Лекция по "Экономико-математическому моделированию"

Лекция 11

(2 часа)

Методы моделирования  систем. класс МАИС.

       Методы, направленные на активизацию  использования интуиции и опыта специалистов (МАИС)

       История системного анализа неразрывно связана с такими понятиями, как «мозговая атака», «сценарии», «дерево целей», морфологические методы и т. п. Перечисленные термины характеризуют тот или иной подход к активизации выявления и обобщению мнений опытных специалистов — экспертов (термин «эксперт» в переводе с латинского означают «опытный»). В связи с этим иногда все эти методы называют «экспертными». Однако есть и особый класс методов , связанных с непосредственным опросом экспертов, который называют методом экспертных оценок (так как при опросах принято проставлять оценки в баллах и рангах), поэтому названные и подобные им подходы иногда объединяют термином «качественные» (оговаривая условность этого названия, так как при обработке мнений, полученных от специалистов, могут использоваться и количественные методы), а в последнее время был предложен термин «Методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов ».

Этот термин в большей мере, чем другие отражает суть методов, к которым вынуждены прибегать специалисты, когда они не только не могут сразу описать рассматриваемую проблему аналитическими зависимостями, но и не видят, какие из рассмотренных выше методов формализованного представления систем могли бы помочь получить модель для принятия решения.

 На практике применяются  различные сочетания этих методов.  Т.о. составление перечня возможных вариантов решения проблемы является самым напряженным творческим этапом СА. Чтобы облегчить и ускорить генерирование альтернатив в настоящее время разработано много способов и тот человек, который проводит СА (группа специалистов) должен владеть всеми этими способами в совершенстве.

1 Методы типа  «мозговой атаки» или «коллективной генерации идей»

Метод коллективной генерации  идей (по американской терминологии, метод «мозговой атаки») относится к третьему типу групповых экспертных оценок и направлен на получение большого количества идей, в том числе и от лиц, которые, обладая достаточно высокой степенью эрудиции, обычно воздерживаются от высказываний.

При проведении экспертного  опроса с помощью метода коллективной генерации идей проблема должна быть сформулирована в основных терминах с выделением центрального вопроса. Кроме того, предусматриваются отсутствие любого вида критики, препятствующей формулировке идей, свободная интерпретация идей в рамках данного вопроса, стремление к получению максимального количества идей, учитывая принцип повышения вероятности полезных предложений с увеличением общего их количества и, наконец, поощрение различных комбинаций идей и путей их усовершенствования.

Процесс выдвижения идей протекает в определенном смысле лавинообразно: высказываемая одним из членов группы идея порождает творческую реакцию у других. Исследования эффективности метода коллективной генерации идей показали, что групповое мышление производит на 70% больше ценных новых идей, чем сумма индивидуальных мышлений. Наиболее продуктивными признаны группы в 10—15 человек, хотя имеются примеры использования и более многочисленных групп — до 200 человек.

Так как результаты этого  метода представляют не совокупность несвязанных высказываний, а систему идей, ни одно предложение не персонифицируется. Результаты обсуждения считаются плодом коллективного труда всей группы. Это вполне закономерно. Ведь любая идея, высказанная в данный момент одним из участников опроса, могла уже ранее «мысленно принадлежать» его коллеге, ожидающему слова. Кроме того, конкретное предложение может быть прямо подсказано идеей, поданной кем-то несколькими минутами раньше. Принимая во внимание указанный аспект, на рассмотрение не рекомендуется выносить проблемы, затрагивающие чей-либо приоритет в рассматриваемой области.

С помощью метода коллективной генерации идей можно успешно  решать многие задачи маркетинговых  исследований, например:

— определение возможных  путей развития прогнозируемого  процесса или объекта, один из которых оптимальный; при решении подобных задач данный метод применяется с целью определения полного набора возможных путей развития;

— определение наиболее широкого круга применяемых методов, если решение проблемы требует параллельного  или последовательного использования ряда разнообразных методов;

— выявление круга  факторов, которые необходимо принимать  во внимание, определяя окончательный  вариант решения задачи.

К числу важнейших  недостатков метода коллективной генерации  идей относятся значительный уровень информационного шума, создаваемого тривиальными идеями, спонтанный и стихийный характер генерации идей.

Принципы метода коллективной генерации идей явно просматриваются в «пятиминутках» и «оперативках».

Концепция «мозговой атаки» получила широкое распространение с начала 50-х годов 19 в. как метод систематической тренировки творческого мышления, направленный на открытие новых идей и достижение согласия группы людей на основе интуитивного мышления.  Этот метод был специально разработан для получения максимального количества разнообразных предложений. Разработан американским предпринимателем и изобретателем А.Осборном, применяется в науке, технике ,торговой и административной деятельности. Ученые установили, что 5-6 человек за 30 минут могут сгенерировать приблизительно до 150 идей. Методы этого типа известны также под названиями мозгового штурма, конференций идей, коллективной генерации идей (КГИ).

Обычно при  проведении мозговой атаки или сессий КГИ стараются выполнить определенные правила , суть которых сводится к тому, чтобы обеспечить как можно большую свободу мышления участников КГИ и высказывания ими новых идей; для этого рекомендуется приветствовать любые идеи, даже если  они вначале кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей проводится позднее), не допускать критики, не объявлять ложной идею и не прекращать обсуждать ни одну идею, высказывать как можно больше идей (желательно нетривиальных), стараться создавать как бы цепные реакции идей.

 Техника проведения метода следующая.

1. Собирается группа специально отобранных специалистов для генерирования идей, при этом используют для отбора главный принцип: все участники мозговой атаки должны обладать достаточным опытом, квалификацией и они д.б. представителями разных профессий.

2. Всем участникам сообщается, что им обеспечивается полная свобода мышления и полная свобода высказывания любых идей. Организаторам мозговой атаки рекомендуется приветствовать любые новые идеи, даже если они кажутся абсурдными. Категорически запрещается критика, т.к. она тормозит мышление, воображение. До участников доводится, что ни одна рассмотренная идея не останется без рассмотрения. Организаторы такого метода настоятельно рекомендуют создать условия для того, чтобы участники могли как можно больше генерировать нетривиальных идей.

3. Каждый специалист по очереди должен зачитывать свою идею, остальные участники слушают и по ходу записывают свои вновь возникшие идеи.

             4. Все альтернативы затем собираются, иногда по каким - либо принципам сортируются, анализируются, причем , как правило другой группой специалистов. Если группа специалистов решает, что множество альтернатив недостаточно, то применяют методы комбинирования идей с целью увеличения числа альтернатив.

             5. Совсем уж глупые и нереальные альтернативы исключают из рассмотрения.

          В зависимости от принятых  правил и жесткости их выполнения  различают прямую мозговую атаку, метод обмена мнениями, методы типа комиссий, судов (когда одна группа вносит как можно больше предложений, а вторая старается их максимально критиковать) и т. п. В последнее время иногда мозговую атаку проводят в форме деловой игры.

  На практике подобием  сессий КГИ являются разного  рода совещания — конструктораты, заседания ученых и научных советов, специально создаваемых временных комиссий.

В реальных условиях достаточно трудно обеспечить жесткое  выполнение требуемых правил, создать «атмосферу мозговой атаки»; на конструкторатах и советах мешает влияние должностной структуры организации, собрать специалистов на межведомственные комиссии трудно. Поэтому желательно применять способы привлечения компетентных специалистов, не требующие обязательного их присутствия в конкретном месте и в конкретное время и устного высказывания своих мнений.

2 Методы типа «сценариев»

Очень часто, особенно в  социальных системах возникают такие проблемы, решения которых должно определить реальное будущее течения событий. Альтернативами в таких случаях являются различные воображаемые, но ,однако, правдоподобные последовательности действий и вытекающих из них событий, которые могут произойти в будущем с исследуемой системой. Такие альтернативные описания того, что может произойти в будущем, называются сценарием. Сценарии - альтернативы представляют собой написанные отдельным специалистом документы, в которых содержится анализ рассматриваемой проблемы. В этот документ вносятся предложения по решению этой проблемы или по развитию какой - либо системы, а также включается описание, что может произойти с этой системой в будущем. И на основе нескольких индивидуальных сценариев - альтернатив группа специалистов - экспертов формирует единый согласованный документ «сценарий».

           Методы подготовки и согласования  представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенных в письменном виде, получили название сценариев. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы и предложения по ее решению или по развитию системы, независимо от того, в какой форме он представлен. Как правило, на практике предложения для подготовки подобных документов пишутся экспертами вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

Сценарий  предусматривает не только содержательные рассуждения, помогающие не упустить детали, которые невозможно учесть в формальной модели (в этом собственно и заключается основная роль сценария), но и содержит, как правило, результаты количественного технико-экономического или статистического анализа с предварительными выводами. Группа экспертов, подготавливающая сценарий, пользуется обычно правом получения необходимых справок от предприятий и организаций, необходимых консультаций.

Как указывают системные  аналитики, сценарии представляют ценность для лиц, которые принимают решение ,только тогда, когда эти сценарии являются не плодом чьей - то фантазии, а логически обоснованными моделями будущего. И эти модели будущего после принятия решения рассматриваются как прогноз развития какого-либо события, системы и т.д.

 На практике по  типу сценариев разрабатывались  прогнозы в различных отраслях промышленности (советское время). По типу сценариев разрабатывались в свое время комплексные программы НТП и его соц-но экономических последствий (поведение систем в будущем). Эти сценарии были разработаны спец. комиссиями при академии наук СССР, госплана СССР и госкомитета Совета министров СССР по науке и технике. В литературе указывается , что заседания таких комиссий проводились в середине каждой пятилетки на последующие 20 лет.

            Роль специалистов по системному анализу при подготовке сценария — помочь привлекаемым ведущим специалистам соответствующих областей знаний выявить общие закономерности развития системы; проанализировать внешние и внутренние факторы, влияющие на ее развитие и формирование целей; определить источники этих факторов; проанализировать высказывания ведущих специалистов в периодической печати, научных публикациях и других источниках научно-технической информации; создать вспомогательные информационные фонды (лучше автоматизированные), способствующие решению соответствующей проблемы.

           В последнее время понятие  сценария все больше расширяется  в направлении как областей применения, так и форм представления и методов их разработки: в сценарий вводятся количественные параметры и устанавливаются их взаимозависимости, предлагаются методики подготовки сценария с использованием ЭВМ (машинных сценариев), методики целевого управления подготовкой сценария.

          Сценарий позволяет создать предварительное представление о проблеме (системе) в ситуациях, когда не удается сразу отобразить ее формальной моделью. Но все же сценарий — это текст со всеми вытекающими последствиями (синонимия, парадоксы), связанными с возможностью неоднозначного его толкования разными специалистами. Поэтому такой текст следует рассматривать как основу для разработки более формализованного представления о будущей системе или решаемой проблеме.

        3 Методы экспертных оценок

 
В процессе управления возникает естественное стремление к отысканию решения, которое объективно является наилучшим  из всех возможных. В качестве инструмента оптимизации сейчас широко используется математическое программирование. Успехи в применении математического программирования к решению различного рода хозяйственных, научных, технических и военных задач породили методологические воззрения, согласно которым кардинальное решение проблем управления возможно только тогда, когда все его аспекты отображаются в системе взаимосвязанных математических моделей. 
Однако, формализация технико-экономических и управленческих решений осложняется рядом особенностей современного этапа научно-технического прогресса. Жизнь общества настолько сложна, что трудно рассчитывать на появление моделей, которые полностью отражали бы природу и количественные взаимосвязи социально-экономических процессов. Реальная действительность всегда сложнее самых тонких математических моделей, а ее развитие часто опережает формальное познание. Задачи управления требуют в качестве неотъемлемого элемента решения участия людей.