Основные понятия, используемые для описания дерева свойств

Наименование	Определение
Свойство	Черта, характеристика, особенность единицы рас­сматриваемого объекта, проявляющаяся при его использовании (потреблении, эксплуатации) в со­ответствии с назначением.
Сложное свойство	Свойство, которое может быть разложено (деком­позировано), по крайней мере, на два менее слож­ных свойства.
Простое свойство	Свойство, которое не может быть разложено (де­композировано) на менее сложные свойства.
Квазипростое свойство	Сложное свойство, которое нет необходимости подвергать декомпозиции, так как известна функ­циональная (или корреляционная) зависимость между этим свойством и теми свойствами, на ко­торое оно может быть разложено.
Группа свойств	Совокупность менее сложных свойств, на которые непосредственно подразделяется сложное свой­ство.
Ширина группы	Количество свойств в группе
Корень дерева свойств	Самое сложное из свойств, входящих в дерево свойств
Правостороннее (лево­сторннее, верхнестрон­нее, нижнестороннее) дерево свойств	Дерево свойств, в котором для каждого сложного свойства соответствующая группа свойств нахо­дится на чертеже дерева свойств справа (слева, сверху, снизу) от него. Примеры правостороннего дерева свойств приведены на рис.6.2.
Ярусы дерева (уровни дерева)	Минимальные по протяженности участки дерева свойств, заключенные между вертикальными (при право- или левостороннем дереве) линиями, кото­рые можно отделить все сложные свойства от со­ответствующих групп свойств. Ярусы кодируются (начиная с корня дерева свойств) цифрами . Ярусы на примере небольшого дерева свойств показаны на рис. 6.3.
Высота дерева	Общее число ярусов в дереве свойств.
Полное дерево свойств	Дерево свойств, на ярусе которого находятся только простые или квазипростые свойства.
Неполное дерево свойств	Дерево, разветвленное до яруса , причем.
Усеченное дерево свойств	Полное или неполное дерево свойств, из которого в соответствии с ситуацией оценки можно исклю­чить одно или несколько простых или сложных свойств и (или) групп свойств.
Поддерево	Выделенный из данного дерева свойств подграф, который сам представляет собой дерево свойств с корнем, находящимся на ярусе исходного де­рева свойств ().

• табличная форма (рис. 6.2. в) – применяется, когда же­лательно обеспечить компактность изображения де­рева.

а)

б)

в)

Рис.6.2. Правосторонние дерева свойств

0	1	2

Рис. 6.3. Ярусы дерева свойств

В квалиметрии разработаны строгие правила построения де­рева свойств. Применение этих правил обеспечивает адекватное отражение в дереве свойств качества оцениваемого объекта и уменьшает затраты труда на процесс разработки и использования дерева свойств. Кроме того, они обеспечивают существенное сход­ство дерева свойств, построенных для одного и того же объекта разными исследователями. В комплексе этих правил (их около 30), есть:

• правила, определяющие условия, в которых целесообразно исполь­зовать отдельные виды деревьев свойств: полное, непол­ное, усеченное, поддерево;

• правила, регламентирующие ширину группы свойств и высоту де­рева;

• правила, обеспечивающие отображение в дереве свойств взаимо­связей, существующих в системе «человек» – «среда» - «объект»;

• правила, обеспечивающие рациональное использование информа­ции, полученной с помощью дерева свойств.

Дерево целей представляет теоретико-графовую модель, ис­пользуемую для декомпозиционного анализа возможности дости­жения некоторой сложной цели. Этот анализ может осуществляться в разных аспектах, например:

• для выявления тех условий, которые необходимы и доста­точны для достижения данной цели;

• для выявления набора средств, которые обеспечивают дости­жение цели;

• для выбора оптимального набора таких средств.

Среди других разновидностей теоретико-графовых моделей, сводящихся к дереву, дерево целей является одним из наиболее часто и широко используемых. Среди других моделей можно на­звать: деревья классификационные, филогенетические, относитель­ной важности, дефектов, полезностей, функций, взаимосвязей, ре­сурсов.

В дереве целей искомая сложная цель, достижимость которой анализируется, рассматривается как корень дерева, расположенный на нулевом уровне. Эта сложная цель делится на следующем уровне на менее сложные цели, каждая из которых, в свою очередь, делится на еще менее сложные цели и т.д. При этом цели более вы­сокого уровня являются условиями (средствами) реализации соот­ветствующей цели предыдущего уровня. Таким образом, дерево целей фактически может рассматриваться и как собственно дерево целей, и как дерево средств, с помощью которых достига­ется сложная цель нулевого уровня. Идею дерева целей, не оформ­ленную, однако, средствами теории графов, одним из первых, по-видимому, высказал еще в 1651 году Т. Гоббс, который в своем фи­лософском трактате «Левиафан» писал: «От желания возникает мысль о некоторых средствах, при помощи которых мы видели осуществленным нечто подобное тому, к чему мы стремимся, а от этой мысли – мысль о средствах достижения этих средств и так да­лее, пока мы не доходим до некоего начала, находящегося в нашей собственной власти». Само понятие «дерево целей» впервые поя­вилось в 1967 году в работе М. Л. Мангейма и Ф. Холла «Абст­рактное представление целей: метод принятия решений по ком­плексным проблемам».

Несмотря на довольно широкое использование термина «де­рево целей», связанный с ним понятийный аппарат еще может счи­таться достаточно отработанным и, главное - общеупотребитель­ным. Если не считать те понятия, которые являются общими для всех графов – деревьев, то основными терминами (и их разновид­ностями), имеющими отношение к дереву целей, являются сле­дующие. Свойства, соответствующие висячим элементам дерева, носят название «элементарные свойства» (термины-синонимы – «фундаментальные свойства», «элементы полезности», «элемен­тарные компоненты полезности»). Для количества уровней дерева целей иногда применяется термин «амплитуда дерева».

При построении дерева целей чаще всего используется ниж­нестороннее дерево (т.е. растущее вниз), реже - верхнестороннее (т.е. растущее вверх) или правостороннее (растущее слева направо). Дерево целей обычно изображают в строгой или нестрогой форме графа.

Правила, детерминирующие процедуру построения дерева це­лей, не являются столь подробно разработанными, как в случае де­рева свойств. Поэтому процедура разработки дерева целей слабо стандартизирована и существенным образом зависит от опыта и знаний специалиста, который обычно учитывает все правила по­строения иерархических классификаций:

• деление по равному основанию;

• совокупность подцелей должна обеспечивать достижение со­ответствующей общей цели.

К специфическим правилам, характерным для дерева целей, относятся:

• обеспечение возможности периодической корректировки де­рева целей в связи с изменяющимися внешними условиями;

• исключение маловажных целей, в совокупности слабо влияю­щих на достижение общей цели, соответствующей корню дерева;

• завершение процесса ветвления на таком уровне, где число подцелей в разумных пределах будет максимально боль­шим.

Известны случаи, когда дерево целей имело 8-10 уровней ветвления и на последнем уровне помещалось свыше 2000 подце­лей. Например, в дереве целей, использовавшемся 1965 – 68 годах в США для перспективного планирования деятельности НАСА.

Предлагаются также правила или принципы построения де­рева целей для специфических случаев. Например, если дерево це­лей применяется для выбора лучшего варианта многокритериаль­ного решения и, в связи с этим, требуется определить значения ко­эффициентов относительной важности всех подцелей, включенных в дерево целей, то оно трансформируется в дерево решений или де­рево относительной важности. Если дерево целей дополняется де­ревом мероприятий, проведение которых необходимо для реализа­ции целей последнего уровня оно превращается в так называемое дерево «цели - средства».

Основная сфера применения дерева целей:

• В планировании (системный анализ плановых решений, анализ поставленных целей, распределение бюджетных ассигнований, научно-техническое прогнозирование);

• В управлении (управление качеством, совершенствование про­ектно-конструкторских разработок, анализ сложных систем, принятие многокритериальных решений, использование про­граммно-целевого метода).