ОПАСНОСТИ АНАЛИЗА СИСТЕМ

Э. Квейд

Задачи, для решения которых используют методы анализа систем, бывают очень важны и требуют быстрого ответа. Для примера рассмотрим задачу выбора структуры стратегических сил. Она важна не только с военной точки зрения, но и с экономической, так как огромная стоимость современных систем ракетного и самолетного оружия требует их высокой эффективности. Она не терпит отлагательств, так как от ее решения зависит национальная безопасность. Решение этой задачи требует учета самых разнообразных факторов - технических, экономических, политических, не говоря уже о чисто военных. Оно связано с необходимостью распределения материальных ресурсов в условиях больших неопределенностей, так как вопросы разработки и размещения систем оружия должны быть решены задолго до того, как те будут приняты на вооружение. Кроме того, необходимо учитывать действия и разведывательные возможности противника. Все это в сочетании с относительной новизной такого подхода к формированию политики создает чрезвычайно опасную обстановку для исследователя.

В настоящей главе рассмотрена природа ошибок, встречающихся иногда в практике анализа систем, в частности при решении проблем долгосрочного военного планирования. Признание возможности таких ошибок поможет исследователю избежать, а заказчику выявить их и оценить возможные последствия. Эти ошибки бывают двух родов - по неведению и по логике мышления.

Ошибки первого рода обусловлены главным образом невежеством, глупостью или легкомыслием. Это, например, ошибки арифметические или в наш век электронно-вычислительных машин ошибки кодирования. Предотвратить появление таких ошибок почти невозможно. Трудно дать другой совет, кроме пустого заявления о том, что анализ можно поручать только умным, хорошо подготовленным и осторожным людям. Чтобы выявить ошибку до того, как она приведет к серьезным последствиям, полезно тщательно контролировать действия по этапам и проверять разумность промежуточных результатов. Тем не менее, людям свойственно ошибаться, а исследователи тоже люди.

Поскольку ошибки по логике мышления являются следствием ложных идей или логических погрешностей, есть надежда от них избавиться. Почему образ мышления может быть ошибочен? Одна из причин указана выше - отсутствие теории. Однако уже накоплен определенный опыт и, чтобы избежать грубых просчетов, достаточно следовать нескольким простым правилам, основанным на здравом смысле.

То, что в некоторых исследованиях были выявлены логические или арифметические ошибки, еще не обесценивает всей проделанной работы, так как ошибки можно исправить. Сам факт, что кто-то мог указать, где исследователь сделал ошибку, служит явным доказательством общей справедливости метода.

По опыту известно, что препятствие обнаруживают, споткнувшись. Чтобы не сбиться с пути, мало знать направление движения, надо еще иметь систему предупреждения, сигнализирующую об уклонении от курса. Поскольку в гл. 8 цикл анализа систем был разделен на четыре этапа, то рассмотрим опасности, таящиеся в каждом из них.

Постановка задачи

Опасность этого этапа заключается в том, что могут не уделить достаточного времени на выявление подлинного содержания проблемы. Как я уже говорил, основная трудность анализа систем часто заключается в том, чтобы уяснить, что надо делать, а не в том, чтобы определить, как это надо сделать.

Вместо того чтобы следовать по пути, который, по мнению или указанию заказчика, считается лучшим, хороший специалист по анализу систем будет стремиться найти новый подход к решению задачи. Здесь очень опасен соблазн «развернуть работу», не обдумав как следует своей задачи.

Уже первые работы по анализу систем, в которых принял участие автор, показали, как важно думать об общих проблемах и задавать дополнительные вопросы. Так, при выборе конструкции стратегического бомбардировщика, который мог вступить в строй в середине 50-х годов, один из самых спорных вопросов заключался в целесообразности наличия кормовой пулеметной установки. Мне было поручено установить зависимость между выносом точки прицеливания самолетной пулеметной установки, необходимым для стрельбы с определенным упреждением, и вероятностью поражения атакующего истребителя. Эта задача показалась очень интересной, и я приступил к работе. Через несколько месяцев труда, когда мы уже нашли удовлетворительную модель и провели расчеты по методу Монте-Карло, я случайно увидел первый вариант управляемого снаряда типа «воздух - воздух». Тогда я понял, что разрабатываемый нами бомбардировщик поступит в войска тогда, когда вести кормовой огонь по истребителям из пулеметов уже не придется. Достаточно было бы задать несколько дополнительных вопросов и уделить немного больше внимания общим аспектам решаемой задачи, чтобы сэкономить очень много труда.

Самая серьезная ошибка при постановке задачи заключается, вероятно, в том, что обычно без достаточных оснований ограничивают количество альтернатив. Хотя уменьшение диапазона выбора, естественно, упрощает процесс анализа, мы можем дорого поплатиться, если среди исключенных будут альтернативы лучше оставшихся.

Согласиться с определенной постановкой задачи - значит, исключить некоторые альтернативы. Когда военная или любая другая организация впервые встречается с определенной проблемой, ее пытаются сначала решить собственными средствами. Каждый администратор обычно стремится решать свою проблему в пределах своих функциональных обязанностей. Он склонен ставить задачи в такой форме, чтобы исключить из рассмотрения или считать не имеющими практического значения любые альтернативы или критерии, которые ему или не знакомы, или ведут к отказу от привычной политики в данной области. Однако проблемы не проявляют уважения к административным границам. Исследователь должен стремиться обозреть всю область проблемы, включая и возможность коренной перестройки всего, что с ней связано.

