ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ Лекция 5. Принятие решений. Анализ и формирование целей системы
ТЕМА 3. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ Содержание 5 -ой лекции: 1. Определение и общая характеристика основных структурно логических элементов процесса принятие решений. 2. Анализ и формирование целей системы. 2
Как спроектировать, разработать и внедрить в производство сложный программный или технический комплекс? Какую выбрать стратегию и планы развития отрасли? Как и что нужно сделать, чтобы усовершенствовать деятельность фирмы? Как разработать и внедрить комплексную систему автоматизации предприятия? Ответы на подобные вопросы, несмотря на их различия, базируются на общих методах и приемах исследования систем в рамках теории принятия решений. В общем смысле теория принятия оптимальных решений представляет собой совокупность математических и численных методов, ориентированных на нахождение наилучших вариантов из множества альтернатив и позволяющих избежать их полного перебора. Теория принятия решений — область исследования, вовлекающая понятия и методы математики, статистики, экономики, менеджмента и психологии; изучает закономерности выбора людьми путей решения разного рода задач, а также исследует способы поиска наиболее выгодных из возможных решений. Различают нормативную теорию, которая описывает рациональный процесс принятия решения, и дескриптивную теорию, описывающую практику принятия решений. 3
Процесс решения любой проблемы в теории систем можно представить следующими основными структурно логическими элементами: 1. Цель или ряд целей, достижение которых будет означать, что проблема решена. 2. Средства, с помощью которых может быть достигнута цель. 3. Модель или модели, в которых с помощью некоторого языка (в том числе математики, формальной логики, обычного словесного, графического или машинного описания и т. п. ) отображает связь между целями, средствами и результатами. 4. Критерий или критерии, с помощью которых сопоставляются в каждом конкретном случае цели, затраты, результаты и отыскивается наиболее предпочтительное решение. 5. Принятие решения, реализация которого обеспечивает при заданных ограничениях достижение цели с наименьшими затратами средств. Дадим краткую характеристику элементов: 4
Степень структуризации проблемы в общей теории систем определяется тем, насколько хорошо выделены и осознаны указанные пять структурно-логических элементов. Именно от этого зависит возможность применения того или иного метода решения задач. Постановка цели является важнейшим этапом проведения любого исследования. Анализ проблем производства, совершенствование технологий бизнес процессов, внедрение автоматизированной системы управления предприятием все это начинается с четкого понимания цели работ. В теории систем цель определяется как желаемое состояние системы или результаты её деятельности. Независимо от специфики системы её цели всегда относятся к двум категориям стабилизации и развитию. Цели стабилизации направлены на сохранение достигнутого уровня развития и функционирования системы. Цели развития направлены на создание дополнительных ресурсов, которыми данная система не обладает, или достижение новых её состояний, к которым она стремится. 5
Процессу формирования (разработки) целей обычно предшествует составление сценария. Сценарий это качественное описание развития системы и её состояния в будущем для определённых, наиболее вероятных условий внешней среды. В сценарии шаг за шагом изложен наиболее вероятный ход событий. Это динамическая модель системы в будущем, составленная на основе прогнозов. Он дает возможность четко сформулировать цели деятельности, пути достижения этих целей. Функция выбора целей имеет двойственную природу. Цель выступает как конечный результат процесса, существующий в представлении человека. И вместе с тем, цель определяет способ и характер действий человека, направленных на получение конечного результата с наименьшими затратами средств. 6
Средства достижения цели это объективные предметы или действия, включенные в структуру целеполагающей деятельности и обеспечивающие получение отдельного результата. Важно подчеркнуть, что средством те или иные предметы являются не сами по себе, а лишь в результате вовлеченности в систему деятельности. Превращаясь в средства, предметы не теряют, вместе с тем, своей принадлежности к миру объектов, существующих независимо от человеческого сознания и включенных в закономерные причинные связи идеальной цели объективно реальным миром. Диалектика взаимоотношения цели и средства в том, что цель не только определяет тот или иной предмет как соответствующее ей средство, но и сама выступает как нечто содержательное, конкретное лишь в связи с отношением к средству. Неправильный выбор средств предполагает невозможность достижения цели. Ценность средства зависит не от его собственной природы, а от его причинной связи с целью. 7
Модель создается для изучения существенных свойств реальных систем (процессов) или управления ими. Модель огрубляет изображаемое и, как правило, отображает наиболее существенные стороны изучаемого объекта. При этом нужно следить, чтобы упрощения не препятствовали бы раскрытию сущности системы, не «обрубали» бы важных ее частей. Особенно широко применяется моделирование при анализе проблем и принятии решений в технике, экономике, экологии, а также других предметных областях. Это обусловлено в первую очередь тем, что проведение экспериментов на реальных объектах чрезвычайно затруднено, а в ряде случаев из за нежелательных последствий и потери времени практически невозможно. Моделирование, как метод научного исследования, выступает в качестве важного этапа решения практических проблем, который позволяет получить дополнительные сведения об интересующих системах, проверить предлагаемые варианты решений или отыскать новые варианты решений. 8
Крите рий (гр. kriterion — признак для суждения) — признак, основание, мерило оценки чего либо. Применительно к задачам принятия решений, критерий это правило, условие, по которому выделяется наиболее предпочтительный вариант из различных альтернативных вариантов решения, способов достижения поставленной цели - альтернатив. Критерий, как правило, выражается математически, что позволяет использовать количественные оценки сравниваемых вариантов и количественно обосновывать лучшие решения. Это значит, что вместо субъективного и достаточно размытого выражения типа «этот вариант лучше двух других» , можно заявить, что, например, «вариант X лучше варианта Y на 20%, а варианта Z на 25%» и дать такому заявлению аргументированное обоснование в виде математической формулы. Наряду с критерием часто используется еще один термин «показатель» . Показателем называют свойство объекта (процесса), который должен быть количественно измеряем. Также говорят, что показатель есть характеристика, количественное выражение которой может показать насколько достигнута та или иная цель, насколько ярко выражено то или иное свойство. 9
Измерительные шкалы Любое исследование (анализ) начинается с того, что выделяют показатели и фиксируют их, как правило, при помощи чисел. Для оценки показателей используют правила измерительные операции. Измерительная операция для конкретного показателя связывается с измерительной шкалой. Шкалы разделяют на метрические (если есть или может быть установлена единица измерения) и неметрические (если единицы измерения не могут быть установлены). Определение того, в какой шкале измеряются показатели, является ключевым моментом анализа данных: выбор метода зависит от шкалы. Номинативная шкала (номинальная шкала или шкала наименований) определяет, что разные свойства или признаки отличаются друг от друга, но не подразумевает каких либо количественных операций с ними. Например, цвет волос: черный, рыжий, коричневый и т. п. Эта шкала неметрическая. Самая простая номинативная шкала называется дихотомической (измеряемые признаки можно кодировать любыми двумя, отличающимися друг от друга, символами). Например: пол (1 -мужской, 2 -женский). 1. 10
Порядковая (ранговая, ординарная) шкала располагает измерительные признаки по рангу – от самого большого до самого маленького или наоборот. Эта шкала также относится к неметрической. При кодировании порядковых переменных им можно приписывать любые цифры (коды), но в этих кодах обязательно должен сохраняться порядок, т. е. каждая последующая цифра должна быть больше (или меньше) предыдущей. Порядковая шкала может быть прямой или обратной. Например, оценки студентов – обратная шкала. 3. Шкала интервалов (метрическая шкала) показывает, что каждое из возможных значений измеренных величин отстоит от ближайшего на равном расстоянии. При работе с этой шкалой измеряемому свойству или предмету присваивается число, равное количеству единиц измерения, пропорциональное выраженности измеряемого свойства. Особенность интервальной шкалы – произвольность выбора нулевой точки: ноль вовсе не соответствует полному отсутствию измеряемого свойства. 4. Шкала отношений (метрическая шкала). К этой шкале относятся все интервальные переменные, которые имеют абсолютную нулевую точку, соответствующую полному отсутствию выраженности измеряемого свойства. Например: измерения роста, веса, времени выполнения задачи, времени реакции и т. д. 2. 11
Часто термин «критерий» используется также для обозначения показателя, по значению которого сравниваются альтернативы, или наилучшего значения, которого добиваются. Например, сравнивая различные варианты производственных планов, можно использовать критерий (показатель) ожидаемых трудозатрат и выбирать тот план, для которого ожидаемые трудозатраты меньше. Критерий должен отвечать следующим основным требованиям: быть представительным, т. е. учитывать все главные стороны деятельности системы; быть чувствительным к изменению исследуемых параметров (показа телей), т. е. при их сравнительно малых изменениях меняться в ощутимых пределах; быть по возможности простым, если только простота не наносит ущерб точности; быть эффективным в статистическом смысле, те. должен обладать сравнительно небольшой дисперсией и, следовательно, определятся с достаточной достоверностью и точностью; быть мерой эффективности системы (надежности, производительности и экономичности). Желательно иметь единый критерий эффективности. 12
Решением в теории систем называется выбор одной пли нескольких альтернатив из множества возможных вариантов. Этот выбор осуществляется по некоторым критериям, которые позволяют оценивать альтернативы с точки зрения одной или нескольких целей. Для принятия решений необходимы: четко сформулированная цель; список альтернативных возможностей (стратегий); знание факторов, которые могут повлиять на последствия реализации выбранного варианта решения. Решение, принимаемое по единственному критерию, называется простым. Критерий простого решения может быть представлен системой, состоящей из целевой функции и комплекса ограничений. Наиболее важный тип решения оптимальное решение, т. е. наилучшее по заданному критерию. Решение, которое удовлетворяет ограничениям, но необязательно является наилучшим, называется допустимым решением. Решение, которое является допустимым, лучше других (по заданному критерию), но необязательно оптимальным, называется рациональным, т. е. разумным решением. Любое решение не является окончательным. Изменение условий и целей всегда могут поставить вопрос о корректировке принятого решения. Корректировка важна для успешного внедрения моделей в практику. Решение, принимаемое по нескольким, не сводным к одному критериям, называется сложным (многокритериальным). 13
2. АНАЛИЗ И ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛЕЙ СИСТЕМЫ Всякий трудовой процесс с участием человека предполагает наличие цели. Достижение определенной цели является содержанием и мерой эффективной деятельности людей вообще и управления, в частности. Цель управления это относящиеся к будущему, предполагаемое действующим субъектом управления желаемое состояние объекта управления и его отдельных предметов. Цели в своей основе объективны. В них отражаются объективные закономерности, требования законов экономического, экологического, социального, демографического и естественно технического развития. Цель заставляет человека думать. 14
В сложных проблемах формулировка и уточнение цели является задачей нетривиальной. Можно сформулировать цель в общем, например, «управлять предприятием» . Но подобная обобщенная формулировка не покажет, а чем же конкретно, с помощью чего и каким образом управлять? Грамотная постановка и представление цели позволяют не только получить достаточно четкое понимание процесса решения проблемы, но и увидеть этапы и средства достижения цели. Естественным и наиболее продуктивным путем определения целей является последовательная детализация и уточнение исходной общей формулировки. Широкое распространение получил метод, получивший название «дерево целей» . 15
ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ структурированная, построенная по иерархическому принципу (распределенная по уровням, ранжированная) совокупность целей экономической системы, программы, плана, в которой выделены: генеральная цель ("вершина дерева"); подчиненные ей подцели первого, второго и последующего уровней ("ветви дерева"). Название "дерево целей" связано с тем, что схематически представленная совокупность распределенных по уровням целей напоминает по виду перевернутое дерево. Пример "дерева целей": генеральная цель удовлетворение потребностей человека в пище; подцели первого уровня удовлетворение потребностей в белках, жирах, углеводах, витаминах; подцели второго уровня удовлетворение потребностей в хлебе, молоке, масле, овощах, фруктах и т. д. 16
См. также в других словарях: ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ — графическая схема, показывающая разбивку общих целей на подцели, последних на подцели следующего уровня и т. д. … (Финансовый словарь) ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ — развернутая, распределенная по уровням совокупность целей и задач экономической программы, построечная по логической схеме: "цели программы задачи, которые надо решить для достижения этих целей, мероприятия, обеспечивающие решение задач, … 17
Дерево целей 18
Дерево целей описывает упорядоченную иерархию в следующей последовательности: Общая цель, находящаяся в вершине графа, должна содержать описание конечного результата; 2. При развертывании цели в иерархическую структуру целей исходят из того, что реализация подцелей (задач) каждого последующего уровня является необходимым и достаточным условием достижения цели предыдущего уровня; 3. При формулировании целей различного уровня необходимо описывать желаемые результаты, но не способы их получения; 4. Подцели каждого уровня должны быть независимыми друг от друга и не исходящими друг из друга; 5. Фундамент дерева целей объединяет задачи, представляющие собой формулировку работ, которые выполняются определенным способом и в заранее установленные сроки. 19
Классификация целей Разнообразие целей столь велико, что необходимо их классифицировать по содержанию, направлениям и критериям. По содержанию цели делятся на технологические, экономические, производственные, административные, маркетинговые, научно технические, социальные. К технологическим целям можно отнести компьютеризацию, внедрение гибких технологий, строительство новых производственных зданий. Экономические цели включают укрепление финансовой устойчивости предприятия, рост прибыли, увеличение рыночной стоимости акционерного капитала. Производственные цели – это выпуск определенного объема товаров и услуг, повышение их качества, увеличение эффективности производства, снижение себестоимости, экономное использование ресурсов.
Административные цели нацеливают на достижение высокой управляемости предприятия, полное взаимодействие сотрудников, хорошую их дисциплину, слаженность в работе. Маркетинговые цели связаны с завоеванием тех или иных рынков сбыта, привлечением новых покупателей, клиентов, продлением жизненного цикла товаров и услуг, достижением лидерства в ценах и пр. Научно-технические цели фокусируются на создании и внедрении в производство новых и усовершенствовании существующих образцов продукции, доведении их до уровня требований мировых стандартов. Социальные цели ориентируются на создание благоприятных условий труда, жизни и отдыха работников, повышение их образовательного и квалифицированного уровня и т. п. Например, ликвидация тяжелого и ручного труда, налаживание отношений социального партнерства, обеспечение персонала высококачественным медицинским обслуживанием и пр.
По уровню цели делятся на общие и специфические. Общие цели отражают концепцию развития предприятия в целом и важнейшие комплексные направления деятельности. В состав общих входят генеральная цель, которая по-другому называется миссией, и 46 общеорганизованных целей, раскрывающих и конкретизирующих ее содержание. Общеорганизованные цели могут быть ориентированы, например, на достижение финансовой устойчивости, обеспечение необходимого уровня рентабельности, завоевание тех или иных рынков, обновление продукции, технологий. В современных условиях общие цели формулируются, как правило, в совместном диалоге высшего руководства, руководителей подразделений, консультантов, экспертов по вопросам управления, а также представителей трудового коллектива и профсоюзов. Специфические цели разрабатываются в каждом подразделении и определяют основные направления его деятельности в свете реализации им общих целей. Обычно они охватывают средне – и краткосрочный период и обязательно выражают количественные показатели. 22
При построении дерева целей особое внимание следует уделять выбору генеральной цели. Иногда построение начинается сразу с нескольких главных целей, совокупность которых и представляет собой генеральную цель. В этом случае генеральная цель формулируется как некоторая искусственная, обобщенная формулировка известных главных целей. При дальнейшем построении дерева целей цель верхнего уровня разбивается на ограниченное число подцелей (обычно 5 7). Это ограничение является неслучайным и обусловлено свойством оперативной памяти человека, способной раздельно оперировать именно таким количеством самостоятельных объектов. Опыт показывает, что эксперту очень трудно дать сравнительную оценку более 5 7 разнородных элементов, решающих одну общую задачу. Разбиение цели верхнего уровня на подцели называется декомпозицией цели. Общее разделение множества целей по уровням (стратам) называется стратификацией, а группирование подцелей по некоторым признакам - их классификацией. Другой важной операцией является ранжирование целей. При ранжировании целей каждая из них оценивается с точки зрения вклада в достижение цели верхнего уровня. 23
Первый подход. В узком смысле слово «построение дерева целей» , как ведущая целевая разработка системы (операции), подразумевает последовательную детализацию целей, осуществляемую по линии: главная цель подцели 1 го уровня; подцели 2 го уровня и т. д. В основу такой детализации положен функционально содержательный принцип: каждый целевой элемент разбивается на целевые элементы той же природы, только более дробные. Второй подход. Взамен построения «чистой» иерархии целей реализуется комплекс операций по образованию цепи: «цель мероприятие ресурсы» , т. е. сразу строится совокупное программное дерево, включающее как собственно цели, так и мероприятия по их достижению и требуемое ресурсное обеспечение мероприятий. В этом случае дерево целей объединяет последовательно дерево задач (проблем), дерево мероприятий и дерево ресурсов. Тем самым построение дерева целей далеко выходит за рамки целевой разработки системы (операции) и объединяет структурную и ресурсную разработки. В этом случае структура и содержание дерева целей предопределяются программой в целом, т. е. программным деревом. 24
Фрагмент дерева цели 25
Отметим некоторые рекомендации, которые могут быть полезны при построении дерева цели: при декомпозиции следует уменьшить самостоятельность целей, т. е. стремиться выбрать такое разложение подцелей, для достижения которых существуют не зависящие друг от друга способы и средства достижения. Объединение подцелей одной ветви «дерева» означает достижение цели более высокого уровня (конъюктивность); глубина декомпозиции цели должна быть такой, чтобы на нижнем уровне были независимые задачи (чтобы не было «или или» ). Они должны быть обеспечены информацией, необходимой для синтеза показателей, которые дали бы характеристику достижения подцелей, и критериев, с помощью которых можно было бы выбирать альтернативные средства достижения целей; 26
дерево целей можно назвать деревом отношения часть целое на множестве целей (задач). Это значит, что подцели одного уровня не связываются какими то условиями последовательного их достижения. Точнее, для построения дерева целей, в общем случае, не является важным, в какой последовательности должны достигаться подцели, т. е. решаться задачи, расположенные на одном уровне. при декомпозиции целесообразно ограничиваться 5 7 подцелями (об этом уже говорилось выше). Общее количество уровней целесообразно ограничивать 4 5 ю в зависимости от масштаба объекта. Чрезмерное дробление целей усложняет распределение функций между исполнителями, это означает излишнее усложнение организационной структуры системы; в хорошо организованной системе за выполнение каждой цели должен нести ответственность один единственный орган управления (структурный элемент). Иначе говоря, иерархия «дерева целей» должно совпадать с иерархией «дерева» организационной структуры предприятия. В противном случае будут задачи, которые одновременно решаются несколькими отделами предприятия или отделы, которым нечего делать. 27
Вопросы для самопроверки 1. Определить состав и дать характеристику основным структурно логическим элементам процессу принятия решений. 2. Дать определение цели в теории систем. 3. Определить, что из себя представляет дерево целей и каково его назначение. 4. Определить, что такое «декомпозиция цели» . 5. Что означает коэффициент относительной важности цели? 6. Имеются ли логические связи между деревом целей предприятия и его организационной структурой (выбрать правильный ответ)? 7. Определить, что есть цели и средства в теории систем. Соотношения между целями и средствами. 8. Построить дерево целей некоторого предприятия (например, торгово закупочного или производственного). Спасибо за внимание! 28
Скачать презентацию ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ Лекция 5 Принятие решений Анализ
ОТС Лекция 5.pptx