Если спросить человека, хорошо разбирающегося в проблемах управления, чем он мог бы охарактеризовать степень опытности управленца, то чаще всего можно встретить такой ответ: умение предсказать ситуацию и быстро найти наилучший способ решения проблемы. А вот что такое «наилучший способ решения?» как вообще сформировать способы достижения цели операции?
Прежде чем предложить наилучший подход к решению задачи, необходимо определить системные требования, которым множество альтернатив должно соответствовать.
Во-первых, множество альтернатив должно быть по возможности более широким. Но это 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 хватит времени на его реализацию. Отсюда следует второе требование множества альтернатив- оно 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.
В случаях детерминированного или природно-неопределённого механизмов ситуации методика формирования исходного множества альтернатив предполагает совершенствование достаточно простых действий. При этом ЛПР исследует возможность одновременно воздействовать на «управляемую» компоненту указанных факторов, так как именно такой способ управления чаще всего приводит к возникновению положительных свойств у будущих альтернатив. При этом если ЛПР намеренно воздействует, 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 назовём множеством целевых альтернатив. После получения целевых альтернатив из нихмножества следует отобрать те варианты, которые являются логически непротиворечивыми и могут быть реализованы в отпущенные на операцию сроки. Эти варианты назовём физически реализуемыми.
Полученное подмножество физически реализуемых альтернатив дополняют вариантами, придающими способами необходимую гибкость и устойчивость по отношению к возможным изменениям будущих условий проведения операций. В итоге проделанной работы как раз и получают то, что мы будем в дальнейшем называть исходным множеством альтернатив.
Условно все методы формирования множества альтернатив можно разделить на классы, которые различаются на степени формализации применяемых технологий:
· эмпирические
· логико-эвристические
· абстрактно-логические
· рефлексивные.
Первым возник эмпирический метод . Смысл – общий признак, присущий тем или иным практическим приёмам решения конкретных задач. Логико-эвристические – предполагают постепенное расчленение рассматриваемой проблемы или задачи на отдельные подзадачи, вопросы, до таких элементарных действий, для которых уже известны эвристические решения и конкретные технологии их исполнения. К числу абстрактно-логических методов генерации альтернатив отнесём те, которые позволяют отвлечься от сущности конкретных действий или приёмов работы, сосредоточиться только на их последовательности. Типичными представителями таких методов формирования исходного множества альтернатив являются методы формирования планов выполнения взаимосвязанных работ и методы календарного планирования. Рефлексивные используют в том случае, когда ведущим типом неопределённости является поведенческая. Метод основан на последовательном выдвижении гипотез о возможных целях другого субъекта операций 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 поочерёдно корректируются и уточняются.
Множество S представляет собой совокупность альтернатив, удовлетворяющих в каждой задаче определенным ограничениям и рассматриваемых как возможные способы достижения поставленной цели. Если имеется только одна альтернатива, то проблемы принятия решений не возникает. Считают, что отсутствие многоальтернативности следует расценивать как недостаточную проработку решаемой проблемы.
Универсальных методов формирования множества альтернатив не существует. Допустимые решения формируются на основе информации о реальной ситуации и имеющихся в задаче ограничений. Применяются так называемые качественные методы, т.е. методы направленные на активизацию использования интуиции и опыта ЛПР и экспертов.
Например, множество альтернатив может быть сформировано на основе комбинаторно-морфологического анализа. Его суть заключается в том, что исходная проблема разбивается на ряд независимых подпроблем (уровней). Затем для каждого уровня определяются возможные способы решения подпроблемы (элемент уровня). Вариантом решения является набор элементов, в которых входит один элемент с каждого уровня.
Например, если это объект проектирования, то он разбивается на функциональные блоки А, Б, В. Затем составляется морфологическая таблица (табл. 1.2.), каждая стока которой содержит возможные варианты одного из блоков объектов проектирования.
Таблица 1.2
Варианты объекта образуют различные допустимые комбинации вариантов отдельных блоков (1-ая альтернатива - ; 2-ая альтернатива - и т.д.).
Кроме того, при формировании множества альтернатив может использоваться метод «коллективной генерации идей» (или метод «мозговой атаки»). Содержание метода заключается в следующем. Собирается группа лиц (главный принцип отбора - разнообразие профессий, квалификаций, опыта). Приветствуются любые идеи, возникающие как непроизвольно, так и по ассоциации при выслушивании предложений других участников, даже если они кажутся сомнительными или абсурдными. Категорически запрещается любая критика - важнейшее условие «мозгового штурма» (компетентную критику легче получить, чем компетентное творчество).
Формирование множества критериев
Каждая альтернатива приводит к определенному исходу, последствия которого оцениваются по критериям . Критериями будем называть такие показатели, которые:
1. Признаются ЛПР в качестве характеристик степени достижения подцелей поставленной цели.
2. Являются общими и измеримыми для всех альтернатив.
3. Характеризуют общую ценность решения таким образом, что у ЛПР имеется стремление получить по ним наиболее предпочтительные оценки (т.е. они не могут быть представлены в виде ограничений).
При формировании множества критериев руководствуются двумя принципами:
Принципом полноты,
Принципом простоты.
Считается, что набор критериев является полным, если использование любых дополнительных критериев не изменяет результатов решения задачи, а отбрасывание хотя бы одного из выбранных критериев, наоборот, приводит к изменению результатов.
Принцип простоты выражается в требованиях не избыточности (различные критерии из множества не должны учитывать один и тот же аспект последствий) и минимальности (множество должно содержать как можно меньше критериев).
Множество критериев системы координат является аппроксимацией рассматриваемой проблемы с точки зрения ЛПР, и формирование его является более искусством, чем наукой.
Критерии должны быть независимы, т.е. оценка альтернатив по одному из них не должна однозначно, либо с большой вероятностью, определять оценку по другому критерию. При большом количестве критериев их обычно объединяют в другие, т.е. выявление структуры критериев на множестве критериев.
Формирование множества шкал
Сравнение альтернатив удается провести лишь в том случае, если интенсивности свойств, определяемых выбранными критериями, могут быть измерены у всех альтернатив. Таким образом, возникает необходимость в разработке оценочных шкал критериев. Типы шкал и их основные характеристики приведены в табл. 1.3.
Достижение некоторой цели или, точнее, движение к некоторой цели подразумевает выбор альтернативы из множества альтернатив. Критерий или система критериев позволят выбрать именно нужную альтернативу из множества. Теория выбора подходит несколько формально к проблеме создания множества альтернатив и предполагает, что множество альтернатив задано, т.е. существует то, из чего нужно выбирать. Главный вопрос состоит в том, как выбирать. Такой подход – наглядный пример сугубо формальной постановки задачи: все главные, принципиальные трудности считаются уже преодоленными, и речь идет, можно сказать, о технических трудностях. А ведь именно формирование множества альтернатив и является наиболее трудным, наиболее творческим этапом системного анализа. Так, согласно А.Холлу, стадия поисков идей представляет собой кульминационную точку процесса решения задачи, поскольку ведь без идей нечего анализировать и выбирать.
Как выбрать – это чисто технический процесс, а вот задание множества альтернатив представляет собой наиболее творческий, ответственный этап системного анализа. Дело в том, что все наши усилия направлены на поиск лучшей альтернативы в заданном множестве. И если в это множество по каким-либо причинам не включена лучшая альтернатива, то никакие методы выбора ее не вычислят. С точки зрения математики множество альтернатив можно интерпретировать как вершины симплекса, а наилучшую альтернативу – как вершину симплекса, максимизирующего целевую функцию.
Существуют различные способы генерирования альтернатив:
1) привлечение квалифицированных экспертов, имеющих разностороннюю подготовку и опыт – мозговой штурм ;
2) генерирование альтернатив путем ассоциативного мышления, поиска аналогий поставленной задаче (синектика );
3) разработка сценариев;
4) деловая игра.
Как правило, специалисты при генерировании альтернатив пользуются следующими простыми правилами: увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, создание благоприятных условий для генерирования альтернатив; сокращение числа альтернатив.
Важно сознательно сгенерировать как можно большее число альтернатив.Для этого используют различные способы – поиск альтернатив в патентной и журнальной литературе; привлечение нескольких квалифицированных экспертов, имеющих разнообразную подготовку и опыт; увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, образования промежуточных вариантов между предложенными ранее; модификация имеющейся альтернативы, т.е. формирование альтернатив, лишь частично отличающихся от известной; включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и «нулевой» альтернативы («не делать ничего», т.е. рассмотреть последствия развития событий без нашего вмешательства); интервьюирование заинтересованных лиц и более широкие анкетные опросы; включение в рассмотрение даже тех альтернатив, которые на первый взгляд кажутся примитивными или надуманными; генерирование альтернатив, рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстренные); и т.д.
При организации работы на этапе генерирования альтернатив следует помнить о существовании факторов, как тормозящих творческую работу, так и способствующих ей. Выделяют внутренние (психологические) и внешние факторы.
К внутренним факторам относят:
– последствия неправильного восприятия действительности; крайние проявления – либо мы воспринимаем то, чего нет, либо не воспринимаем того, что есть;
– интеллектуальные преграды (инерционность мышления, довлеющие стереотипы, подсознательные самоограничения, связанные с убеждениями, лояльностью, и пр.);
– эмоциональные преграды, такие, как излишнее увлечение критикой других или, наоборот, боязнь критики со стороны других, опасение отрицательной реакции со стороны заказчика или начальства на предложенные альтернативы, субъективное отношение к предпочитаемым типам альтернатив (например, некоторые ярые сторонники теории массового обслуживания любые задачи стараются свести к задачам очередности) и т.д.
К внешним факторам относят:
– физические (погодные и климатические) условия, которые сказываются на продуктивности творческого труда. Некоторые исследователи считают, что существует связь между творческой деятельностью целых народов и географическими условиями их жизни. На индивидуальной деятельности также сказываются физические условия. Рассказывают, что Нильс Бор отпускал студентов с занятий, если было так жарко, что воск в пробирке расплавлялся; что Тимофеев-Ресовский однажды в жаркий день провел заседание международного симпозиума прямо в пруду, и это было, по воспоминаниям участников, самое плодотворное заседание. Известно также отрицательное влияние посторонних шумов, различных неудобств на производительность труда;
– общественные условия, общий культурный фон, идейная атмосфера, которые оказывают существенное влияние на индивидуальное творчество; одобрение определенной социальной группы – один из самых сильных стимулов для творчества человека.
Если стремиться к тому, чтобы на начальной стадии было получено как можно больше альтернатив, то для некоторых проблем их количество может достичь многих десятков. Очевидно, что подробное изучение каждой из них приведет к неприемлемым затратам времени и средств. В таких случаях рекомендуется провести грубое отсеивание, не сравнивая альтернативы количественно, а лишь проверяя их на присутствие некоторых качеств, желательных для любой приемлемой альтернативы.К признакам хороших альтернатив относят устойчивость при изменении некоторых внешних условий, надежность, многоцелевую пригодность, адаптивность, другие признаки практичности. В отсеве могут помочь также обнаружение отрицательных побочных эффектов, недостижение контрольных уровней по некоторым важным показателям (например, слишком высокая стоимость) и пр. Предварительный отсев не рекомендуется проводить слишком жестко, для детального анализа необходимы хотя бы несколько альтернатив.
Метод мозгового штурма специально разработан для получения максимального количества предложений. Его эффективность поразительна: шесть человек за полчаса могут выдвинуть 150 идей. Бригада проектировщиков, работающая обычными методами, никогда не пришла бы к мысли о том, что рассматриваемая проблема имеет такое разнообразие аспектов. Техника мозгового штурма такова. Собирается группа лиц, отобранных для генерации альтернатив; главный принцип отбора – разнообразие профессий, квалификации, опыта (такой принцип поможет расширить фонд априорной информации, которой располагает группа). Сообщается, что приветствуются любые идеи, возникшие как индивидуально, так и по ассоциации при выслушивании предложений других участников, в том числе и лишь частично совершенствующие чужие идеи (каждую идею рекомендуется записать на отдельной карточке). Категорически запрещается любая критика – это важнейшее условие мозгового штурма: сама возможность критики тормозит воображение. Каждый по очереди зачитывает свою идею, остальные слушают и записывают на карточки новые мысли, возникшие под влиянием услышанного. Затем все карточки собираются, сортируются и анализируются обычно другой группой экспертов. Самое примечательное в том, что общий результат работы такой группы, где идея одного может навести другого на что-то еще, часто превосходит общее число идей, выдвинутых тем же количеством людей, но работающих в одиночку.
Число альтернатив можно впоследствии значительно увеличить, комбинируя сгенерированные идеи. Среди полученных в результате мозгового штурма идей может оказаться много глупых и неосуществимых, но такие идеи легко исключаются последующей критикой, ибо компетентную критику легче получить, чем компетентное творчество. Известно много примеров успешного мозгового штурма. Приведем лишь один из них, иллюстрирующий пользу запрещения критики. Во время войны проблема противодействия минам и торпедам противника на море была подвергнута мозговому штурму. Одна из идей заключалась в следующем: «Пусть, как только будет обнаружена мина или торпеда, вся команда станет к борту и дует на нее!». Эта несерьезная на первый взгляд идея не была отвергнута, и при дальнейшем анализе рациональное зерно, содержащееся в ней, было трансформировано в предложение с помощью мощных насосов создавать потоки воды, отталкивающие опасный объект.
Синектика предназначена для генерирования альтернатив путем ассоциативного мышления, поиска аналогий поставленной задаче. В противоположность мозговому штурму целью здесь является не количество альтернатив, а генерирование небольшого числа альтернатив (даже единственной альтернативы), разрешающих данную проблему. Эффективность синектики была продемонстрирована при решении конкретных технических проблем типа «найти простой принцип устройства приводов с постоянной угловой скоростью», «спроектировать усовершенствованный нож для открывания консервных банок», «изобрести более прочную крышу», «разработать герметичную застежку для костюма космонавта». Известен случай синектического решения более общей проблемы экономического плана: «разработать новый вид продукции с годовым потенциалом продаж 300 млн дол.». Имеются попытки применения синектики в решении социальных проблем типа «как распределить государственные средства в области градостроительства».
Суть синектики можно кратко изложить следующим образом. Формируется группа из 5– 7 чел., отобранных по признакам гибкости мышления, практического опыта (предпочтение отдается людям, менявшим профессии и специальности), психологической совместимости, общительности, подвижности (последнее, как станет ясно из изложенного далее, очень важно). Выработав определенные навыки совместной работы, группа ведет систематическое направленное обсуждение любых аналогий с подлежащей решению проблемой, спонтанно возникающих в ходе бесед.
Особое значение синектика придает аналогиям, порождаемым двигательными ощущениями. Это вызвано тем, что наши природные двигательные рефлексы сами по себе высокоорганизованы и их осмысление может подсказать хорошую системную идею. Предлагается, например, вообразить свое тело на месте совершенствуемого механизма, «почувствовать себя им», либо поставить себя на место фантастического организма, выполняющего функцию проектируемой системы, и т.п. Раскрепощенность воображения, интенсивный творческий труд создают атмосферу душевного подъема, характерную для синектики. Отмечаются и психологические затруднения, возникающие у новичков в случае применения этого метода: появление угрызений совести («получаем деньги за приятное времяпрепровождение»); зазнайство после удачного решения первой проблемы; истощение нервной системы в результате интенсивной работы.
Успеху работы синектических групп способствует соблюдение определенных правил, в частности, запрещено обсуждать достоинства и недостатки членов группы; каждый имеет право прекратить работу без каких-либо объяснений при малейших признаках утомления; роль ведущего периодически переходит к другим членам группы и т.д.
В США создана специальная фирма «Синектикс инкорпорейтед», занимающаяся консультированием и обучением в области синектики. Подчеркнем, что в отличие от мозгового штурма при использовании синектики требуется специальная и длительная подготовка. В течение года 5 или 6 чел. должны затратить 1/4 своего рабочего времени на обучение. Группа обученных синекторов, работающих полный рабочий день, способна в течение года найти приемлемые решения примерно четырех небольших и двух крупных проблем.
Разработка сценариев. В некоторых проблемах (особенно в социотехнических) искомое решение должно определить реальное будущее течение событий. В таких случаях альтернативами выступают различные (воображаемые, но правдоподобные) последовательности действий и вытекающих из них событий, которые могут произойти в будущем с исследуемой системой. Эти последовательности имеют общее начало (настоящее состояние), но затем возможные состояния различаются все сильнее, что и приводит к проблеме выбора. Такие гипотетические альтернативные описания того, что может произойти в будущем, называют сценариями, а рассматриваемый метод – разработкой сценариев. Сценарии-альтернативы представляют ценность для лиц, принимающих решения, только тогда, когда они не просто плод фантазии, а логически обоснованные модели будущего, которые после принятия решения можно рассматривать как прогноз, как приемлемый рассказ о том, что случится, если...
Создание сценариев относится к типичным неформализуемым процедурам, представляет собой творческую, научную работу. Тем не менее и в этом деле накоплен определенный опыт, имеются свои эвристики. Например, рекомендуется разрабатывать «верхний» (оптимистичный) и «нижний» (пессимистичный) сценарии – как бы крайние случаи, между которыми может находиться возможное будущее. Такой прием позволяет отчасти компенсировать или явно выразить неопределенности, связанные с предсказанием будущего. Иногда полезно включать в сценарий воображаемый активно противодействующий элемент, моделируя тем самым «наихудший случай». Кроме того, рекомендуется не разрабатывать детально (как ненадежные и непрактичные) сценарии, слишком «чувствительные» к небольшим отклонениям на ранних стадиях.
К важным этапам создания сценариев относятся: составление перечня факторов, влияющих на ход событий, со специальным выделением лиц, которые контролируют эти факторы прямо или косвенно; выделение аспектов борьбы с такими факторами, как некомпетентность, халатность и недисциплинированность, бюрократизм и волокита; учет наличных ресурсов и т.д.
Морфологический анализ – простой и эффективный способ генерирования альтернатив. Он состоит в выделении всех независимых переменных проектируемой системы, перечислении возможных значений этих переменных и генерировании альтернатив перебором всех возможных сочетаний этих значений.
Проиллюстрируем суть морфологического анализа на упрощенном примере разработки системы телевизионной связи (табл. 1)
Таблица 1
Табл. 1 порождает 8 · 2 · 2 · 3 · 2 · 2 = 384 различные возможные системы. Современному телевизионному вещанию соответствует только одна альтернатива: 1.4 – 2.1 – 3.1 – 4.2 – 5.1 – 6.1. Имеется повод для размышления, почему остальные альтернативы до сих пор не привлекли внимания инженеров.
Отметим также, что количество вариантов можно увеличить, вводя новые независимые переменные (в рассмотренном примере ввести размеры изображения с градацией от обычных на сегодня до размеров во всю стену, ввести дополнительные каналы передачи информации, например кожно-электрический или тактильный; перейти от одноэкранной системы к многоэкранной и т.д.). Одна из основных проблем морфологического анализа при увеличении числа переменных – это проблема сокращения перебора. Она решается наложением различных ограничений, которые позволяют отбросить варианты, не подлежащие рассмотрению.
Деловой игрой называется имитационное моделирование реальных ситуаций, в процессе которого участники игры ведут себя так, будто они в реальности выполняют порученную им роль, причем сама реальность заменяется некоторой моделью. Примерами являются штабные игры и маневры военных, работа на тренажерах различных операторов технических систем (летчиков, диспетчеров электростанций и т.д.), административные игры и т.п. Несмотря на то что чаще всего деловые игры используются для обучения, их можно использовать и для экспериментального генерирования альтернатив, особенно в слабо формализованных ситуациях. Важную роль в деловых играх кроме участников играют контрольно-арбитражные группы, управляющие моделью, регистрирующие ход игры и обобщающие ее результаты.
Конечной целью выработки решения является обеспечение ЛПР необходимыми данными для обоснованного выбора наилучшего способа достижения поставленной цели.
Формирование исходного множества альтернатив U потенциально включающего и наилучшую альтернативу u* может осуществляться различными методами, которые могут быть классифицированы по нескольким признакам.
1. По способу формирования множества стратегий различают методы:
1) параллельного формирования альтернатив;
2) последовательного формирования альтернатив;
3) комбинированного формирования альтернатив.
При использовании первого из указанных методов альтернативы формируются независимо друг от друга, в результате чего они, как правило, получаются качественно различными. В соответствии со вторым методом новые альтернативы получаются путем вариаций качественных и количественных параметров уже сформированных альтернатив. В комбинированных методах может, например, сразу формироваться несколько качественно различных альтернатив, а затем множество заполнится путем вариаций их параметров. Во всех случаях сформированное множество U должно содержать наилучшую альтернативу u*, а это требует, чтобы альтернативы образовывали полную группу.
2. По используемым для формирования альтернатив средствам можно выделить методы:
1) неавтоматизированного формирования альтернатив;
2) автоматизированного формирования альтернатив;
3) автоматического формирования альтернатив.
В методах первой группы варианты возможных решений формируются человеком или коллективом людей. В методах второй группы альтернативы формируются совместно человеком и ЭВМ, точнее, построенной на базе ЭВМ системой поддержки принятия решений. В методах третьей группы альтернативы формируются автоматической системой.
Следует отметить, что существует объективная граница применимости ЭВМ для решения задачи формирования альтернатив: принципиально новое возможное решение может сформировать только человек. Поэтому рассмотрим в начале методологию поиска новых (возможных) решений человеком.
Исследований психологов показывают, что человеком при поиске решений используются два аппарата: аппарат логики и аппарат озарения. При решении простых задач человеком используется аппарат логики. При решении сложных творческих задач им используется аппарат озарения или интуиции.
Озарение представляет собой внезапное появление в мозгу человека искомого решения.
Однако, как полагают психологи, озарение не является только в результате сознательных попыток решения сложной задачи и связано с некоторым психологическим механизмом, который, срабатывая, выделяет решение.
Примеров озарения, опирающихся на высказывание крупнейших ученых, можно было бы привести очень много. Решение базируется на озарении всегда, когда в распоряжении человека отсутствуют готовые логические схемы действия (алгоритмы) или когда невозможен полный перебор всех вариантов решения поставленной задачи.
Модель творческой деятельности человека образует такие компоненты, как сознание и подсознание, бодрствование и сон, причем эти компоненты тесно взаимосвязаны между собой и образуют целостную систему.
Сон и подсознание вместе с правым полушарием составляют внутренний контур психики, рождавший и осуществляющий предварительный отбор идей, мыслей, образов и т.п. Бодрствование, сознание вместе с левым полушарием образуют внешний контур, который эти мысли фильтрует через фильтр возможности осуществления, отбирает наилучшее, оформляет и осуществляет в реальной деятельности человека.
Процесс решения человеком творческих задач, по-видимому, строится по принципу гомоморфного соответствия или сообразования, зафиксированному кибернетикой в идее о моделирующей деятельности мозга. В соответствии с этим принципом предполагается, что решение находится человеком на основании установления подобия (гомоморфного соответствия) между реальной ситуацией, требующей принятия решения, и ее гипотетической моделью, формирующейся в мозгу человека.
На основании обобщений результатов исследований целого ряда изобретателей принято считать, что технология поиска решения человеком в проблемной ситуации складывается из следующей последовательности операций:
1) накопление знаний;
2) формулировка задачи;
3) логические исследования;
4) передышка – период умственного отдыха;
5) озарение;
6) доведение работы нахождения решения до конца.
Приведенная технология творческого поиска решения реализует эффективную схему включения в этот процесс сознания и подсознания. Она показывает, что нельзя открыть ничего нового, просто сев к столу, даже с твердым намерением что-нибудь открыть. Для этого необходимо накопить достаточный объем знаний, чтобы в мозгу создалась модель проблемной ситуации, гомоморфно соответствующая реальной, четко сформулировать задачу, попытаться решить задачу логическим путем, проявляя при этом максимум целеустремленности и настойчивости, что обеспечивает включение подсознания, дать подсознанию время для генерации решения. И вот только тогда появится озарение – новое решение, которое уже не трудно обработать логически и представить в окончательно сформированном виде.
При решении простых задач принятия решений фаза концентрации усилий над решением проблемы является заключительной, дающей решение. Эта фаза имеет, как было показано выше, существенное значение и при решении сложных творческих задач. Поэтому рассмотрим часть известных в настоящее время методы концентрации усилий при решении сложных проблем:
1) мозгового штурма;
2) инверсии;
3) аналогий;
4) эмпатии;
5) фантазии;
6) новых комбинаций.
Метод мозгового штурма – коллективный метод решения проблем. Он состоит в том, что участники процесса поиска решения предлагают возможно большее количество идей для решения поставленной проблемы, не обращая внимания на возможность их практической реализации, не подвергая идеи критике и разбору. Идеи необходимо высказывать абсолютно свободно. Коллективный разум должен генерировать непрерывную последовательность идей.
Существуют определенные требования, которым должен удовлетворять состав группы мозгового штурма. Члены группы не должны быть лично заинтересованы в рассматриваемой проблеме и не должны быть связаны друг с другом. Они должны иметь общее представление о проблеме, но необходимо быть специалистами в рассматриваемой области. Критическая оценка комплекса выдвинутых идей возлагается на специальную группу оценок. Метод мозгового штурма лучше всего использовать при решении масштабных задач общего характера.
Метод инверсии основан на предположении, что новые решения могут появиться в результате нового подхода, противоположного некоторому имеющемуся, т.е. в результате инверсии. Например, при автоматизации процесса извлечения ядра грецкого ореха известен подход, основанный на механическом воздействии на орех снаружи. Инверсный подход, дающий принципиально новое решение, воздействие на орех изнутри, путем, например, нагнетания внутрь него сжатого воздуха через предварительно просверленное отверстие.
Метод аналогий связан с известной истиной, что большое число оригинальных идей рождается по аналогии. Использование при решении конкретной задачи аналогичных решений из данной области, т.е. накопленного опыта, а также из других областей, в том числе и из мира природы, мира искусства, области фантастики и т.д., часто может привести к эффективному решению.
Метод эмпатии связан с умением поставить себя на место другого лица и с новой точки зрения попытаться решить проблему.
Метод фантазии предусматривает рассмотрение идеальных, частично фантастических решений. Такое решение может натолкнуть на новую идею или точку зрения, которая, в конечном счете, приведет к реализуемому решению.
Метод исследования новых комбинаций вещей, процессов или идей также может оказаться полезным для решения задачи. При этом в задаче выделяются несколько основных направлений, по каждому из которых осуществляется генерация идей. Все идеи сводятся в таблицу с тем, чтобы легче было видеть каждую комбинацию. Этот метод может привлечь внимание к комбинациям, которые в противном случае не пришли бы в голову.
Описанные выше методы концентрации усилий при поиске вариантов решений достаточно известны и нашли применение на практике. Они позволяют использовать творческие возможности как целого коллектива (метод мозгового штурма), так и отдельных личностей (метод эмпатии).
Обратим еще раз внимание на то, что во всех случаях для успешного решения задач формирования альтернатив ЛПР необходимо проявлять восприимчивость и любознательность, уметь побороть психологическую инерцию, организовать как напряженную работу, так и передышку, правильно чередовать их, научиться правильно и своевременно концентрировать усилия.
К числу конкретных эффективных методов формирования альтернатив, допускающих применение ЭВМ, относятся методы дерева решений и морфологического анализа (морфологических таблиц).
Метод дерева решений состоит в следующем. Процесс формирования вариантов решений (альтернатив) начинается с анализа проблемной ситуации и выявления цели принятия решений. Далее цель принятия решения расчленяется на совокупность взаимосвязанных подцелей (задач). Результаты анализа обычно оформляются в виде иерархического дерева целей. Затем в дереве целей каждая подцель (задача) заменяется действием или средством, приводящим к ее достижению.
Сущность метода морфологического анализа также состоит в расчленении цели принятия решения на подцели и задачи и в отыскании возможных способов их выполнения. Получаемые при этом сочетания способов достижения всех подцелей (решения задач) и составляют варианты решения (альтернативы). Для лучшей организации работ по этому методу можно воспользоваться специальными морфологическими таблицами.
Метод морфологического анализа также позволяет провести проверку множества возможных альтернатив на полноту.
При наличии взаимосвязей подцелей (задач), а также способов их достижения эффективным методом возможных альтернатив является метод сетевого планирования. Этот метод основан на построении сетевой модели – логической структуры взаимосвязанных действий (работ), необходимых для достижения цели принятия решения.
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.