Нет более важной способности для людей, занятых анализом систем, чем умение по-новому взглянуть на привычные факты. К сожалению, это не всегда просто сделать. Несколько лет назад был создан комитет для анализа состояния противовоздушной обороны. Было сказано, что задача противовоздушной обороны заключается в том, чтобы исключить возможность серьезного ущерба для Соединенных Штатов в условиях неожиданного нападения противника. Для этого надлежит иметь соответствующие возможности уничтожения его самолетов и ракет. Задача неблагодарная, ибо при такой постановке вопроса противовоздушная оборона казалась делом безнадежным. Но в сущности задача заключалась не в предотвращении возможности уничтожения нашей страны каким-либо опреде­ленным способом, а в том, чтобы предупредить возможность подобного уничтожения. Тогда потребовалось рассмотреть полный вклад противовоздушной обороны в национальную безопасность, а не только то, что оказалось ее прямой очевидной задачей. Оказалось, что противовоздушная оборона решает ряд других не менее важных задач - она дает раннее обнаружение нападения и обеспечивает тактическое предупреждение силам стратегического нападения США. Оружие есть средство борьбы с противником, а не с его отдельными действиями.

Исследователь бывает иногда склонен ограничиться проверкой предложенных ему альтернатив. Это плохой путь, так как выявление новых альтернатив, новых систем оружия и новых путей решения задач служит самым сильным доказательством ценной роли исследователя. Военные задачи можно решать многими способами, и не все они бывают очевидны и осознаны. Пригодность альтернативы для решения данной задачи не всегда совершенно очевидна. Например, для защиты населения от воздушного нападения могут служить убежища, перехват в воздухе, встречный удар и угроза возмездия.

Альтернатив может быть слишком много, чтобы все их можно было исследовать. Многие можно исключить, введя определенные предположения, но только в результате предварительного анализа, а не произвольно. Такие предположения не следует считать жесткими и неизменными в том смысле, что их нельзя изменить или исключить, если окажется, что накладываемые ограничения серьезно искажают существо проблемы.

Например, в приведенном примере анализа выбор оптимального варианта дальнего бомбардировщика был сначала ограничен жесткими условиями заказчика, требовавшего, чтобы полезная нагрузка и дальность полета превышали определенные величины. Мы изучили различные сочетания крейсерских скоростей и скоростей над целью, высот полета, числа и типов двигателей и прочего, но из-за поставленных условий по дальности и полезной нагрузке установили, что ряд интересных вариантов самолета придется исключить. Указав на возможности использования заправки в воздухе и учтя, что развитие ядерного оружия позволит существенно уменьшить вес полезной нагрузки, мы исключили начальные ограничения. Если бы мы этого не сделали, вариант самолета, признанный впоследствии лучшим, был бы с самого начала исключен из рассмотрения.

Опасность представляет также стремление к чрезмерному увеличению объема работы. Этому способствуют многие причины. Но чтобы выполнить исследование хорошо, не следует жалеть времени на обдумывание и выбор вопросов, которые могут быть разрешены в заданное время.

С большой осторожностью следует подходить к выбору целей действий и критериев оценки. Цитируем по этому поводу Ч. Хитча[99].

«Как исследователь операции чаще всего подходит к задаче выбора критериев - выбора, который сказывается на результатах его работы в еще большей степени, чем выбор математической модели, которому посвящается обычно так много труда и который вызывает так много споров? В отдельных случаях он, на свое несчастье, принимает первый же критерий, приходящий ему на ум, и переходит к менее важным, но зато более знакомым ему сторонам работы. В других случаях он оказывается не в состоянии противостоять тому, что профессор Купман называет «процедурными глупостями» в исследовании операций[100]. К их числу относятся:

Авторитарная глупость - склонность предоставить заказчику, обычно генералу или адмиралу, выбор критериев, даже если для этого приходится дать заказчику право «задавать вопросы», «уточнять задачу», т. е. право, которое ни один уважающий себя исследователь не может передавать заказчику, хотя бы потому, что это является его областью ответственности как ученого.

Машинная глупость - давать работу машинам вместо того, чтобы думать самому. Поскольку у такого исследователя нет разумных оснований для выбора критерия, он выписывает подряд все решаемые задачи и все затраты, которых он хотел бы избежать. Затем задает различные их сочетания и, чтобы выбрать критерии, предоставляет машине оптимизировать задачу по каждому из критериев поочередно. Затем он выдает свои рекомендации по принципу «большинства голосов» {что может быть названо глупостью ложной демократии, ибо все критерии в сущности равноценны) или же, сочетая машинную глупость с авторитарной глупостью, передает всю груду результатов заказчику, оставляя его в глубоком смущении перед массой равнозначных решений, из которых ему предстоит выбирать».

Далее Хитч рассматривает характерные ошибки выбора критериев:

«Самым популярным и самым коварным видом критерия является тот, где максимизируют операцию только по одному параметру ценности, когда следует учитывать и другие используемые в операции ресурсы. Для не экономиста кажется совершенно естественным, что операцию следует оптимизировать по самому дефицитному или наиболее дорогостоящему из потребляемых ресурсов, полагая остальные виды ресурсов бесплатными. Так, в исследовании систем ядерного оружия неоднократно пытались максимизировать разрушение по весу ядерного заряда, полностью игнорируя при этом стоимость системы доставки зарядов на цель, и получали удивительные результаты. Только в очень редких случаях можно считать бесплатными все входные величины, кроме одной, не имеющей к тому же альтернативы. Экономисту такая ловушка не опасна. Стремление игнорировать некоторые слагающие общей стоимости можно в свою очередь рассматривать как частный случай другой чрезвычайно распространенной ошибки в выборе критериев - пренебрежение результатами, которые могут быть либо вредными, либо полезными для других военных или государственных задач. Так, в типичной Для исследования операции задаче анализа системы стратегической противовоздушной обороны исследователь просто игнорировал влияние размещения бомбардировщиков на систему ПВО и не учитывал возможности совместного использования тактических и стратегических сил нападения»[101].

Очевидно, что выбор критериев должен стать предметом тщательного анализа. Отказ от него ведет к опасным ошибкам.

В цитируемой статье высказано глубокое убеждение автора, что даже элементарное представление об экономических принципах в анализе систем и исследовании операций важнее знания изощренных методов количественного анализа. В исследовании операций «стоимость» (в том или другом смысле) используется как средство выбора между альтернативами. В традиционном военном анализе исходными служат требования, когда стоимость не учитывают, а требования обосновывают «военной необходимостью». В этом случае стоимость служит только для оценки объема возможного результата, но не для выбора путей и методов его достижения.

Стоимость, входящая в оценку будущих альтернатив, есть «приращение» стоимости, учитывающее объем дополнительного расхода ресурсов, вызванного выбором той или иной альтернативы. Если предполагаемая система сможет использовать средства, приобретенные для предшествующей системы оружия, то такие средства для рассматриваемой системы будут бесплатными. Поэтому при сравнении систем оружия было бы ошибкой исчислять их стоимость так, будто бы других систем не существует. Если новая система оружия сможет использовать уже существующие средства или оборудование, а другие предлагаемые альтернативы не смогут, то это, естественно, дает ей преимущества по стоимости.

Следует также учитывать возможность использования системы для решения других задач, кроме поставленных первоначально в исследовании. Если бы в некоторых исследованиях соотношение стоимости и эффективности рассматривалось только относительно главной и единственной задачи, то современные авианосцы никогда бы не были построены[102].

При рассмотрении альтернатив решения задач ограниченной войны в этих исследованиях не учитывались бы преимущества, предоставляемые возможностью использования авианосцев во всеобщей войне, сравнительно с системами тактического оружия, которые такой возможности не имеют.

Предполагать, что анализ служит только для сравнения альтернатив систем оружия, - то же, что впрягать лошадь позади телеги. Сначала должны идти задачи, затем системы, в противном случае есть опасность выбрать эффективную систему оружия для решения ненужных задач.

Неизбежно приходится исключать из рассмотрения многие стороны проблемы, иначе она станет непомерно сложной. Так, выбор типа радиолокационного прицела для нового реактивного истребителя должен основываться главным образом на военной ценности возможных альтернатив. Бесполезно в таком выборе рассматривать возможные варианты боевых действий, где может быть использован этот прицел. Это не только безнадежно, так как объем работы превышает возможности исследователя, но и вредно, ибо он должен также уделять внимание более широким проблемам. Опасно для упрощения задачи считать некоторые факторы неизменными; при внимательном рассмотре­нии более широкой проблемы они могут оказаться переменными.

Примером может служить решение, принятое 10 лет назад органами, планировавшими развитие баллистических ракет. Из-за противоречивых требований к дальности, высоте полета, скорости, полезной нагрузке, точности и надежности ракет они для упрощения своей задачи пошли по обычному пути и оговорили точность и полезную нагрузку. В результате ракеты, которые сейчас представ­ляются наилучшими, были фактически исключены из рассмотрения. Это произошло потому, что требуемые точность и полезная нагрузка далеко превышали возможности этих ракет.

Однако еще до того, как избранные ракеты поступили на вооружение войск, были созданы легкие ядерные боевые части и первоначальные требования оказались устаревшими.

Одна из основных опасностей в анализе проблем разработок вооружения и военной техники заключена в стремлении сосредоточить технические знания и военный опыт на отработке требований к системе оружия, которая будет самой эффективной в некоторых будущих условиях. Однако вопреки всем нашим усилиям будущее есть и останется во многих отношениях неопределенным и избранная система может оказаться в совершенно неожиданной и непредвиденной обстановке. Задача по сути своей заключается не в выборе одной системы, а в создании спектра альтернатив, которые смогут противостоять возможным ситуациям будущего.

Помимо нежелания осознать важность тщательных исследований, направленных на выявление существа проблемы, что вызвано стремлением возможно скорее начать работу, серьезную угрозу представляет бессознательная склонность исследователя к заранее составленному мнению или к определенной «партийной линии» - «фанатизм», как определил это явление Герман Кан в своем перечне опасностей анализа систем. Он считает фанатизм самой важной из причин грубых просчетов в прогнозах развития техники или стратегических ситуаций[103]. Он излагает это положение следующим образом:

«Почти все организации склонны придерживаться моды; некоторые стремятся обеспечить единство. Определенная идея становится популярной, и каждый хочет использовать ее и вырваться вперед. Иногда это обусловлено материальной заинтересованностью или принадлежностью к определенной группировке. Многие уверены, что это свойственно всем людям, даже ученым. На самом деле, только немногие способны сохранить независимое мнение в важных для них вопросах, особенно если среди их коллег уже создано определенное мнение. Даже наиболее незави­симые члены коллектива могут не устоять перед давлением общего мнения. Это явление особенно сказывается в работах секретного порядка и проявляется, хотя и в меньшей степени, во всех других областях».

Чтобы несколько улучшить положение, желательно придерживаться следующих правил:

1) иметь рабочий аппарат, составленный из знающих и честных людей;

2) создавать для обсуждения важнейших идей рабочие группы из представителей самых разнообразных областей;

3) поощрять в максимально возможной степени независимость суждения среди членов коллектива. Быть терпимым к людям, стремящимся иметь собственную точку зрения;

4) обеспечивать, и возможно чаще, эффективную критику со стороны и пользоваться посторонними источниками информации.

Но даже если все это будет выполнено, приверженность интересам организации может остаться[104]. Именно она служит, видимо, самой важной причиной грубейших просчетов в прогнозах развития техники или стратегических ситуаций и неготовности к переменам.

Передавать некоторые работы по анализу систем гражданским организациям целесообразно хотя бы потому, что они независимы и, что еще более важно, свободны от ответственности перед определенной административной группой. Это позволяет несколько более успешно противостоять давлению сторонников определенной точки зрения.

Все военные органы по традиции относятся консервативно к новому оружию и новым методам. Это выражается прежде всего в их стремлении улучшать и совершенствовать уже существующие и доказавшие свою пригодность системы, а не создавать новые. Они обычно сопротивляются новой и более перспективной технике и методам, нарушающим традиции.

Если рассмотреть историю исследований проблем развития стратегических бомбардировщиков после второй мировой войны, то можно найти много доказательств наличия подобных тенденций. Во второй мировой войне задача бомбардировщика заключалась в прорыве системы ПВО противника, точном сбросе бомб и возвращении. Бомбардировщикам противостояли истребители, орудия и ракеты ПВО, но не бомбардировщики противника. На протяжении ряда лет, даже уже тогда, когда, возможно, Советский Союз располагал ядерным оружием, в исследованиях не уделялось серьезного внимания тому обстоятельству, что наши бомбардировщики могут быть уничтожены на земле, и мы не разрабатывали планов поражения бомбардировщиков противника до взлета. При разработке бомбардировщиков необходимость выживания при нападении противника также не учитывалась. Это не было глупостью, это было проявлением инерции в мышлении.

Например, в спорах между Министерством ВМС и стратегическим авиационным командованием о судьбе бомбардировщика В-36, происходивших в 1949 г., министерство доказывало нецелесообразность создания этих самолетов со всех возможных точек зрения, даже моральных, упустив только один недостаток - легкую уязвимость на земле. Даже когда значение живучести бомбардировщиков на земле было установлено, исследования перспектив развития стратегической авиации, проведенные корпорацией РЭНД, сосредоточивались на вопросах скорости и высоты полета, методах прорыва ПВО противника на низких и больших высотах, выборе высоты бомбометания, сравнении преимуществ больших и малых самолетов и распределении целей. Чтобы осознать значение возможности поражения бомбардировщиков на земле, другим странам потребовалось еще больше времени, чем нам. Потребовались глубокие и детальные исследования проблемы авиационных баз (гл. 3) и специальные усилия по ознакомлению с результатами этих исследований, чтобы привлечь общее внимание к этой проблеме.

Трудно переоценить важность четкой постановки задачи. Здесь должны быть указаны все основные проблемы, выявлены главные действующие факторы, разработан словарь, обеспечивающий взаимопонимание участников исследования, определены связи между переменными, как их можно было представить на это время, и даны предварительные выводы. При этом стремятся сделать ясной структуру будущего анализа. Но еще более важно уже здесь сформулировать и представить на широкое обсуждение конкретные гипотезы.

Выявление возможных заключений или рекомендаций на ранней стадии исследования помогает выбрать основное направление дальнейших работ. Они также могут быть очень полезны, если заказчику необходимо получить предварительные советы по образу действия еще до завершения исследований.

Поскольку мы установили, что анализ систем - это процесс последовательных приближений и что одного цикла постановки задачи, поиска фактов и построения моделей недостаточно, то следует признать, что опасность заключена не в формировании предварительного суждения на ранних этапах работ, а в нежелании отказаться от них перед лицом новых доказательств.

Поиск

«Поиском» мы называем работу, направленную на выявление фактов или доказательств, на которых будет основан дальнейший анализ, и выявление дополнительных, не столь очевидных альтернатив. Отметим несколько источников ошибок, возможных на этом этапе исследования.

Одна из причин ошибок анализа заключается в слепом доверии к «официальным» цифрам и фактам. Поводом к началу разработки новой системы служат представления планирующих органов о задачах и тактике, использованных в официальных исследованиях. Однако обстановка меняется, и, может быть, главная задача анализа сводится к тщательному изучению справедливости исходных данных. Например, бесполезно основывать исследования исключительно на разведывательных оценках будущих возможностей противника. Мы не можем определить собственные военные возможности на 10 лет вперед, хотя располагаем всеми необходимыми источниками информации и планами. Полезно также помнить, что одна из основных задач процесса сбора информации заключается в ее отсеве.

Неопределенности в оценке возможностей противника служат источником еще одной опасности. Очевидно, что основывать свои заключения только на «наиболее вероятных» оценках возможностей противника совершенно неправильно. Столь же ошибочно готовиться к худшему. Наихудший вариант не только маловероятен, он может потребовать создания настолько дорогой системы, что от нее придется отказаться и искать другие альтернативы.

Одна из часто встречающихся опасностей заключена также в ошибочной интерпретации научных идей и фактов.

«Каждый, кто хоть немного работал в этой области, бывал в таком затруднительном положении. Он обращается за советом к сотрудникам своей организации и получает совершенно ясную и четкую оценку современного и будущего положения в определенной области техники. Когда он обращается затем к другой также достаточно сведущей в данной области организации, то получает совершенно иную оценку и узнает, что его сотрудники серьезно ошибаются. Но такое положение не следует считать катастрофой и терять доверие к знаниям своих сотрудников (хотя это и не является свидетельством их компетентности). Это совершенно естественное явление, его следует ожидать и оно встречается часто»[105].

Например, исследователь может выявить наличие простых и дешевых средств противодействия, которые делают практически бесполезной систему, которую сам он рекомендовал ранее как предпочтительную. Напрасно полагать, что человек или организация, создавшие такую систему, будут склонны признавать свои ошибки. Есть только один путь для того, чтобы избежать таких неприятных неожиданностей, - использовать как можно больше различных источников информации и специалистов и просить защитников отдельных точек зрения подвергнуть критике выдвигаемое исследователем положение. Чтобы подобный подход мог дать хороший результат, необходимо советоваться с людьми, придерживающимися различных взглядов на ценность рассматриваемой системы. Трудно найти инженера, стремящегося выявить принципиальные пороки созданной им технически совершенной конструкции.

Ошибки возникают иногда потому, что исследователю не удается установить эффективной связи со специалистами, мнению которых он может доверять. Например, в уже упоминавшихся ранее исследованиях перспективного бомбардировщика, проведенных с целью выбора из тысячи возможных вариантов оптимального, число двигателей самолета неожиданно оказалось фактором, определяющим его живучесть. Поскольку мы были уверены, что конструктор самолета свободен в выборе числа двигателей, мы обратились к автору проекта для выяснения возможных последствий увеличения их числа. Мы установили, что определенного правила для выбора числа двигателей самолета не существует, если только их суммарная тяга будет достаточной. Те же, кто собирали данные для построения модели живучести самолета, приняли в расчет только число двигателей, показанное на эскизе, приведенном в пояснительной записке к проекту. Вслед за тем оказалось, что художник, рисовавший эскиз, справедливо решил, что самолета без двигателей не бывает, и нарисовал их столько, сколько казалось ему нужным, исходя из формы и размеров крыла!

Чтобы предупредить подобные ошибки, необходимо в составе исследовательской группы иметь человека, имеющего хотя бы общее знакомство со всеми основными областями исследования. Но из-за недостатка времени и денежных средств это не всегда удается сделать.

Не следует полагать, что достаточно собрать фактические данные в интересующей области, чтобы автоматически получить ценные сообщения.

Это подтверждают Кан и Ман:

«Специалист по анализу систем должен предъявлять высокие требования к качеству исходной информации для исследования. Однако они не должны быть столь высоки, чтобы создавать помеху самим исследованиям. Если иссле­дователь будет настаивать на перепроверке каждого факта всеми лицами, которые могут иметь мнение по данному предмету, то он никогда не закончит порученную работу. Число проверок должно быть достаточным, чтобы он убедился в достоверности располагаемых фактов и принял на себя ответственность за дальнейшее. Это означает, что иногда он может ошибиться и оказаться в глупом положении. Однако в анализе систем успешно может работать только тот, кто не боится рисковать»[106].

Толкование

Опасно, когда исследователи больше интересуются моделью, чем реальной действительностью. Люди, обладающие специальной подготовкой, знаниями и талантом, стремятся обычно использовать свои возможности до предела. Исследователь, имеющий хорошую математическую подготовку, будет концентрировать внимание на вычислительных процессах или технических вопросах построения модели, а не на предмете исследования. Такие люди больше заинтересованы в исследованиях модели, а не в ответах на поставленные вопросы.

Однако модель есть не что иное, как грубый образ реальной действительности. Модель больше отсеивает, чем учитывает. Рассмотрим, например, модель, приведенную в приложении Б. В сущности мы стремились представить на модели серию различных видов войн, где наносим удар ракетами по территории противника, позволяем ему сбивать их и оцениваем конечный результат. Затем восстанавливаем начальные условия и ведем следующий эксперимент с использованием другой стратегии или другой системы оружия, Реальные операции, естественно, невозможны, и любой подобный эксперимент с реальной техникой также невозможен. Наши возможности ограничены гипотетическим экспериментом, выполняемым на бумаге пером или электронно-вычислительными машинами.

Всегда существует опасность чрезмерного упрощения модели, хотя в принципе модель должна быть простой. Может показаться, что формулы, включающие в себя большое число символов, столь сложные, что их проще использовать, если разделить на несколько страниц самостоятельных вычислений, дают более точный результат, чем приближенные выражения. Однако возможности человеческого разума ограничены. Он может одновременно воспринимать только очень ограниченное число положений. Длинные формулы или соотношения, настолько запутанные, что их невозможно упростить и свести в единое выражение, вероятно, вообще не способны передать читателю свое содержание. В то же время упрощенные, возможно, более приближенные выражения, могут быть вполне доступны пониманию. Поскольку человеку свойственно ошибаться, то серьезная погрешность может остаться незамеченной среди сложных формул и обесценить сложное выражение. В простых соотношениях ошибку можно выявить задолго до окончания вычислений, поскольку в них легко уловить, когда поведение модели начинает противоречить здравому смыслу. Наиболее убедителен анализ, доступный пониманию человека без специальной подготовки.

Мне довелось однажды принять участие в анализе, где для определения живучести стратегических бомбардиров­щиков была использована чрезвычайно сложная модель. Ниже приведены уравнения, соответствующие небольшой, причем самой простой части этой модели. Эти уравнения служили для определения ожидаемого числа бомбардировщиков, которые могут прорвать артиллерийский и ракетный огонь ПВО при подходе к цели. Подмодель была заимствована из проведенных ранее исследований, и мы не считали необходимым разрабатывать ее заново. Аналогичные подмодели были использованы для вероятностной оценки живучести в ряде других случаев

m* = R₁ MP_Sat ,

Мы использовали эту-модель многократно. Каково было наше смущение, когда после завершения большей части расчетов один из участников заинтересовался результатами и установил, что по мере увеличения числа атакующих самолетов число потерь уменьшается (даже без попыток противодействия средствам ПВО противника). Потребовалось провести специальные исследования, чтобы установить причины такого абсурдного результата. Оказалось, что предполагаемая тактика ПВО становилась неразумной при числе бомбардировщиков, использованном в анализе. Мы нашли более подходящие предположения, однако сомнения в разумности результата остались, и мы были вынуждены полностью отказаться от этой модели. Очевидно, формулы оказались слишком сложными, чтобы можно было своевременно, осознать их ошибочность. Отсюда следует еще один вывод: нельзя пользоваться разработанной другими моделью, пока сами полностью не поймем всех ее возможностей и ограничений.

