Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Проектирование систем в сравнении с анализом систем



Можно ли считать, что многочисленные неопределенные ситуации, упомянутые выше, делают анализ невозможным или, во всяком случае, бесполезным? Не проявляем ли мы излишний оптимизм, надеясь найти из миллионов альтернатив одну оптимальную? Может показаться, что преимущественность можно установить только чудом.

Нужно напомнить, что эти неопределенные ситуации составляют проблему, существующую не только в воображении исследователя, но и в действительности. Фактическая неопределенность политических и физических окружающих условий, разнообразие и неустойчивость наших целей, многочисленность и неопределенность препятствий, которые может воздвигнуть противник, указывают на то, что мы должны создавать системы, которые будут удовлетворительными или жизнеспособными при самых разнообразных обстоятельствах. Это означает, что задача заключается в том, чтобы изобретать гибкие и прочные системы, а не просто рассматривать предложенные в свое время системы и сравнивать их между собой. Изобретательность в проектировании систем имеет два назначения. Первое - оказать помощь руководителю в решении проблемы готовности ко многим случайностям. Второе, что наиболее важно для самого исследователя, - это упростить анализ.

Приведем пример, показывающий, как это происходит на практике. В ходе широкого исследования бомбардировочных систем приходилось рассматривать вопрос об уязвимости отдельных элементов системы при полете бомбардировщиков противника. Одним из таких элементов являются взлетно-посадочные полосы (ВПП). Создание модели, описывающей уязвимость ВПП, значительно усложнится, если мы будем вынуждены рассматривать не только такие вопросы, как максимальная длина уцелевшего участка полосы, но и вопрос о том, сохраняются ли неповрежденные рулежные дорожки, обеспечивающие выход самолета на уцелевший участок ВПП. Пользуясь программой для вычислительной машины, решающей задачу о случайном бомбометании методом Монте-Карло, мы должны были бы заставить машину исследовать большое количество возможных путей доступа и, совершая тысячи испытаний случайных бомбометаний в качестве составной части более обширного исследования, могли бы сделать расчеты несоразмерно дорогостоящими.

Один из путей решения этой проблемы состоит в строительстве такого числа рулежных дорожек, при котором вероятность отсутствия выхода на неповрежденный участок ВПП была бы мала. Увеличение количества рулежных дорожек не требует больших затрат не только по сравнению с общей стоимостью бомбардировочной системы, но и по сравнению со стоимостью отдельной базы. Если мы увеличим их количество, то получим более надежную систему из взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек. Это создает уверенность в ее живучести и одновременно упрощает общий анализ так, что приближенный расчет требуемого количества рулежных дорожек делает излишней затрату больших усилий на разрешение общей проблемы выхода самолета на неповрежденный участок ВПП. Еще более мощным средством может быть использование ракетных ускорителей, чтобы совершать взлет с коротким разбегом или с места. При этом необходимость исследования взлетно-посадочных полос может отпасть полностью.

Анализ систем с большой живучестью достаточно прост. Анализ плохих, малонадежных систем также не вызывает большого труда. По-настоящему плохие системы не требуют больших затрат времени на анализ, поскольку нет, например, необходимости оценивать живучесть самолета при поражении его топливной системы.

Если общая живучесть сложного объекта зависит от живучести многих его элементов, то вероятность сохранения его боеспособности при бомбометании будет мала и примерно равна вероятности поражения противником одного из критических для общей жизнеспособности системы элементов. При более тщательном анализе можно было бы точно оценить степень полезности сохранившихся элементов системы. Но это не стоит труда; и так очевидно, что система плоха.

Точно так же, если мы создаем систему, в которой вероятность выхода из строя при бомбардировке с разумными пределами интенсивности какого-либо из ее критических элементов будет невелика, то вопрос о взаимном влиянии живучести элементов становится несущественным.

В ряде случаев для создания большей уверенности в живучести системы можно пойти на не вызывающую больших затрат определенную избыточность в ее конструкции.

При анализе возникают сотни подобных проблем. Всегда важно не принимать системы такими, как они получились, а совершенствовать их, устраняя обнаруженные при анализе причины их недостаточной эффективности.

Существуют ли какие-либо общие принципы создания живучих систем? Не существует рецепта изобретательности, и создание военных систем должно следовать эмпирическому характеру военных проблем. Но некоторые из них настолько часто встречаются, что можно дать общие для них рекомендации. Мы упомянем две из них. Первая состоит в том, чтобы использовать существенные различия в требованиях, предъявляемых к системам в военное и мирное время. Мы можем назвать это «принципом различия между термоядерной войной и миром». Вторая состоит в том, чтобы при разработке стратегических систем воспользоваться различными требованиями к участкам полета вне зоны и в зоне действия ПВО противника. Это «принцип наибольшего накала в зоне боевых действий». Приведем пример системы, в которой второй принцип использован очень изобретательно.

При определенном уровне развития техники и при заданных размерах самолета увеличения скорости можно достичь только за счет уменьшения дальности действия. Сверхзвуковые скорости очень полезны для уменьшения потерь в зоне действия истребителей противника, но не столь важны для длинного участка полета между нашими базами и границей зоны ПВО противника. В проекте самолета В-58 хитроумно сочетается наше стремление к максимальной дальности и к высокой скорости, поскольку он обладает способностью к «сверхзвуковому рывку», которая достигается применением двигателей с форсажными камерами, используемыми только при прорыве зоны ПВО противника. Таким образом, фактически становится возможным получить все выгоды, предлагаемые сверхзвуковыми скоростями и большой дальностью полета, характерной для обычных самолетов.

Можно привести много примеров систем оружия, с выгодой использующих различия между миром и термоядерной войной. Рассмотрим пример с укрытиями для ракет или самолетов от атомного нападения. В неопределенно долгий мирный период укрытия подвергаются действию тех же сил, что и гражданские сооружения в той же местности. При короткой атомной кампании им придется вынести гораздо большие нагрузки, но только один или два раза. При разумном проектировании следует принимать во внимание это различие. Допустимые нагрузки в военное время могут превосходить пределы упругости используемых строительных материалов и вызывать деформации, недопустимые в гражданских сооружениях или в многократно используемых военных сооружениях. Они, однако, не повредят выполнению укрытиями их военной задачи. Можно привести и другие примеры систем, в которых используются существенные различия между требованиями мирного и военного времени.

Ранее в связи с проблемой создания самолета с ядерными двигателями говорилось, что проблему защиты от облучения летного и наземного экипажей самолета можно разрешить, используя эти различия. Еще один пример: бомбардировщики, производящие дозаправку топливом на земле, гораздо более полно используют эти различия, чем бомбардировщики, производящие дозаправку в полете. В системах, использующих дозаправку топливом в полете, прихо­дится в военное время перевозить горючее - самый дешевый и самый объемный элемент системы оружия по воздуху на большие расстояния. В системах, использующих дозаправку топливом на земле, горючее перевозят на большие расстояния за океан в мирное время медленным морским транспортом и только во время войны или маневров, как правило, переправляют его на самолетах. Некоторые методы рассредоточения заправочных баз хорошо используют это различие, позволяя сокращать расходы по организации снабжения и эксплуатации в мирное время и сокращать время рассредоточения, столь важное в военной обстановке. Самолеты, способные при крайней необхо­димости взлетать с помощью ракетных ускорителей, также используют это различие.

