Сравнительные результаты оценки систем

		по критериям
				Среднего выигрыша	Лапласа	Вальда	Макимакса	Гурвица	Сэвиджа
	0,1	0,5	0,1	0,2	0,21	0,224	0,1	0,5	0,34	0,3
	0,2	0,3	0,2	0,4	0,28	0,275	0,2	0,4	0,32	0,2
	0,1	0,4	0,4	0,3	0,25	0,300	0,1	0,4	0,28	0,1

Тип критерия для выбора рационального варианта должен быть оговорен на этапе анализа систем, согласован с заказывающей организацией и в последующих задачах синтеза информационных и других сложных систем предполагается заданным. Процесс выбора вида критерия для учета неопределенности достаточно сложен. Устойчивость выбранного рационального варианта можно оценить на основе анализа по нескольким критериям. Если существует совпадение, то имеется большая уверенность в правильности выбора варианта.

В случаях, когда системы, выбранные по различным критериям, конкурируют между собой за право быть окончательно выбранными, могут применяться процедуры, основанные на мажоритарной обработке результатов оценки по простому большинству голосов. Особенностью мажоритарной обработки является опасность выбора системы, не являющейся лучшей, на основе многоэтапного выбора при группировке альтернатив в коалиции. Такая ситуация отражена на рис. 2.12, где 8 из 27 систем по разным критериям были оценены как худшие. Однако при группировке в коалиции и организации двухэтапной процедуры мажоритарной обработки в качестве лучшей была выбрана одна из худших систем.

В любом случае при выделении множества предпочтительных систем по разным критериям окончательный выбор системы должен осуществляться лицом, принимающим решение. При этом в операциях, которым в зависимости от характера соответствует либо пороговая, либо монотонная функция полезности, эффективность систем правомочно оценивать непосредственно по показателям исходов. Для детерминированных операций критерием эффективности будет служить сам показатель, для вероятностных — либо, вероятность получения допустимого значения показателя (при пороговой функции полезности), либо математическое ожидание значения показателя (при линейной функции полезности).

Оценка эффективности систем на основе показателей исходов в других случаях может приводить к неправильному выбору, поэтому переход к оценке эффективности систем без введения функции полезности должен всегда сопровождаться обоснованием.

2.5.5. ОЦЕНКА СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Теория ситуационного управления является наиболее стройной концепцией в области формализации систем предпочтений ЛПР. В подходе к формализации систем предпочтений, состоящем в построении семиотических моделей принятия решений, система предпочтений ЛПР формализуется в виде набора логических правил в определенном языке, по которым может быть осуществлен выбор альтернатив. При этом понятие векторного критерия заменяется на понятие решающего правила.

Оценка систем на основе векторной оптимизации и теории полезности предполагает, что множества альтернатив и исходов (а также законы распределения вероятностей на множестве исходов, если оценка систем проводится в условиях риска) заданы. Тем самым задача оценки систем сводится к задаче формализации системы предпочтений ЛПР. Кроме того, в упомянутых выше подходах не предусматривается наличие нечеткой среды.

В отличие от этих методов теория ситуационного управления учитывает упомянутое требование. Более того, в общей схеме ситуационного управления успешно могут быть применены практически все методы, разработанные в рамках первых двух подходов.

В основе метода ситуационного управления лежат два главных предположения:

1) все сведения о системе, целях и критериях ее функционирования, множестве возможных решений и критериях их выбора могут быть сообщены управляющей системе в виде набора фраз естественного языка;

2) модель управления принципиально открыта, и процесс ее обучения (формирования) никогда не завершается созданием окончательной формализованной модели.

Иными словами, метод ситуационного управления есть метод автоматизации решения задач управления такими системами, для которых, с одной стороны, невозможна или нецелесообразна формализация критерия оценки в виде систем математических уравнений, а с другой — возможно описание критерия ь виде правила принятия решений как совокупности фраз естественного языка. Понятно, что источником такого описания являются ЛПР или эксперт.

Решение задач оценки и управления ситуационным методом предполагает построение ситуационных моделей (имитирующих процессы, протекающие в объекте управления и управляющей системе) на базе следующих основных принципов:

1) создание моделей среды, объекта управления и управляющей системы в памяти ЭВМ;

2)построение моделей объекта управления и управляющей системы, а также описание состояния объекта в классе семиотических моделей;

3) формирование иерархической системы обобщенных описаний состояния объекта управления;

4) классификация состояний для вывода возможных решений;

5) прогнозирование последствий принимаемых решений; 6) обучение и самообучение.

Необходимость принципа 1 обусловливается потребностью включения ЭВМ в контур управления на возможно более ранних этапах оценки и поиска управляющего воздействия для повышения эффективности деятельности ЛПР. Данный принцип обеспечивает представление знаний о системе управления, их накопление в процессе функционирования системы моделей и использование для решения задач управления.

Содержание принципа 2, дополняющего первый, состоит в том, что представление всех необходимых моделей осуществляется с помощью элементов того языка, на котором ЛПР описывает систему управления и ее функционирование.

