
2. По табл. 3.2 вычисляются индексы критериев.
Пусть
-
среднее значение, взятое по всем элементам
i-го
столбца (кроме единицы). Тогда
(индекс i-го
критерия) вычисляется из соотношений:
Индекс критериев может быть назван коэффициентом внимания, которое следует уделять критерию при поиске решения.
Предположим, что все элементы i-го столбца в табл. 3.2 близки к единице. Тогда среднее значение тоже близко к единице, (1 — ) мало и соответствующий индекс мал. Действительно, если при оптимизации по другим критериям значение данного критерия близко к наилучшему, то ему вряд ли стоит уделять внимание. Наоборот, критерию, сильно зависящему от изменений других критериев ( мало), должны соответствовать большие значения индекса. Индексы называют иногда техническими весами потому, что в отличие от весов wi они не назначаются ЛПР, а вычисляются.
3. Производится оптимизация по глобальному критерию. Глобальный критерий имеет вид
где определяются из (3).
Решение, найденное при оптимизации, предъявляется ЛПР.
Фаза анализа
1. ЛПР анализирует вектор значений критериев y1, найденный при оптимизации по критерию (4). Затем ему задается вопрос: все ли компоненты вектора y1 имеют удовлетворительные значения? Если да, то решение получено. Если нет, то ЛПР указывает один критерий с наименее удовлетворительным значением.
2. ЛПР просят назначить для критерия с наименее удовлетворительным значением пороговое значение li, при достижении которого можно признать этот критерий имеющим удовлетворительное значение:
Условие (5) добавляется к совокупности линейных равенств и неравенств, определяющих область В допустимых значений переменных. Таким образом, возникает уже новая область допустимых значений.
На этом фаза анализа заканчивается. Следующий шаг начинается с фазы расчетов при новой области допустимых значений и т.д. При достижении удовлетворительных для ЛПР значений по всем критериям ЧМП останавливается.
7. Пример применения метода SТЕМ: как управлять персоналом
Французской консультативной фирмой SSSS предложена модель, характеризующая изменения со временем состава персонала большой организации и продуктивности ее работы. Модель применялась для прогнозирования последствий различных вариантов управления кадрами организации. Проверялись разные стратегии приема на работу и повышения в должности через два, три и четыре года. В качестве переменных модели рассматривалось количество сотрудников, назначенных на различные должности в определенные периоды времени.
Использовались четыре критерия, представляющих собой линейные функции от переменных: общее «удовлетворение» кадров (SA); фактическая эффективность работы кадров (EF); стоимость приема на работу дополнительных сотрудников (ЕВ); стоимость нехватки кадров по отношению к прогнозируемым потребностям (ЕС).
В модель были заложены следующие зависимости:
• эффективность работы сотрудника линейно зависит от отношения оценки его возможностей Q к оценке требований t, предъявляемых должностью к сотруднику;
• удовлетворение сотрудника во время пребывания на определенной должности сначала возрастает до максимального значения, а затем со временем уменьшается до первоначального значения также в зависимости от отношения Q к t.
С математической точки зрения проблема представляла собой задачу линейного программирования с четырьмя критериями качества, 350 переменными и 200 ограничениями. Не имелось никакой априорной информации о сравнительной важности критериев.
Для решения был использован метод STEM]. На первом этапе решения в области допустимых значений была осуществлена оптимизация по каждому из критериев. Затем при помощи линейного преобразования истинных значений критериев к значениям в интервале (0,1) (нормирования) был выполнен переход к относительным значениям критериев. Значения критериев при поочередной оптимизации по каждому из них приведены в табл. 3.3. Данные таблицы говорят о сильной зависимости критериев SA и EF и о противоречивости этих критериев и критериев ЕВ и ЕС; последние два противоречивы также друг другу.
Далее на основе приведенной таблицы были определены начальные индексы (технические веса) критериев. Пусть (aср)v -среднее по v-му столбцу значение всех элементов, кроме максимального (равного 1). Определим
Индексы критериев находим из условия
Такой способ определения технических весов отражает стремление найти в области допустимых решений вершину с наилучшими значениями по всем критериям.
Затем проводилась оптимизация по глобальному критерию, что дало следующий результат:
Для диалога с ЛПР значения по критериям ЕВ и ЕС были представлены в единицах стоимости. ЛПР предъявлялись: вектор z1 максимальных значений, достигаемых при максимизации по каждому из критериев по отдельности, и вектор y1 значений критериев, достигаемых при оптимизации по глобальному критерию с приведенными выше индексами:
Перед ЛПР был поставлен вопрос: все ли компоненты вектора y1 имеют удовлетворительные значения? При ответе на этот вопрос использовался вектор z1, компоненты которого представляли собой максимально возможные (недостижимые одновременно) значения компонентов вектора y1. Руководитель определил значение по критерию ЕВ как наименее удовлетворительное и нашел нижний уровень по критерию ЕВ: -1000.
Далее были найдены максимально возможные значения трех прочих критериев при ряде ограничений, дополнительно накладываемых на критерии ЕВ:
При рассмотрении этой таблицы руководитель выбрал вектор при ЕВ > —1500 как обеспечивающий приемлемый компромисс между повышением качества по критерию ЕВ и понижением качества по критериям SA и ЕF. Для новой области допустимых решений (при ЕВ > —1500) приведенным выше способом были подсчитаны новые значения индексов для трех критериев:
Далее была проведена оптимизация по глобальному критерию с индексами. Полученное решение (вектор У2) вместе с вектором z2 максимальных значений критериев, достигаемых уже при новой области допустимых значений переменных, было предъявлено
ЛПР во время третьего диалога с ним. Руководитель определил значение по критерию ЕС как наименее удовлетворительное и выбрал в качестве нижнего уровня по ЕС значение -600.
Затем были определены максимально возможные значения двух критериев при ряде ограничений, накладываемых на ЕС:
Руководитель выбрал вектор при ЕС > —800 как обеспечивающий приемлемый компромисс между повышением качества по критерию ЕС и понижением качества по критериям SА и ЕF. Зная сильную взаимозависимость критериев SА и ЕF, он выбрал решение, соответствующее максимуму ЕF, как окончательное решение проблемы: