Важно, чтобы каждый мыслитель умел менять роли: надевать «шляпы» и снимать их. Метод «шести шляп» как ролевая игра позволяет отстранить эго от мышления.

Виды использования

1. Надеть «шляпу». В ходе обсуждения можно попросить члена

коллектива надеть «шляпу» конкретного цвета. Можно попросить всю

группу использовать «шляпу» конкретного цвета в течение нескольких минут.

2. Снять «шляпу». Мы можем попросить человека снять «шляпу»

определенного цвета. Здесь мы подразумеваем, что в настоящий момент мышление принадлежит к некоторому типу. Мы просим человека уйти от этого типа мышления. Система «шести шляп» дает удобный способ это сделать. Человек, возможно, и не надевал «шляпу» сознательно, но, судя по всему, использует ее.

3. Сменить «шляпу». Как только правила введены, мы можем

попросить мгновенно переключить мышление. Мы достигаем этого, предложив коллеге снять одну «шляпу» и надеть другую. Такой метод позволяет призвать к переключению хода мысли, не обижая человека. Мы не нападаем на высказываемые мысли, а просим об изменении.

4. Обозначить свое мышление. Мы можем назвать «шляпу»,

чтобы показать, какой тип мышления мы собираемся использовать. Например, иногда нужно что-то сказать, но это трудно сделать, не обидев кого-то. Просто сказав, что надеваете черную «шляпу», вы получаете возможность обсуждать идею, не нападая на человека, предложившего ее.

Полная последовательность «шляп» может использоваться как структура для обдумывания темы. Эта структура определяется заранее как программа мышления. После этого мыслители следуют этой программе шаг за шагом.

2.1.3. Метод синектики

Идея метода состоит в вычленении возникшей проблемы и попытке ее решения с помощью идей из других сфер жизни и науки. Одно время метод применялся настолько успешно, что на его основе родилась целая наука – синектика. Ее область, занимающаяся заимствованием технических идей, в биологии называется бионикой. При синектическом штурме допустима критика, которая позволяет развивать и видоизменять высказанные идеи. Этот штурм ведет постоянная группа. Ее члены постепенно привыкают к совместной работе, перестают бояться критики, не обижаются, когда кто-то отвергает их предложения.

В методе применены четыре вида аналогий: прямая, символическая, фантастическая, личная.

1. При прямой аналогии рассматриваемый объект сравнивается с

более или менее похожим аналогичным объектом в природе или технике. Например, для усовершенствования процесса окраски мебели применение прямой аналогии состоит в том, чтобы рассмотреть, как

окрашены минералы, цветы, птицы и т. п. или как окрашивают бумагу, кинопленки и т.п.

2. Символическая аналогия требует в парадоксальной форме

сформулировать фразу, буквально в двух словах отражающую суть явления. Например, при решении задачи, связанной с мрамором, найдено словосочетание «радужное постоянство», так как отшлифованный мрамор (кроме белого) — весь в ярких узорах, напоминающих радугу, но все эти узоры постоянны.

3. При фантастической аналогии необходимо представить

фантастические средства или персонажи, выполняющие то, что требуется по условиям задачи. Например, хотелось бы, чтобы дорога существовала там, где ее касаются колеса автомобиля.

4. Личная аналогия (эмпатия) позволяет представить себя тем

предметом или частью предмета, о котором идет речь в задаче. В примере с окраской мебели можно вообразить себя белой вороной, которая хочет окраситься. Или, если совершенствуется зубчатая передача, то представить себя шестерней, которая крутится вокруг своей оси, подставляя бока соседней шестерне. Нужно в буквальном смысле входить «в образ» этой шестерни, чтобы на себе почувствовать все, что достается ей, и какие она испытывает неудобства или перегрузки. Что дает такое перевоплощение? Оно значительно уменьшает инерцию мышления и позволяет рассматривать задачу с новой точки зрения.

2.1.4. Метод экспертных оценок

Метод принятия решений и прогнозирования, основанный на достижении согласия группой экспертов. Представляет собой процедуру, позволяющую группе экспертов приходить к согласию. Эксперт – специалист высокой квалификации в соответствующей сфере. Эти специалисты привлекаются для качественного анализа сложных систем.

Эксперт должен удовлетворять следующим требованиям.

1. Его оценки стабильны во времени.

2. Дополнительная информация об объекте лишь улучшает его

оценку.

3. Должен быть признанным специалистом в своей области.

Формирование списка экспертов.

1. Анализируется научная литература по проблеме и смежным

областям.

2. Выбирают специалиста, имеющего значимые публикации по

проблеме.

3. Просят его назвать 10, по его мнению, компетентных

специалистов.

4. Им рассылаются письма с просьбой указать 10 компетентных

коллег.

5. Из этого списка вычеркивают 10 первых и остальным

рассылают письма с просьбой указать 10 коллег.

Процедуру повторяют до тех пор, пока в список перестанут попадать новые фамилии.

Основные принципы

1. Считается, что неизвестная характеристика системы является

случайной величиной.

2. Истинное значение оценки находится внутри диапазона оценок

всех экспертов.

3. Обобщенное мнение является достоверным по отношению к

мнению одного эксперта.