Люди, по заданию которых проводятся исследования, должны иметь представление о другой особенности работ, связанных с большим объемом вычислений. Как правило, они не учитывают, что на разработку программы решения сложной задачи на электронно-вычислительной машине требуется затратить много времени. Вместо нескольких месяцев на это может потребоваться год или больше. В области военного анализа идеи сменяются быстро, и проблемы, важные сегодня, завтра теряют значение. Сложные модели всегда опасны тем, что исследователь затрачивает много времени, чтобы получить на машине приближенное решение тривиальных явлений реальной действительности, вместо того чтобы исследовать саму поставленную проблему. В результате заказчик получит хорошее представление об основах программирования, но очень мало получит полезного для принятия решения. Поэтому, как мы указывали ранее, к математикам следует обращаться не только для того чтобы они провели большой объем вычислений, но, скорее, для того, чтобы они, используя свой талант, сделали подобные вычисления излишними. В сущности роль больших моделей в анализе систем сводится не столько к поиску решений, сколько к их проверке и отработке деталей и к тому, чтобы проиллюстрировать и без того достаточно ясные идеи. Всегда у исследователя существует возможность выдвинуть хорошую идею и проверить ее ценность путем грубых приближений и простейших вычислений.

Опасно также стремление к использованию более сложных вычислительных методов, чем позволяют наличные данные. Разумно напомнить историю о том, как во время первой мировой войны полковник Леонард Эйр, главный статистик армии США, определил сроки первого призыва военнообязанных. Регистрация призывников была проведена в июне 1917 г. и было учтено 500 тыс. человек. Вскоре возникли острые разногласия о сроках первого призыва. Тогда начальник штаба армии спросил Эйра, существуют ли какие-либо статистические методы, с помощью которых можно определить сроки призыва. Эйр ответил «да» и занялся расчетами. Задача заключалась в том, чтобы установить соответствие между числом призывников и числом наличного снаряжения. Он собрал всю доступную ему информацию, определил лимитирующие факторы, тщательно проанализировал их и не получил однозначного ответа. Тогда он подошел к проблеме с другой позиции и поставил вопрос: «Что обязательно должен получить каждый новобранец?» - и доложил командованию без дополнительных объяснений, что набор следует провести в первой неделе сентября.

Набор прошел успешно. Как он получил ответ? Он определил, когда в каждом из лагерей на каждого из новобранцев на складе будет по одной паре форменных брюк. Это был именно тот вид снаряжения, который он считал абсолютно необходимым для каждого солдата.

Еще одна опасность заключена в стремлении построить всеохватывающую модель, которая должна отражать одновременно все стороны сложной проблемы. Это может произойти потому, что исследователя ранее критиковали за то, что первые из созданных им моделей не учитывали ряд факторов, относящихся к исследуемой проблеме. Он воспримет эту критику, если только не усвоит принципа построения моделей, изложенного в гл. 4. Только постановка вопроса и характер исследуемого процесса определяют выбор модели. Постановка вопроса дает ему основное правило для отбора факторов, включаемых в модель. Не представляя себе конечной цели, исследователь не может выделить существенные особенности поставленной задачи. Тогда он будет вынужден соглашаться с критикой и строить все более и более громоздкие модели, но это критиков не остановит, ибо всегда что-либо останется неучтенным. В этом случае размеры модели будут определять не сущность проблемы, а только мощность вычислительной машины.

Один из подходов к построению модели заключается в сведении реальной системы к ее логической блок-схеме. Этот подход опасен тем, что ведет к чрезмерной детализации, кроме того, в этом случае учитываются слагающие реального процесса, не имеющие прямого отношения к поставленной задаче. Поэтому рекомендуется строить модель применительно к поставленному вопросу, а не имитировать реальную систему.

Недостаточное внимание к этому аспекту построения модели опасно следующим: может создаться впечатление, что существуют универсальные модели, т. е. модели, по которым можно получить ответ на любой вопрос относительно данного явления. Например, однажды было выдвинуто предложение (и даже подписан контракт) о разработке универсальной модели стратегических авиационных операций. Для расчета их на электронно-вычислительных машинах; это нужно было, чтобы конструкторы систем оружия имели возможность постоянно оценивать концепции новых систем оружия, а Министерство обороны могло бы сравнивать и одинаковых условиях варианты «технических решений», представленных конкурирующими фирмами.

Один из аргументов в пользу подобной модели состоял в том, что «выбор предположений, прогнозы будущего и методы анализа оказывают существенное влияние на тактико-технические характеристики системы оружия, считающиеся предпочтительными или оптимальными, поэтому желательно разработать единую схему, которая позволила бы «при сравнении результатов», получаемых различными подрядчиками, исключить вариации в предположениях, положенных ими в основу своих моделей». Таковы были намерения. Но если бы они были реализованы, был бы полезен результат? Жестко оговоренная схема сравнения действительно могла бы исключить методические ошибки одного вида, и исследователь не мог бы пропустить ошибки, уже сделанные подрядчиками. Но это было бы достигнуто за счет серьезной опасности ввода других методических ошибок.