Семиотической будем называть модель управления, которая представлена с помощью элементов языка, используемого ЛПР при описании соответствующего процесса управления, и отображает закономерности процесса управления. Сформулируем понятие семиотической системы (или модели) как кортеж:

где g — алфавит;

e — множество синтаксических правил построения планов выражения (синтаксиса) знаков;

h — множество синтаксических правил построения планов содержания (семантики) знаков;

t — множество термов (в смысле исчисления предикатов);

n — множество синтаксических правил построения правильно построенных выражений;

l — множество семантически правильных выражений (фактов и законов для данной системы управления);

w — множество правил получения следствий из l — новых, правильно построенных выражений;

a — множество правил изменения синтаксиса семиотической системы (соответственно множеств g, e, h, t, n);

— множество правил изменения семантики семиотической системы (соответственно множеств l и w). Здесь важно отметить, что часть правил из множеств a и b может существовать вне семиотической системы, будучи незаложенной в нее.

Отличия семиотических систем от формальных, как следует из определения, состоят в следующем:

• семиотические системы имеют отсутствующее в формальных системах множество знаков, обладающих, в частности, планами выражения (синтаксисом) и содержания (семантикой);

• семиотические системы в отличие от формальных могут самостоятельно изменять свой синтаксис и семантику;

• семиотические системы являются открытыми, а не замкнутыми, как формальные. Открытость обусловливается возможностью изменения синтаксиса или семантики системы извне.

Процессы, протекающие в семиотических системах, в методе ситуационного управления принято описывать на языке rx-кодов и семантических сетей.

Под семантической сетью подразумевается граф, отражающий смысл целостного образа. Узлы графа соответствуют понятиям и объектам, а дуги — отношениям между объектами. Формально семантическую сеть можно задать в виде Н= , где I — множество информационных единиц; С_i — множество типов связей между информационными единицами; G — отображение, задающее конкретные отношения из имеющихся типов С_i, между элементами I.

Множества правил, о которых упоминалось при определении понятия семиотической системы, описываются на языке ситуационного управления правилами подстановки вида Н₁®Н₂,где Н₁, Н₂ — высказывания, описывающие факты (в том числе причины и следствия).

Состояние объекта управления в ситуационных моделях описывается в терминах ситуаций. Пусть — множество мультиграфов, где — множество вершин, — множество дуг мультиграфа, . Пусть также П — множество базовых и производных понятий и R — множество отношений, необходимых для описания системы управления и ее среды, Т — множество интервалов времени. Тогда ситуация S есть математическая структура

где

Из этого определения следует, что задачу оценки системы можно описать как семантическую сеть.

Поскольку наблюдение за объектом управления и средой организационной системы часто ведется на уровне базовых понятий (микроописание), а цели управления, в том числе критерии оценки, формулируются с помощью понятий более высоких уровней в виде обобщенных ситуаций (макроописание), возникает задача перехода от микроописания ситуации к макроописанию. В реализации этой задачи и состоит смысл принципа 3 построения ситуационных моделей. В процессе перехода на базе свойств элементов описаний производится формальное пополнение последних новыми элементами. Обобщенные описания, так же как и наиболее детальное, представляются на языке ситуационного управления.

Пусть множество возможных ситуаций на объекте управления, множество классов возможных оценок ситуаций (решений). Тогда для обширного класса задач управления В связи с этим задачу оценки можно сформулировать как поиск такого разбиения множества ситуаций на классы , при котором каждому классу ситуаций соответствует класс решений ,оптимальный относительно критериев качества. Однако в общем случае удается найти не разбиение, а лишь покрытие множества . После определения класса решений производится уточнение управляющего воздействия до конкретного решения или вывод решения. Изложенное составляет сущность принципа 4 построения ситуационных моделей.

В связи с тем, что покрытие множества не дает возможности однозначно определить решение, возникает необходимость выбора лучшего варианта решения. Поскольку в большинстве случаев требуется не непосредственное оценивание варианта решения, а оценивание его последствий, принцип 5 построения ситуационных моделей предусматривает прогнозирование изменения ситуации на объекте управления под воздействием некоторого варианта решения. Процессы в соответствующей семиотической имитационной модели описываются, как и все предыдущие, на языке ситуационного управления с помощью правил подстановки. Прогнозирование осуществляется на определенное число шагов, зависящее от конкретной задачи управления.

Организационные системы — объект, эволюционирующий (по отношению к времени жизни автоматизированной системы управления) достаточно быстро, вследствие чего ситуационная модель должна выявлять необходимость корректировки своих элементов и иметь средства реализации корректировки как автоматической, так и с помощью «учителя». Кроме того, такие средства позволяют уменьшить объем работы ЛПР по формированию модели, что повышает эффективность ее использования. Поэтому ситуационные модели строятся с учетом принципа 6 — обучение и самообучение.

Основные этапы оценки системы на основе ситуационных моделей включают:

• получение описания текущей ситуации, имеющейся на анализируемом объекте управления;

• пополнение микроописания ситуации;

• классификацию ситуации и выявление классов возможных решений по оценке систем (при этом движение осуществляется от микро- к макроописанию);

• вывод допустимых оценок (при этом происходит обратное движение по иерархическим уровням представления знаний ситуационной модели);

• прогнозирование последствий принятия допустимых решений в качестве окончательных оценок;

• принятие решения по оценке.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: