Системний аналіз - Навчальний посібник (Шарапов О. Д., Дербенцев В. Д., Семьонов Д. Є.)

2.3. евристичні методи генерування альтернатив

Наступним етапом системного аналізу є генерування альтернатив, тобто ідей та можливих шляхів досягнення визначеної мети. Генерування альтернатив є творчим процесом. Існує кілька методів, які застосовують для цього: метод мозкового штурму, метод Дельфі, синектика, сценарний аналіз, ділові ігри.

Метод мозкового штурму — це метод посилення творчого підходу стимулюванням генерування ідей у процесі їх обговорення групою людей, при якому забороняється критика. Мета цього методу полягає в стимулюванні висловлення ідей через заохочення ініціативи учасників. При цьому передбачається дотримання таких правил:

жодна ідея не вважається безглуздою, і тому членів групи заохочують висловлювати довільні крайнощі та неймовірні ідеї;

кожна з висловлених ідей належить колективу, а не особі, що запропонувала її. Тому кожен член групи використовує ідеї інших;

жодна з ідей не піддається критиці, тому що головна мета — породжувати, а не оцінювати ідеї.

Метод мозкового штурму широко застосовується в рекламі та деяких інших галузях, де він, напевно, найефективніший.

Метод Дельфі передбачає одержання та зіставлення анонімних суджень про питання, яке становить для нас інтерес, через послідовне розсилання анкет, що перемежовується з обробленням отриманої інформації. При методі Дельфі зберігаються переваги наявності кількох суджень і водночас усувається ефект зміщених оцінок, який можливий за особистої взаємодії респон­дентів. Основа методу — збір поштових анкет. Наприклад, учасники опитування відповідають на першу анкету та відсилають її. Спеціалісти узагальнюють відповіді, визначаючи груповий консенсус, та відправляють цей результат респондентам разом із другою анкетою для переоцінки своїх попередніх відпо­відей. Основна ідея цього методу полягає в тому, що консенсус приводить до кращого розв’язку після кількох раундів опитування. Але, як показують дослідження, досить часто значні зміни не відбуваються вже після другого раунду.

Приклад [9]. Цікаві результати одержала Американська асоціація маркетологів, що застосувала метод Дельфі з метою виявлення основних міжнародних проблем, які ймовірно будуть суттєво впливати на маркетинг у 2000 році. Опитування проводи­лось 1991 року, і в ньому взяли участь 29 експертів з міжнародного маркетингу. Головними проблемами, які виявили експерти, були: стан навколишнього середовища, глобалізація, регіональні торгові блоки, інтернаціоналізація галузей сфери послуг та зростання прямих іноземних інвестицій.

Синектика призначена для генерування альтернатив через пошук аналогій до поставленого завдання за допомогою асоціативного мислення. На відміну від мозкового штурму головною метою тут є генерування невеликої кількості альтернатив. Для цього формується група з 5—7 осіб, які характеризуються гнучкістю мислення, широким кругозором та практичним досвідом у різних сферах діяльності, психологічною сумісністю тощо. Після набуття певного досвіду спільної роботи група починає цілеспрямоване систематичне обговорення довільних (можливо, і фантастичних) аналогій, що виникають стосовно проблеми, яка розглядається.

Особливе значення синектика надає аналогіям, які пов’язані із відчуттям рухів, що обумовлено високою організацією наших рухових рефлексів, і їх осмислення може підказати корисну нестандартну ідею. Для успішної роботи, так само як і при мозковому штурмі, необхідно дотримуватись деяких правил: забороняється обговорювати недоліки та переваги окремих членів групи, кожний має право припинити роботу без жодних пояснень, роль ведучого постійно переходить до інших членів групи. Але на відміну від мозкового штурму при застосуванні синектики необхідна спеціальна та тривала підготовка.

Приклад [9]. Ефективність синектики була продемонстрована при розв’язанні багатьох інженерних завдань: спроектувати міцніший дах, віднайти нову конструкцію консервного ножа тощо. Але відомий і приклад розв’язання такої проблеми, як розроблення нового виду продукції з потенційним річним обсягом продаж, що дорівнює 300 млн дол.

Розробка сценаріїв — це метод генерації альтернатив за допомогою аналізу ймовірних шляхів розвитку або поведінки системи у майбутньому. Отже, сценарій являє собою певний варіант можливого розвитку подій, деякий логічно обґрунтований прогноз, який з певною ймовірністю реалізується після прийняття рішення. Корисно розробляти кілька варіантів сценаріїв, як правило, песимістичних та оптимістичних, у межах яких найімовірнішим є розвиток майбутніх подій.

До сценаріїв відносять не тільки змістовні міркування, що дають змогу не втратити деякі важливі деталі, які не завжди враховуються при формальному описуванні системи, а й результати кількісного техніко-економічного або статистичного аналізу із попередніми висновками, які можна одержати на їх підставі. На практиці за сценаріями розробляють комплексні програми розвитку економіки, прогнози для окремих галузей промисловості.

