1 Системный анализ и принятие решений Лекция 8 Формирование множества альтернатив. Коробов Александр Сергеевич

2 Проблема формирования альтернатив «Благо везде и повсюду зависит от соблюдения двух условий: правильного установления конечных целей и отыскания соответствующих средств, ведущих к конечной цели» (Аристотель) Формирование альтернатив, т.е. возможных способов достижения цели является неформальным, трудным и творческим этапом СА. Существуют 3 случая, где в формировании альтернатив нет необходимости: –Возможен только один путь решения –Поставленным срокам удовлетворяет одна альтернатива –Исходя из ресурсного обеспечения возможен 1 вариант решения При формировании альтернатив необходимо ориентироваться на модель цели системы и критерии предпочтения

3 Генерирование возможно большего числа альтернатив Важно сознательно сгенерировать как можно большее число альтернатив Для этого используется: –Поиск альтернатив в патентной и журнальной литературе –Привлечение нескольких экспертов, имеющих разнообразную подготовку и опыт –Увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования –Модификация имеющейся альтернативы –Включение альтернативы противоположной предложенной –Интервьюирование заинтересованных лиц –Включение в рассмотрение альтернатив которые, на первый взгляд, кажутся глупыми или надуманными –Генерирование альтернатив рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные и т.п.)

4 Эвристические методы генерирования альтернатив Коллективные экспертные оценки Мозговой штурм Синектика Сценарии Морфологический анализ Деловые игры Метод «635»

5 Организация коллективных экспертных оценок Сложность проблемы, ограниченные возможности одного человека и субъективность его оценок вынуждают использовать коллективные оценки На работу эксперта в группе оказывают влияние внешние и внутренние факторы, поэтому основной задачей при организации является создание благоприятных условий и устранение неблагоприятных факторов

6 Этапы проведения экспертизы Формирование группы экспертов Создание благоприятных внешних условий для работы экспертов Формулирование цели экспертизы, постановка задачи и разработка процедуры опроса Проведение опроса Обработка и анализ полученной информации Формулирование рекомендаций для принятия решения

7 Мозговой штурм Метод систематической тренировки творческого мышления, направленный на открытие новых идей и достижения согласия группы людей на основе интуитивного мышления Сущность метода заключается в коллективном поиске нетрадиционного решения проблем МШ проводится группой из 5-8 человек, являющихся экспертами в разных областях Во время сеанса происходит как бы цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву при контакте с мыслями других людей

8 Особенности МШ В МШ упор делается на количестве высказываемых идей, а не на их качестве Во время МШ записывается любая идея независимо от того, насколько нелепой она может показаться на первый взгляд. На стадии генерирования идей критика полностью запрещена, поскольку каждая идея полезна уже потому, что она стимулирует другие Участники МШ не обосновывают свои идеи, а просто генерируют их Работа по генерированию идей продолжается до тех пор пока участники не исчерпают все свои идеи по рассматриваемому вопросу По окончании МШ идеи подвергаются критике группой технических экспертов и даже отвергнутые идеи могут быть в дальнейшем доработаны и приняты к рассмотрению

9 Организация проведения сеанса МШ Представление участников и ознакомление с правилами проведения сеанса (5-10 мин) Постановка задачи ведущим и ответы на вопросы участников (10-15 мин) Проведение сеанса МШ с записью идей на магнитофон или иным способом (20-30 мин) Перерыв (10 мин) Составление списка идей с быстрым, коллективным редактированием и полукритическим отношением (30-40 мин) Оформление результатов МШ

10 Методы организации МШ Прямая атака – высказываются идеи по устранению проблемы, недостатков Обратная атака – выявление недостатков Двойная прямая и обратная атака, проводится в два сеанса с перерывом от 2-х часов до 3 дней. При проведении второго сеанса появляются наиболее ценные идеи вследствие работы подсознания экспертов в перерыве Обратная и прямая атака – на первом сеансе выявляются недостатки, на втором идеи по их устранению Прямая и обратная атака. На втором сеансе прогнозируются недостатки предложенных идей Двойная обратная и прямая атака Атака с оценкой идей проводится в три этапа для решения сложных конструкторских задач

11 Синектика Предназначена для генерирования альтернатив путем ассоциативного мышления, поиска аналогий поставленной задаче Целью является не количество альтернатив, а генерирование небольшого числа альтернатив решающих проблему Сеанс проводится группой из 5-7 человек сформированных по принципу гибкости мышления, практического опыта (предпочтения людям менявшим профессии), психологической совместимости, общительности, подвижности

12 Особенности синектики Группа ведет систематически направленное обсуждение любых аналогий с подлежащей решению проблемой, спонтанно возникающих в ходе обсуждения Перебираются не только три известных вида подобия (прямое, косвенное и условное), но чисто фантастические аналогии (попытки представления вещей такими, какими они не являются, но хотелось бы их видеть) Особое значение придается аналогиям, порождаемым двигательным ощущениями (например представить себя на месте исследуемой системы) Успеху способствуют правила: –Запрещено обсуждать достоинства и недостатки членов группы –Каждый имеет право прекратить работу, без объяснений при появлении признаков утомления –Роль ведущего периодически переходит к другим членам группы В отличии от МШ использование синектики требует специальной и длительной подготовки

13 Разработка сценариев В некоторых проблемах искомое решение должно определить реальное будущее течение событий. В таком случае альтернативами являются различные (воображаемые, но правдоподобные) последовательности действий и вытекающие из них события, которые могут произойти с системой Эти последовательности имеют общее начало (начальное состояние), но затем состояния различаются достаточно сильно, что приводит к проблеме выбора Гипотетические альтернативные описания будущего системы называют сценариями

14 Сценарии Сценарии-альтернативы представляют ценность для ЛПР, только тогда когда они представляют собой логически обоснованные модели будущего Альтернатива оставшаяся после процесса выбора будет называться прогнозом Различные альтернативы сценариев возникают вследствие неопределенности будущего

15 Рекомендации при разработке сценариев Рекомендуется разрабатывать крайние варианты сценариев, между которыми может находиться возможное будущее Иногда полезно включать в сценарий воображаемый активно противодействующий элемент, моделируя «наихудший случай» Рекомендуется не разрабатывать детально сценарии, слишком «чувствительные» к небольшим отклонениям на ранних стадиях Важными этапами составления сценариев является: –Составление перечня факторов влияющих на ход событий –Выделения лиц влияющих на такие факторы прямо или косвенно –Выделение мер борьбы с критическими факторами

16 Морфологический анализ Альтернативное название - метод Цвикки Идея состоит в нахождении наибольшего числа (в идеале всех возможных вариантов) решения проблемы путем комбинирования всех выделенных ЛПР элементов или признаков системы. Основными точками исследования являются: –Равный интерес ко всем объектам МА –Ликвидация всех оценок и ограничений до тех пор пока, не будет получена полная структура исследуемой области –Максимально точная формулировка поставленной проблемы

17 Варианты МА Метод систематического покрытия поля предполагает некоторое число «опорных пунктов» знания в любой исследуемой области. Исходя из ограниченного числа «опорных пунктов» ищутся возможные варианты решения поставленной проблемы Метод отрицания и конструирования исходит из отрицания существующих догм и их конструктивной переработки. Т.е. построения множества альтернатив из следствий отрицания заданных изначально положений, утверждений и т.п. Метод морфологического ящика основан на формировании и анализе морфологической таблицы – морфологического ящика (МЯ)

18 Этапы метода морфологического ящика 1.Формулировка поставленной проблемы 2.Определение параметров (классификационных признаков) Pn от которых зависит решение проблемы 3.Деление параметров по Pn их значениям (формирование классификаторов по выбранным признакам Pn) и представление их в виде матриц строк 4.Оценка всех имеющихся в МЯ вариантов 5.Выбор наилучшего варианта решения (либо вариантов, т.е. формирование множества приемлемых альтернатив) Этапы 3 и 4 могут быть совмещены.

19 Пример МА. Формулирование проблемы Необходимо дать предложение по типу электродвигателя для стоматологической машины.

20 Пример МА. Определение параметров 1. Параметры привода – электродвигателя 1.1 Тип электродвигателя 2. Параметры СУ 2.1 Сложность исполнения 2.2 Наличие обратной связи

21 Пример МА. Формирование классификаторов по выбранным признакам Тип электродвигателяP 111 = синхронный; P 112 = асинхронный; P 113 = вентильный; P 114 = ДПТ; P 115 = шаговый Сложность исполненияP 211 = простая (реостатная); P 212 = сложная (микропроцессорная, частотная) Наличие обратной связиP 221 = есть; P 222 = нет

22 Пример МА. Оценка всех имеющихся в МЯ вариантов (1) P111P111 P 112 P 113 P 114 P 115 P 211 P P 211 P P 212 P P 212 P

23 Деловые игры ДИ называется имитационное моделирование реальных ситуаций Участники ДИ распределены по реальным ролям, но при этом реальность заменяется моделью Применение ДИ особенно ценно в слабоформализованных ситуациях Важную роль в ДИ играют контрольно- арбитражные группы: –управляющие моделью –регистрирующие ситуацию –обобщающие ее результаты

24 Метод «635» Используется при конкретизации высказываемых идей или при поиске вариантов решения На первом этапе каждый из 6 членов группы записывает, в специально подготовленном бланке, три основные идеи по решаемой проблеме На втором этапе основные идеи (6х3=18) по очереди поступают к членам группы, каждый из которых дополняет их еще тремя мыслями, касающимися решения поставленной проблемы. После прохождения всех этих этапов бланк содержит 108 идей

25 Основные условия применения метода «635» Обеспечение неоднородности состава группы Формулирование проблемы до начала работы группы, что является задачей подготовительной группы, например МШ Сообщение проблемы членам группы до начала работы за 2-3 дня, для предварительного обдумывания Запрещения устного обмена информацией между членами группы. Представленные в письменной форме идеи отличаются большей обоснованностью и четкостью Стимулирование активности членов группы путем четкого соблюдения сроков. Обязательное письменное изложение идей не позволяет участникам оставаться пассивными. Качественная оценка работы группы производится на основе незаполненных рубрик бланка, а не на основе высказанных идей.