Реализация выбора и принятия решений

Целевое предназначение всего системного анализа состоит в том, чтобы в результате осуществить выбор. Выбор или принятие решения есть суть поставленной задачи системного анализа, конечный итог всей работы. Заказчик формулирует перед системным аналитиком пробле­му. Его интересуют прагматичные вопросы, например, сформулировать мероприятия, которые гарантировали бы быстрое развитие предприя­тия с обеспечением максимальной прибыли, или же предложить наи­лучшее решение по обеспечению стабильного электроснабжения неко­торого региона. Системный аналитик должен ответить на вопрос: «Что лучше - строить новую электростанцию или провести модернизацию действующей, но выработавшей свой ресурс? Какова будет надежность электростанции после проведения работ по модернизации? Будет ли на допустимом уровне риск от ее эксплуатации?».Заказчика, в общем-то, не интересует, каким способом будет выработано то или иное решение. Для него важно, чтобы оно было обосновано и отвечало на поставлен­ный вопрос.

Все описанные ранее этапы работ являлись предварительными, на­правленными на изучение проблемной ситуации. Для того, чтобы обо­снованно подойти к решению задачи выбора анализируется система и строится ее модель, изучаются цели, которые ставит перед собой (и, естественно, системными аналитиками) заказчик, исследуются возмож­ные пути развития системы, т.е. генерируются альтернативы. После столь тщательной проработки проблемной ситуации наступает завер­шающий этап - этап принятия решения. Процедура принятия решения представляет собой действие над множеством альтернатив, в резуль­тате которого получается подмножество выбранных альтернатив. Же­лательно, чтобы это была одна альтернатива. Сужение множества аль­тернатив возможно, если есть способ сравнения альтернатив между собой и определения наиболее предпочтительных. Для того чтобы име­лась возможность сравнивать альтернативы, необходимо выработать критерий предпочтения. Проблема выбора сама по себе достаточно сложна. Она допускает существенно различающиеся математические постановки задач. Отметим основные сложности, возникающие при ре­шении задач выбора и принятия решений:

• множество альтернатив может быть конечным, счетным или бес­конечным;

• оценка альтернативы может осуществляться по одному или по не­скольким критериям;

• критерии могут иметь количественное выражение или допускать только качественную оценку;

• режим выбора может быть однократным или повторяющимся, до­пускающим обучение на опыте;

• последствия выбора могут быть точно известны, иметь вероят­ностный характер или иметь неоднозначный исход, не допускающий введение вероятностей.

Различные сочетания перечисленных вариантов приводят к много­образным задачам выбора. Для решения задач выбора предлагаются различные подходы, наиболее распространенный из которых - крите­риальный подход. Основным предположением критериального подхода является следующее: каждую отдельно взятую альтернативу можно оценить конкретным числом - значением критерия. Критерии, на осно­ве которых осуществляется выбор, имеют различные названия - кри­терий качества, целевая функция, функция предпочтений, функция по­лезности и т.д. Объединяетихто,что всеони служат решениюодной задачи - задачи выбора.

Сравнение альтернатив сводится к сравнению результатов расче­тов соответствующих критериев.Если далее предположить,что выбор любой альтернативы приводит к однозначно определяемым последстви­ям и заданный критерий численно выражает оценку этих последствий, то наилучшей альтернативой является та, которая обладает наиболь­шим значением критерия. Задача поиска наилучшей альтернативы, про­стая по постановке, часто оказывается сложной для решения, посколь­ку метод ее решения определяется размерностью и типом множества альтернатив, а также видом критериальной функции. Однако на прак­тике сложность отыскания наилучшей альтернативы многократно воз­растает, так как оценивание вариантов приходится проводить на осно­вании нескольких критериев, качественно различающихся между собой. Если в результате сравнения по нескольким критериям получилось, что одна альтернатива обладает наилучшими значениями по всем крите­риям, то выбор не представляет затруднений, именно эта альтернатива и будет наилучшей. Однако такая ситуация встречается лишь в теории. На практике дело обстоит куда как сложнее.В данной ситуации прихо­дим к необходимости решения многокритериальных задач. Подходы к решению таких задач известны - это метод сведения многокритери­альной задачи к однокритериальной, метод условной максимизации, поиск альтернативы с заданными свойствами, нахождение паретовско- го множества альтернатив. Выбор альтернативы на основании крите­риального подхода предполагает, что выполненными являются несколько условий: известен критерий, задан способ сравнения вариантов и метод нахождения лучшего из них. Однако этого оказывается недостаточно. При решении задач выбора необходимо учитывать условия, при кото­рых осуществляется выбор, и ограничения задачи, так как их измене­ние может привести к изменению решения приодном итом же критерии.

