ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 149
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Системный анализ и принятие решений Макаров Л.М.
6
Имеются и первые искусственные самовоспроизводящиеся системы — компьютерные вирусы, относящиеся не к классу устройств, а к чисто информационным образованиям. Общим для всех процессов самовоспроизводства является то, что при сохранении или даже увеличении информа- ционного содержания одной системы ею порождается другая система, как правило, способная к саморазвитию. Иными словами, информация от первой системы не отбирается, а дублируется, причем частично. Потомок создается не как законченная и точная копия предка, а как «заго- товка», наследующая лишь главные особенности структуры и способная самостоятельно накап- ливать информацию. Предок и потомок — это две различные системы, занимающие различные области в пространстве и существующие в различные промежутки времени. Поэтому то тожде- ство, которое существует между ним и (генетическое тождество третьего рода), имеет еще более высокий разряд.
При принятии решений в условиях неопределенности используются теоретико-игровые модели, сущность которых будет рассмотрена далее.
Прогрессивное развитие системы сопровождается качественными скачками. Поэтому прогресс системы сопровождается не только количественным ростом параметров, но и изменением ее ка- чества. Это позволяет вводить в рассмотрение качественные информационные критерии разви- тия.
1.2. Принятие решений на основе системного подхода
Сознательная жизнь человека, особенно творческая деятельность, представляет непрерывную последовательность принятия решений по многим вопросам и проблемам, вызываемым потреб- ностью общества и его лично.
Принятие решений в философском понимании представляется как диалектико-материалистиче- ский процесс познания, идущий по пути обнаружения и преодоления противоречий. Это пред- ставление согласуется с теорией познания истины в известной триаде: чувственное восприятие – абстрактное мышление – практика.
Представим алгоритмы процесса принятия решения с различных позиций философии, систем- ного подхода и разнообразных практических методов (табл. 1.1). Из таблицы видно, что просмат- ривается единая диалектико-материалистическая суть и принципиальная сквозная схема поиска
− от постановки задачи через вскрытие противоречий к их разрешению (преодолению) и, нако- нец, осмыслению результата.
Таблица 1.1
Системный анализ и принятие решений Макаров Л.М.
7
Алгоритм принятия решения на основе системного подхода Рассматриваемые методы принятия решений условно разделим на две группы: общие, охватывающие неограниченно широкий круг проблем, и более частные, относящиеся к синтезу новых технических объектов, т.е. непосред- ственно к инженерной деятельности.
Факторы, учитываемые при принятии решения:
– лицо (лица), принимающее решение (ЛПР), т.е. тот, кому предстоит решать проблемы, может быть как отдельным индивидуумом, так и небольшой группой людей и даже большим коллекти- вом;
– управляемые переменные, т.е. параметры и ситуации, которыми может управлять ЛПР;
Термин
Постановка
– неуправляемые переменные, которыми не может управлять ЛПР; в совокупности эти переменные образуют «окружающую среду», или фон проблемы;
– внутренние либо внешние ограничения на возможные значения управляемых и неуправляемых переменных;
Системный анализ и принятие решений Макаров Л.М.
8
– возможные исходы (решения, результат) – должно быть не менее двух неравноценных, так как в противном случае не имеет значения, какое решение принять.
Принципы поиска решений:
– анализ поставленной задачи с точки зрения ее своевременности и общественной потребности в ней. Раскрытие внутренних противоречий в процессах, обусловивших или обуславливающих по- становку задачи;
– проверка правомерности постановки задачи с точки зрения общих законов природы;
– проверка осуществимости решения задачи на современном уровне науки, техники и производ- ства;
– разработка методов решения задачи, выбор головного эксперимента и анализ полученных ре- зультатов головного эксперимента;
– нахождение взаимосвязи решений с поставленной задачей.
Системный подход — это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем. Системный подход ориентирует ис- следователей на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину.
При системном подходе система представляется двумя составляющими:
– внешнее окружение, включающее в себя вход и выход системы, связь с внешней средой и об- ратную связь;
– внутренняя структура, обеспечивающая переработку входа системы и ее выход и достижение целей системы.
К системному подходу можно также отнести и комплексный подход. Системный подход нераз- рывно связан с материалистической диалектикой, является конкретизацией ее основных пара- метров.
Анализ и синтез являются фундаментальными понятиями в философии и в системном подходе.
Если анализ – процесс мысленного расчленения (декомпозиции) или реального разбиения объ- екта на элементы с учетом имеющихся между ними связей, то синтез – процесс воссоединения элементов в одно целое.
Анализ и синтез системы во взаимосвязи выявляют, из каких частей состоит целостная система и как они (части) взаимодействуют друг с другом. Таким образом раскрываются принципы функ- ционально-структурной организации системы. Не следует полностью отождествлять диалектику и системный подход. В отличие от диалектики системный подход представляет собой специали- зированную методологию, хотя и имеющую общенаучное значение.
Диалектический материализм – это целостное мировоззрение, научная теория и методология, а системный подход – только одна из его граней. Системный подход является конкретизацией диа- лектики на современном этапе развития.
Диалектика представляет собой всеобщую теорию развития. Действие основных законов диалек- тики проявляется также в развитии систем.
Рассмотрим основные законы диалектики в приложении к закономерности развития техники.
Закон единства и борьбы противоположностей. Причину всякого процесса составляет взаимо- действие двух противоположных начал, способствующих и препятствующих развитию. Проти- воречивую роль информационных процессов раскрывает закон необходимого разнообразия
Эшби.
Системный анализ и принятие решений Макаров Л.М.
9
Только постоянно изменяясь под воздействием окружающей среды, только отражая ее измене- ния, система может остаться собой, сохраняя свое качество.
Прогрессивное развитие всегда связано с ограничением разнообразия. Из множества возможных сценариев эволюции на практике реализуется только один. Но этот процесс сопровождается уве- личением сложности, внутреннего разнообразия прогрессирующих систем. Итак, любой процесс движения информации связан с уничтожением, ограничением одного вида разнообразия и одно- временным увеличением другого его вида.
Закон перехода количественных изменений в качественные. В процессе эволюции любой си- стемы происходят накопление количественных изменений и переход их в качественные измене- ния.
Закон отрицания. Этот закон действует в сфере восходящего развития, при которой происходит увеличение параметров системы.
В общем случае закон утверждает, что на более высокой ступени развития повторяются некото- рые черты, свойственные исходной ступени. Содержание, достигаемое системой на последова- тельных ступенях развития, изменяется за счет поочередных отрицаний отдельных его частей.
Второе отрицание, снимающее первое, ведет к частичному воспроизведению на качественно но- вом уровне информации, обогащенной опытом двух ступеней развития.
1.3. Свойства систем
Система состоит из исходных единиц – компонентов. В качестве компонентов системы (в широ- ком смысле) могут рассматриваться объекты, свойства, связи, отношения, состояния, фазы функ- ционирования, стадии развития. Объекты, представляющие собой единицы, из которых состоит система, могут быть материальными и нематериальными.
Свойства системы, специфичные для данного класса объектов, могут стать компонентами си- стемного анализа. Свойства могут быть как изменяющимися, так и неизменными при данных условиях существования системы: внутренних (собственных) и внешних. Собственные свойства зависят только от связей (взаимодействий) внутри системы, это свойства системы «самой по себе». Внешние свойства актуально существуют лишь тог-да, когда имеются связи, взаимодей- ствия с внешними объектами (системами)
Связи изучаемого объекта также могут быть компонентами при его системном анализе. Связи имеют вещественно-энергетический характер.
1.4. Методы поиска решений
Логический подход
Логика (греч. logike) – наука о ходе и способах доказательств и опровержений. В основе фор- мально-логических методов принятия решений лежит использование логических законов вывод- ного значения, полученного логически из предшествующих знаний без непосредственного отно- шения к опыту. Основное требование логики - обязательность последовательного непротиворе- чивого, обоснованного мышления. Нельзя считать истинными знания, содержащие логические противоречия. Логика помогает интенсифицировать любую умственную деятельность. Но «не орудуйте логикой, как дубинкой». Как часто нас подводит так называемый «здравый смысл», иначе шаблонное логическое мышление.
Исключительную эффективность нешаблонного мышления мы можем видеть в экстремальных и, казалось бы, тупиковых ситуациях, но и здесь нельзя отвергать логику. Различие между шаб- лонным и нешаблонным мышлением состоит в том, что при шаблонном мышлении логика управ- ляет разумом, тогда как при нешаблонном она его обслуживает.
Шаблонное мышление называют «психологической инерцией», под которой подразумевается бессознательное предрасположение к какому-нибудь конкретному методу или образу мышления,
Системный анализ и принятие решений Макаров Л.М.
10 которые обычно характеризуют выражением «идти по проторенной дорожке». Психологическая инерция - это следствие существующих методов обучения, по которым изучают не способы до- бычи знаний, а готовые конкретные рецепты.
Математический подход к принятию решений
Лишь несколько десятилетий назад искусство принятия решений, базировавшееся на опыте, ин- туиции и здравом смысле, стало превращаться в точную науку. Сейчас проблемы принятия ре- шений изучаются специалистами в области системного анализа, исследования операций и управ- ления, используются многомерная теория полезности как самостоятельная научная дисциплина, методы многокритериальных задач принятия решений, методы оптимизации и прогнозирования.
Но и при математических подходах основная часть алгоритма системного подхода к принятию решения остается неформализованной, выполняется человеком при постановке задач и обобще- нии результатов математического анализа.
Лицо, принимающее решение (ЛПР), должно определить критерии оценки (целевую функцию) возможных решений проблемы. Этими критериями могут быть, например, расходы, прибыль, повышение производительности, предотвращение аварий.
Успешность решения проблемы зависит от того, насколько успешно разработаны возможные альтернативы. Желательно не упустить ни одной сколько-нибудь значащей альтернативы, вклю- чая альтернативу ничего не предпринимать. Для анализа и сравнения альтернатив, выбора наилучшей альтернативы часто применяются математические методы, включая методы оптими- зации и прогнозирования.
Осуществление выбранной альтернативы означает просто осуществление действий, обозначен- ных в альтернативе. Принятие решения требует проверки результатов его осуществления и, при необходимости, устранения ошибки. На принятие решения всегда накладываются объективные ограничения, вызываемые расходами, человеческими возможностями, сроками, технологией и наличием информации.
Причиной неудач технических решений является плохая оптимизация, когда принимаются оп- тимальные решения для одной составной части системы, приводящие к неоптимальным реше- ниям всей системы. Выбор техники анализа определяется условиями, в которых принимаются решения.
Эти условия классифицируются по степени точности и уверенности. Имеются три основных ка- тегории условий: уверенность, риск и неопределенность.
В условиях уверенности выбирается альтернатива, которая дает наибольшее (наименьшее) зна- чение основного критерия
Фактор риска находится между двумя полярными случаями — уверенностью и неопределенно- стью.
Методы интенсификации мыслительного процесса К методам интенсификации мыслительного процесса при принятии решений относятся мозговая атака, деловые игры, конференции идей, методы экспертных оценок и другие методы.
При мозговой атаке процесс выдвижения идей происходит лавинообразно. Выдвинутая идея по- рождает либо творческую, либо критическую реакцию, что стимулирует появление новых идей.
Групповое мышление производит на 70 % больше ценных новых идей, чем сумма индивидуаль- ных мышлений. Существует несколько модификаций мозговой атаки: индивидуальная, массовая, письменная, двойная и обратная, а также синектика.
Синектика (с
др.-греч.
— «совмещение разнородных элементов») —
методика изобретательского творче-
ства
, основанная на социально-психологической мотивации коллективной интеллектуальной деятельности.
В основу синектики (совмещение разнородных элементов) положена мозговая атака, отличаю- щаяся тем, что здесь используются постоянные группы, составленные из специалистов разных