Теория системного анализа и принятия решений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Основные классы методов принятия решений

Постановка задач принятия оптимальных решений

Принятие решений в условиях неопределенности

Выработка научного подхода к принятию решения

Основные понятия системного анализа

Принципы системного анализа и принятия решений

Заключение

Список литературы



Введение

решение системный неопределенность оптимальный

Термин «система», определяемый в философском плане как целое, состоящее из частей, используется для формирования оценок для принятия решений в условиях определенности, а также в условиях неопределенности.

Понятие «системный анализ» (в ряде случаев - «анализ систем») в настоящее время широко используется в теории и практике научных исследований. Этой области научных знаний посвящено большое число учебных пособий и монографий, которые отражают теоретический и практический опыт применения методов системного анализа и принятия решений в прикладных задачах, в частности, в задачах управления инновационной деятельностью. При решении задач возникла новая наука, имеющая огромный опыт для обобщения и классификации методов системного анализа и управления.

В настоящее время для анализа и управления «в условиях неопределенности» существенное значение имеет «принятие решений». В организационной, научной и инженерной деятельности от правильности принимаемых решений зависит очень многое. Поэтому осознанное решение задачи невозможно без определенного «обобщенного подхода» к накопленным фактам, что требует применения адекватных методов. Методами принятия решений будем называть методы, используемые при отсутствии полной информации о ситуации, в которой принимается решение. Даны методы принятия решений в условиях неопределенности, когда имеется риск принятия неправильных решений.



Основные классы методов принятия решений

Теомрия принямтия решемний -- область исследования, вовлекающая понятия и методы математики, статистики, экономики, менеджмента и психологии с целью изучения закономерностей выбора людьми путей решения разного рода задач, а также способов поиска наиболее выгодных из возможных решений.

Методы системного анализа и принятия решений базируются на комплексе математических методов, которые используются в условиях полной или неполной определенности об объекте управления. В условиях полной определенности используются «методы математического программирования» в конечномерных или бесконечномерных пространствах.

Математическое программирование используется для принятия решений в условиях полной определенности о структуре и параметрах математической модели. Для получения оценок качества систем инновационного управления можно использовать методы вариационного исчисления для соответствующих классов задач. При отсутствии полной информации используются «методы теории принятия решений». Качественные признаки ситуации позволяют развить теорию оценок для построения методов управления инновационной деятельностью. Сфера приложения системно-инновационных методов безгранична. Исходя из общей цели разработки нововведений, можно сформулировать ряд средств достижения инновационных целей, опираясь на методологию методов математического программирования. К ним относятся различные целевые установки:

- пар «целей-средств»;

- триад «целей-средств-результатов»;

- деревьев «целей-средств-результатов»

и других важных построений - ограничений задач математического

программирования.

Основными категориальными признаками теории принятия решений, в пространстве которых должны строиться оценки, являются следующие компоненты:

- ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЙ;

- УСЛОВИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Приведенная схема описывает общую ситуацию, может быть представлена «матричными структурами» различных размерностей, что позволяет использовать эффективные методы создания новых изделий путем погружения задачи в процедуры принятия решений. В этом случае остается ряд нерешенных проблем, среди них способы получения оценок, учитывающих комплекс следующих необходимых характеристик: долговечность, экономичный эффект, полезность или рациональность, надежность (живучесть). Следует заметить, что области технического значения можно рассматривать как исходные для получения системных оценок для управления инновационными процессами. В ряде случаев - это готовые к непосредственному применению оценки. В общем случае для принятия решений необходимо формирование оценок. В этом смысле процедура построения оценок является определенной надстройкой над первичными понятиями и результатами в предметной области. Достоинством предлагаемых схем обработки данных - это возможно принятия решений на основе качественных характеристик стратегий. Это позволяет использовать стратегии:

- «стратегии оптимизма»;

- «стратегии пессимизма»;

- «минимаксные стратегии»;

- «стратегии нейтралитета».

Для реализации перечисленных стратегий используются соответствующие процедуры, что позволяет лицу, принимающему решение, достаточно четко определить свое отношение и степень доверия к выбранному решению, выбрать подходы на основе методов системных (решающих) матриц теории риска, комбинаторной аппроксимации и теории нечетких множеств.

Общие положения

Человек наделён сознанием, существо свободное и обречено на выбор решений, стараясь сделать всё наилучшим образом. В наиболее общем смысле теория принятия оптимальных решений представляет собой совокупность математических и численных методов, ориентированных на нахождение наилучших вариантов из множества альтернатив и позволяющих избежать их полного перебора. Ввиду того, что размерность практических задач, как правило, достаточно велика, а расчеты в соответствии с алгоритмами оптимизации требуют значительных затрат времени, то методы принятия оптимальных решений главным образом ориентированы на реализацию их с помощью ЭВМ. Практическая потребность общества в научных основах принятия решений возникла с развитием науки и техники только в XVIII веке Началом науки "Теория принятия решений" следует считать работу Жозефа Луи Лагранжа, смысл которой заключался в следующем: сколько земли должен брать на лопату землекоп, чтобы его сменная производительность была наибольшей. Оказалось, что утверждение "бери больше, кидай дальше" неверно. Бурный рост технического прогресса, особенно во время и после второй мировой войны, ставил все новые и новые задачи, для решения которых привлекались и разрабатывались новые научные методы. Можно выделить следующие научно-технические предпосылки становления "Теории принятия решений":

удорожание "цены ошибки". Чем сложнее, дороже, масштабнее планируемое мероприятие, тем менее допустимы в нем "волевые" решения и тем важнее становятся научные методы, позволяющие заранее оценить последствия каждого решения, заранее исключить недопустимые варианты и рекомендовать наиболее удачные;

ускорение научно-технической революции техники и технологии. Жизненный цикл технического изделия сократился настолько, что "опыт" не успевал накапливаться и требовалось применение более развитого математического аппарата в проектировании;

развитие ЭВМ. Размерность и сложность реальных инженерных задач не позволяло использовать аналитические метода.

Как часто это бывает, эта наука, с одной стороны, стала определенной ветвью других более общих наук (теория систем, системный анализ, кибернетика и т.д.), а с другой, стала синтезом определенных фундаментальных более частных наук (исследование операций, оптимизация и т.д.), создав при этом и собственную методологию.

Инженерное дело теснейшим образом связано с совокупностями объектов, которые принято называть сложными системами, которые характеризуются многочисленными и разнообразными по типу связями между отдельно существующими элементами системы и наличием у системы функции назначения, которой нет у составляющих ее частей. На первый взгляд каждая сложная система имеет уникальную организацию. Однако более детальное изучение способно выделить общее в системе команд ЭВМ, в процессах проектирования лесной машины, самолета и космического корабля.

В научно-технической литературе существует ряд термином, имеющих отношение к исследованию сложных систем.

Наиболее общий термин "теория систем" относится ко всевозможным аспектам исследования систем. Ее основными частями являются

системный анализ, который понимается как исследование проблемы принятия решения в сложной системе,

кибернетика, которая рассматривается как наука об управлении и преобразовании информации.

Здесь следует заметить, что понятие управления не совпадает с принятием решения. Условная граница между кибернетикой и системным анализом состоит в том, что первая изучает отдельные и строго формализованные процессы, а системный анализ - совокупность процессов и процедур.

Очень близкое к термину "системный анализ" понятие - "исследование операций", которое традиционно обозначает математическую дисциплину, охватывающую исследование математических моделей для выбора величин, оптимизирующих заданную математическую конструкцию (критерий). Системный анализ может сводиться к решению ряда задач исследования операций, но обладает свойствами, не охватываемыми этой дисциплиной. Однако в зарубежной литературе термин "исследование операций" не является чисто математическим и приближается к термину "системный анализ". Широкая опора системного анализа на исследование операций приводит к таким его математизированным разделам, как

постановка задач принятия решения;

описание множества альтернатив;

исследование многокритериальных задач;

методы решения задач оптимизации;

обработка экспертных оценок;

работа с макромоделями системы.

Постановка задач принятия оптимальных решений

Несмотря на то, что методы принятия решений отличаются универсальностью, их успешное применение в значительной мере зависит от профессиональной подготовки специалиста, который должен иметь четкое представление о специфических особенностях изучаемой системы и уметь корректно поставить задачу. Искусство постановки задач постигается на примерах успешно реализованных разработок и основывается на четком представлении преимуществ, недостатков и специфики различных методов оптимизации. В первом приближении можно сформулировать следующую последовательность действий, которые составляют содержание процесса постановки задачи:

установление границы подлежащей оптимизации системы, т.е. представление системы в виде некоторой изолированной части реального мира. Расширение границ системы повышает размерность и сложность многокомпонентной системы и, тем самым, затрудняет ее анализ. Следовательно, в инженерной практике следует к декомпозиции сложных систем на подсистемы, которые можно изучать по отдельности без излишнего упрощения реальной ситуации;

определение показателя эффективности, на основе которого можно оценить характеристики системы или ее проекта с тем, чтобы выявить "наилучший" проект или множество "наилучших" условий функционирования системы. В инженерных приложениях обычно выбираются показатели экономического (издержки, прибыль и т.д.) или технологического (производительность, энергоемкость, материалоемкость и т.д.) характера. "Наилучшему" варианту всегда соответствует экстремальное значение показателя эффективности функционирования системы;

выбор внутрисистемных независимых переменных, которые должны адекватно описывать допустимые проекты или условия функционирования системы и способствовать тому, чтобы все важнейшие технико-экономические решения нашли отражение в формулировке задачи;

построение модели, которая описывает взаимосвязи между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на значение показателя эффективности. В самом общем случае структура модели включает основные уравнения материальных и энергетических балансов, соотношения, связанные с проектными решениями, уравнения, описывающие физические процессы, протекающие в системе, неравенства, которые определяют область допустимых значений независимых переменных и устанавливают лимиты имеющихся ресурсов. Элементы модели содержат всю информацию, которая обычно используется при расчете проекта или прогнозировании характеристик инженерной системы. Очевидно, процесс построения модели является весьма трудоемким и требует четкого понимания специфических особенностей рассматриваемой системы.

Несмотря на то, модели принятия оптимальных решений отличаются универсальностью, их успешное применение зависит от профессиональной подготовки инженера, который должен иметь полное представление о специфике изучаемой системы. Основная цель рассмотрения приводимых ниже примеров - продемонстрировать разнообразие постановок оптимизационных задач на основе общности их формы.

Все оптимизационные задачи имеют общую структуру. Их можно классифицировать как задачи минимизации(максимизации) M-векторного векторного показателя эффективности Wm(x), m=1,2,...,M, N-мерного векторного аргумента x=(x1,x2,...,xN), компоненты которого удовлетворяют системе ограничений-равенств hk(x)=0, k=1,2...K, ограничений-неравенств gj(x)>0, j=1,2,...J, областным ограничениям xli<xi<xui, i=1,2...N.

Все задачи принятия оптимальных решений можно классифицировать в соответствии с видом функций и размерностью Wm(x), hk(x), gj(x) и размерностью и содержанием вектора x:

одноцелевое принятие решений - Wm(x) - скаляр;

многоцелевое принятие решений - Wm(x) - вектор;

принятие решений в условиях определенности - исходные данные - детерминированные;

принятие решений в условиях неопределенности - исходные данные - случайные.

Наиболее разработан и широко используется на практике аппарат одноцелевого принятия решений в условиях определенности, который получил название математического программирования. Более подробно задачи линейного программирования (W(x), hk(x), gj(x) - линейны), нелинейного программирования (W(x), hk(x), gj(x) - нелинейны), целочисленного программирования (x - целочисленны), динамического программирования (x - зависят от временного фактора).

Математический аппарат одноцелевого принятия решений в условиях неопределенности представляет собой стохастическое программирование (известны законы распределения случайных величин), теории игр и статистических решений (закон распределения случайных величин неизвестен).

Рассмотрим процесс принятия решений с самых общих позиций. Психологами установлено, что решение не является начальным процессом творческой деятельности. Оказывается, непосредственно акту решения предшествует тонкий и обширный процесс работы мозга, который формирует и предопределяет направленность решения. В этот этап, который можно назвать "предрешением" входят следующие элементы:

мотивация, то есть желание или необходимость что-то сделать. Мотивация определяет цель какого-либо действия, используя весь прошлый опыт, включая результаты;

возможность неоднозначности результатов;

возможность неоднозначности способов достижения результатов, то есть свобода выбора.

После этого предварительного этапа следует, собственно, этап принятия решения. Но на нем процесс не заканчивается, т.к. обычно после принятия решения следует оценка результатов и корректировка действий. Таким образом, принятие решений следует воспринимать не как единовременный акт, а как последовательный процесс.

Выдвинутые выше положения носят достаточно общий характер, обычно подробно исследуемый психологами. Более близкой с точки зрения инженера будет следующая схема процесса принятия решения. Эта схема включает в себя следующие компоненты:

анализ исходной ситуации;

анализ возможностей выбора;

выбор решения;

оценка последствий решения и его корректировка.

Принятие решений в условиях неопределенности

Постановка задачи

В изложенных выше материалах речь шла о постановках и методах решения задач, не содержащих неопределенностей. Однако, как правило, большинство реальных инженерных задач содержит в том или ином виде неопределенность. Можно даже утверждать, что решение задач с учетом разного вида неопределенностей является общим случаем, а принятие решений без их учета -частным. Однако, из-за концептуальных и методических трудностей в настоящее время не существует единого методологического подхода к решению таких задач. Тем не менее, накоплено достаточно большое число методов формализации постановки и принятия решений с учетом неопределенностей. При использовании этих методов следует иметь в виду, что все они носят рекомендательный характер и выбор окончательного решения всегда остается за человеком (ЛПР).

Как уже указывалось, при решении конкретных задач с учетом неопределенностей инженер сталкивается с разными их типами. В исследовании операций принято различать три типа неопределенностей:

неопределенность целей;

неопределенность наших знаний об окружающей обстановке и действующих в данном явлении факторах (неопределенность природы);

неопределенность действий активного или пассивного партнера или противника.

В приведенной выше классификации тип неопределенностей рассматривается с позиций того или иного элемента математической модели. Так, например, неопределенность целей отражается при постановке задачи на выборе либо отдельных критериев, либо всего вектора полезного эффекта.

С другой стороны, два другие типа неопределенностей влияют, в основном, на составление целевой функции уравнений ограничений и метода принятия решения. Конечно, приведенное выше утверждение является достаточно условным, как, впрочем, и любая классификация. Мы приводим его лишь с целью выделить еще некоторые особенности неопределенностей, которые надо иметь в виду в процессе принятия решений.

Дело в том, что кроме рассмотренной выше классификации неопределенностей надо учитывать их тип (или "род") с точки зрения отношения к случайности.

По этому признаку можно различать стохастическую (вероятностную) неопределенность, когда неизвестные факторы статистически устойчивы и поэтому представляют собой обычные объекты теории вероятностей - случайные величины (или случайные функции, события и т.д.). При этом должны быть известны или определены при постановке задачи все необходимые статистический характеристики (законы распределения и их параметры).

Примером таких задач могут быть, в частности, система технического обслуживания и ремонта любого вида техники, система организации рубок ухода и т.д.

Другим крайним случаем может быть неопределенность нестохастического вида, при которой никаких предположений о стохастической устойчивости не существует. Наконец, можно говорить о промежуточном типе неопределенности, когда решение принимается на основании каких-либо гипотез о законах распределения случайных величин. При этом ЛПР должен иметь в виду опасность несовпадения его результатов с реальными условиями. Эта опасность несовпадения формализуется с помощью коэффициентов риска.

Принятие решений в условиях риска

Как указывалось выше, с точки зрения знаний об исходных данных в процессе принятия решений можно представить два крайних случая: определенность и неопределенность. В некоторых случаях неопределенность знаний является как бы "неполной" и дополняется некоторыми сведениями о действующих факторах, в частности, знанием законов распределения описывающих их случайных величин. Этот промежуточный случай соответствует ситуации риска. Принятие решений в условиях риска может быть основано на одном из следующих критериев:

критерий ожидаемого значения;

комбинации ожидаемого значения и дисперсии;

известного предельного уровня;

наиболее вероятного события в будущем.

Рассмотрим более подробно применение этих критериев.

Критерий ожидаемого значения (КОЗ).

Использование КОЗ предполагает принятие решения, обуславливающего максимальную прибыль при имеющихся исходных данных о вероятности полученного результата при том или другом решении. По существу, КОЗ представляет собой выборочные средние значения случайной величины. Естественно, что достоверность получаемого решения при этом будет зависеть от объема выборки. Так, если обозначить

КОЗ - Е(x1, x2,..., xn), (6.1)

где

x1, x2,..., xn - принимаемые решения при их количестве, равном n, то

E(xi) ??? M(xi), (6.2)

где

M(xi) - математическое ожидание критерия.

Таким образом, КОЗ может применяться, когда однотипные решения в сходных ситуациях приходится принимать большое число раз.

Приведем пример использования этого критерия для принятия решения.

Критерий "ожидаемого значения - дисперсия".

Как указывалось выше, КОЗ имеет область применения, ограниченную значительным числом однотипных решений, принимаемых в аналогичных ситуациях. Этот недостаток можно устранить, если применять комбинацию КОЗ и выборочной дисперсии s2. Возможным критерием при этом является минимум выражения

E(Z, ? ) = E(Z) ? k? U(z), де

E(Z, ? ) - критерий "ожидаемого значения - дисперсия";

k - постоянный коэффициент;

U(Z) = mZ/S - выборочный коэффициент вариации;

mZ - оценка математического ожидания;

S - оценка среднего квадратического ожидания.

Знак "минус" ставится в случае оценки прибыли, знак "плюс" - в случае затрат.

Из зависимости видно, что в данном случае точность предсказания результата повышается за счет учета возможного разброса значений E(Z), то есть введения своеобразной "страховки". При этом степень учета этой страховки регулируется коэффициентом k, который как бы управляет степенью учета возможных отклонений. Так, например, если для ЛПР имеет большое значение ожидаемые потери прибыли, то k>>1 и при этом существенно увеличивается роль отклонений от ожидаемого значения прибыли E(Z) за счет дисперсии.

Критерий предельного уровня.

Этот критерий не имеет четко выраженной математической формулировки и основан в значительной степени на интуиции и опыте ЛПР. При этом ЛПР на основании субъективных соображений определяет наиболее приемлемый способ действий. Критерий предельного уровня обычно не используется, когда нет полного представления о множестве возможных альтернатив. Учет ситуации риска при этом может производиться за счет введения законов распределений случайных факторов для известных альтернатив.

Несмотря на отсутствие формализации критерием предельного уровня пользуются довольно часто, задаваясь их значениями на основании экспертных или опытных данных.

Критерий наиболее вероятного исхода.

Этот критерий предполагает замену случайной ситуации детерминированной путем замены случайной величины прибыли (или затрат) единственным значением, имеющим наибольшую вероятность реализации. Использование данного критерия, также как и в предыдущем случае в значительной степени опирается на опыт и интуицию. При этом необходимо учитывать два обстоятельства, затрудняющие применение этого критерия:

критерий нельзя использовать, если наибольшая вероятность события недопустимо мала;

применение критерия невозможно, если несколько значений вероятностей возможного исхода равны между собой.

Выработка научного подхода к принятию решения

Выработка научного подхода к принятию решения предопределяет необходимым разработать определенный план в виде взаимосвязанных между собой процессов подготовки, обоснования, принятия, ввода и т.д. решения в действие.

Обеспечение всесторонней информированности. Подготовка определенного решения требует обеспечения всесторонней его информированности, обоснованности. Работа предполагает ознакомление и уяснение руководителями характера и последствий примененного ранее решения, являющегося предшествующим данному решению. Ознакомление с действующими инструкциями, получение дополнительной информации от лиц и подразделений компетентных в области данной проблемы. Наряду с этим необходимо учитывать, что принимаемое решение не должно противоречить существующим актам и вышеуказанной директиве. Выполняя эту работу, необходимо исследовать многосторонние зависимости и связи, вызываемые формируемым решением, изучить характер последствий вызываемых решений. При этом руководителю должна быть предоставлена свобода получения сведений по решаемой проблеме от отдела информации ему должна быть представлена возможность получения информации во всех отделах при сборе любых новых данных, которая, по его мнению, необходима для выявления причины существования решаемой проблемы. Руководитель должен быть в курсе последних достижений в свой области, ему следует постоянно работать над повышением своей компетенции по специальности, создавать возможность посещать конференции, семинары, прослушивать специальные лекции и другие занятия. При этом важно исходить из того, что в настоящее время больше чем когда бы то ни было, руководителям должны быть присущи чувство нового, умение мыслить экономически грамотно, идти в ногу с научно-техническим прогрессом.

Работа с информацией сопровождает и пронизывает весь процесс принятия решений и контроля. Необходимой предпосылкой принятия правильного решения является оптимальный объем и качество обработанной информации. Важное значение приобретает также методика анализа информации и синтез, формирующий представления о возможных решениях. Каждый вариант решения есть не что иное, как комплекс информации о возможностях ответа на какой-либо вопрос, собранный в единственное логическое целое и имеющий определенную целенаправленность.

Общая оценка и классификация материалов. Приступая к сбору информации необходимой для принятия решения, руководитель сталкивается, как правило, с двумя трудностями - ее избытком или недостатком. При избытке информации сложность заключается в возможности и умении руководителя отыскать те сведения, которые имеют прямое отношение к данному вопросу. При недостатке же информации постоянной является угроза принятия неправильного, недостаточно обоснованного решения. В связи с этим, руководитель должен выработать четкий подход к общей оценки материала, определить необходимое число факторов и их содержание, сроки их сбора и обработки, эффективность предполагаемых результатов в соотношении с затратами времени на сбор информации; установить методы и приемы классификации материала и т.п. То есть сбор, общая оценка, обоснованность и сравнимость информации при помощи аналогий, анализа и синтеза, индукции и дедукции, обобщений и ее классификация с использованием различных группировок, статистических таблиц, построение графиков, монограмм, использования корреляционного анализа, математических методов и ЭВМ должны быть управляемыми. В целом же необходимо получить все фактические материалы, дать им общую оценку, классифицировать, подвергнуть анализу и обработке. Обстоятельный анализ призван определить недостатки, установить их причины и создать предпосылки для принятия решений, установления границ их применимости. При этом необходимо помнить, что важнейшим условием принятия правильных решений является анализ ситуаций. Интуитивные же решения допустимы лишь в случае решения текущих заданий. Не исключена возможность формирования решения в процессе сбора и обработки фактов. При этом необходимо вдумчиво относиться к высказываниям людей относительно разных аспектов проблемы, помнить, что легко можно поверить в то, во что вы хотите субъективно верить.

Изучение проблемы и ее уяснение предполагают необходимость полной концентрации на ней своего внимания с тем, чтобы выявить ее компетентности и четко сформулировать целевые ее направленности. Необходимо выяснить, что представляет собой данная проблема, определить причины ее возникновения, необходимость изменения «существующего положения», ее цели и возможные последствия, установить положительные и отрицательные последствия, степени риска при принятии решения, его срочности и важности. Выполняя данную работу необходимо составить перечень фактов для уяснения проблемы, проверить их точность; изучить их с учетом прошлого опыта; проконсультироваться относительно их достоверности, определить главные препятствия в решении проблемы и границы полномочий при ее решении. Такая последовательность изучения и уяснения проблемы направлена на то, чтобы выяснить, нет ли каких-либо скрытых фактов меняющих само существо проблемы.

Обеспечение конкретности и оперативности. Неотложенные вопросы должны решаться своевременно, быстро, без лишнего бумаготворчества, реально, с учетом всех важнейших факторов, твердо, в живой связи с коллективом на основе детального ознакомления с ситуацией и конкретными условиями. Наряду с этим оперативность не должна вести к импровизации, суматохе, произвольной и частой смене решений.

Если решение формируется и вырабатывается группой специалистов, скажем советом, необходимо организовать работу таким образом, чтобы каждый из специалистов, сохранил индивидуальные положительные черты своей деятельности, направив их на решение данной проблемы. Причем размер группы должен быть оптимальным, поскольку большие группы оказываются малоэффективными. В них отсутствуют возможности для живой дискуссии, сложными представляются возможности создания духа обсуждения, успехов в работе, творческому обсуждению.

Руководитель призван создать в работе дух творческого поиска, обмена мнением, здоровой критики, поиска решения с учетом реальной обстановки, а не руководствуясь правилом взаимных уступок, давления авторитетом и т. п. К тому же следует учитывать, что если сотрудник выдвигает довольно оригинальную и новую идею, она на начальном этапе, как правило, подвергается интенсивному воздействию большинством обсуждающих, превратившихся в оппонентов, в виде вскрытия различных отрицательных аспектов, критики, чрезмерной и не всегда обоснованной и убеждаемой, объективной. Роль руководителя состоит в направляющей и сдерживающей функции предупреждения необоснованной критики, в требовании конкретности и оперативности по существу предложений.

Определение альтернативных вариантов решения. Определяя выбор альтернативных вариантов решения проблемы, руководитель, стремясь увеличить вероятность получения более высокой отдачи, может пожелать столько альтернативных решений, сколько возможно. Лучший результат при принятии решения достигается при большем числе умело разработанных смелых творческих вариантов. Однако, при этом выбор из них одного становится тем труднее, чем их больше, практически осуществляется только одно действие из возможных, поэтому рекомендуется предварительно определить экономическую целесообразность, трудоемкость и выгодность изыскивать все возможные альтернативы решения. Выбор определенной альтернативы включает оценку эффективности решений, определение ожидаемой отдачи выхода за минусом входа с использованием формально-логических и эвристических методов, базирующихся на творческих способностях и опыте руководителя. Необходимо установить критерии оценки эффективности решений, а исходя из критерия результативности, учитывать крайности.

Если же дать и осуществить такую оценку нельзя с достаточной точностью, то целесообразно определить ожидаемую величину риска по каждому из решений. При отсутствии информации, основой выбора может являться лишь известное предполагаемое направление действия, определяющим фактором выбора при этом может быть лишь субъективное мнение руководителя, принимающего решение исходя из своей возможности.

Определяя относительные значения отдельных вариантов, недостатки и преимущества различных альтернатив, надо определить, в какой мере, автор владел проблемой, какими творческими способностями обладает и достаточно ли объективен, умеет ли использовать объективные возможности, которые представляет ему данная ситуация.

Руководитель должен давать оценку этим действиям, выполняя данную работу избегать нерациональных идей, продумывать, все ли факты приняты им во внимание, рассматривать последствия, в случае если действия не будут предприняты.

Использование метода главного звена. Из множества вопросов, подлежащих решению, необходимо выбрать и решать важнейшие, от которых зависит успешное решение проблемы.

Умение выбирать главные, ведущие звенья, предопределяющее общий ход развития явления, характеризует научную обоснованность того или иного решения. Руководитель, вырабатывая и принимая решения должен оценивать различные варианты, выбирая наилучшие, главные из них, ключевые.

Определение сферы влияния решений. После завершения этапов изучения и уяснения проблемы, поиска, оценки решений и выбора наилучшей альтернативы, определяется, на какие структурные подразделения повлияет предложение и, следовательно, изучается реакция последних на это предложение.

Обеспечение самостоятельности в принятии решения. Необходимость обеспечения самостоятельности в принятии решения обусловливается тем, что принятие решений в рамках существующих полномочий является не только правом, но и обязанностью каждого руководителя. Каждый работник должен принимать решение самостоятельно, но в пределах своей компетенции, в рамках поставленных задач, приказов и распоряжений вышестоящего руководителя. Никто не должен перекладывать принятие решений на выше или нижестоящих с целью избежать ответственности.

Выработка предварительного решения. Необходимым является охват большого числа различных факторов и сопутствующих документов, что позволит вникнуть в самую суть проблемы. Формируемое решение на данной стадии представляет собой лишь предложение, потому что в него еще можно вносить изменение или модификации, взвешивать и оценивать различные варианты и предложения, выявлять реакции различных людей , т.е. обсуждать его со своими сотрудниками и другими специалистами , с которыми у вас есть контакт, и предполагает данная работа . Вырабатывая предварительное решение , руководитель может использовать накопленный опыт , интуицию , творческое воображение, может так же исходить из традиционных методов, но лучше использовать для этого современную вычислительную технику, проработав довольно легко несколько десятков вариантов, что позволит увеличить вероятность и надёжность в выборе лучшего, оптимального. Но важным в этом является правильный выбор критериев, ввод ключевых позиций, а не заменять это многословными рассуждениями. ЭВМ позволяет быстро, чётко и надёжно проверять различные предположения, делать правильные умозаключения на основе переработанной информации.

Обсуждение проблем в неофициальной обстановке. В процессе выработки, формирования и создания предпосылок для ввода в действие решения важным является умение руководителя привлечь к нему действительный интерес, сознательное отношение своих коллег, сотрудников, общественных организаций. Необходимость этого обусловлена тем, что новое решение, по всей видимости, повлияет на существующие методы, приёмы и работы, потребует от сотрудников перейти к более целесообразным , прогрессивным приёмам и в какой-то мере изменить характер своего поведения, овладеть новыми навыками , изменить соотношение умственных , физических или психологических усилий . Предварительное обсуждение проблемы в неофициальной обстановке необходимо для того , чтобы сгладить возможности возникающих противоречий и расхождений, поскольку исполнители, привыкая к традиционному стилю или методам работы, обычно неохотно меняют привычные методы, кажущиеся им самыми удобными и экономичными, стабильными и устойчивыми в психологическом плане.

Обсуждая проблему в неофициальной обстановке, необходимо убедить подчинённых в стремлении к прогрессивным изменениям, к улучшению и определенным выгодам от его осуществления. К тому же при обсуждении рядовые работники замечают и раскрывают такие моменты , связанные с решением , о которых руководитель может даже и не догадаться. То есть, предварительное обсуждение вопроса создаёт определённые гарантии успешной его реализации , поскольку накладывает на обсуждающих определённую ответственность за формулировку , уяснение и решение . Реальность же осуществления решения на практике обусловлена, прежде всего, осуществимостью его со стороны исполнителей .

При обсуждении необходимо создавать определенные условия, а именно:

- не препятствовать возможностям подвергать решение критике и сомнению;

- создать условия откровенности , возможности внесения в решение изменений и добавлений;

- не давать своим авторитетом, и не делать орг-выводов относительно противоречивых мнений;

- предотвращать систему взаимных уступков обсуждаемых, вызванных их зависимостью друг от друга.

Согласование решения. Необходимо добиваться согласия с предполагаемым решением как руководителей тех подразделений, на деятельность которых может повлиять решение, так и с теми исполнителями, которые будут его выполнять. При несогласии руководителя с отдельным решением или если он считает, что данное решение отрицательно скажется на его деятельности, необходимо подготовить убедительное обоснование своего возражения с количественными и качественными выкладками.

Выполняя данную работу, рекомендуется доводить до каждого исполнителя предполагаемые им обязанности, указывать на их обоснованность, целесообразность, те выгоды и преимущества, которые следуют в связи с их вводом в действие. После устного согласования, для большей уверенности в его действенном осуществлении, надо получать одобрение со стороны работника как члена первичного трудового коллектива. Как показывает практика, затраты времени здесь незначительные. Однако, если принять решение без предварительного согласия и информации о предполагаемой новой сфере или отдельных её элементах, вызывающих изменение деятельности подчинённого, после окончательного его утверждения и ввода, можно вызвать дополнительные трудности в нахождении общности интересов с непосредственными исполнителями. Вызвать с их стороны явное или чаще всего скрытое, косвенное возражение, которое отразится в какой-то мере на эффективности данного решения.

Согласование предполагаемых решений необходимо проводить как вертикально, так и по горизонтально управленческой иерархии, в зависимости от решаемого вопроса. Иногда руководитель допускает ошибку в своих действиях, проводя линию субоптимизации, возникающей при игнорировании мнения руководителей и специалистов других подразделений, коллег по работе, на результаты труда и сферу деятельности которых оказывает влияние (притом отрицательное), принимаемое без согласования с ними решения или проводимые какие-либо другие действия данным руководителем.

Выполняя данную работу, надо учитывать, что рано или поздно исполнитель всё равно узнает о решении, затрагивающем его интересы, однако ввод его в действие значительно осложнится.

Утверждение решения. Процедура утверждения решения является подчас чистой формальностью по сбору соответствующих подписей и санкций, поскольку на предыдущих этапах механизма формирования решения отыскивался, по существу, наилучший вариант и способ его осуществления. Однако необходимость выполнения этой работы обусловлена также и требованиями законности, указывающими, что решение достигло такого пункта, когда все члены коллектива, привлекаемого к решению проблемы, взяли на себя определённую ответственность.

При определённом варианте решения руководителю подчас необходимо посоветоваться с профсоюзными организациями или с коллективом работников. Однако, в конечном счёте утверждает решение сам руководитель, поскольку он несёт персональную ответственность за эффективность деятельности вверенного ему коллектива, выполняя возложенные на него функции в соответствии с принципом единоначалия.

Окончательное решение проблемы. Принятие решение - это, по существу, выбор из нескольких возможных решений данной проблемы. Варианты принимаемых решений могут быть реальными, оптимистическими и пессимистическими. Признаком научной организации управления, научного стиля и методов работы руководителя является выбор лучшего варианта решений из нескольких возможных. Окончательное решение проблемы наступает после «проигрывания» различных вариантов , группировки их по значимости , отклонения заведомо непригодных и нереальных. Следует также остерегаться стремления ускорить процесс принятия решений, что влечёт за собой подчас неточности и искажения в принимаемых решениях. Выбирая окончательный вариант решения, необходимо учитывать огромное множество различных влияний и возможностей просчёта, объясняемого как субъективными данными самого работника, так и некоторыми объективными данными самого механизма точности расчётов. Руководитель должен учитывать, что в практической, реальной действительности редко возникает возможность осуществления лишь одного варианта, который имеет явное и значительное преимущество перед другими . Принимая окончательное решение , необходимо предвидеть также возможность лишь частичного успеха или неуспеха принимаемого решения, а поэтому рекомендуется предварительно запланировать вспомогательные (резервные) мероприятия, которые в случае неудачи принятого решения могут быть проведены взамен немеченым.

Основные понятия системного анализа

Системный анализ - наука, занимающаяся проблемой принятия решения в условиях анализа большого количества информации различной природы.

Из определения следует, что целью применения системного анализа к конкретной проблеме является повышение степени обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов, среди которых производится выбор, с одновременным указанием способов отбрасывания заведомо уступающим другим.

В системном анализе выделяют

методологию;

аппаратную реализацию;

практические приложения.

Методология включает определения используемых понятий и принципы системного подхода.

Дадим основные определения системного анализа.

Элемент - некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), который обладает рядом важных для нас свойств, но внутреннее строение (содержание) которого безотносительно к цели рассмотрения.

Связь - важный для целей рассмотрения обмен между элементами веществом, энергией, информацией.

Система - совокупность элементов, которая обладает следующими признаками:

связями, которые позволяют посредством переходов по ним от элемента к элементу соединить два любых элемента совокупности;

свойством, отличным от свойств отдельных элементов совокупности.

Практически любой объект с определенной точки зрения может быть рассмотрен как система. Вопрос состоит в том, насколько целесообразна такая точка зрения.

Большая система - система, которая включает значительное число однотипных элементов и однотипных связей. В качестве примера можно привести трубопровод. Элементами последнего будут участки между швами или опорами. Для расчетов на прочность по методу конечных элементов элементами системы считаются небольшие участки трубы, а связь имеет силовой (энергетический) характер - каждый элемент действует на соседние.

Сложная система - система, которая состоит из элементов разных типов и обладает разнородными связями между ними. В качестве примера можно привести ЭВМ, лесной трактор или судно.

Автоматизированная система - сложная система с определяющей ролью элементов двух типов:

в виде технических средств;

в виде действия человека.

Для сложной системы автоматизированный режим считается более предпочтительным, чем автоматический. Например, посадка самолета или захват дерева харвестерной головкой выполняется при участии человека, а автопилот или бортовой компьютер используется лишь на относительно простых операциях. Типична также ситуация, когда решение, выработанное техническими средствами, утверждается к исполнению человеком.

Структура системы - расчленение системы на группы элементов с указанием связей между ними, неизменное на все время рассмотрения и дающее представление о системе в целом. Указанное расчленение может иметь материальную, функциональную, алгоритмическую или другую основу. Пример материальной структуры - структурная схема сборного моста, которая состоит из отдельных, собираемых на месте секций и указывает только эти секции и порядок их соединения. Пример функциональной структуры - деление двигателя внутреннего сгорания на системы питания, смазки, охлаждения, передачи крутящего момента. Пример алгоритмической структуры - алгоритм программного средства, указывающего последовательность действий или инструкция, которая определяет действия при отыскании неисправности технического устройства.

Структура системы может быть охарактеризована по имеющимся в ней типам связей. Простейшими из них являются последовательное(рис. 1), параллельное соединение(рис.2) и обратная связь(рис. 3).

(рис. 1)

Такое соединение характеризуется тем, что выход предыдущего звена подается на вход последующего.

(рис. 2)

Такое соединение характеризуется тем, что на входы всех звеньев подается одно и то же входное воздействие, а выходная величина определяется суммой выходных величин отдельных звеньев.

(рис. 3)

Оно характеризуется тем, что выходной сигнал звена подается на его вход.

Декомпозиция - деление системы на части, удобное для каких-либо операций с этой системой. Примерами будут: разделение объекта на отдельно проектируемые части, зоны обслуживания; рассмотрение физического явления или математическое описание отдельно для данной части системы.

Иерархия - структура с наличием подчиненности, т.е. неравноправных связей между элементами, когда воздействие в одном из направлений оказывают гораздо большее влияние на элемент, чем в другом. Виды иерархических структур разнообразны, но важных для практики иерархических структур всего две - древовидная и ромбовидная.

Древовидная структура наиболее проста для анализа и реализации. Кроме того, в ней всегда удобно выделять иерархические уровни - группы элементов, находящиеся на одинаковом удалении от верхнего элемента. Пример древовидной структуры - задача проектирования технического объекта от его основных характеристик (верхний уровень) через проектирование основных частей, функциональных систем, групп агрегатов, механизмов до уровня отдельных деталей.

Принципы системного подхода - это положения общего характера, являющиеся обобщением опыта работы человека со сложными системами. Их часто считают ядром методологии. Известно около двух десятков таких принципов, ряд из которых целесообразно рассмотреть:

принцип конечной цели: абсолютный приоритет конечной цели;

принцип единства: совместное рассмотрение системы как целого и как совокупности элементов;

принцип связности: рассмотрение любой части совместно с ее связями с окружением;

принцип модульного построения: полезно выделение модулей в системе и рассмотрение ее как совокупности модулей;

принцип иерархии: полезно введение иерархии элементов и(или) их ранжирование;

принцип функциональности: совместное рассмотрение структуры и функции с приоритетом функции над структурой;

принцип развития: учет изменяемости системы, ее способности к развитию, расширению, замене частей, накапливанию информации;

принцип децентрализации: сочетание в принимаемых решениях и управлении централизации и децентрализации;

принцип неопределенности: учет неопределенностей и случайностей в системе.

Аппаратная реализация включает стандартные приемы моделирования принятия решения в сложной системе и общие способы работы с этими моделями. Модель строится в виде связных множеств отдельных процедур. Системный анализ исследует как организацию таких множеств, так и вид отдельных процедур, которые максимально приспосабливают для принятия согласующихся и управленческих решений в сложной системе.

Модель принятия решения чаще всего изображается в виде схемы с ячейками, связями между ячейками и логическими переходами. Ячейки содержат конкретные действия - процедуры. Совместное изучение процедур и их организации вытекает из того, что без учета содержания и особенностей ячеек создание схем оказывается невозможным. Эти схемы определяют стратегию принятия решения в сложной системе. Именно с проработки связанного множества основных процедур принято начинать решение конкретной прикладной задачи.

Отдельные же процедуры (операции) принято классифицировать на формализуемые и неформализуемые. В отличие от большинства научных дисциплин, стремящихся к формализации, системный анализ допускает, что в определенных ситуациях неформализуемые решения, принимаемые человеком, являются более предпочтительными. Следовательно, системный анализ рассматривает в совокупности формализуемые и неформализуемые процедуры, и одной из его задач является определение их оптимального соотношения.

Формализуемые стороны отдельных операций лежат в области прикладной математики и использования ЭВМ. В ряде случаев математическими методами исследуется связное множество процедур и производится само моделирование принятие решения. Все это позволяет говорить о математической основе системного анализа. Такие области прикладной математики, как исследование операций и системное программирование, наиболее близки к системной постановке вопросов.

Практическое приложение системного анализа чрезвычайно обширно по содержанию. Важнейшими разделами являются научно-технические разработки и различные задачи экономики. Ссылки на системность исследований, анализа, подхода включает биологию, экологию, военное дело, психологию, социологию, медицину, управление государством и регионом, лесное и сельское хозяйство, обучение и многое другое.

Цели анализа системы управления:

· Детальное изучение системы управления для более эффективного использования решения по ее дальнейшему совершенствованию или замене;

· Исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы управления с целью выбора наилучшего варианта.

К задачам системного анализа относят:

1. Обеспечение всесторонней информированности

2. Общая оценка и классификация материалов

3. Изучение проблемы и ее уяснение

4. Обеспечение конкретности и оперативности

5. Определение альтернативных вариантов решения

6. Использование метода главного звена

7. Определение сферы влияния решений

8. Обеспечение самостоятельности в принятии решения

9. Выработка предварительного решения

10. Обсуждение проблем в неофициальной обстановке

11. Согласование решения

12. Утверждение решения

13. Окончательное решение проблемы.



Принципы системного анализа и принятия решений

Системный подход и системный анализ. В основе методов анализа и исследования систем управления лежит принцип идеализации как мыслительный процесс создания идеальных объектов посредством изменения свойств реальных предметов. Идеализированные свойства систем управления формализуются в виде комплекса системно-аналитических технологий, включающих философские, математические, физические, химические и другие технологии, адекватные модели и методы, системного анализа и принятия решений. Важными элементами исследования являются подходы, основанные на декомпозиции и агрегировании. Декомпозиция - аналитический или численный метод исследования на основе разделения сложного целого (систем, подсистем и т.п.) на более простые составные части, используя для этого определенные критерии. В системном анализе широко используется «триадные модели» (триады), включающие задание целей, средств и результатов. «Дерево целей» - структурированная и построенная по иерархическому принципу ранжированная по уровням совокупность целей системы, программы, плана, в которой выделены: главная цель («вершина дерева»), подчиненные ей подцели первого, второго и т.д. уровней («ветви дерева»).

...