- •Анализ сложных систем
- •Предисловие
- •Выражение признательности
- •1. Введение
- •2. Анализ и принятие решений в военно-воздушных силах
- •2.1. Использование анализа при подготовке решений по структуре сил и разработке вооружения
- •2.2. Увеличение количества переменных величин
- •2.3. Подробное рассмотрение неопределенностей
- •2.4. Противник
- •2.5. Учет фактора времени
- •2.6. Расширение критериев
- •2.7. Заключение
- •3. Выбор и использование стратегических авиационных баз
- •3.1. Введение
- •3.2. Постановка задачи
- •3.3. Исходные положения
- •3.4. Альтернативы
- •3.5. Решающие факторы
- •3.6. План проведения анализа
- •3.7. Расстояние от базы до цели. Издержки, связанные с увеличением радиуса полета
- •3.8. Расстояние от базы до пунктов входа в зону обороны противника. Стоимость преодоления обороны
- •3.9. Расстояние от базы до континентальной части сша. Издержки на проведение операций за пределами сша
- •3.10 Влияние расстояния от базы до границы противника на издержки, связанные с уязвимостью базы
- •3,12 Неопределенность в оценке возможностей противника
- •3.14. Кампании при постоянной величине расходов
- •3.15. Гибкость системы и время кампании
- •3.16. Операции с заокеанских баз после проведения кампании против авиации противника
- •3.17. Ограничения эффективности систем и их гибкость
- •3.18. Заключение
- •Элементы и методы
- •4. Зачем и каким образом создается модель
- •4.1. Выявление релевантных факторов
- •4.2. Выбор факторов, описываемых количественно
- •4.3. Объединение в группы описываемых количественно факторов
- •4.4. Установление количественных соотношений между элементами
- •4.5. Создание модели и реальный мир
- •4.6. Суждения человека
- •4.7. Модель, использующая вычислительную машину
- •4.8. Заключение
- •5. Критерии
- •5.1. Неизбежность приближенных критериев
- •5.2. Субоптимизация и критерии
- •5.3. Некоторые распространенные ошибки при выборе критериев
- •5.4. Что можно сделать?
- •6. Значение затрат39
- •6.1. Заданный объем ресурсов при единственной цели
- •6.2. Заданный объем ресурсов при нескольких целях
- •6.3. Переменный объем затрат ресурсов
- •6.4. Некоторые частные аспекты проблемы
- •7. Анализ и построение конфликтных систем44
- •7.1. Анализ систем в сравнении с моделями и проблемы, побуждающие к анализу
- •7.2. Пример из деятельности ввс - история межконтинентальных боевых действий
- •7.3. Цели и ограничения системных исследований
- •7.4. Более широкие задачи: параллельные и отдаленные цели
- •7.5. Происхождение и изменение целей
- •7.6. Сдерживание: пример с межконтинентальными полетами
- •7.7. Ведение войны
- •7.8. Противодействие и содействие противника
- •7.9. Малая ценность взаимно неудовлетворительных стратегий
- •7.10. Неопределенность и определение диапазона достижимых целей
- •7.11. Проектирование систем в сравнении с анализом систем
- •8. Методы и процедуры
- •8.1. Введение
- •8.2. Инженерное искусство
- •8.3. Методологические вопросы анализа систем
- •Часть 3 специальные вопросы
- •9. Фактор техники
- •9.1. Введение
- •9.2. Технические характеристики
- •9.3. Параметры уровня развития техники
- •9.4. Законы масштабности
- •9.5. Оптимум и ограничения
- •9.6. Фактор надежности
- •10. Предположения о поведении противника
- •10.1. Введение
- •10.2. Пример проблемы выбора системы оружия из нескольких ее вариантов
- •10.3 - Выгодность четырех возможных результатов
- •10.3. Более широкое истолкование. Всесторонняя стратегия
- •10.4. Заключение
- •11. Методы теории игр и их применение
- •11.1. Использование военных игр
- •11.2. Методика военных игр
- •11.3. Этапы проведения военной игры
- •12. Стратегия разработок
- •12.1. Насколько велика неопределенность?
- •12,2. Что следует сделать для уменьшения неопределенности?
- •12.3. Каковы затраты на уменьшение неопределенности?
- •12.4. Какова степень уменьшения неопределенности продолжения разработки?
- •13. Математика и анализ систем
- •13.1. Линейное программирование
- •13.2. Метод Монте-Карло
- •13.3. Теория игр
- •13.4. Электронно-вычислительные машины
- •13.5. Роль математики
- •14. Применение электронно-вычислительных машин
- •14.1. Преимущества вычислительных машин
- •14.2. Недостатки вычислительных машин
- •14.3. Программирование модели
- •14.4. Постановка задачи
- •14.5. Несогласованность языков программирования
- •14.6. Заключение
- •15.1. Введение
- •15.2. Анализ стоимости отдельных систем
- •15.3. Анализ стоимости структуры вида сил
- •15.4. Анализ чувствительности модели стоимости
- •15.5. Представление результатов анализа
- •15.6. Заключение
- •16. Опасности анализа систем
- •16.1. Постановка задачи
- •16.2. Поиск
- •16.3. Толкование
- •16.4. Рекомендация
- •17. Повторение пройденного
- •17.1. Правила
- •17.2. Вопросы
- •17.3. Ретроспективный взгляд
- •Введение в проблему создания лунной базы
- •А.1. Базы на Луне - доводы за и против
- •А.2. Некоторые элементы ракетной техники
- •А.3. Варианты систем
- •А.4. Модель системы прямого полета
- •Сравнение ракетных систем
- •Б.1. Введение
- •Б.2. Пример
- •Б.З. Сравнение ракет
- •В.4. Заключение
2.7. Заключение
В заключение зададим вопрос: помогает ли анализ больше при решении проблем в узком плане, как он обычно применялся учеными, или при решении проблем в широком плане, что представляет собой особую область анализа систем? Исходя из опыта работы, определенно следовало бы сказать, что полезность анализа проблем в широком плане относительно не доказана. Однако разрешите мне указать на причину, почему, когда мы рассматриваем широкие проблемы, полный анализ с использованием ясных моделей может быть особенно важным.
Мы доверяем интуиции человека в той области, в которой этого человека можно считать специалистом. Но при решении сложных проблем в отношении структуры сил или разработки боевой техники мы имеем дело с такой широкой областью, в которой нет истинных знатоков. Анализ систем требует, как правило, учета многообразных факторов в самых различных областях техники, военных операций, тылового обеспечения не только у нас, но и у противника, учета экономических, политических и стратегических факторов и сложных связей между ними. Ни один человек не может быть специалистом более чем в одном или двух разделах области, никто не может быть специалистом в области в целом и в ее взаимосвязях. Поэтому в этой HiOBirgo нельзя доверяться ничем не подкрепленной интуиции одного человека.
На анализ систем следует смотреть не как на антитезу суждений, а как на рамки, которые позволяют использовать суждения экспертов по многочисленным разделам области, чтобы получить результаты, которые выходят за пределы любого отдельного суждения. В этом цель анализа систем и его возможности.
3. Выбор и использование стратегических авиационных баз
Пример из истории
Э. Квейд
3.1. Введение
Цель и методы анализа систем можно пояснить на примере из истории. Для этого мы выбрали весьма показательный пример проведенного в действительности анализа, который оказал значительное влияние на политическую стратегию США.
Эта работа по анализу систем была начата весной 1951 г. в рамках проекта РЭНД, называвшегося «Выбор и использование стратегических авиационных баз». Работа по существу была закончена через два года и краткий отчет сообщен стратегическому авиационному командованию и штабу военно-воздушных сил США в середине 1953 г. Руководителем проекта был А. Дж. Вольштеттер. Полный отчет13 опубликован в апреле 1954 г. Этот отчет, первоначально совершенно секретный, в настоящее время уже рассекречен военно-воздушными силами.
Как сообщал журнал «Лайф», ВВС подсчитали, что этот анализ помог сэкономить США приблизительно миллиард долларов. Такое сообщение нуждается в двух замечаниях. Мы, научные работники, по своему характеру осторожнее журналистов в отношении вопросов причинности, особенно в такой сложной организации, какой являются военно-воздушные силы. Истинные причины явлений выявить очень трудно. Но ясно, что вскоре после того, как первые предварительные итоги работы были сообщены ВВС США, в практической деятельности ВВС наметились изменения, которые походили на внедрение рекомендаций, выработанных в результате проведенного исследования. Однако если причина здесь указана правильно, то сумма сэкономленных денег слишком скромная, так как в ней учтена только экономия от затрат на сооружение заокеанских баз и не учтена экономия, связанная с затратами на сооружение гораздо более крупных систем. Но важнее экономии денег было то, что эти изменения привели к еще большему усилению стратегических возможностей США. В данной главе приводятся иллюстрации и выдержки из текста этого отчета.
Изложение материала дается не в том плане, как это было сделано в отчете, представленном ВВС США в то время, и не так, как в письменном варианте этого доклада. Те отчеты были подготовлены для подкрепления выводов, а здесь мы хотим показать методы работы. Вместо того чтобы попытаться дать резюме полного отчета, мы намерены рассмотреть это исследование более пространной указать на некоторые его характерные черты, а также дать примеры используемой в нем аргументации. Цель материала данной главы следующая:
- показать, как была сформулирована проблема и как развертывались работы по анализу;
- указать элементы анализа (альтернативы, цели, издержки, критерии, модель) и показать их взаимосвязь, чтобы читатель мог познакомиться с языком и структурой анализа систем;
- пояснить некоторые примеры компромисса с действительностью в серьезных вопросах, который необходим при построении модели сложного вида деятельности;
- показать, как путем анализа случайности и чувствительности к изменениям удалось преодолеть неопределенность.
Другими словами, в этом материале даются конкретные примеры абстрактных идей, с которыми вас познакомили в предыдущей главе и которые будут рассмотрены в последующих главах.
Между прочим, на этом примере можно увидеть также, на что именно уходят многие часы, которые обычно должны тратиться на исследование системы. Судя по нашему подчеркиванию в лекциях понятий и идей, можно вынести ложное впечатление о том, что если в начале работ должным образом оценить и принять во внимание некоторые основные принципы, то остальное в исследовании придет само собой. Однако на практике все это много сложнее и требует тонкого подхода. Прежде чем продвинуться в самом анализе, необходимо затратить немало труда на поиски фактов, характеризующих данную ситуацию. Так как в большинстве случаев анализ систем есть нечто большее, чем руководство к ясному мышлению, то необходимо добиться реалистического определения количественной стороны вопроса. Объем вычислений зависит от характера проблемы, но в большинстве случаев усилия, которые необходимо затратить на этот аспект анализа, и трудности, встречаемые при установлении фактов, требуют огромного количества человеко-часов. О том, какая работа необходима для проведения крупного сложного исследования, говорят 426 страниц полного отчета о работе плюс многочисленные ссылки на работы, подкрепляющие выводы отчета.
Когда начиналось исследование, не прошло еще и пяти лет с момента организации стратегического авиационного командования США, и оно переживало трудности переходного периода и роста. Стратегическая бомбардировочная авиация состояла из самолетов В-29, В-36 и В-50. Хотя прототип самолета В-47 тогда проходил летные испытания, бомбардировщики этого типа не могли поступить на вооружение до 1953 г., а самолет В-52 все еще был в стадии проектирования.