Задача формирования исходного множества альтернатив

Если спросить человека, хорошо разбирающегося в про­блемах управления, чем он мог бы охарактеризовать степень опытности управленца, то чаще всего можно встретить такой ответ: умением предсказывать ситуа­цию и быстро найти наилучший способ решения про­блемы. Что такое «умение предсказывать ситуацию» уже обсудили в предыдущем параграфе. А вот что такое «наилучший способ решения проблемы»? Как вообще сформировать способы достижения цели операции?

Умение ЛПР генерировать новые, нестандартные решения вообще-то отождествляется в сознании многих с ис­кусством. По-видимому, это объясняется тем, что зада­ча формирования исходного множества альтернатив не поддается полной формализации. Поскольку реше­ние подобной задачи — творческий процесс, в резуль­татах которого, прежде всего, заинтересовано ЛПР, глав­ная роль в этом процессе, конечно же, принадлежит ЛПР. Однако прежде чем предложить научный подход к ре­шению этой весьма непростой задачи, определим сис­темные требования, которым множество альтернатив должно соответствовать.

Во-первых, множество альтернатив должно быть по воз­можности более широким. Это обеспечит в дальней­шем необходимую свободу выбора решений ЛПР и све­дет к минимуму возможность упустить «лучшее» реше­ние. Но это первое, принципиальное требование входит в противоречие с естественными ограничениями по вре­мени, месту и возможностям, в которых обычно при­ходится работать ЛПР. Невозможно бесконечно долго вырабатывать решение. Иначе не останется времени на его реализацию. Поэтому чаще всего на практике от ЛПР требуется выработать решение в кратчайшие сроки. Отсюда немедленно следует второе требование к исходному множеству альтернатив. Это множество должно быть обозримым, достаточно узким, чтобы у ЛПР осталось больше времени на оценку предпочтитель­ности альтернатив, а у исполнителей — больше времени на воплощение найденного наилучшего решения на практике. Для того чтобы удовлетворить разумным образом указанные противоречивые требования, тре­буется искусство, а чтобы при этом не сделать грубых ошибок, следует привлечь науку. Так вот, в соответст­вии с системным принципом декомпозиции наука вна­чале рекомендует сформировать множество альтерна­тив, все элементы которого потенциально, по их облику, скрытым в них возможностям обеспечивают достиже­ние цели.

В случаях детерминированного, стохастического или природно-неопределенного «механизмов ситуации» мето­дика формирования исходного множества альтернатив предполагает совершение достаточно простых действий. В той или иной степени все они сводятся к ряду це­ленаправленных модификаций управляемых факторов, определяющих эффективность операции (рис.2.2.). При этом ЛПР исследует возможность одновременно воздействовать на «управляемый» компонент указан­ных факторов, так как именно такой способ управления чаще всего приводит к возникновению положительных эмерджентных свойств у будущих альтернатив. При этом если ЛПР намерено воздействовать, напри­мер на качество активных ресурсов, то в таком случае все методы формирования альтернатив относят к ка­тегории так называемого инженерного синтеза. Ес­ли же объектом приложения усилий ЛПР станут фак­торы из классов «Условия» и «Способы», то будем иметь в виду способы оперативного синтеза вариантов ре­шений.

Полученное в ходе инженерного или оперативного син­теза множество вариантов решения проблемы назовем множеством «целевых альтернатив». После получе­ния «целевых альтернатив» из их множества следует отобрать те варианты, которые являются логически не­противоречивыми и могут быть реализованы в отпу­щенные на операцию сроки. При этом оставляемые альтернативы должны быть обязательно удовлетворены как активными ресурсами, так и отвечать общей системе предпочтений ЛПР. Эти отобранные варианты (из числа целевых) назовем «физически реализуемыми». Таким образом, остальные варианты, потенциально приводя­щие к цели, но физически нереализуемые, отбрасываем.

Полученное подмножество «физически реализуемых аль­тернатив» дополняют вариантами, придающими спосо­бам необходимую гибкость и устойчивость по отноше­нию к возможным изменениям будущих условий про­ведения операции. В итоге проделанной работы как раз и получают то, что будем в дальнейшем называть «исходным множеством альтернатив».