Как обстоит дело с возможностью создания систем, способных удовлетворительно действовать в непредвиденных обстоятельствах? Пример самолета В-36 демонстрирует стремление ВВС иметь средство гарантии на случай неблагоприятно развивающихся политических или военных событий. То, что это верная мысль, становится очевидным, если вспомнить подчеркнутые выше неопределенные ситуации.

Ч. Хитч уже указал пути учета неопределенностей на примере разрешения одной из неопределенностей в процессе разработки самолета В-36. Мы воспользуемся его примером и разовьем некоторые его рассуждения. В табл. 7.3 указаны две системы, более или менее связанные с бомбардировщиками, имевшимися в нашем распоряжении в пятидесятые годы; одна из них зависит от заморских баз, а другая состоит из бомбардировщиков с очень большой дальностью полета. Таблица показывает, как действуют обе системы при следующих двух условиях: а) при доступных замор­ских базах и б) без них. Мы расширим как перечень альтернативных систем, так и перечень альтернативных случайных событий. Это сделано на рис. 7.3, где показано также, как будут действовать системы при некоторых случайных событиях.

Таблица 7.1 - Объекты, разрушенные гипотетическими бомбардировочными силами

 

Система При использовании заокеанских баз (а) При невозможности использования заокеанских баз (б) Ожидаемый результат, если вероятность (а) -90% Наихудший результат
Система, зависящая от заокеанских баз
Бомбардировщики с очень большой дальностью полета 50 (минимакс)

 

Случайные события, указанные на рис. 7.3, связаны не только с метеорологическими условиями, но и с расстояниями от территории противника; это потеря всех баз в пределах 450 км (1 морск. миля равна 1,6 км)от границ противника, потеря всех баз в пределах 800 км и т. д. для нескольких дискретных областей.

Возможна и другая схема потерь баз. Можно предполагать, например, потерю всех баз в пределах одного политического района, но и этого примера нам будет достаточно. Прежде всего можно заметить, что перечисленные случайные события, хотя они составляют всего лишь небольшую подгруппу из всех возможных, гораздо более обширны, чем приведенные в таблице. Обладание всеми заморскими базами или полное отсутствие их - это крайние случаи. У нас есть очень много баз в различных странах. Хотя политика этих стран отнюдь не является полностью независимой, значительный элемент независимости все же имеется. Вероятность того, что мы потеряем все такие базы, включая, скажем, и те, что находятся в Канаде и штате Мэн, существует, но она очень мала. Мы включили в рассмотрение возможное отпадение штата Мэн, чтобы показать, что возможно все: мы не можем быть полностью уверены даже за нашу базу в Лаймстоуне[62].

Можно заметить, что перечень альтернативных систем, действующих в этих переменных обстоятельствах, хотя и длинен, но также ни в коей мере не исчерпывающий. В него

 

 

1 2 3

       
   

 


4 5

1 - Очень хорошая   2 - Плохая   3 - Очень плохая
               
4 - Хорошая   5 - Удовлетворительная

 

Рис. 7.3. Некоторые бомбардировочные системы и возможные ситуации при потере баз.

 

включены некоторые системы, которые могут действовать только при «благоприятной» погоде. Это, например, будет верно в буквальном смысле для системы, состоящей из одних истребителей-бомбардировщиков с ограниченным радиусом действия, не предусматривающей использования специальных самолетов-заправщиков, или превращения своих бомбардировщиков в заправщики, или таких мер отчаяния, как полет на полную дальность без возвращения. Результат ее деятельности, если мы располагаем базами в пределах 450 км от территории противника, будет очень плохим при плохих метеоусловиях и очень хорошим при хорошей погоде; даже при хорошей погоде результат будет плохим, если мы отступили за 450 км, и при любой погоде он будет очень плохим, если нас оттеснят еще дальше.

В этом перечне имеются также некоторые системы, которые как бы постоянно одеты в водонепроницаемый костюм подводного пловца и носят еще вдобавок «галоши и зонтик». Такие системы полезны при дождливой погоде, но в хорошую погоду они довольно неудобны. Примером таких систем могут служить межконтинентальные системы, в которых либо вообще не используется дозаправка топливом, либо используется дозаправка топливом только в воздухе; эти системы неэффективны при ограниченном бюджете независимо от того, какие базы имеются в нашем распоряжении, так как они построены исходя из предположения, что дальность их действия всегда будет максимальной. По-видимому, наилучшим примером таких систем являются системы, которые могут действовать только на полную дальность без возврата на свою территорию.

Эти примеры описывают две крайности, которые имел в виду Ч. Хитч: его «минимаксную» систему[63] и систему с максимальным ожидаемым результатом. Эти примеры показывают несовершенство обоих крайних решений по сравнению с другими альтернативами. Как указал Хитч, и минимаксная система, и система с максимальным ожидаемым результатом являются плохими. Последняя совершенно не подготовлена к худшему случаю и, вероятно, может стать бесполезной при малейшем признаке дождя. Первая подготовлена только к худшему случаю и не может использовать преимущества, которые возникнут в любых из многих более вероятных и более благоприятных обстоятельств. Более того, как уже подчеркивалось ранее, мы не определили, что собой представляет худший случай и какова должна быть система, которая с наименьшими расходами выполнит свою задачу при такой катастрофе. Мы предположили, что штат Мэн, по-видимому, не отпадает и что Лаймстоун, по-видимому, останется в наших руках, но какие другие бедствия мы можем еще предусмотреть? Можем ли мы быть абсолютно уверенными в Омахе[64]? Существует реальная проблема определения максимального бедствия, которое мы хотим свести до минимума, но в спокойные минуты нам следует признать, что некоторые события, о которых мы говорили в этой связи, например политическое отпадение штата Мэн, не очень вероятны и также не полностью поддаются контролю противника.

Мы проведем различия между несколькими типами неблагоприятных обстоятельств. Одни из них, например нападение противника с намерением уничтожить наши базы, зависят от решений противника. Если наши базы очень слабы, то нападение, вероятно, может быть успешным. Этот тип событий нельзя рассматривать как неудачное стечение обстоятельств. Мы можем рассчитать возможности противника и учесть результат нападения при анализе систем. Такие события можно назвать системными. Пути их учета в анализе мы уже рассматривали.

Другой вид неблагоприятных событий мы обычно имеем в виду, когда говорим об учете в ходе планирования случайных непредвиденных событий. Типичным примером таких событий служит погода, настолько плохая, что она лишает нас возможности вылета с ряда баз. Такие события не подчиняются контролю ни с нашей стороны, ни со стороны противника и они рассматриваются как неблагоприятное стечение обстоятельств или как несистемный фактор. К нему нужно быть готовым, но следует напомнить, что здесь мы ведем противоборство с природой, а не с противником. Когда мы сталкиваемся с умным противником, то разумно предположить, что он выберет наилучший из известных и доступных ему альтернативных путей, чтобы использовать наши слабые места. Природа, однако, несмотря на некоторые доказательства в пользу противоположного, представленные в рассказах Турбера[65], все же не злонамеренна.

С позиций планирования политические неожиданности находятся где-то посередине между природными бедствиями и нападением противника, но ближе по характеру к первым. Последствия дипломатических ходов не поддаются системному предсказанию в отличие от результата взрыва бомбы на конкретной взлетно-посадочной полосе. Но, как и метеорологические условия, их возможность следует принимать во внимание. Чтобы учесть их, нам нет необходимости приписывать точные численные значения вероятности отпадения одного из наших союзников. Мы должны уметь грубо наметить пределы этих вероятностей и вынести некоторые суждения, например: 1) вероятнее всего, что в ближайшие десять лет или подобный срок мы потеряем по крайней мере несколько из наших ста с лишним баз; 2) менее вероятно, что мы потеряем все базы; 3) Новая Англия[66] политически надежна как место для размещения баз.

Важно, однако, быть готовыми не только к наиболее вероятным, но и к некоторым менее вероятным событиям. Это вопрос обеспечения гарантий. Разнообразные системы, указанные в перечне альтернатив на рис. 7.3, обеспечивают различную степень гарантии при непредвиденных событиях. Кажется маловероятным, что однотипные системы будут оптимальными в различных сложных и неопределенных обстоятельствах, с которыми могут встретиться Соединенные Штаты. Делая выбор системы для разработки, благоразумно застраховаться и разрабатывать больше, чем мы хоте­ли бы приобрести[67]. На это указывал Хитч и другие авторы.

Это означает, что мы откладываем окончательный выбор системы для внедрения в производство на более поздний срок.

Такая тактика откладывания решения используется не только при выборе направлений разработки систем, но также и при выборе любой гибкой системы на любом этапе цикла ее разработки, приобретения и эксплуатации. На рис. 7.3 показано несколько систем, которые могут действовать различным образом при соответствующих обстоятельствах. Когда мы приобретаем одну из таких систем, мы оставляем выбор путей ее применения до тех пор, пока одно из таких событий не произойдет.

В альтернативные системы, показанные на рис. 7.3, заложен третий принцип -«принцип многоцелевого применения». Обеспечение гибкости означает затяжку окончательных решений. Может создаться впечатление, что задача анализа систем состоит не столько в помощи при подготовке решения, сколько в воздержании от него. Не поведет ли это к тому, что Гамлет станет моделью современного генерала? Гамлет, в конце концов, принял решение; то же предстоит сделать и нам. Идея сохранения гибкости в решениях состоит не в том, чтобы откладывать решения, а в том, чтобы мы не принимали его преждевременно. Решение означает выбор одного пути действия из многих; оно закрывает путь другим альтернативам.

Насколько совместима необходимость принятия решения с необходимостью развивать гибкие системы, жизнеспособные при самых различных альтернативных обстоятельствах? Ответ заключается в том, что гибкая система не включает все альтернативы путем их простого сложения. Это простейшее из возможных их сочетаний. Из-за бюджетных ограничений, даже если выбираем для каждого альтернативного события один тип системы оружия, мы, вводя его в нашу совокупность систем, автоматически жертвуем некоторым количеством единиц других систем оружия. Система, которая будет удовлетворительно решать свои задачи в различных обстоятельствах, хороша именно потому, что она дает нам возможность действовать в определенных обстоятельствах, не жертвуя чрезмерно своей эффективностью в случае иных событий. Она будет хороша, например, если дает нам возможность действовать в различных обстоятельствах и вместе с тем исключит необходимость создания какой-либо специальной системы. В нашем списке этим свойством обладают системы, которые можно многократно использовать с одной и той же целью.

На рис. 7.3 перечислены различные виды стратегических бомбардировочных систем, одни из которых состоят из самолетов одного типа, другие представляют собой совокупность различных типов бомбардировщиков, каждый из которых может использоваться в различном диапазоне условий, а третьи состоят из многоцелевых бомбардировщиков. Выбирая между этими бомбардировочными силами, важно рассмотреть их характеристики во всех представляющих интерес обстоятельствах, а не только в каком-нибудь одном. Это означает, что мы должны рассматривать не только ожидаемый вариант, но и возможность использования его в непредвиденных обстоятельствах, от последствий которых мы хотим застраховаться. Это означает также, что недостаточно страховаться только на случай возникновения непредвиденных обстоятельств - даже когда мы рассматриваем систему оружия, которая в первую очередь была задумана как средство страховки, - ибо могут быть и альтернативные средства. Всегда полезно задать вопрос, не могут ли некоторые из этих страховочных средств быть использованы в других, вполне вероятных обстоятельствах. Таким образом, существует взаимосвязь между целью страховки и другими целями. Предположим, что у нас есть две системы, которые одинаково хороши, когда они действуют с территории Соединенных Штатов, но одна из них гораздо лучше другой в предположении, что Канада остается нашим союзником. Очевидно, что вторая система будет предпочтительнее, если у нас нет стопроцентной уверенности в том, что мы лишимся всех наших союзников. Наш выбор будет еще очевиднее, если эти системы будут обладать характеристиками, свойственными двум последним системам из показанных на рис. 7.3.

Обратимся теперь к двум другим из упоминавшихся выше событий. Рассмотрим случай, когда первый удар наносит противник и когда первый удар наносим мы. Многие полагают первый случай более вероятным, другие настроены более оптимистично. В любом случае ясно, что мы далеки от уверенности. Мы видели раньше, что системы, которые выглядят вполне удовлетворительными, в случае первого удара противника (предположим, по нашим союзникам) могут быть непригодными для действий в других условиях. Создание системы, которая хорошо выполняет свою задачу в этих обоих случаях, приобретает, таким образом, большое значение. Такая система может, например, предупредить существенный ущерб нашему обществу, если мы нанесем ответный удар неповрежденными стратегическими силами при нападении противника на наших союзников. В любом случае противнику будет ясно, что, даже если он нанесет удар непосредственно по нашим стратегическим силам, его собственные военные и гражданские объекты могут быть разрушены. Такая система является надежным средством сдерживания от нападения на Соединенные Штаты. Она может обеспечить некоторую гарантию и на тот случай, если сдерживание окажется безуспешным. С другой стороны, как указывалось ранее, способность к предупреждению неожиданностей повышает надежность политики сдерживания.

Описанная система обладает преимуществом перед другими системами, показанными на рис. 7.3 и описанными ранее. Но такое преимущество не создается случайно, оно является следствием тщательной разработки.

Работа по созданию таких многоцелевых систем требует изобретательности в построении элементов системы, системы в целом и принципов ее использования. Такая изобретательность полезна, даже если речь идет только о небольших системах, о которых мы привыкли думать как об элементах другой, большей по масштабам, системы. Обычная математическая теория полезности предполагает наличие законченной иерархии предпочтительности. Весьма сомнительно, однако, чтобы этот постулат был реалистичным или хотя бы имел какой-то смысл, будучи применен к отдельным лицам; еще менее он применим к целым нациям. Сомнительно, в частности, что у нас есть средства для сопоставления каждой из двух выбранных наугад сложных проблем национальной обороны. В некоторых случаях мы просто не знаем, предпочитаем ли мы одну или другую стратегию или остаемся безразличными.

С другой стороны, возможны некоторые частичные иерархии предпочтительности, и в ходе изучения систем мы можем расширять их по мере того, как увеличиваются наши знания о предложенных системах, а также по мере того, как мы развиваем более объемлющие критерии, и, самое главное, как мы разрабатываем пути действия, которые обладают преимуществами по сравнению с рассмотренными ранее. Схемы предпочтительности всегда неполны и все время развиваются по мере накопления информации о располагаемых альтернативах и целях наших действий.

Приняв во внимание широкие пределы неопределенностей и другие трудности, описанные ранее в этой главе, можно задать вопрос: возможно ли, если только это не будет делом необычайной удачи, создать систему, малую или большую, которая была бы преимущественной по отношению к ее многим миллионам альтернатив?

Если этот вопрос предполагает возможность нахождения оптимума, в смысле наилучшего из возможных, то это вопрос не по существу.

Речь идет о создании чего-то лучшего. И здесь трудности наших проблем в некотором роде превращаются в преиму­щества.

Решения, принятые для многих из важных проблем, могут быть неудовлетворительными. В этом не будет ничего удивительного, если вспомнить о рассмотренных нами трудностях, вызванных быстрым и непрерывным развитием современного вооружения. Последствия этих изменений сложны, трудно понимаемы и с еще большим трудом поддаются учету в практике. Организации, принимающие решения и претворяющие их в жизнь, должны быть большими, чтобы справиться со всеми деталями исполняемых ими больших программ. Но такие организации, как мы отмечали ранее, при рассмотрении возможности использования противником неоптимальной стратегии проявляют значительную инертность. Это справедливо для обеих сторон. Существующие программы могут отставать от жизни. Стратегии могут быть инертными. Поэтому для изобретательного человека, занимающегося созданием систем и в значительной степени освобожденного от деталей ежедневной работы, существует возможность изучить обширные последствия надвигающихся технических и политических изменений.

Даже если анализ систем и не может определить идеальное «лучшее» (а определение понятия «наилучшего возможного» сталкивается с трудностями, аналогичными тем, которые препятствуют определению «наихудшего возможного»), он полезен, если сможет найти систему и обосновать, что она отчетливо лучше, чем те, которые были бы приняты в других случаях. А то, что это возможно, анализ систем уже показал.

МЕТОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ

Э. Квейд

Введение

Давать рекомендации по методам анализа систем не легко. Теории, откуда можно было бы почерпнуть указания, у нас нет. Этого следовало ожидать, ибо анализ систем еще более молодая наука, чем исследование операций. История учит нас, что на разработку хорошей теории в любой области необходимо время, ее нельзя создать с первой попытки.

Внимание практика, когда он обращается к методам исследований, сосредоточено главным образом на разработке математических приемов решения некоторых конкретных задач, что характерно для исследований операций, а не на создании основ теории решения широких проблем, свойственных военному планированию. Внимание к методам и техническим приемам обычно ведет к успеху. Обработка моделей, с учетом многих переменных, упрощается, и прежние трудности вычислений в исследовании операций теперь преодолеваются легко. Однако проблемы философского порядка, с которыми встречаются при доказательстве пригодности модели, при разработке схемы анализа в условиях неопределенностей или при выборе подходящего критерия, представляют значительно большие трудности. Поэтому многие важные и полезные математические методы исследования операций в книге будут рассмотрены весьма поверхностно, хотя гл. 13 дает определенное представление о природе и ограничениях этих методов. Главное внимание будет уделено основным концепциям и толкованию принципов анализа систем, т. е. именно тем областям, где как исследователь, так и заказчик склонны чаще всего совершать ошибки.

Когда мы готовились к изложению основ анализа систем, казалось очевидным, что сначала следует изучить результаты уже проведенных по заданиям военных руководителей исследований и на основе анализа лучших работ выявить общие принципы и методы. Другими словами, мы хотели выделить идеи, которые ведут к успеху анализа. Эти попытки не увенчались успехом. Или примеров было слишком мало, или мы не проявили достаточной настойчивости, или, что теперь представляется наиболее вероятным, отсутствовало единое понимание идей. Трудно было даже решить, что считать хорошим, а что плохим.

Казалось, остался один путь - обратиться к науке. Часто спорят, можно ли исследование операций считать наукой, так как якобы их цели совершенно различны. Цели науки - выявление истины и лучшее понимание окружающего нас мира. Цели исследования операций сводятся к поиску более эффективных средств воздействия на окружающий мир, даже если для этого не требуется глубокого понимания сути явлений. Исследование операций редко занимается задачами понимания или прогнозирования процессов[68].

Имеются также некоторые различия в методах науки и исследования операций.

«Истинный ученый и специалист по исследованию операций стремятся использовать средства, называемые иногда математическими моделями исследуемого процесса. Однако для ученого такая модель является частью твердо установленной области научных знаний, а в исследовании операций модель носит временный характер и используется как средство для приближенного понимания. Другими словами, даже если наука и не располагает обоснованной теорией рассматриваемого явления, исследование операций позволяет построить его модель. Структура и входные величины модели могут не иметь другого обоснования, кроме интуиции и личного опыта исследователя или суждений специалиста по данному вопросу. По мере накопления экспериментальных данных исследователь операции готов отказаться от своей начальной модели и создать другую, лучшую модель. Такая последовательность решений, диктуемая чисто прагматическим подходом, является, в сущности, процессом последовательных приближений. С этих позиций исследование операций по сути своей близко к медицине, инженерному делу и большей части общественных наук.

Из такого сравнения исследования операций и точных наук становится очевидным, что исследование операций может уступать им в точности, но не в научном характере своих методов»[69].

В исследовании операций стремятся использовать научные методы. Это означает, в сущности, приверженность традициям. Научные традиции заключаются в том, что: 1) результат является следствием процесса, который может воспроизвести другой ученый и получить тот же самый результат; 2) все исходные данные, вычисления, допущения, оценки выражены точно и доступны для проверки и критики; 3) методы объективны, их выводы не зависят от личности, репутации или частных интересов; там, где это возможно, они выражены в количественной форме и подтверждены экспериментом.

Однако для исследования операций, как и для анализа систем, это все еще остается недостижимой целью.

Инженерное искусство

Анализ систем в еще большей степени, чем исследование операций, ближе к инженерному искусству, чем к точным наукам. Чтобы уяснить различие между ними, достаточно сказать, что наука выявляет природу вещей, а инженерное искусство использует результаты, добытые наукой, для создания более дешевых и лучших по качеству предметов.