Отже, сценарій є попередньою інформацією, на основі якої виконується подальша робота з прогнозування галузі чи розроблення варіанта проекту. Він уможливлює уявлення проблеми, а потім перехід до формального зображення системи у вигляді графіків, таблиць для проведення експертного опитування та інших методів системного аналізу.

Метод експертних оцінок полягає в опитуванні групи фахівців з метою з’ясування їхньої думки стосовно досліджуваної проблеми. При застосуванні цього методу вважається, що думка групи експертів надійніша, ніж думка окремого експерта. Він ґрунтується на тому, що невідома характеристика досліджуваного явища трактується як випадкова величина, а індивідуальна оцінка кожного експерта щодо істинності та значущості тієї чи іншої події є відображенням її закону розподілу.

При обробленні результатів колективної експертної оцінки застосовують методи теорії рангової кореляції. Для кількісного оцінювання рівня узгодженості оцінок експертів використовують коефіцієнт конкордації (W):

,

де

m — кількість експертів, ;

n — кількість властивостей, що розглядаються, ;

rij — місце, яке зайняла і-та властивість у ранжируванні j-тим експертом;

di — відхилення від норми рангів за і-тою властивістю від середньої арифметичної суми рангів за n властивостями.

Коефіцієнт конкордації W дає змогу оцінити, наскільки узгоджені між собою ряди переваг, що побудовані кожним експертом. Його значення знаходяться в межах 0 £ W £ 1. Практично тіснота зв’язку вважається непоганою, якщо W знаходиться в межах 0,7—0,8.

Невелике значення цього коефіцієнта свідчить про слабку узгодженість думок експертів щодо досліджуваної проблеми. Це може бути зумовлено тим, що насправді у цієї групи експертів відсутня єдність поглядів або в групі експертів є підгрупи з високою узгодженістю думок, але погляди деяких інших підгруп експертів протилежні.

Під діловими іграми розуміють імітаційне моделювання реальних ситуацій, за якого учасники гри поводять себе так, як би вони діяли в реальній ситуації. При цьому реальність замінюється певною моделлю. І хоча такі ігри найчастіше використовуються для навчання (наприклад, робота за тренажерами при підготовці пілотів, штабні ігри чи навчання військових, або різноманітні тренінги та бізнес-табори, які стали популярними останнім часом), їх можна використовувати і для генерування альтернатив, особливо у ситуаціях, що важко піддаються формалізації. Важлива роль при цьому надається контрольно-арбітражним групам, що керують моделлю, реєструють хід гри та узагальнюють результати.

Початкові, переважно неформальні етапи системного дослідження проблеми подано на рис. 7.

Рис. 7. Головні етапи проведення системних досліджень

Проблеми алгоритмізації системних досліджень

Під алгоритмом розуміють скінченний упорядкований набір точних правил, що описують, які дії і в якій послідовності необхідно виконувати, щоб після скінченного числа кроків досягти поставлену мету або одержати розв’язок завдання.

Тому, якщо формалізацію системних досліджень розглядати у вузькому значенні цього слова (як математичне формулювання задачі та знаходження методу або алгоритму її однозначного розв’язку), то системний аналіз не може бути повністю формалізований (а отже, не може бути знайдений єдиний алгоритм знаходження розв’язку), оскільки в ньому значну роль відіграє творча робота, що виконується системними аналітиками та експер­тами.

В арсеналі сучасного системного аналізу використовуються різноманітні аналітичні методи (наприклад, методи дослідження операцій, підтримки прийняття рішень, оптимізації, моделі теорії ігор, теорії графів, теорії оптимального керування, математичного програмування, теорії інформації тощо). Поряд з цим значну роль у системному аналізі відіграють неформальні методи і процедури і в деяких ситуаціях цей метод зовсім не використовує формальні процедури.

Особливо це стосується системних досліджень соціально-економічних систем, які, як зазначалося вище, характеризуються великою складністю, значною кількістю взаємозв’язків, динамічністю та невизначеністю зовнішнього середовища і поведінки людей, неповнотою або неточністю вхідної інформації та ін.

Застосування необхідних методів та процедур (математичних, кібернетичних, евристичних, інформаційних) та їхня конкретна послідовність індивідуально визначаються залежно від конкретної проблеми та її специфіки, наявності ресурсів для її вирішення, досвіду та інтуїції дослідника.

Але це не означає, що можна казати про неможливість алгоритмізації системних досліджень. Зазначені труднощі приводять до того, що системний аналітик діє залежно від конкретної ситуації гнучко та різноманітно. Так, дослідник має можливості використовувати у різній послідовності ті чи інші процедури та операції дослідження систем і певною мірою спланувати свої дії наперед (у добре структурованих задачах), а може обирати чергову операцію залежно від результату, одержаного на поперед­ньому етапі, або використовувати деякі готові алгоритми чи підпрограми аналізу.