Что касается технологических приемов реализации пред­ставленной общей методики формирования исходного множества альтернатив, то здесь все зависит от того, с каким из теоретических классов задач ТПР сталкиваемся в конкретной ситуации. По понятным причинам наибольшие «технологические ухищрения» приходить­ся применять в ситуациях с поведенческой неопреде­ленностью.

Условно все методы формирования множества альтер­натив можно разделить на следующие классы, разли­чающиеся степенью формализации применяемых тех­нологий:

§ эмпирические (каузальные);

§ логико-эвристические;

§ абстрактно-логические (математические);

§ рефлексивные.

Исторически первыми возникли эмпирические методы. Вначале люди подмечали некоторые общие признаки, присущие тем или иным практическим приемам реше­ния конкретных задач. Затем этот опыт творчески обоб­щался и превращался в набор правил, как поступать в том или ином случае. Подобные методы применяют­ся и в настоящее время. Например, известна машинная технология CBR (Case-Based Reasoning — «метод рас­суждений на основе прошлого опыта»). Суть ее в том, что. анализируемая ситуация принятия решений сопо­ставляется в памяти компьютера со всеми известными из прошлого сходными ситуациями. Из базы данных машина отбирает несколько ситуаций, похожих на анализиру­емую, и представляет их ЛПР.

Выбор конкретного решения руководителем (менедже­ром) основывается на сопоставлении наблюдаемой си­туации с ситуацией из базы данных и корректировки известных для этих ситуаций решений применительно к особенностям рассматриваемого случая.

Логико-эвристические методы генерации множества аль­тернатив предполагают постепенное расчленение рас­сматриваемой проблемы или задачи на отдельные под­задачи, вопросы, подоперации и так далее до таких элементарных действий, для которых уже известны эв­ристические решения и конкретные технологии их ис­полнения. По частоте применения на практике, пожа­луй, именно логико-эвристические методы занимают первое место. Типичные представители логико-эври­стических методов — это метод дерева решений и ме­тод морфологических таблиц. Такое положение они приобрели из-за присущей им наглядности, простоты и универсальности подхода, удобства компьютериза­ции их алгоритмов.

Рассмотрим технологию метода дерева решений. Для це­лостного и единого ее понимания воспользуемся тремя основными понятиями: «важное обстоятельство», «из­меримая характеристика», «финальный» элемент. Бу­дем считать «важным обстоятельством» любой фактор, который ЛПР считает необходимым учитывать в про­цессе работы над проблемой. Важные обстоятельства, свойства объектов или задач, которые можно не только описать вербально, но и измерить, будем именовать «из­меримыми характеристиками». Важное обстоятельство, которым заканчивается любая ветвь дерева, назовем «финальным». По аналогии будем пользоваться поня­тиями финальная подцель, финальная измеримая ха­рактеристика.

Как уже отмечалось, вначале на основе логического ана­лиза цели операции ЛПР строит «дерево целей». Это — первый этап. При этом дерево целей следует строить или на основе детального описания «желаемого» со­стояния (цепи), или декомпозиции «действительного» состояния (что в нем не удовлетворяет ЛПР, что необ­ходимо устранить). По сути — это одно и то же, ведь ЛПР должно уяснить, «чего оно хочет». Однако по фор­ме логической деятельности — это разные подходы (как синтез и анализ).

Если дерево целей строится на основе анализа «желае­мого» состояния, процедуру ветвления удобнее отоб­ражать графически. Результат построения дерева целей не является однозначным. Это происходит из-за того, что каждое ЛПР само решает, когда закончить ветвле­ние целей. На втором этапе в построенном дереве це­лей каждой из финальных частных задач ставят в соответствие известный из практики способ ее решения. В результате получают «дерево решений». Но посколь­ку дерево целей — субъективный продукт творческой деятельности ЛПР, то и дерево решений, скорее всего, получится уникальным, так как ЛПР определяет, какие принять эвристические способы решения тех или иных финальных задач.

Если процесс декомпозиции проводится в ходе анализа сущности «действительного» состояния, то в этом слу­чае ЛПР стремится выявить те «важные обстоятельст­ва», которые, по мнению ЛПР, необходимо обязательно изменить для достижения цели. Эти важные обстоятель­ства также изображают в виде дерева. После этого ЛПР опять-таки остается только заменить в полученном де­реве все важные финальные обстоятельства на конкрет­ные эвристические способы их изменения и получить дерево решений. Особенность технологии построения дерева решений путем декомпозиции «действительно­го состояния» заключается в том, чтобы каждое из важ­ных обстоятельств можно было бы описать измеримой характеристикой. Если такое требование выполнено, то можно утверждать, что представление «действительно­го состояния» будет однозначным. На практике степень однозначности восприятия определяется степенью со­вершенства шкал, используемых для описания финаль­ных элементов.

Наконец, следует иметь в виду, что все полученные мето­дом дерева решений варианты могут быть взаимоис­ключающими или совместимыми. Если варианты взаи­моисключающие, то число возможных альтернатив равняется числу ветвей в дереве. Для случая совместимых решений количество альтернатив определяется числом допустимых сочетаний решений. Достоинством мето­да дерева решений являются наглядность и логическая полнота множества альтернатив. Недостаток этой про­цедуры — его громоздкость (впрочем, этим грешат все графоаналитические методы).

Метод морфологических таблиц, с одной стороны, пред­ставляет определенную модификацию метода дерева ре­шений. С другой стороны, на определенном этапе работы ЛПР абстрагируется от сущности финальных эвристи­ческих методов или приемов с целью сгенерировать не­традиционные (неизвестные ранее) варианты. Для это­го активно применяется метод декомпозиции для нефор­мального и абстрактного (формального) этапов процесса работы метода.

Вначале (неформальный, эвристический этап) выписыва­ют в произвольном порядке известные способы реше­ния поставленной задачи. Затем эти способы анализи­руют (формальный, логический этап) с целью выявле­ния у них общих системных свойств.

Действуя таким образом, можно выделить классы спосо­бов действий и объектов приложения усилий. Имена этих классов далее используются как рубрики морфо­логической таблицы (имена строк и столбцов). Для облегчения построения морфологической таблицы обыч­но придерживаются следующей последовательности действий:

§ внести в морфологическую таблицу способы решения задачи из составленного списка;

§ рассмотреть последовательно каждую незаполненную клетку таблицы. При этом на основе своего личного опыта, интуиции или с помощью экспертов сформули­ровать хотя бы одно простое решение для рассматри­ваемой комбинации объекта приложения усилий и спо­соба действий.

К числу абстрактно-логических (математических) мето­дов генерации альтернатив отнесем те, которые позво­ляют отвлечься от сущности конкретных действий или приемов работы, сосредоточиться только на их последовательности. Для этого обычно приходиться внача­ле построить математическую модель проведения всей операции. Типичными представителями таких методов формирования исходного множества альтернатив явля­ются методы формирования планов выполнения вза­имосвязанных работ (методы сетевого планирования и управления) и методы календарного планирования.

Рефлексивные методы генерации альтернатив использу­ют в том случае, когда ведущим типом неопределенно­сти является поведенческая. Метод основан на последовательном выдвижении гипотез о возможных целях другого субъекта операции и формировании ответных реакций в предположении, что тот не изменит своей ли­нии поведения ни при каких обстоятельствах. Форми­руют список возможных альтернатив ЛПР. После того как это сделано, начинают вести «параллельный список» ответных реакций оппонента. Сформированный список ответных реакций затем анализируется с целью отыска­ния слабых мест и возможных контрдействий субъекта операции на какое-либо действие оперирующей сторо­ны. Таким образом, «параллельные списки» альтернатив субъектов поочередно корректируются и уточняются. Рефлексивный процесс «действие-контрдействие» по­вторяется до тех пор, пока множества действий и реак­ций не стабилизируются.

Особый класс образуют методы формирования альтер­натив для случая, когда решение вырабатывает «груп­повое ЛПР». В подобном коллективном органе управ­ления всегда можно увидеть и полное, и частичное сов­падение интересов участников процесса разработки решений, и различного рода столкновения интересов. Часто несовпадения интересов объясняются неодинаковой трактовкой целей действий, из-за индивиду­альных особенностей восприятия проблемной ситуа­ции. Иногда это может быть следствием умышленных действий отдельных суверенных участников «коллек­тивного ЛПР». Типичный пример — ведомственные интересы или целенаправленная деструктивная по­литика. Это весьма свойственно экономическим, социальным и политическим конфликтам. Именно в таких ситуациях наиболее эффективны как раз рефлексив­ные методы.