Между инженерными задачами, задачами анализа военных систем или проблемами исследования операций помимо определенного сходства существует также существенное различие. Однако это, скорее, количественная, чем качественная разница. Для анализа военных систем характерны следующие качества:

1) Имеется относительно большое количество факторов, которые можно только оценить, но не измерить или проверить на практике. Рассмотрим в качестве примера задачу выбора состава комплекта запасного имущества для тактического бомбардировщика. В состав такого комплекта войдут инструменты, оборудование и запасные части, доставляемые по воздуху в расположение строевых частей. Среди множества факторов, определяющих состав комплекта, конструктор должен учитывать также характер военных действий, в которых может участвовать бомбардировщик. Однако характер будущей войны - это подлинно неопределенный фактор, его невозможно проверить экспериментом.

2) Если даже можно провести определенные измерения в процессе войсковых или полигонных испытаний, то эти данные, вероятнее всего, будут коренным образом отличаться от результатов, полученных в реальных боевых условиях.

Обратимся снова к задаче создания запасного комплекта самолета. Потребности в запасных частях в мирное время не обязательно будут совпадать с потребностями в них во время войны, для удовлетворения которых и создается комплект.

3) Период времени, после которого ответ уже не представляет никакой практической ценности, как правило, очень мал.

В наши дни оружие стареет очень быстро. Если мы истратим много времени на испытания или на обоснование требований к нашему комплекту, то мы рискуем получить ответ тогда, когда он будет бесполезен.

Сроки чрезвычайно важны для инженера, однако ограничения по срокам могут быть различными. Для ученого, занятого чистой наукой, фактор времени не имеет особого значения. Его задача - получить абсолютно достоверный результат. На это он может затратить столько времени, сколько сочтет нужным. Исследователь военных проблем чаще всего обязан представить возможно лучший результат к заданному сроку.

4) Экспериментальная проверка результатов исследования обычно невозможна. Вероятнее всего, разрабатываемый нами комплект устареет до начала войны, ибо будет создан новый, более современный самолет со своим запасным комплектом, и мы никогда не узнаем, насколько хорош или плох был первый комплект.

5) Наибольшие трудности вызывает концепция ценности. Военный анализ, как и инженерное искусство, имеет целью оказание конкретной помощи в определенных действиях. В то же время, в отличие от большей части инженерных задач, определение целей действий, объема затрат и критериев оценки представляет большие трудности.

6) В анализе военных проблем, в отличие от анализа в гражданских областях, решающую роль играет тесная взаимозависимость между целями, альтернативами и стоимостью наших действий и действий противника, а установление взаимной связи между нашими собственными действиями, их целями и стоимостью играет относительно меньшую роль. Хотя необходимость исследования конфликтных ситуаций не обязательно представляет дополнительные трудности, это вводит дополнительную серию неопределенностей и значительно усложняет анализ.

Имеются также и другие, менее существенные различия.

Прежде всего, анализ систем - это инженерное искус­ство на высшем уровне; это можно показать на следующем примере. Инженер-химик, создавая рецепт оптического стекла, использует последние достижения химии; конструктор оптической системы рассчитывает объектив фотоаппарата на основе законов оптики, учитывая методы производства объективов и возможности, предоставляемые современным уровнем разработки составов для оптических стекол; конструктор фотоаппарата разрабатывает проект с учетом множества различных факторов, включая и возможный результат работы конструктора объектива; конструктор самолета создает проект самолета-разведчика, основываясь, среди прочих данных, на своем представлении о возможностях конструктора фотоаппарата; специалист по анализу систем разрабатывает разведывательную систему, основываясь на возможных результатах работы авиаконструктора. Естественно, между всеми участниками этого про­цесса должна быть тесная связь сверху вниз и снизу вверх.

Анализ военных систем может отличаться от обычной инженерной разработки прежде всего своей громадной ответственностью, скудностью и малой достоверностью исходных данных и необычной трудностью определения системы ценностей, пригодной для каждого конкретного случая. Однако не следует преувеличивать эти трудности, они, скорее, количественные, а не качественные. Все они в той или иной мере свойственны любой инженерной задаче, даже задаче постройки собачьей будки.

Вероятно, еще никто и никогда не пытался прочитать серию лекций тем, на кого работают инженеры, строители, механики или химики. Хотя вполне возможно представить полезность таких учебных курсов; важно, что их нет или они чрезвычайно редки.

Если муниципалитет приглашает инженера для проек­тирования моста, то его работу, возможно, проверит другой инженер. Однако «отцы города», изучая представленный проект, не исходят из предположения, что мост может развалиться. Они полагают, с большим или меньшим основанием, что строительство мостов - это уже хорошо изученная область и дипломированный инженер в этой области обладает знаниями, неизмеримо превышающими их собственные. Соответственно они доверяют архитектору и знают, что увеличение высоты моста, допустимой нагрузки, степени безопасности и срока его существования невозможно без увеличения его стоимости.

Компромиссы между этими параметрами ценности могут, в принципе, интересовать «отцов города», и в отдельных случаях они действительно их интересуют. Однако в подавляющем большинстве случаев среди них не найдется человека, способного или желающего взять на себя ответственность за глубокое обоснование этих вопросов. В то же время в проблемах создания оборонных систем, затрагивающих интересы всей страны, нельзя полагаться на чей-то опыт, поскольку такого опыта в сущности нет. Компромиссы между различными, имеющими высокую ценность факторами имеют очень большое значение для всей страны, и за них должны нести прямую ответственность высшие чиновники правительства. Даже в простейшем случае постройки моста имеется целый ряд решений, от которых могут уклониться «отцы города». Они должны учитывать требования жителей и оценивать возможности роста горо­да, т. е. принимать те решения, в которых инженер-строитель не может быть компетентным

8.3. Методологические вопросы анализа систем

Анализ систем, особенно в виде, используемом в подготовке военных решений, является в значительной мере искусством. Обучение в некоторой степени способствует овладению искусством, но для этого недостаточно усвоить набор жестких правил, которым можно следовать механически. Поэтому в анализе систем мы должны делать то, что считаем правильным, но что нельзя строго обосновать. Справедливость наших действий нельзя подтвердить и в будущем, так как результаты анализа никогда невозможно будет проверить на практике. Мы также вынуждены использовать в качестве исходных данных множество весьма неопределенных факторов, основанных на суждениях людей, и должны давать ответы, которые сами послужат основой для других суждений. Конечно, всегда, когда возможно, эти суждения дополняются логическим и количественным анализом, но, тем не менее, они всегда остаются только суждениями.

В действительности, как анализ систем, так и исследование операций в значительной своей части являются очень полезным средством для решения проблем в таких областях, как национальная безопасность, где не существует общепринятых теоретических основ, хотя бы потому, что обе эти дисциплины позволяют вести систематический и эффективный анализ вместо случайного и бездумного использования оценок специалистов в разных областях. Сущность методов обеих дисциплин заключается в построении «модели» рассматриваемой проблемы. Такая модель, будь то игра, программа электронно-вычислительной машины или военно-политический сценарий, дает точную структуру проблемы и единство .терминов, что служит средством связи, и взаимопонимания между участниками анализа и, кроме того, вводя обратную связь (например, действия противника в военных играх), позволяет соответствующим специалистам (экспертам) получить более ясное представление о сущности рассматриваемой проблемы.

Однако между исследованием операций и тем, что мы понимаем под анализом систем, есть также существенная разница. Для большей ясности рассмотрим то, что можно считать типичной задачей исследования операций. Хотя обычно существует несколько источников ресурсов, из которых производят выбор, задачу (вводя определенные предположения) обычно можно свести к виду, где будет только одна зависимая переменная, называемая критерием или мерой ценности (часто денежная стоимость), по которой следует провести оптимизацию, вводя ряд ограничений. Соотношение между зависимой переменной и переменными ресурса выражается математически, что позволяет находить компромиссы между ресурсами. С другой стороны, типичная проблема анализа систем заключается часто в том, чтобы определить, что же собственно является проблемой? Часто бывает трудно сформулировать критерий, ибо может быть не одна цель, а несколько согласованных или противоречивых целей действий. Иногда требуется определить компромиссы не только между ресурсами, но и между целями. Более того, бывает невозможно описать связь между целями и ресурсами в виде известных математических функций или выразить их в численном виде или графически. Так как нет средств выражения соотношения между этими классами переменных, единственным источником для исследования компромиссов остаются суждениям интуиция экспертов. В анализе систем эти суждения, естественно, служат дополнением к суждениям, свойственным даже простейшим задачам исследования операций, например суждению о принципах самой проблемы. Чтобы еще больше подчеркнуть разницу между исследованием операций и анализом систем, приведем цитату из одного отчета по анализу военной проблемы:

«Участников просили распространить свой опыт и образ мышления на неопределенный период в будущем, где формальные доктрины либо не содержат указаний или содержат их очень мало и где концепции будущей войны не должны обязательно быть связаны с современными видами организаций, оружием или бюджетом. Тем самым работа этой группы не была исследованием операций. Были представлены и рассмотрены концепции и гипотезы, которые нельзя было подтвердить фактами или цифрами или исследовать на основе опыта или эксперимента просто потому, что необходимых данных не существует». Еще одна цитата из другого источника: «Постановка целей операций и проведение действий на основе рекомендаций по существу не входят в сферу деятельности исследователя операций, а фактически являются граничными условиями, наложенными на свободу его действий»[70].

Хотя подобная деятельность выходит за рамки исследования операций, она является неотъемлемой частью анализа систем.

Отсюда очевидно, что анализ, выполняемый в интересах военных руководителей на уровне национальной политики, коренным образом отличается от традиционного представления об исследовании операций.

Один из специалистов по анализу систем выразил эту мысль следующим образом:

«Традиционная постановка задачи исследования операций заключается в максимизации одного или нескольких результатов при определенном объеме затрат или минимизации затрат, необходимых для достижения определенного результата. Эта формулировка справедлива, но не достаточна. На уровне национальной политики основная задача анализа систем заключается в исследовании взаимодействия между средствами и результатами. Подобное взаимодействие выражается в том, что-то, что является целями с одной точки зрения, является средствами с другой. То, что целесообразно сделать, часто зависит от того, что возможно сделать, или от эффективности наличных средств, и любая из предполагаемых целей является, вероятнее всего, только одной в ряду альтернативных путей решения задач еще более высокого уровня»[71]

1. Цель (или цели). Анализ систем производят главным образом для того, чтобы предложить определенный курс действий или хотя бы оказать помощь при его выборе. Эти действия должны иметь определенную направленность или цель. Курс действий или стратегия, силы или материальная часть исследуются, сравниваются и выбираются исходя из того, с какими затратами они могут обеспечить достижение поставленной цели.

2. Альтернативы. Альтернативы представляют собой средства достижения цели. Они не обязательно должны быть взаимозаменяемыми или выполнять одинаковые действия.

3- Стоимость. Каждое альтернативное средство достижения цели использует определенные ресурсы, которые поэтому не могут быть использованы для решения других задач.

4. Модель (или модели) служит отображением исследуемой ситуации и строится для того, чтобы определить стоимость и характеристики каждой альтернативы. Модель отражает в идеализированной форме характерные свойства ситуации с помощью разнообразных средств, начиная от серии математических выражений или программ электронно-вычислительных машин до идеализированного описания ситуации, где суждения будут единственным средством оценки последствий выбора.

5. Критерий - это правило, или норма, по которому можно оказать предпочтение одной из альтернатив. Критерий представляет собой средство для выражения стоимости и эффективности при определении относительной ценности альтернатив.

В литературе по исследованию операций часто встречается определение, что анализ проблем в интересах руководителя представляет собой не что иное, как «научный метод» решения задач, находящихся за пределами чистой науки. Хотя, очевидно, не существует какого-то единственного метода, который можно было бы определить как «научный метод», но под этим понятием обычно подразумевают, что анализ должен включать в себя следующие этапы.

Постановка задачи - определение существа проблемы выявление целей и определение границ задачи.

Поиск - сбор необходимых сведений, определение альтернативных средств достижения поставленных целей.

Толкование - построение модели и ее использование для исследования результатов применения альтернативных средств, обычно путем оценки их стоимости и характе­ристик.

Рекомендация - определение предпочтительной альтернативы или курса действий, что может представлять собой сочетание характерных свойств рассмотренных альтернатив или их модификация, необходимых для учета факторов, не принятых во внимание на ранних этапах исследования.

Подтверждение - экспериментальная проверка рекомендации.

Анализ систем всегда включает в себя первые четыре этапа, но последний этап часто бывают вынуждены опустить. Для военных проблем реальный эксперимент, если не считать псевдоэкспериментов типа игр, вообще невозможен. В приведенных ниже четырех разделах рассмотрены методы исследования анализа систем в соответствии с указанными выше четырьмя этапами анализа. Многие методы анализа систем рассмотрены также и в других главах. Так, построение моделей, например, рассмотрено в гл. 4, игры - в гл. 5, а методы учета действий противника - в гл. 12. В настоящей главе во многом повторяется материал, изложенный в предыдущих главах, не только для того, чтобы подчеркнуть значение отдельных положений, но и для того, чтобы сохранить соответствующую перспективу.

Постановка задачи. В постановке задачи пытаются четко определить содержание проблемы, установить границы ее решения, выявить основные факторы, влияющие на ход рассматриваемого процесса, и определить отношение между ними. Эти отношения могут быть в высшей степени предположительными, поскольку экспериментальные данные могут отсутствовать, однако они позволяют внести ясность в логическую схему анализа.

В сущности, этот начальный этап анализа является самым важным. Рассмотрение задачи с различных точек зрения и уточнение граничных условий позволяет выявить характер (уникальный или тривиальный) задачи и определить возможные пути ее решения. Слишком часто случается, что исследователь принимает за основу первоначальную формулировку проблемы в том виде, как она была поставлена заказчиком, а затем начинает строить модели и собирать информацию, не давая себе труда подумать, какую помощь в принятии решений может принести полученный ответ. В действительности же, поскольку проблема относится к будущему, основная работа может состоять в том, чтобы определить возможную цель решений руководителя[72]. Так как результаты исследования системы могут привести к серьезным изменениям не только в образе действий руководителя, но и в самих целях таких действий, было бы слишком неосторожно принять точку зрения потребителя или заказчика па содержание задачи без критического рассмотрения.

