Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление жизненным циклом организации. Учебное пособие
.pdf
планирование, которое находит широкое применение на всех
уровнях планирования при решении задач согласования
комплексов работ по времени и ресурсам.
21
Тема 2. Системность и сложность производственноэкономических проблем
План темы:
2.1 Общие положения, характеризующие сложность ПЭС
2.2 Основные принципы теории системы
2.3 Пример декомпозиции проблемы
2.4 Метод парных сравнений
2.1 Общие положения, характеризующие сложность
ПЭС
Среда меняется вместе со своими проблемами и их
решениями в физическом и концептуальном пространстве, кроме
того, она меняется во времени, поскольку на нее заметно влияют
события.
Сложность - это совокупность огромного числа
различных объектов, действующих вместе.
Разберем природу сложности как таковую и ее связь с
некоторыми современными проблемами, стоящими перед
обществом. Системные идеи, применяются в различных
проблемах реальной жизни.
Необходимы разумные пути разрешения этих проблем.
Рассматриваемый в данном пособии подход способствует
творчеству и опыту при структурировании сложных проблем и
воплощению решений в доступной и систематической форме.
Сложность определяется как большое число объектов,
которые взаимодействуют непростым образом. Сложная
проблема обычно имеет много возможных решений, и эти
решения могут служить нескольким целям. Например,
проектирование или модификация интегрированной городской
транспортной системы потребует исследования воздушных,
наземных и, возможно, водных видов транспорта. Цель
исследования - развитие и эксплуатация соответствующей
комбинации этих видов, которые будут дополнять друг друга.
Будет несколько, возможно, много таких комбинаций, каждая из
которых могла бы разрешить проблему.
22
Сложность есть взаимодействие и взаимозависимость, то
есть поведение одного или нескольких элементов воздействует на
поведение других элементов. Например, экономика зависит от
энергетики и других ресурсов, наличие энергоресурсов зависит от
политики, политика зависит от силы, а сила зависит от военной
мощи и экономической стабильности. Заметим, что эти
взаимозависимости симметричны: политика зависит от
экономики, однако экономика также зависит от политики. В
результате получаем сложную сеть симметричных
взаимоотношений с меняющейся интенсивностью. Рассмотрим
присущую сложным системам дифференциацию. Посредством
дифференциации степень отличительности элементов становится
существенной в сложной структуре, в которой они присутствуют.
Под дифференциацией мы подразумеваем, что социальные и
функциональные роли взаимодействующих элементов
различаются; они развертываются в уникальную схему.
Сложность зависит не только от взаимозависимости, но и от
числа взаимодействующих компонентов. Модель, с помощью
которой исследуется сложность, зависит от новых свойств,
полученных в результате синергии взаимодействия
взаимозависимых частей. Такие свойства априорно не присущи
отдельным частям и часто характеризуют новые элементы
(кластеры), являющиеся результатом взаимодействия
существующих элементов.
Интерпретация и понимание сложности зависят от нашей
культуры, языка, прошлого опыта, профессиональной подготовки
и логики.
Люди – авторы, которые решают, какие действия следует
предпринимать для решения сложных проблем, и те лица, на
которых воздействуют эти решения, обычно имеют различные
интересы и противоречивые цели. В рамках этих двух групп или
между ними может не быть консенсуса по желаемым целям или
по стратегиям, разработанным для их достижения. Поэтому
выбор целей, а также средств их достижения требует обсуждения
и компромиссов. Участники могут подойти к процессу принятия
решений с различными предположениями об ограничениях
23
внешней среды и о внутренних ограничениях самой системы.
Предположения формируют их восприятие, определяют
постановку проблемы и обусловливают реакцию на нее.
Конфликтующие цели получаются в результате альтернативных
суждений, а суждения обусловлены определенными ценностями.
Необходимо извлечь в ходе анализа и исследовать эти
приоритеты и отдельные интересы в сложных проблемах
принятия решений.
Другой трудностью является взаимосвязь многих ее
задач, называемая проблематикой. Решение множества задач или
их набора как целого не может быть получено расчленением их
на частные проблемы, затем решения их и синтеза общего
решения основной проблемы. Сложные проблемы не существуют
изолированно и редко характеризуются односторонними
причинными отношениями. Сложность связывает проблемы
вместе и формирует картину взаимоотношения и множественной
причинности. В сложных системах природу схемы причинности
трудно понять до конца, так как слишком часто взаимосвязь
проблем обнаруживается только после того, как мы уже
применили «решения», которые порождают вторичные
проблемы.
2.2 Основные принципы теории системы
Понятие системы, определенной как «совокупность
взаимодействующих частей», впервые было четко
сформулировано австрийским биологом-теоретиком Людвигом
фон Берталанфи. Его идеи были представлены в 30-х годах XX
столетия в серии лекций и во многих других публикациях после
Второй мировой войны.
Берталанфи выдвинул теорию открытых систем, которая
описывает процесс обмена между живым организмом и
окружающей его средой. В отличие от замкнутых систем,
которые достигают состояния равновесия, характеризуемого
максимальной энтропией, или хаосом, и минимальным
использованием свободной энергии, открытые системы
достигают устойчивого состояния непрерывным потоком
24
веществ между организмом и окружающей средой.
Использование свободной энергии организмом производит
отрицательную энтропию и определяет рост и устойчивость.
Теория открытых систем вначале применялась в науке о жизни, а
именно в биологии организмов и физиологии, затем в
психологии, социологии, антропологии, экономике и теории
организаций.
В то время как явное выражение этих концепций
приписывается Берталанфи, ученые из других областей науки
одновременно развивали подобные понятия. Встреча этих ученых
в 1954 г. привела к основанию Общества по исследованию в
области общей теории систем. Главной целью этого общества
было исследование изоморфизмов или подобия в концепциях,
законах и моделях в различных областях знаний и перенос этих
концепций из одной области в другую.
При оценке тенденций в общей теории систем Берталанфи
выделяет три главных направления. Первое, определяемое как
наука о системах, исследует эмпирическим образом приложения
системных концепций в физических, поведенческих и
общественных науках. Заостряется внимание на научном
исследовании целого и целостности в противовес поэлементному,
редукционистскому подходу, который ранее доминировал во
многих способах исследования. В науке о системах сделаны
попытки оценить уровни сложности и способы взаимодействий и
взаимоотношений между компонентами анализируемой системы.
Наука о системах широко использует математические модели, так
же как кибернетика и теория сетей, для определения подобия и
изоморфизмов в различных видах систем.
Второе направление теории систем - системная
технология - сосредоточивает внимание на проблемах,
возникающих в промышленности и обществе, которые можно
исследовать посредством приложений теории систем. В таких
областях, как системный анализ, наука об управлении,
исследование операций, информатика и промышленная
инженерия, концепции теории систем переводятся в специальные
термины для поиска практических решений конкретных проблем.
25
Наконец, системная философия пытается объединить
разделы традиционной науки в рамках философских концепций
общих систем. Системная философия предоставляет
эвристические гипотезы для формулирования более конкретных
научных теорий.
Предлагаются четыре основные принципа, которые
используются при формулировании согласованной концепции
системы:
Упорядоченная целостность. Упорядоченная
целостность относится к характеристикам системы, а не ее
отдельных компонентов. Так как целостность есть результат
динамического взаимодействия составных элементов, система
представляет собой несколько иное, чем просто сумма ее
отдельных компонент. Поведение системы не может быть
предсказано на основании наблюдения за ее изолированными
частями.
Самостабилизация. Самостабилизирующаяся система
достигает динамического баланса между ее внутренними
фиксированными ограничениями и внешними силами
окружающей среды, которые пытаются возмутить ее устойчивое
состояние. Когда системы приспосабливаются к потоку
возмущений из внешней среды, они самостабилизируются.
Самоорганизация. Самоорганизующаяся система
представляет собой более усложненный пример приспособления
к среде, чем самостабилизирующаяся система.
Самоорганизующаяся система в состоянии реорганизовать свои
внутренние ограничения, а не просто приспособиться к потоку
возмущений, идущему из внешней среды. Самоорганизация
выражается в новых устойчивых состояниях, которые более
стойки к возмущениям, чем предыдущие.
Самостабилизирующиеся системы выживают в средах, в которых
возмущения находятся в пределах диапазона их корректирующих
действий. Поэтому самоорганизующиеся системы
эволюционируют в более сложные и более жизнеспособные
системы.
26
Иерархизация. Иерархия возникает, когда системы,
которые функционируют как целое на одном уровне, действуют
как части системы более высокого уровня, становясь
подсистемами этой системы.