Это положение не всегда очевидно, но при соблюдении некоторых требований групповые оценки более точные. Можно предположить, что групповая оценка будет соответствовать математическому ожиданию случайной величины. К требованиям относится наличие «гладкого» распределения ответов, например между двумя группами экспертов (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Варианты распределения ответов

Все проблемы, решаемые методом экспертных оценок, можно разделить на 2 класса.

1. Хорошая информационная обеспеченность проблемы. В этом случае эксперт – хороший измеритель, и при обработке результатов считают, что групповое мнение экспертов близко к истине.

2. Информация о проблеме скудная. Эксперт не может быть хорошим измерителем, следует с осторожностью обрабатывать экспертные оценки. (Близко к принципу продуктивности – не имея точных исходных данных, не построишь хорошую модель.)

Этапы экспертного оценивания

1. Постановка цели исследования.

2. Выбор формы исследования, определение бюджета проекта.

)(ijxq

ri ,1

nj ,1

Альтернатива / Эксперт

)(11xq )(21xq

)(

1 r

)(12xq )(22xq

)(

2 r

)(ijxq

)(1xq

)(2xq

)(rnxq

)(ixq

 

iji

xqxq )(





iji

)(



 



ijk

jki

1 1

)(



3. Подготовка информационных материалов, бланков анкет, модератора процедуры.

4. Подбор экспертов.

5. Проведение экспертизы.

6. Статистический анализ результатов.

7. Подготовка отчета с результатами экспертного оценивания.

Рассмотрим простой метод организации экспертизы. Экспертам предлагается численно оценить предлагаемые альтернативы в анкетах. Затем эти анкеты соответствующим образом обрабатываются и результаты передаются ЛПР. Оценка альтернатив происходит по цифровой шкале.

Пусть

– оценка i-й альтернативы j-м экспертом,

Оценку можно рассматривать как отклонение от некой истинной величины

. Тогда можно предположить, что

– это

случайная величина, подчиняющаяся некой закономерности. В этом случае можно применить некоторую статистику, в простейшем случае – выборочное среднее:

признаков, то экспертам нужно дать оценку отдельно по каждому показателю.

Если оценка каждой из альтернатив складывается из нескольких

Итоговая оценка:

)(

ijk

mk ,1



 

1;0





 



ijk

jkji

1 1

)(





Эксперт / Кого оценивает









lll







ln21















где

– оценка; k – номер признака,

;

– степень

важности каждого признака, оцениваемая экспертами.

При учете разности в компетентности экспертов

где

– компетентность j-го эксперта.

Оценку компетентности экспертов можно поручить самим экспертам. Каждый из экспертов (

других и свою числами

-й) оценивает компетентность

В этом случае

где

эксперта, насколько он «добрый» по отношению к другим. Следовательно,

2.1.5. Метод Дельфи

экспертов. Основан на методе «диалектического дознания» – методе Сократа: тезис (мнение или взгляд) – антитезис (противоположное мнение) – синтез (новое согласование). Дельфийский метод был разработан в 1950 - 1960 гг. в США для прогнозирования влияния будущих научных разработок на методы ведения войны (разработан

– суммарная оценка данного

Метод Дельфи – это систематический способ обобщения оценок

корпорацией RAND, авторами считаются Olaf Helmer, Norman Dalkey, и Nicholas Rescher). Имя заимствовано от Дельфийского Оракула. Является методом экспертного оценивания. Особенности: заочность, многоуровневость, анонимность. Исходная предпосылка метода – если грамотно обобщить и обработать индивидуальные оценки квалифицированных экспертов по поводу ситуации на рынке, то можно получить коллективное мнение, обладающее достаточной степенью достоверности и надежности.

Использование коллективных знаний ведет к возможности нахождения сильных решений, но в процессе обмена мнениями может сказаться влияние авторитета коллег и все сведется к появлению популярных ответов.

Метод Дельфи позволяет разрешить это противоречие. Для этого прямые дискуссии экспертов заменяются индивидуальными опросами. Собранные варианты ответов подвергаются статистической обработке. Полученные обобщенные ответы передаются каждому эксперту путем личного общения либо по обычной или электронной почте с просьбой пересмотреть и уточнить свое мнение, если он сочтет необходимым. Эта процедура может повторяться несколько раз.

Субъекты:

1) группа исследователей, каждый из которых отвечает

индивидуально в письменной форме;

2) организационная группа сводит мнения экспертов в одно

обобщенное.

Рассмотрение экспертами «чужих» точек зрения позволяет им уточнить и скорректировать свои позиции.

2.1.6. Метод сценариев

Если анализ системы или проблемы излагается экспертами в письменном виде, то это называется методом сценариев. Традиционно от экспертов требуется описание поведения системы во времени.

В настоящее время известны различные реализации метода сценариев такие, как:

 получение согласованного мнения;

 повторяющаяся процедура независимых сценариев;

 использование матриц взаимодействия.

Метод получения согласованного мнения является, по существу, одной из реализаций метода Дельфи, ориентированной на получение коллективного мнения различных групп экспертов относительно крупных событий в той или иной области в заданный период будущего. К недостаткам этого метода можно отнести недостаточное

<<< < Предыдущая 1 23 / 123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]