- •Глава 12. Эксперементирование в управлении организационными системами
- •12.1. Классификация экспериментов
- •12.2. Методология эксперимента
- •12.2.1. Общие положения
- •12.2.2. Классический эксперимент
- •12.2.3. Вычислительный эксперимент
- •12.3. Особенности модельного обеспечения вычислительного эксперимента
- •12.4. Специальные вычислительные эксперименты в управлении
- •Классификация деловых игр в практическом менеджменте
- •Деловые игры для оптимизации управления
12.2. Методология эксперимента
12.2.1. Общие положения
В силу сложности экспериментальных исследований, прежде чем приступить к ним, необходимо разработать методологию эксперимента.
Методология эксперимента — это
концепция,
общие принципы,
структура эксперимента,
постановка эксперимента
последовательность выполнения экспериментальных исследований.
Цель разработки методологии эксперимента — это экономия мысли и труда. Одним из направлений, позволяющим осуществить сформулированную цель, служит применение математических методов планирования эксперимента. По определению В.В. Налимова, «планирование эксперимента — это оптимальное управление экспериментом при неполном знании механизма явления» [64]. Математические методы планирования эксперимента позволяют исследовать и оптимизировать сложные системы и процессы, обеспечивая высокую эффективность эксперимента и точность определения исследуемых факторов.
Планирование эксперимента рассматривается как одно из направлений кибернетики, так как во многих случаях, приступая к изучению некоторого объекта, исследователь не знает всех тонкостей механизма его функционирования. Тогда, основываясь на принципах кибернетики (см. гл. 2), объект в целом или его элементы можно представлять в виде «черного ящика». В основу планирования эксперимента положены принципы теории эксперимента, такие как последовательность проведения, рандомизация, оптимальное использование факторного пространства и математическое моделирование.
Последовательное проведение эксперимента означает, что его выполняют поэтапно: анализируются данные каждого этапа и принимается решение о целесообразности приведения дальнейших исследований. Результаты эксперимента представляются уравнением регрессии или моделью процесса. С позиции кибернетики под моделью понимают приближенное выражение неизвестного закона, которое удовлетворительно характеризует явление в некоторой локальной области факторного пространства.
Принцип рандомизации заключается в том, что в план эксперимента вводят элемент случайности. Для этого план эксперимента составляют таким образом, чтобы те систематические факторы, которые трудно поддаются контролю, учитывать статистически и исключить в исследованиях как систематические ошибки.
Принцип оптимального использования факторного пространства заключается в снижении размерности задачи за счет выявления ненаблюдаемых параметров, являющихся линейной комбинацией наблюдаемых (измеряемых) параметров — факторов. Это позволит добиться значительного увеличения точности расчета коэффициентов полученной модели и уменьшить трудоемкость эксперимента.
Планы «оптимального эксперимента» реализуются в следующей последовательности:
оценка информации и определение n факторов, наиболее существенных для исследуемого процесса;
использование математической модели в виде линейной функции отклика;
анализ выбранной модели;
нахождение экстремума в области n -мерного факторного пространства путем использования полинома k-й степени.
Логически выстроенная последовательность этапов применения специальных положений, правил, методов, способов и приемов исследования для достижения цели эксперимента отображается в виде методики эксперимента. Число этапов и содержание исследований зависят от способа изучения объекта. Перейдем к изучению содержания этапов в понятиях классического и вычислительного экспериментов.