Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Основные принципы построения иерархии при исследовании сложных систем

Первым этапом применения МАИ – структурирование проблем в виде иерархии. В наиболее элементарном виде иерархия строится с вершины (целей – с точки зрения управления), через промежуточные уровни (критерии, от которых зависят последующие уровни) к самому низкому уровню (который обычно является перечнем альтернатив).

Существуют несколько видов иерархий. Самые простые – доминантные иерархии, которые похожи на перевернутое дерево с основой в вершине. Холлархии – это по существу доминантные иерархии с обратной связью. Китайский ящик – (или модулярные иерархии) растет в размерах от простейших элементов или компонент (внутренние ящики) ко все более крупным совокупностям (внешние ящики). В биологии интерес представляют неогенетические иерархии, в которых новые верхние уровни возникают последовательно в течении эволюции. Мы сконцентрируем внимание на доминантных иерархиях, хотя теория, описанная ниже, распространяется и на другие иерархические формы.

Двумя общими типами доминантных иерархий являются:

- иерархия прямого процесса: она проецирует существующее состояние проблемы на наиболее вероятное или логическое будущее (или на следствие);

- иерархия обратного процесса: она определяет политики управления, чтобы помочь достичь желаемого будущего (или следствия).

В процессе планирования применяют оба типа иерархий. Планирование – это итерационный процесс, объединяющий прямой и обратный процессы для превращения вероятного в желаемое.

Перечислим в нисходящем порядке уровни иерархии прямого процесса в наиболее общей форме (на практике отдельные иерархии могут быть намного проще):

- макроограничения окружающей среды;

- социальные и политические ограничения;

- силы;

- цели;

- акторы;

- цели акторов;

- политики акторов;

- контрастные сценарии;

- обобщенный сценарий (детали этого сценария даются посредством переменных состояния, строится указатель для оценки обобщенного воздействия заданных управляющих политик).

Уровни иерархии обратного процесса таковы:

- предварительные иерархии;

- проблемы и возможности;

- акторы и коалиции;

- цели акторов;

- политики акторов;

- отдельные политики управления, влияющие на результат.

Как и для иерархии прямого процесса, для отдельных задач некоторые из уровней могут быть исключены.

Иерархия считается полной, если каждый элемент заданного уровня функционирует как критерий для всех элементов нижестоящего уровня. В противном случае иерархия – неполная. Нетрудно понять процесс определения весов в случае неполной иерархии, так как используются приоритеты соответствующего элемента. По отношению к которому производится оценка, т. е. иерархия может быть разделена на подиерархии, имеющие общий самый верхний элемент.

Первый шаг, при построении иерархии, состоит в декомпозиции и представлении задачи в иерархической форме. На первом (высшем) уровне находится общая цель. На втором уровне находятся критерии, уточняющих цель, и на третьем (нижнем) уровне находятся альтернативы, которые должны быть оценены по отношению к критериям второго уровня. Далее следует определение критериев и графическое представление иерархии.

Такая форма нисходящей декомпозиции может быть легко использована для задач широкого класса. К тому же несложная модификация с включением петель обратной связи охватит еще более широкий класс задач. Закон иерархической непрерывности требует, чтобы элементы нижнего уровня иерархии были сравнимы попарно по отношению к элементам следующего уровня и т.д. вплоть до вершины иерархии. Когда есть сомнения относительно того, какие уровни ввести в иерархию, закон иерархической непрерывности обеспечивает связь. Целью построений является получение приоритетов элементов на последнем уровне, наилучшим образом отражающих относительное воздействие на вершину иерархии.

Важно отметить, что МАИ требует структурирования проблемы участниками в процессе решения, этот этап требует обсуждения, чтобы быть уверенным, что критерии и альтернативы отражают весь диапазон предпочтений и восприятия участников. Решающим является согласие участников процесса планирования по высшему уровню иерархии – цели, или вершине проблемы, поскольку это предопределит характер их последующих суждений.

Многие из процессов планирования направлены только в одну сторону, т. е. представляют собой упорядоченную во времени последовательность событий, которая начинается в настоящее время t =0 и заканчивается к некоторому моменту в будущем t=T. В первой последовательности, которая называется прямым процессом, рассматриваются текущие факторы и предположения, которые порождают некоторый логический исход. Во второй последовательности, которая называется обратным процессом, состояния рассматривают, начиная с желаемого исхода в момент Т, и затем продолжают рассмотрение в обратном направлении во времени, чтобы оценить факторы и промежуточные исходы, которые нужны для достижения желаемого исхода. Оба процесса теоретически обоснованы и понятны.

При прямом процессе рассматриваются релевантные факторы настоящего, воздействия и цели, которые приводят к осмысленным заключениям или сценариям. Факторы, воздействия, цели могут быть экономическими, политическими, экологическими, технологическими, культурными и/или социальными по природе. Обратный процесс начинается с желаемых сценариев, затем исследуются политики и факторы, посредством которых можно реализовать эти сценарии. Каждая итерация обоих процессов сближает желаемый и логический сценарии.

Прямой процесс планирования обеспечивает оценку состояния вероятного исхода. Обратный процесс планирования обеспечивает средствами контроля и управления прямым процессом при движении в направлении желаемого состояния.

Может возникнуть вопрос: какой из процессов — прямой или обратный — более эффективен при планировании? В зависимости от обстоятельств один из этих процессов может быть полностью приемлемым, в то время как другой — может оказаться неприменимым на практике. Наиболее важно, что каждый из них в отдельности может не подходить для создания хорошего плана. Однако если объединить их в единый прямой и обратный процесс планирования, то окажется возможным эффективно решить проблему. Таким образом, можно попытаться соединить желаемые цели с логическими, обеспечивая рамки сходимости друг к другу обоих исходов.

Для интеграции «прямого» и «обратного» иерархического планирования и проведения действий в настоящем сначала проектируется вероятное будущее. Далее в качестве цели необходимо принять желаемое будущее, выработать новые политики, которые присоединяются к набору существующих, и с учетом этих изменений вновь спроектировать будущее и сравнить два варианта будущего — проектируемый и желаемый — относительно их главных характеристик. Желаемое будущее модифицируется с целью увидеть, какие изменения политики нужны для того, чтобы оно стало проектируемым будущим, и процесс продолжается (см. рис. 1).

Формулировка процесса планирования для организации как граничной задачи позволяет явно выразить структуру решения. Используя понятия теории принятия решений, можно идентифицировать три основных вида переменных: политики планирования, которые есть у организации, исходы, которые могут осуществиться в организации в будущем, эффективности, которые выражают вероятностные соотношения между политиками планирования и исходами.

Эти три вида переменных — общие для всех процессов принятия решений, однако, отношения между ними различны для всех проектируемых и желаемых процессов планирования. Для проектируемых процессов политики определяются, эффективности оцениваются, а вероятностные исходы выводятся. Для желаемых процессов исходы оцениваются, эффективности подвергаются воздействиям, а политики разрабатываются. Это различие в основном базируется на способах организации проблемы в каждом случае. Организационный принцип в обоих процессах — иерархический, однако, отношения доминирования — реверсированы. Цель — показать, что использование иерархий в качестве организационного принципа для двухточечной граничной задачи планирования позволяет получить целый ряд решений, так как направления доминирования явно выражены.

Рис. 1. Схематическое воспроизведение основных ориентиров планирования

Иерархию прямого, или проектируемого, процесса можно охарактеризовать следующей последовательностью:

Этот процесс можно описать более детально, если разбить уровень эффективностей на две компоненты: в первую компоненту войдут события, которые появляются из-за целенаправленного поведения других акторов, во вторую — события, появление которых нельзя объяснить целенаправленным поведением акторов (например, погода). Целенаправленное поведение—само по себе иерархия, диаграмму которой можно составить из следующих элементов:

Некоторые люди используют термин «деловая среда» для описания поведения других акторов, которое прямо влияет на организационную эффективность. В число таких акторов входят поставщики, вкладчики, потребители и т. д. Этот анализ, в свою очередь, можно расширить, добавив еще один уровень для анализа элементов, которые вносят вклад в эффективность поведения элементов деловой среды. Целенаправленное поведение этих акторов создает косвенный эффект воздействия на организацию; некоторые исследователи используют термин «контекстуальная среда» для описания подобных эффектов.

Отметим, что естественное ветвление иерархии для проектируемого процесса создает большое число возможных исходов даже при малом числе начальных политик. Существуют ситуации, когда элементы (переменные состояния) различных исходов совместимы и поэтому могут быть объединены в один обобщенный исход.

Иерархию обратного, или желаемого, процесса можно охарактеризовать следующей последовательностью:

Желаемый процесс начинается там, где завершается проектируемый процесс. Организация, во-первых, изучает диапазон проектируемых исходов и определяет множество исходов, вероятность которых желательно увеличить, а также множество исходов, вероятность которых желательно минимизировать. Затем возвращаются к эффективности, чтобы идентифицировать изменения, которые критичны относительно достижения этой цели. Изменения нужно проводить с помощью политик планирования, выбранных организацией для влияния на действия ключевых акторов в деловой среде.

Отметим, что эти два иерархических процесса производят противоположный эффект. Проектируемый процесс начинается с малого числа политик планирования и производит множество возможных исходов. Желаемый процесс начинается с малого числа исходов и производит множество вариантов политик. Отсюда возникает интересная и крайне релевантная двухточечная граничная задача: как согласовать в одно интегрированное решение множество вариантов, которые порождены раздельным определением каждой проблемы? Средством достижения этого является принцип выявления приоритетов метода анализа иерархий, который применяется на итерациях прямого и обратного процессов планирования.

Механика проведения прямого и обратного процессов планирования может быть кратко изложена следующим образом: после идентификации общего назначения задачи планирования составляется иерархия прямого процесса. Устанавливается единственный элемент, или фокус, который размещается в вершине иерархии. Во второй уровень иерархии следует включать различные экономические, политические и социальные силы, которые влияют на исход. Третий уровень состоит из акторов, которые манипулируют этими силами (иногда можно включать акторов во второй уровень, не упоминая силы). В четвертый уровень включаются цели каждого актора. Пятый (часто не обязательный) уровень иерархии содержит политики, которым следует каждый актор для достижения своих целей. Важен шестой уровень. В него включены возможные сценарии, или исходы, за которые борется каждый актор, как за результат реализации своих целей (и применяя при этом свои политики). Последний уровень иерархии — обобщенный исход, который представляет собой результат реализации всех этих сценариев. В конце концов, может существовать только одно возможное состояние, которое будет комбинацией попыток различных людей сформировать его так, чтобы удовлетворить свои интересы. Обобщенный сценарий называют также логическим исходом.

Из-за многих и часто противоречивых интересов, которые срастаются в этом сценарии, в результате может получиться ослабленный вариант того, что каждый из акторов хочет видеть в качестве исхода. В результате один или несколько акторов могут начать работать над изменением некоторых из своих политик, чтобы попытаться осуществить новый исход, который ближе к тому, что они хотят получить.

Это означает по существу переход к обратному процессу. В этом процессе каждый актор определяет для своего второго уровня один или несколько желаемых сценариев, которые он хочет реализовать, и определяет приоритеты этих сценариев с точки зрения их воздействия на его вариант обобщенного желаемого будущего. Третий уровень включает перечень проблем и ситуаций, которые могут воспрепятствовать реализации сценариев; четвертый — акторов (независимо от того, упомянуты они или нет при прямом процессе), которые могут повлиять на решение проблем; пятый— цели этих акторов. Шестой уровень может включать их политики (этого уровня может и не быть); седьмой—политики (или изменения в целях) отдельного актора, которые, в свою очередь, если следовать им, могут воздействовать на реализацию желаемых будущих состояний.

После определения приоритетов этих политик (или целей) в обратном процессе на повторной итерации прямого процесса применяются только самые важные из них. Они используются вместе с политиками предыдущей итерации прямого процесса, принадлежащими как раз тем акторам, которые хотят изменений. Приоритеты на повторном прямом процессе пересматриваются только с уровня целей, или если есть уровень политик, то с этого более низкого уровня. Затем сравниваются приоритеты обобщенного исхода повторного прямого процесса с приоритетами желаемых будущих состояний первого обратного процесса, чтобы увидеть, приближается ли логическое будущее к желаемому. Если этого не происходит, то проводится вторая итерация обратного процесса. На этой итерации изменяются приоритеты желаемых будущих состояний и/или проверяются новые политики. Те элементы, которые опять получили большой приоритет, используются на третьей итерации прямого процесса. Приоритеты сценария вычисляются и сравниваются с приоритетами, которые получены на второй итерации обратного процесса. Процедура повторяется до тех пор, пока полностью не будут исчерпаны возможности поиска путей увеличения вероятности осуществления логического исхода.

Решающим преимуществом представляемого подхода над большинством существующих методов оценивания альтернатив являются его вклад в анализ структуры проблемы и отчетливое выражение суждений.

Сложность, как уже было сказано, характеризуется большим числом взаимодействий между многими субъективными и объективными факторами различного типа и степени важности, а также группами людей с различными целями и противоположными интересами. Эти факторы определяют вероятность или невозможность выбора одной из доступных альтернатив, которая приемлема для всех с определенной степенью компромисса.

Для того чтобы разобраться в этом, нужна организованная структура для представления групп, их целей, критериев и поведения, направляемых этими целями, альтернативных исходов и ресурсов, распределяемых по этим альтернативам.

Общая цель (фокус) проблемы, например выбор наилучшего автомобиля, построение наилучшей системы, распределение ресурса в соответствии с важностью, является обычно высшим уровнем иерархии. В планировании этот уровень может состоять из горизонтов (нескольких интервалов времени, таких, как 3 или 5 лет). За фокусом следует уровень наиболее важных критериев, таких, как стоимость, стиль, комфортность и размеры автомобиля, или же в планировании – прибыльность, инвестиции, конкуренция и т. д. Каждый из критериев может разделяться на субкритерии. За субкритериями следует уровень альтернатив, число которых может быть очень большим.

В некоторые иерархии может быть включен уровень действующих сил (акторов), который расположен ниже уровня общих критериев (иногда этот уровень общих критериев может быть полностью отсутствовать). Уровень определяет, какой из акторов наибольшим образом воздействует на исход. За этим уровнем для каждого актора следует уровень целей акторов, за которым следует уровень политик акторов и далее – уровень альтернативных исходов.

Сущность и этапы метода анализа иерархий

Метод используется для определения приоритетов объектов (коэффициентов важности).

Элементы задачи сравниваются попарно с точки зрения их «веса» или «важности». Парные сравнения приводят к матричной форме – квадратной таблице:

Эта матрица имеет свойство обратной симметричности:

Пусть О₁, О₂,…О_n - множество объектов, а v₁, v₂,…v_n - соответственно их веса. Сравним вес каждого объекта с весом любого другого объекта. Для четырех объектов сравнение представляется следующим образом:

	О₁	О₂	О₃	О₄
О₁
О₂
О₃
О₄

Шкала важности

Определим шкалу приоритетов.

n Если объекты одинаково важны, в матрицу сравнений заносим 1;

n Умеренное превосходство одного объекта над другим - заносим 3;

n Существенное или сильное превосходство - заносим 5;

n Значительное превосходство - 7

n Очень сильное превосходство - заносим 9.

2, 4, 6, 8 – промежуточные решения между двумя соседними суждениями.

Обратные величины приведенных чисел: Если при сравнении одного объекта со вторым получено, например, число 3, то при сравнении второго объекта с первым получим обратную величину 1/3.

Сравнивается относительная важность левых элементов матрицы с верхними. Если элемент слева важнее, чем верхний, заносится число от 2 до 9, в противном случае – дробь. Главная диагональ матрицы должна состоять из единиц. Обратными величинами заполняются симметричные клетки.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