Здесь уместна аналогия с медицинской практикой. Доктор никогда не может игнорировать описание больным симптомов его болезни. Однако он не может позволить, чтобы мнение больного возобладало над его собственным профессиональным диагнозом. Но такая аналогия не может быть полностью справедливой, ибо бизнесмен или военачальник обычно знают больше, чем кто-либо другой, о задачах и основных трудностях своей деятельности.

Каким образом, однако, исследователь может убедиться в том, что его формулировка задачи является наилучшей? Только в результате анализа. Сам процесс постановки задачи должен стать предметом исследования. Специалист по анализу систем всегда имеет определенное представле­ние о возможных путях решения задачи. В противном случае он просто не мог бы над ней работать, ибо его анализ был бы тогда чрезмерно формальным и абстрактным. На этом начальном этапе исследователь в сущности пытается решать проблемы до того, как установит факты. Но эта попытка дает ему основу для лучшей формулировки проблемы.

Рассмотрим один из возможных путей подхода исследователя к постановке задачи. Возьмем, например, случай выбора критерия оценки. Дело в том, что заранее почти невозможно принять хороший критерий. Реальный путь заключается в том, чтобы принять сначала весьма грубую шкалу ценностей, посмотреть, к каким решениям они приведут, и, если решения противоречат здравому смыслу, принять другую меру ценности. Представим, например, исследователя, который хочет сбросить вес и думает выбрать оптимальную диету методом линейного программирования. Он решил, что наилучшим критерием выбора диеты будет максимум объема питательных веществ при заданной норме их калорийности. Он ставит свою модель на машину, проводит расчет и получает ответ: арбуз. Он видит, что лучше принять за критерий сухой вес, чтобы исключить воду. Проделав это, он получает ответ; бульонный кубик, состоящий в основном из соли. Поскольку это не очень съедобно и может быть вредно для здоровья, ему придется сделать другой выбор, и, продолжая подобным образом, он в конце концов может найти приемлемый критерий отбора.

Сама задача также не остается неизменной. Улучшение понимания проблемы и возможностей ее развития поведет к уточнению постановки задачи. Прежде всего уже первые попытки постановки задачи могут привести к выявлению одного или нескольких путей ее решения. По мере развития исследований эти первоначальные идеи будут обогащаться и развиваться. Каждая гипотеза ведет к определенным результатам - она показывает направление поиска. Окончательная формулировка выводов и рекомендаций обычно основана на фактах, неизвестных исследователю в начале работы. Часто приходится отказываться от первоначальных гипотез и рассматривать совершенно новые. Составить себе представление о возможном решении проблемы на ранних этапах исследования не будет ошибкой. Опасность состоит в нежелании отказаться от первого варианта решения перед лицом новых фактов.

Процесс анализа есть процесс последовательного приближения. Он состоит из повторных циклов уточнения постановки задачи выбора целей, определения альтернативных систем, накопления данных, построения модели, сравнений стоимости и эффективности, нового уточнения постановки задачи и т. д. На рис. 8.1 показан процесс анализа систем как процесс последовательных приближений. Раз­личные этапы показаны в виде одного цикла. Приблизительное решение, которое мы получаем в конце первого цикла, дает нам возможность лучше поставить задачи в начале второго цикла. Таким образом, в сущности, невозможно точно определить задачу исследований, прежде чем она будет решена, или, другими словами, окончательная постановка задачи должна быть дана одновременно с получением окончательного ответа.

Характер процесса анализа систем как процесса последовательных приближений проявляется также в проблеме выбора целей. Невозможно правильно выбрать цели, не имея представления о необходимых затратах и о препятствиях на пути достижения цели. Однако такую информацию можно получить только в результате анализа.

Обычная ошибка заключается в том, что считают цели независимыми от возможностей их достижения. Однако существуют убедительные доказательства того, что цели в конечном счете чаще бывают результатом возможностей, предоставляемых альтернативами, чем причиной создания подобных альтернатив. Дело в том, что только часть послед­ствий различных целей действий можно представить себе без специального анализа.

Военный анализ чаще всего проводится в условиях недостаточности информации о целях, критериях и категориях приоритета. Официальная формулировка национальных целей на высшем уровне, вероятней всего, или отсутствует, или выражена столь неопределенно, что не может оказать существенной помощи. В результате выдвигается идея субоптимизации, т. е. выбирают промежуточные дели и критерии для решения проблем, которые логически совпадают и являются в некотором смысле приближенным выражением проблем более высокого уровня. В условиях ограничений по времени и в рабочей силе субоптимизация будет единственно возможным подходом к решению таких проблем. Например, рекомендации по выбору определенной системы противоракетного оружия можно сделать, оценив ее возможности перехвата и уничтожения ракеты противника. Это может служить заменой задачи более высокого уровня - задачи уменьшения числа ядерных боеголовок, достигших своей цели на нашей территории. Будет ли это способствовать решению задачи еще более высокого уровня - задачи уменьшения потерь населения и разрушения материальных ценностей в случае возникновения войны, - это еще следует изучить.

Хотя многие из наиболее ценных примеров анализа систем были выполнены на основе субоптимизации, она сама по себе недостаточна и не является лучшим выходом из затруднений. В результате анализа иногда можно исключить, выявить и согласовать цели различного уровня действий.

Очень часто система может иметь несколько целей. Например, «сделать возникновение войны маловероятным, а если она разразится, то ограничить наши потери и достигнуть благоприятного военного и политического решения». Для выбора системы иногда необходимо найти метод для сравнения относительного значения конкурирующих целей. Как мы можем выбрать одну-единственную цель? Иногда целесообразно исследовать каждую из возможных целей, чтобы выяснить, не служат ли они средством достижения других целей; если это так, то такую цель можно исключить. В другом случае можно проверить связи между альтернативами и целями действий. Если окажется, что выбор одной из целей не влияет на выбор альтернатив, то такую цель также можно исключить.

В качестве одного из методов определения целей можно составить перечень альтернатив и просить человека, который должен действовать на основе результатов анализа, указать на те альтернативы, которые он согласен принять к исполнению, если анализ укажет на их оптимальность.

Если цели противоречат друг другу, т. е. если имеются разногласия по определению целей, или если человек сам не знает своих целей, тогда следует попытаться выявить цели более высокого уровня, по которым имеется общее согласие. В этом случае можно будет либо провести анализ применительно к целям этого уровня, либо проверить совпадение первоначальных целей с согласованными целями высшего уровня и сделать соответствующий выбор. Единственное, чего нельзя делать, это создавать из различ­ных целей некую групповую цель путем определения относительного значения (веса) каждой из них. Практическую нелепость подобного пути можно теоретически доказать. Если, в конце концов, все попытки уменьшить число целей закончатся неудачей, то можно рекомендовать вести анализ отдельно для каждой цели.

Характерным для анализа систем является то, что решение часто представляет собой серию компромиссов, стремящихся уравновесить и там, где это возможно, логически согласовать противоречивые цели и меры ценности. Важнее правильно выбрать цели, чем альтернативы.

Неправильный выбор цели означает неправильную постановку задачи. Неправильный выбор альтернативы может означать только выбор не самой лучшей из систем. Часто приходится удовлетворяться демонстрацией того, что предлагаемые действия в самом деле идут в нужном направлении. Это все, чего иногда можно добиться.

Для выбора альтернатив еще недостаточно установить, какие из них ведут к намеченной цели. Необходимо еще сравнить их по единому критерию. Предположим, что пра­вилом для выбора альтернатив (альтернативы) будет решение задачи при минимальной стоимости или затратах ресурсов[73].

Для выбора критерия Ч. Хитч первым предложил два следующих правила:

1) критерии, используемые для решения задач низшего уровня, должны логически совпадать с критериями, используемыми на следующем, более высоком уровне;

2) чтобы критерии вели к разумному результату, необходимо исключить возможность наложения на них повторных ограничений.

В качестве примера использования первого правила рассмотрим задачу выбора числа мест для стоянки автомобилей при парке отдыха. Для лиц, в чьем ведении находится эта стоянка, она будет заключаться в получении максимального дохода от стоянки. Но этот критерий может противоречить стремлению дирекции парка получить максимальный доход от парка в целом. Сокращение площади стоянки, даже если некоторая часть посетителей не сможет ею воспользоваться из-за отсутствия мест, может дать существенную экономию в стоимости земли и оплате обслуживающего персонала и тем самым позволит увеличить общий доход от стоянки. Однако уменьшение числа посетителей из-за того, что они не нашли места для стоянки машин и были вынуждены уехать в другое место, может привести к значительным потерям дохода всего парка. Политика[74], удовлетворяющая целям высшего уровня и тем самым лучшая политика для организации в целом, может заключаться в обеспечении места стоянки автомобилей всех посетителей или даже в ликвидации платы за стоянку.

Мы не можем, однако, знать заранее, что доход от стоянки будет мал по сравнению с доходом от всего парка. Если существует вероятность, что большая часть посетителей будет пользоваться личными машинами, тогда следует серьезно рассмотреть возможность повышения входной платы, замаскировав в нее стоимость стоянки автомашин.

Для иллюстрации второго правила мы можем взять любой критерий «отношения», где ограничения должны быть наложены для того, чтобы знаменатель дроби отличался от нуля.

Стоимость следует рассматривать как один из главных элементов выбора.

«Кроме того, в течение долгого времени в министерстве обороны существует тенденция формулировать военные требования в абсолютных величинах, не увязывая их со стоимостью. Однако военную эффективность, или военную ценность, любой данной системы оружия логически невозможно рассматривать изолированно. Ее следует рассматривать неразрывно со стоимостью, и в мире, где ресурсы всегда ограничены, следует одновременно рассматривать альтернативы для использования ресурсов. Значение военных требований можно осознать только тогда, когда определен размер выигрыша сравнительно с затратами. Таким образом, стоимость использованных ресурсов и военную ценность необходимо исследовать совместно»[75].

Более того, та стоимость, которую необходимо учитывать при выборе альтернатив, должна быть новой стоимостью, т. е. чистым приращением затрат ресурсов или «приращением стоимости», связанным с выбором данной альтернативы. Поскольку некоторые системы могут использовать технические средства, личный состав или вспомогательное оборудование, оставшееся от снятых с вооружения систем, то приращение стоимости будет меньше полной стоимости «изолированной» системы. При сравнении боевых возможностей объем затрат, необходимых для их создания, иногда можно оценить, предполагая, что стоимость различных систем не зависит от наличия других систем или других возможностей. В этом свете рассмотрим, например, сверхмощный авианосец ВМС. Если при анализе его ценности в условиях ограниченной войны не учесть его возможностей во всеобщей войне, то при его сравнении по критерию «стоимость-эффективность» с системой оружия, имеющей одноцелевое назначение, он будет несправедливо забракован.

Большое внимание следует уделить начальным условиям, т.е. тем предположениям, которые накладывают ограничения на поставленную задачу и устанавливают серию исходных данных для первой попытки решения. Это положение в корне отлично от положения эмпирических наук, где исследования начинают со сбора фактов, и ближе к положению, существующему в математике, где полезность результата в решении практических задач полностью зависит от исходных предположений. Такое же положение существует и в анализе систем, где для выработки правильных рекомендаций первостепенное значение имеет «качество» исходных предположений.

Даже в проблеме малого масштаба число учитываемых факторов следует уменьшить, чтобы свести ее к виду, допускающему реальную возможность решения. В анализе систем сложность «полной» проблемы часто далеко превышает компетенцию исследователя. Детально рассмотреть весь возможный диапазон альтернатив часто бывает невозможно. Однако значительное большинство из них, естественно, будет иметь относительно меньшее значение и поэтому их можно без ущерба опустить. Опасность заключается в том, что иногда опускают альтернативы лучше тех, которые оставляют для дальнейшего анализа. Число альтернатив должно быть ограничено, но только в результате предварительного анализа, а не волевым решением. Принятые ограничения нельзя считать окончательными. Возможно, что их придется изменить или отбросить, если в последующем будет установлено, что сам выбор ограничения определяет конечный результат анализа.

Некоторые проблемы можно упростить, выделив из них частные вопросы. Это можно сделать, когда одна группа переменных имеет относительно слабую связь с другими переменными, и поэтому ее можно рассматривать независимо. Как только проблема расчленена на элементы, что и является, собственно, одной из задач анализа, то часть из них можно подвергнуть дальнейшему рассмотрению, однако для некоторых элементов средств анализа может не быть. Для анализа таких элементов исследователь сможет пригласить эксперта, имеющего достаточный личный опыт в этой области и на «обдуманное» суждение которого он может положиться.

Обдуманное суждение отличается от обычного, или интуитивного, суждения тем, что логика, на которой оно основано, выражена совершенно четко. Оба эти вида суждений основаны на личном опыте и индивидуальной подготовке эксперта, однако когда логика выражена четко, тогда исследователь может создать собственное мнение на основе представленной информации. Суждения глубоко проникают во все стороны анализа систем - будь то суждения о преимуществах одной гипотезы относительно другой, или о продуктивности различных подходов, или об отборе фактов, имеющих отношение к данной проблеме. В идеальном случае все суждения следует рассматривать и учитывать одновременно.

Один из методологических аспектов исследования операций - его зависимость от суждений экспертов - привлекал ранее мало внимания. Только заменив скрытые формы использования суждений экспертов четкими научными методами, можно обеспечить объективность их заключений.

Обычно используют двух или более экспертов. Если они высказывают различные суждения, то существует ряд методов их согласования. Для отработки единого решения они могут сначала работать раздельно, а затем




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.