Оптимизационный подход нашел широкое применение в задачах си­стемного анализа. Это обусловлено тем, что понятие оптимальности получило строгое и точное представление в математических теориях. Оптимизационный подход прочно вошел в практику проектирования и эксплуатации технических систем, сыграл важную роль в формирова­нии современных системных представлений, широко используется в административном управлении. Нахождение оптимальных вариантов особенно важно для оценки состояния современной техники и опреде­ления перспектив ее развития. Знание параметров оптимальной альтер­нативы позволяет составить представление о принципиально не улуч­шаемых возможностях технических объектов. Сравнение с оптималь­ными параметрами помогает решить вопрос о целесообразности даль­нейших усилий по улучшению показателей качества изделий. Однако у оптимизационного подхода есть свои ограничения, требующие внима­тельного и осторожного обращения с ним. Остановимся на особеннос­тях, накладывающих ограничения на применение оптимизационного подхода и требующих учета при решении задач принятия решений.

1. Оптимальное решение часто оказывается чувствительным к из­менению условий задачи. Следует учитывать, что иногда такие изме­нения могут привести к выбору существенно отличающихся альтернатив.

2. Обычно система, для которой принимается решение, входит в структуру более общей системы, т.е. является ее подсистемой, и ре­шения оптимальные для этой подсистемы, могут входить в противоре­чие с целями надсистемы; т.е. возникает необходимость увязывать критерии подсистем с критериями надсистем.

3. Необходимо очень тщательно и скрупулезно подходить к выбору и обоснованию критерия. Критерий должен выбираться из анализа цели исследования; при этом надо помнить, что он характеризует цель лишь косвенно, иногда хуже, иногда лучше, но всегда приближенно.

4. Помимо критериев в оптимизационной задаче немаловажную роль играют ограничения. Анализ существа проблемной ситуации и каче­ственное обоснование ограничений задачи имеют значительное влия­ние на принимаемое решение. Нередко даже небольшие изменения в ограничениях отражаются на принимаемом решении. Еще больший эффект получается, когда одни ограничения заменяются другими. He задав всех необходимых ограничений, можно одновременно с оптимизацией основно­го критерия получить непредвиденные и нежелательные эффекты.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что оптимизация - это мощное средство повышения эффективности, но использовать его не­обходимо осторожно, особенно при работеCO сложными проблемными ситуациями. Проблема еще более обостряется, когда речь идет о при­нятии решений в организационных или социальных системах. Можно констатировать, что оптимизационные задачи, которые удается поста­вить при исследовании сложных систем, имеют обоснованный харак­тер, если описывают хорошо структурированные системы, и являются заведомо приближенными, еслиотносятся к системе в целом. Поэто­му отметим, что оптимизационный подход является не единственным при решении задач выбора и принятия решений. Существуют другие методы, которые дополняют оптимизационный выбор. Одним из таких методов является экспертный. Он применяется в тех случаях, когда при исследовании сложных систем возникают проблемы, которые не уда­ется представить в виде формальных математических задач. В таких случаях прибегают к услугам экспертов - лиц, чья интуиция и опыт могут уменьшить сложность проблемы. И наконец, для решения задач выбора в сложных проблемных ситуациях создаются специальные че­ловеко-машинные, проблемно-ориентированные системы. Системы под­держки решений ориентированы не на автоматизацию функций лица, при­нимающего решение, а на предоставление ему помощи в проведении данной работы.

Подводя итог, отметим, что проблема выбора и принятия решений

• центральная проблема системного анализа. Налицо сложности, кото­рые возникают перед системным аналитиком. Ho, с другой стороны, имеется развитый математический и эвристический аппарат,который является мощным оружием, помогающим обоснованно подходить к проблеме выбора