Теория систем предоставила концептуальную основу для
построения новой методологии, которая дает возможность
описывать систему и ее проблемы в терминах взаимосвязанной
иерархии. Эта методология предлагает средства для
установления упорядочения приоритетов и измерения
интенсивности взаимодействия компонентов, описывающих
структуру системы иерархии. Кроме того, учитывается роль
человеческого фактора в сложных социальных и
организационных системах.
2.3 Пример декомпозиции проблемы
Метод анализа иерархий (МАИ) является
систематической процедурой для иерархического представления
элементов, определяющих суть любой проблемы. Метод состоит
в декомпозиции проблемы на все более простые составляющие
части и в дальнейшей обработке последовательности суждений
лица, принимающего решение на основе парных сравнений. В
результате может быть оценена интенсивность взаимодействия
элементов в иерархии. Метод анализа иерархии включает
процедуры синтеза множественных суждений, получения
приоритетности критериев и нахождения альтернативных
решений.
Решение проблемы есть процесс поэтапного
установления приоритетов. На первом этапе выявляются
наиболее важные элементы проблемы, на втором - наилучший
способ проверки наблюдений, испытания и оценки элементов.
Следующим этапом может быть выработка способа применения
решения и оценка его качества. Процесс может быть проведен над
последовательностью иерархий. Тогда результаты, полученные в
одной из них, используются в качестве входных данных при
изучении следующей. Предложенный метод систематизирует
процесс решения такой многоступенчатой задачи.
27
Принцип идентичности и декомпозиции предусматривает
структурирование проблем В виде иерархии или сети. Это
является первым этапом применения метода анализа иерархий. В
наиболее распространенном виде иерархия строится с вершины
(цели - с точки зрения управления), через промежуточные уровни
(критерии, от которых зависят последующие уровни) к самому
низкому уровню (который обычно является перечнем
альтернатив).
Существует несколько видов иерархий. Самые простые доминантные иерархии, которые похожи на перевернутое дерево
с основой в вершине. Холлархии - это доминантные иерархии с
обратной связью. Китайский ящик (или модулярные иерархии)
растет в размерах от простейших элементов или компонентов
(внутренние ящики) ко все более крупным совокупностям
(внешние ящики). В биологии интерес представляют
неогенетические иерархии, в которых новые верхние уровни
возникают последовательно в течение эволюции. Рассмотрению
подлежат доминантные иерархии.
Иерархия считается полной, если каждый элемент
заданного уровня функционирует как критерий для всех
элементов нижестоящего уровня. В противном случае иерархия
неполная. В случае неполной иерархии, иерархия может быть
разделена на подиерархии, имеющие общий самый верхний
элемент. Рассмотрим пример, рассмотренный в [19].
П р и м е р . Семья решила купить дом. В результате
удалось определить восемь критериев, которым, как казалось,
должен удовлетворять дом. Задача заключалась в выборе одного
из трех домов-кандидатов. Первый шаг состоит в декомпозиции
и представлении задачи в иерархической форме (рисунок 7).
28
Рисунок 2.1– Пример построения иерархии
доминантного типа
После иерархического или сетевого воспроизведения
проблемы возникает вопрос: как установить приоритеты
критериев и оценить каждую из альтернатив по критериям,
выявив самую важную из них. Для этого может быть использован
метод парных сравнений.
2.4 Метод парных сравнений
При применении МАИ элементы задачи сравниваются
попарно по отношению к их воздействию на общую для них
характеристику. Проведем парные сравнения, приводящие к
матричной форме - квадратной таблице.
Сравнивая набор составляющих проблемы друг с другом,
получаем следующую квадратную матрицу:
29
Очевидно, что эта матрица имеет свойства обратной
симметричности, т. е. aij = 1/aji, где индексы i и j относятся к
строке и столбцу соответственно.
Квадратная матрица каждого уровня иерархии имеет
равное число строк и столбцов, кроме того, собственные векторы
и собственные значения.
Находим относительную силу, величину, ценность,
желательность или вероятность каждого отдельного объекта
через «решение» матриц, каждая из которых обладает
обратносимметричными свойствами. Для получения оценок
следует вычислить множество собственных векторов для каждой
матрицы, а затем нормализовать результат к единице и получить
вектор приоритетов.
Одним из наилучших путей хорошего приближения к
приоритетам является геометрическое среднее. Его можно
получить, перемножая элементы в каждой строке и извлекая
корни n-й степени, где п - число элементов. Полученный таким
образом столбец чисел нормализуется делением каждого числа на
сумму всех чисел. При п = 4 имеем матрицу парных сравнений и
расчеты следующего вида:
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]