Самые серьезные возражения против подобной единой схемы заключаются в том, что она позволила бы скрыть или исключить из исходных предположений многие чрезвычайно важные неопределенности. Это могло повести к созданию систем, не способных действовать в непредвиденных условиях. Другое возражение заключалось в том, что использование подобной модели при подготовке контрактов на разработку систем оружия привело бы к тому, что подрядчик стремился бы создать конструкцию, наиболее удовлетворяющую требованиям данной модели, а не конструкцию, предназначенную для борьбы с вероятным противником. Даже если бы была предусмотрена возможность поддерживать такую модель «на современном уровне», то и это оказа­лось бы нереальным, так как исследователь должен всегда иметь возможность модифицировать свою модель на конечном этапе исследований, чтобы учесть всю информацию, накопленную на предыдущих этапах работ. Действительно, проблема, включающая борьбу двух государств, имеет так много факторов, изменяющих ее характер, и вероятность коренных изменений в задачах и тактике действий столь велика, что большая часть подобных моделей устареет, прежде чем основанные на их изучении рекомендации будут использованы для определения политики государства.

Анализ систем имеет дело с проблемами, самой характерной чертой которых является неопределенность. Неопределенности, вероятность появления которых связана с объективными явлениями, могут быть или вычислены, или учтены в моделях, построенных по методу Монте-Карло или другим способом. Однако учет подобных неопределенностей представляет большие практические трудности и требует от исследователя серьезных усилий. Здесь опасность заключена в том, что, признав трудности учета неопределенностей, исследователь предпочтет их игнорировать при построении реальной модели. Возможные в результате ошибки нельзя уменьшить вероятностным расчетом, и их последствия могут быть катастрофическими. Задача системных исследований состоит не в выяснении того, что с определенной вероятностью произойдет в конкретной ситуации в результате некоторых физических изменений обстановки, а в проектировании или использовании системы так, чтобы подобные изменения не могли бы сказаться на ней существенным образом.

Детальные исследования по методу Монте-Карло требуют больших затрат времени, поэтому обычно целесообраз­но сначала определить ожидаемую величину простейшими средствами, отложив полное исследование вероятностных отклонений до тех пор, пока не будут ясно поняты качественные особенности рассматриваемой проблемы. Тогда более сложные расчеты могут оказаться излишними, так как величины реальных неопределенностей могут быть значительно больше любых статистических неопределенностей.

При планировании в условиях большого разнообразия неопределенностей ошибочно считать, что невозможны некоторые маловероятные события или их комбинации. Например, до нападения на Пирл-Харбор японцы методами военных игр пытались установить вероятность успеха. Они должны были учитывать, что любая цепь событий, в результате которых Соединенные Штаты будут предупреждены о вероятном нападении, поведет к поражению. Однако в результате странного и маловероятного поворота событий мы действительно были предупреждены, по, что еще более странно, не реагировали на предупреждение! Такое сочетание событий, а также те миллионы событий, которые могут произойти, невозможно учесть, но такие события или их сочетания, кажущиеся совершенно необыкновенными, если рассматривать их изолированно, становятся типичными, когда число вероятностей велико.

Серьезную опасность представляет также стремление не учитывать неопределенности или пытаться их исключить путем введения предположений. Анализ систем, как и любая. Другая попытка получить ответ на подобные вопросы. Должен по необходимости признавать наличие неопределенностей, рассматривать их как важнейший элемент проблемы и принимать их во внимание при разработке рекомендаций.

Рекомендация

Руководитель, которому представляют результаты анализа, располагает, как правило, информацией, не известной исследователям. Так, в военном анализе часто встает вопрос о том, как следует оценивать целесообразность маневра, влекущего гибель солдат. Генералы, в интересах которых ведут такой анализ, могут быть наилучшими источниками информации в подобных вопросах.

Исследователь должен быть готов к тому, что его рекомендации могут быть изменены по соображениям, известным только заказчику, или из-за разницы во мнениях. Исследователь может не знать системы ценностей человека, принимающего решения по результатам анализа. Серьезная опасность для исследователя состоит в том, что он может сосредоточить все свое внимание исключительно на чисто объективных и научных сторонах исследования и пренебрежет субъективным элементом или не учтет его сознательно.

Поскольку исследователь знает, что его работа будет тщательно рассмотрена, по-разному истолкована и представленные материалы, возможно, подвергнутся специальному анализу, он должен выделить свои субъективные суждения. Это особенно важно потому, что заказчик, в сущности, должен принимать на веру результаты исследований и рекомендации исследовательской группы. Он обычно не может повторить полностью исследования и редко имеет достаточно времени для тщательного рассмотрения работы. Мера воздействия на заказчика результатов работы будет зависеть от его доверия к способу, которым исследователь получил свои результаты. Он не может владеть разнообразными приемами, часто необходимыми для тщательного анализа. В лучшем случае он может иметь нужную подготовку, чтобы установить недостатки работы и необъективность исследования. Однако доверия к чисто техническим и научным знаниям исследователя недостаточно, необходимо такое же доверие к его субъективным оценкам. Для доверия необходима полная откровенность. Заказчик должен знать, какая часть анализа обязана субъективным суждениям исследователя и где тот принял суждения его на веру. Если исследователь не отнесся критически к суждениям заказчика, то он не сможет использовать все возможности анализа.

Ни один руководитель не способен воспринять всей подготовленной для него информации, не может запомнить всего, что привлекло его внимание. Основу решений составляет только то, что он запомнил и усвоил. Но это, в свою очередь, зависит от вида представленного ему материала и от его доверия к людям и организациям, подготовившим этот материал, особенно от того, как отнеслись к постав­ленным им вопросам. Поэтому исследователь должен стремиться всегда сохранять хорошие отношения с потребителем информации. Без этого он никогда не сможет добиться одобрения представленной работы. В отчете о работе он должен тщательно ответить на все поставленные вопросы, причем так, чтобы в ответе не сквозил оттенок превосходства, и сам стиль изложения не имел неприятного для заказчика характера поучений.

При сравнении систем опасно слишком доверять оценке ценности переменных, которые определяют стратегию действий, связанных с наилучшей системой, так как сама модель, вероятно, рассчитана только на выявление различия между системами. Так, анализ стоимости и эффективности, указывающий на преимущества ракеты А, означает также, что для получения максимальной эффективности (при заданной стоимости) от ракеты А определенное их число должно быть запущено по некоторой цели. Однако достоверность этого числа может вызвать сомнение, поскольку расчетная модель могла не учитывать некоторые факторы, важные именно в этом отношении, но не существенные для общего сравнения систем.

Иногда математические модели, используемые для анализа проблем, указывают на желательность исключительных стратегий, например, требуют бросить все ресурсы на решение одной задачи начального периода, а затем резко переключить их на другую операцию. Например, в одном из тактических исследований было указано, что все ударные самолеты нападающей стороны должны быть сначала направлены на подавление авиации противника, а затем исключительно для непосредственной поддержки действий сухопутных войск. Очевидно, что войны нельзя вести подобным образом и разумность такой предельной тактики будет вызывать законное сомнение. Решение может быть совершенно справедливо для модели. Однако модель не может отразить всех сглаживающих факторов реальной действительности. Нельзя ожидать, что войска, находящиеся под воздействием авиации, будут следовать уравнениям модели. Это не означает, конечно, что подобные расчеты теряют свое значение. Однако прежде чем рекомендовать подобную тактику действий, необходимо учесть все корректирующие обстоятельства. Наиболее осторожно следует относиться к слишком красивым решениям, особенно если они противоречат существующему опыту и интуиции.

Администраторы склонны считать наихудшей особенностью анализа систем и исследования операций стремление исследователей производить коренные изменения, проделав половину работы. В результате слишком много работ, по их мнению, теряется впустую и создается опасность, что исследование не может быть завершено к назначенному сроку.

Серьезное изменение в исследовании на заключительном этапе означает, конечно, что значительная часть предшествующей работы не будет использована и, поскольку подобное изменение может вызвать увеличение объема работы, возможно она не будет закончена в намеченный срок. Поэтому некоторые исследователи, проделав половину, ²/₃ или ³/₄ работы, не хотят останавливаться и оценивать достигнутые результаты. Однако систематическая переоценка ценностей чрезвычайно важна, так как в процессе работы исследователь расширяет свое представление об объеме и задачах исследования. Именно то, что значительная часть работы оказывается ненужной, доказывает необходимость такой переоценки.

К серьезным ошибкам ведет часто встречающееся в практике утверждение, что если некоторые альтернативы близки по стоимости и эффективности и чувствительны к изменению значений входных параметров, то следует найти другие основания для решений. Такое заявление может означать, что если после честно выполненного анализа у нас нет уверенности в том, какая же из альтернатив будет лучшей, то задачу следует решить заново, приняв за основу некоторые второстепенные критерии, отброшенные как несущественные при первоначальном рассмотрении. При этом подразумевается, что результатам оптимизации по одному параметру доверять нельзя и поэтому на них не следует полагаться. Здесь, однако, следует подчеркнуть, что, принимая решения, необходимо честно, и открыто признать определяющее значение неопределенностей.

Без сомнения, исследователь может придать любую направленность выводам, сознательно выбирая альтернативы и переменные, включаемые и в модель. Но действовать так сознательно и проявлять свои личные склонности не этично.

Однако избежать такого соблазна очень трудно. Представим себе положение человека, ответственного за прогнозирование результатов определенного процесса. Его могут жестоко наказать за ошибки, но очень редко вознаградят, когда он окажется прав. Это означает, что он не будет склонен давать наилучшие, по его мнению, рекомендации. Предположим, например, что он изучает различные варианты вложения капитала и полагает, что хозяин получит очень большой доход, купив определенные акции. Если, положим, он вложит 100 тыс. долл. в эти акции, то с вероятностью в одну треть он может эти деньги потерять, но в одном случае из четырех он может увеличить капитал в 10 раз. Предположим, что имеется другой вариант вложения средств, в результате которого можно с полной уверенностью приобрести 10 тыс. долл. Ожидаемый доход от первой операции составляет 175 тыс. долл., а от второй - всего только 10 тыс. Предположим также, что хозяин достаточно богат и может выдержать неоднократную потерю 100 тыс. долл. Все равно исследователь будет находиться в чрезвычайно трудном положении. Как он может рекомендовать произвести вложение, которое обеспечит максимальный доход? Ведь три раза из четырех хозяин может понести очень большие потери и в результате выгнать такого исследователя. Такой пример свидетельствует, что в этой области нужна такая же смелость, как и в любой другой.

Часто полагают, что тот, кто имеет представление о технике и методах расчета, способен также вести исследование систем. С таким же успехом можно считать, что тот, кто способен построить дом, может его и спроектировать. Строитель и архитектор могут иметь много общего, их подготовка во многом одинакова, однако человек, искусный в одной области, не обязательно будет искусен в другой.

По своему содержанию «опасности», которые мы рассмотрели, представляются настолько очевидными, что можно удивляться, как ошибка, происшедшая однажды, может повториться. Однако, познакомившись с примерами реальных исследований, мы убедимся в том, что ошибки повторяются. Будем надеяться, что по мере развития теории они будут случаться все реже и реже.

Часть четвертая

ВЫВОДЫ

В последней главе книги подведены краткие итоги всего сказанного ранее и указаны некоторые пределы возможностей использования анализа систем и его альтернатив. Для большей ясности выводы состоят из двух частей. Первая содержит сводку основных положений анализа систем и рекомендации по его применению, без учета которых анализ не может дать хороших результатов. Вторая часть включает перечень вопросов, которые должны задавать как руководитель, действующий на основе рекомендаций анализа, так и сам исследователь, чтобы осознать результаты или вскрыть слабые места исследования.

Поиск по сайту: