Метод структуризации проблемы построения «дерева. Основные проблемы применения метода структуризации

Область применения метода структуризации вне зависимости от уровня управления можно разделить на две группы задач:

определение направлений развития (цели, мероприятия, ресурсы) отдельных социально-экономических систем (хозяйство республики, концерн, фирма, предприятие и т.д.);

решение отдельных конкретных проблем и задач (планирование и управление межотраслевой научно-технической разработкой, совершенствование сбыта и т.п.) в рамках улучшения работы социально-экономической системы.

Этот метод дает возможность даже при проведении чисто качественного анализа получить новые идеи, раскрыть новые возможности решения исследуемой проблемы на разных уровнях планирования и управления . К этому надо добавить ещё преимущества, которые даёт ясная картина взаимосвязей между задачами на разных уровнях. Все это значительно уменьшает возможность упустить из рассмотрения какие-либо важные факторы и взаимосвязи.

Метод структуризации используется при составлении различных организационных структур, детализации и конкретизации функций планирования и управления, а также отдельных систем на их элементы. Он также применяется для получения новой информации в результате рассмотрения комбинаций идей, систем, проектов и др.

Метод структуризации улучшает качество управленческих решений, принимаемых по разнообразным вопросам, поскольку его применение способствует конкретизации целей деятельности предприятия (фирмы, концерна, АО), что является одним из важнейших этапов в процессе подготовки решений.

Более ограниченными являются возможности применения в практической работе количественных оценок коэффициентов относительной важности (КОВ), поскольку во многих случаях в основу КОВ положены экспертные оценки. Однако преимущества количественных оценок при анализе систем неоспоримы и поэтому в следующих главах будут рассмотрены основные методы экспертного оценивания и их применения для расчета различных весовых коэффициентов, в том числе и КОВ.

Можно выделить следующие направления применения метода структуризации при принятии решений.

Во-первых , для ранжирования и определения приоритетности порядка и сроков разработки, внедрения, использования отдельных проектов, программ, мероприятий, задач и т.д.

Во -вторых , для выбора наилучших работ с точки зрения обеспечения выполнения целей, стоящих перед каким-либо экономическим объектом того или иного уровня.

В-третьих , для построения организационных структур управления различными экономическими объектами.

В-четвертых , в программно-целевом планировании для выявления проблем, решать которые целесообразно путем разработки комплексных программ, и определения их содержания.

Использование метода структуризации помогает при составлении программ и планов сконцентрировать ресурсы на выполнении мероприятий, самых эффективных для достижения поставленных целей.

Важным вопросом практической реализации метода структуризации является соответствие дерева “цели - средства ” иерархической организационной структуре, в рамках которой осуществляется выполнение поставленных задач. Однако на практике осуществить такую привязку трудно. Действительно, поставить в соответствие каждому элементу дерева “цели - средства” организационный элемент не всегда возможно. Здесь практически всегда нарушается принцип однозначного соответствия, т.е. различные задачи, вытекающие из разных элементов дерева целей, выполняются в одном организационном подразделении или, наоборот, одна задача реализуется в нескольких подразделениях различных организационных структур, а интеграция их деятельности происходит на более высоком уровне управления. Поэтому говорить о реальном содержании такого однозначного соответствия не имеет смысла.

В этом отношении, видимо, более правильным будет говорить о таком соответствии для дерева мероприятий, а не для дерева целей.

Действительно, каждое мероприятие должно иметь строгую адресную привязку, что нельзя сказать о функциональных целях. Обеспечить строгое взаимно - однозначное соответствие между данной целью и определенным элементом организационной структуры управления вряд ли возможно. Правда, эта задача решается проще, если цель получена в результате использования предметного принципа классификации и сформулирована достаточно конкретно. Например, “увеличить производство верхнего трикотажа”. За выполнение такой цели должен нести ответственность определенный орган управления.

Дерево “цели - средства ” является статической моделью, в то же время реальные экономические процессы носят динамический характер. Можно предложить два подхода к учету динамического характера реальных экономических процессов в методе структуризации.

Первый подход заключается в построении для каждого временного интервала, на который делится какой-то рассматриваемый период времени, своего дерева “цели-средства ”, в котором предусматривается изменение состава целей и средств их достижения, а также их относительной важности.

Второй подход предполагает внесение корректировок в раннее построенное для определенного временного интервала дерево “цели-средства ” в соответствии с постановкой новых целей и изменением условий их реализации. В связи со значительной трудоемкостью этой работы ее нецелесообразно проводить очень часто, например, при составлении каждого годового плана. В то же время частота корректировок должна обеспечивать выявление и своевременное включение в дерево “цели - средства” новых целей и задач, учет последних достижений науки и техники, изменений потребностей, области применения выпускаемой продукции и многое другое.

Близкими с точки зрения используемых методов построения к деревьям “цели - средства” являются сетевые модели. Однако сходство между ними носит внешний характер, поскольку по своей сути и области применения это различные методы. Деревья “цели - средства” строятся для одного определенного момента времени, в то время как сетевые модели характеризуют процесс выполнения комплекса каких-то мероприятий, направленных на достижение определенных целей во времени. Ребра между вершинами в дереве “цели - средства” характеризуют отношения вида “входит в состав...”. Дуги между вершинами в сетевых моделях планирования и управления характеризуют процессы, направленные на описание последовательности реализации определенных мероприятий.

В отличие от дерева “цели - средства” сетевой график позволяет отобразить технологическую взаимосвязь всего комплекса работ в целом и его отдельных элементов, увязать входные и выходные параметры каждого элементы структурируемого мероприятия, учитывая их соподчиненность, определить продолжительность каждого этапа и всего мероприятия в целом.

Сетевые модели планирования и управления следует использовать после построения дерева “цели - средства”, когда определены и проанализированы цели и мероприятия по их достижению. Те мероприятия, которые на основе использования метода структуризации были включены в планы, в дальнейшем детализируются с помощью сетевой модели. Таким образом, сетевые модели дополняют дерево “цели - средства”, позволяют детально проработать плановые задания. Для целей планирования они помогают ответить на вопросы: “что нужно сделать”, “когда работа будет выполнена”, “кто в ней участвует”.

Чисто внешнее сходство дерево “цели - средства” имеет и с деревом решений, имеющим также древовидную структуру. Однако в этой структуре узлы обозначают точки принятия решений, а ребра - различные альтернативные варианты решений или условий внешней среды. Дерево решений применяется для выбора наилучшего варианта решения из ряда альтернативных вариантов с учетом вероятностей реализации различных условий внешней среды. Дерево решений может дополнять дерево цели - средства и использоваться для выбора лучшего варианта мероприятий достижения поставленной цели из числа альтернативных, для того чтобы лучший вариант включить затем в дерево “цели - средства”. Если дерево мероприятий (с полным набором альтернативных вариантов) рассматривать как средство оценки и выбора более эффективной цепочки мероприятий, то такое дерево, по существу, является деревом решений. В основе применения дерева решений лежат формальные методы динамического программирование и теории статистических решений.

Методу структуризации присущи также определенные недостатки. Известное недоверие к методу структуризации объясняется и тем, что деревья “цели - средства”, как правило, системные аналитики строят самостоятельно, без привлечения руководителей исследуемого объекта. Необходимо, как это уже указывалось, привлекать к работе по практическому применению метода структуризации и лиц, принимающих решения, и экспертов для получения количественных оценок различных аспектов анализируемой проблемы.

Вопросы для самопроверки

Основное назначение метода структуризации.

Понятие "дерево взаимосвязей". Назначение дерева взаимосвязей.

Общий вид дерева взаимосвязей. Основные обозначения.

Основные принципы детализации деревьев взаимосвязей.

Предметный и функциональный принципы. Их определение.

Принцип адресности при детализации деревьев взаимосвязи.

Методика построения деревьев взаимосвязей и порядок применения основных принципов.

Распределение и назначение элементов дерева взаимосвязей в зависимости от уровней дерева.

Дерево целей и порядок его построения.

Метод структуризации и деревья взаимосвязей в задачах принятия решений.

Основные направления применения метода структуризации при принятии решений

1. ВВЕДЕНИЕ

2. МЕТОД СТРУКТУРИЗАЦИИ

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4. ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Развитие системного анализа неразрывно связано с такими понятиями, как «мозговая атака», «сценарии», «дерево целей», морфологические методы и тем прочее. Перечисленные термины характеризуют тот или иной подход к активизации выявления и обобщению мнений опытных специалистов-экспертов (термин «эксперт» в переводе с латинского означает «опытный»).иногда все эти методы называют «экспертными». Однако есть и особый класс методов, связанных непосредственно с опросом экспертов, так называемый метод экспертных оценок (так как при опросах принято проставлять оценки в баллах и рангах), поэтому названные и подобные им подходы иногда объединяют термином «качественные» (оговаривая условность этого названия, так как при обработке мнений, полученных от специалистов, могут использоваться и количественные методы). Этот термин в большей мере, чем другие отражает суть метод, к которым вынуждены прибегать специалисты, когда они не только не могут сразу описать рассматриваемую проблему аналитическими зависимостями, но и не видят, какие из рассмотренных выше методов формализованного представления систем могли бы помочь получить модель для принятия решений.

Возникновение перечисленных методов, как правило, связано с конкретными условиями проведения исследований, или даже с именем автора подхода. Однако варианты последующего применения методов настолько разнообразны, что сейчас трудно говорить об однозначности использования приведённых методов.

Рассмотрим один из экспертных методов – метод структуризации или метод дерева целей.

МЕТОД СТРУКТУРИЗАЦИИ

Идея метода дерева целей впервые была предложена У.Черменом в связи с проблемами принятия решений в промышленности.

Термин «дерево» подразумевает использование иерархической структуры (откуда и название «метод структуризации»), полученной путём разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые можно называть подцелями нижележащих уровней или, начиная с некоторого уровня, - функциями. Как правило, термин «дерево целей» используется для иерархических структур, имеющих отношения строго древовидного порядка, но сам метод иногда применяется и в случае «слабых» иерархий. Поэтому в последнее время всё большее распространение получает предложенный В.М.Глушковым термин «прогнозный граф», который может представляться и в виде древовидной иерархической структуры, и в форме структуры со «слабыми» связями.

При использовании метода «дерево целей» в качестве средства принятия решений часто вводят термин «дерево решений». При применения «дерева» для выявления и уточнения функций управления говорят о «дереве целей и функций». При структуризации тематики научно-исследовательской организации удобнее пользоваться термином «дерево проблемы», а при разработке прогнозов – термином «дерево направления развития (или прогнозирования развития)» или упомянутом выше термином «прогнозный граф».

Метод «дерево целей» ориентирован на получение полной и относительно устойчивой структуры целей, проблем направлений, то есть такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе. Для достижения этого при построении вариантов структуры следует учитывать закономерности целеобразования и использовать принципы и методики формирования иерархических структур целей и функций.

Для успешного применении этого метода необходимы входные данные трёх основных видов:

1. чётко определённые цели, задачи, системы и их компоненты на всех уровнях;

2. взаимосвязанные критерии для измерения относительной важности составляющих на каждом уровне;

3. числовые оценки значимости по критериям каждого уровня.

Следует отметить, что взаимосвязь задач в дереве целей устанавливается безотносительно от вероятности промежуточных исходов и возможных вариантов решений; при этом не учитывается, что исключение или дополнение нескольких промежуточных звеньев оказывает влияние на программу работ в целом.

Другая серьёзная трудность связана с необходимостью численной оценки и синтеза различных технических, временных и стоимостных характеристик альтернатив, что плохо обеспечивается при использования принципа дерева целей.

Для ликвидации некоторых из этих трудностей при выборе может быть использован принцип разветвляющего дерева, ориентированного не на цели, а на процесс. Ориентация на процесс обеспечивает анализ динамики последовательных во времени этапов программы с учётом вероятностных исходов каждого из этапов.

Однако в практической деятельности значительная часть работ является качественно новой и недостаточно определённой в отношении технического осуществления затрат и сроков.

Во всех случаях возникает сложная логическая ситуация, когда каждая работа является случайной величиной, а наступление каждого из ожидаемых событий сети зависит от вероятности осуществления предыдущих событий и от внешних условий.

Анализ таких ситуаций может быть выполнен с помощью деревьев решений, обеспечивающих моделирование сложных ситуаций, возникающих при выборе направлений научных исследований, вариантов разработок и капитальных вложений. Дерево решений включают в себя варианты действий, а так же возможные события и результаты действий, на которые оказывают влияние случайности и не5 контролируемые нами факторы. Естественно, что результаты различных вариантов решений основаны на информации, имеющийся у нас в момент принятия решения. Несмотря на то, что какие-то из этих событий не будут реализованы, принимая решение о выборе, необходимо дать оценку вероятности их свершения.

Такие оценки могут быть суммированы, что позволяет рассчитать условную вероятность достижения каждого из возможных результатов. Эти результаты при анализе проблем могут быть выражены в виде ожидаемой величины затрат на осуществление каждого из действий или возможных результатов работ.

Помимо того, с помощью такого дерева в сложной цепи решений можно учитывать фактор времени и затраты, анализируя дерево, начиная с последнего из решений в направлении, обратном течению времени, вплоть до исходного решения и оценивая относительную важность каждого узла дерева как разницу между ожидаемыми затратами на его достижение и предполагаемыми результатами.

Ветви деревьев являются дугами (работами) сети с двумя или несколькими конечными узлами (событиями). Узлы – это состояния, в которых возникает возможность выбора, как вследствие действия лица, принимающего решения, так и из-за влияния внешних, неконтролируемых факторов («природы»). В схемах деревьев решений квадратами обозначаются узлы, где выбор производит принимающий решение, а кружками – узлы, в которых выбор зависит от влияния внешних условий.

Структурные представления разного рода позволяют разделить сложную проблему с большой неопределенностью на более мелкие, лучше поддающиеся исследованию, что само по себе можно рассматривать как некоторый метод исследования, именуемый иногда системно-структурным. Методы структуризации являются основой любой методики системного анализа, любого сложного алгоритма организации проектирования или принятия управленческого решения.

В особую группу методов структуризации можно выделить методы типа "дерева целей".

Методы типа "дерева целей"

Идея метода дерева целей впервые была предложена У. Черчменом в связи с проблемами принятия решений в промышленности. Термин "дерево" подразумевает использование иерархической структуры, получаемой путем расчленения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые в конкретных приложениях называют подцелями нижележащих уровней, направлениями, проблемами, а начиная с некоторого уровня - функциями.

Метод "дерева целей" ориентирован на получение полной и относительно устойчивой структуры целей, проблем, направлений, объединений т. е. такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась бы при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе.

Ю.И. Черняк, обращаясь к методологии системного анализа для выполнения большой трудоёмкой работы по увязке общей цели со средствами её реализации путём декомпозиции целей, писал, что "она породила метод "Дерево целей", который является главным, если не единственным, инструментальным достижением системного анализа". В последующие годы метод "Дерево целей" получил большое распространение, потому, что он обладает такими неоспоримыми преимуществами, как универсальность по отношению к исследуемой системе и широту с точки зрения охвата этапов системного анализа.

В общем случае дерево целей может быть использовано:

1) в задачах анализа, например, для составления системного перечня работ по достижению поставленной цели, выявления причин неудовлетворительной работы исследуемой системы и др.;

2) в задачах управления - распределение ограниченных ресурсов по работам и исполнителям, разработка системы стимулов для согласования деятельности различных подсистем по достижению главной цели и других решений по управлению системой;

3) в задачах синтеза - для определения структуры данной системы, распределения полномочий (компетенции) по структуре и др.;

4) в задачах идентификации, то есть в процессе поэтапного перехода от качественного описания системы к её количественному описанию - выявление и уточнение требований (ограничений), накладываемых на систему со стороны соответствующих элементов внешней среды или самой системы, Определения системы, качество которой наиболее соответствует реальному объекту в заданных условиях. То есть, для перехода от цели-идеала к реальной цели, увязанной с ресурсами, необходимыми для ее достижения;

5) для выбора наилучшего алгоритма из нескольких, реализующих один закон функционирования системы.

Учитывая рассмотренную выше классификацию функций управления, для одной организации должно быть построено несколько деревьев целей по следующему содержанию управления: текущая деятельность, создание (реинжиниринг) и развитие текущей деятельности. Каждому из перечисленных видов управления свойственны такие горизонты управления как: оперативное управление (ОУ), тактическое управление (ТУ), стратегическое управление (СУ). Причем каждое построенное дерево целей должно учитывать все фазы управления: планирование, учет, контроль, анализ, регулирование. Тогда декомпозицию глобальной цели организации на девять деревьев можно графически представить следующим образом (рис. 2.5).

Каждое дерево целей в своем основании порождает соответствующий механизм управления.

Приведенную на рис.2.5 классификацию можно графически представить в другом альтернативном виде (рис.2.6).

Рис. 2.6. Альтернативный вид декомпозиции целей организации

Данное представление является сетевым и лучше отражает возможные взгляды различных людей на одно и то же множество сущностей (или информации о них). Например, технолог группирует оснастку по ее конструктивным особенностям: вид материала, тело вращения или нет, вид отверстий и т.д. На складе оснастки кладовщик оперирует другими признаками классификации: место хранения, вес, габариты и т.д. (рис.2.7)

Рис. 2.7. Две группировки одного множества сущностей

Отметим общие требования к построению дерева целей:

• цели всех уровней следует формулировать в терминах событий, а не в терминах работ;
• цели должны быть измеряемы;
• описание каждой цели должно достаточно полно раскрывать её содержание и устанавливать степень или факт её достижения;
• при формировании главной цели должны быть учтены принуждающие связи социальной, экономической, политической и других сфер общественной системы;
• цели каждого уровня должны быть по возможности сопоставимы по своему масштабу и значению;
• по мере продвижения по дереву целей декомпозиция главной, затем функциональных целей приводит к объектным целям;
• для дерева целей, реализующего ряд этапов системного анализа, справедливы требования итеративного подхода к его построению.

Применительно к любой организации в результате построения дерева целей может быть получено описание целевых нормативов и механизмов (моделей процессов, элементов системы) функционирования организации в стратегической, тактической и оперативной сферах управления. Предметно данное описание отражается в организационно-методических документах: организационной структуре, классификаторах, должностных инструкциях, положениях, распоряжениях, описаниях компьютерных программ, схемах бизнес-процессов всех функций управления и т.д.

Успех в большой степени достигается за счет оперативного и продуманного использования каких-либо обстоятельств нашей жизни. В данном случае мы говорим об адаптации организации к среде обитания. Использования метода "Дерево целей" при существенных (проблемных) изменениях состояния среды позволяет адаптировать систему управления организации посредством корректировки целей и механизмов их реализации.

Работа по формированию, оценке альтернативных вариантов дерева целей (вариантов функционирования организации) и выработке рекомендаций по изменению системы управления является главной функцией стратегического управления организацией.

Методы портфельного анализа

Данные методы обеспечивают возможность некоторого логического структурирования и наглядность отображения проблем, относительную простоту представления результатов при использовании качественных критериев анализа.

Основаны на построении двумерных матриц, по одной оси которых фиксируются значения внутренних факторов (оценка конкурентоспособности подразделений организации), по другой - внешних (оценка перспектив развития рынка). С помощью этих матриц могут сравниваться друг с другом по ряду критериев темпы продаж, конкурентная позиция, стадия жизненного цикла, доля рынка, привлекательность и т.п.

Наиболее известной и универсальной является матрица И.Ансоффа со значениями осей, приведенными в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Матрица И.Ансоффа

Дальнейшим этапом развития портфельного анализа явились работы Брюса Хендерсона, основателя Бостонской консалтинговой группы (БКГ). Осями первой матрицы БКГ были рост рынка/доля рынка, модель Портера, учитывающая факторы, наиболее значимые для конкурентной позиции предприятия.

В последующем на идеях матриц БКГ предложены трехмерные матрицы, оси которой образуют комплексные показатели: привлекательность рынка, конкурентная позиция предприятия, конкурентоспособность товара.

К методам портфельного анализа относят также SТЕР и SWОТ-анализ - модели для анализа факторов.

В теории систем SТЕР- и SWОТ-анализ соответствует двум этапам методики системного анализа - этапу формирования структуры целей и функций (на основе выделения социальных, технологических, экономических и политических составляющих, определяемых аббревиатурой SТЕР) и этапу оценки составляющих этой структуры с точки зрения сильных, слабых сторон, возможностей и угроз (SWОТ-анализ).

Методы кластерного анализа

Методы кластерного анализа обеспечивают группировку множества информации в соответствии с выбранными аспектами классификации, мерами тесноты связей элементов. Задача кластер-анализа состоит в выяснении по эмпирическим данным, насколько элементы "группируются" или распадаются на изолированные "скопления", "кластеры" (от cluster (англ.) - гроздь, скопление). Иными словами, задача кластерного анализа - выявление естественного разбиения на классы, свободного от субъективизма исследователя, а цель - выделение групп однородных объектов, сходных между собой, при резком отличии этих групп друг от друга .

Кластерный анализ применяется в маркетинге для сегментации конкурентов и потребителей. В менеджменте для разбиения персонала на различные по уровню мотивации группы, для классификации поставщиков, для выявления схожих производственных ситуаций, при которых возникает брак. В медицине данный метод используется для классификации симптомов, пациентов, препаратов. В социологии для разбиения респондентов на однородные группы. Кластерный анализ хорошо зарекомендовал себя во всех сферах жизнедеятельности человека. Большое преимущество методов кластерного анализа заключается в том, что он работает даже тогда, когда данных мало и не выполняются требования нормальности распределений случайных величин и другие требования классических методов статистического анализа.

Поясним суть кластерного анализа, не прибегая к строгой терминологии: допустим, Вы провели анкетирование сотрудников и хотите определить, каким образом можно наиболее эффективно управлять персоналом. То есть Вы хотите разделить сотрудников на группы и для каждой из них выделить наиболее эффективные рычаги управления. При этом различия между группами должны быть очевидными, а внутри группы респонденты должны быть максимально похожи.

Для решения задачи предлагается использовать иерархический кластерный анализ. В результате мы получим дерево, глядя на которое мы должны определиться на сколько классов (кластеров) мы хотим разбить персонал. Предположим, что мы решили разбить персонал на три группы, тогда для изучения респондентов, попавших в каждый кластер получим табличку следующего содержания, табл.2.2:

Таблица 2.3

Разбиение персонала на группы

В первом столбце таблицы расположен номер кластера - группы, данные по которой отражены в строке. Например, первый кластер на 80% составляют мужчины. 90% первого кластера попадают в возрастную категорию от 30 до 50 лет, а 12% респондентов считает, что льготы очень важны. И так далее.

Попытаемся составить портреты респондентов каждого кластера. Первая группа - в основном мужчины зрелого возраста, занимающие руководящие позиции. Социальный пакет (медицина и льготы) их не интересует. Они предпочитают получать хорошую зарплату, а не помощь от работодателя. Группа два наоборот отдает предпочтение социальному пакету. Состоит она, в основном, из людей "в возрасте", занимающих невысокие посты. Зарплата для них безусловно важна, но есть и другие приоритеты. Третья группа наиболее "молодая". В отличие от предыдущих двух, очевиден интерес к возможностям обучения и профессионального роста. У этой категории сотрудников есть хороший шанс в скором времени пополнить первую группу.

Таким образом, планируя кампанию по внедрению эффективных методов управления персоналом, очевидно, что в нашей ситуации можно увеличить социальный пакет у второй группы в ущерб, к примеру, зарплате. Если говорить о том, каких специалистов следует направлять на обучение, то можно однозначно рекомендовать обратить внимание на третью группу .

Сущность метода структуризации состоит в построении "дерева решений" путем многоэтапного экспертного опроса с использованием так называемой дельфийской процедуры. В результате проведения каждого этапа экспертного опроса формируются элементы одного уровня "дерева решений", производится их сравнительная оценка, отбрасываются элементы, не соответствующие принятым показателям отбора. Оставшиеся элементы подвергаются дальнейшей структуризации на более низком уровне. Такой подход дает возможность наиболее полно учесть и оценить все предложения экспертов. Каждый раз экспертам предлагаются для оценки элементы только одного уровня "дерева", что уменьшает размерность задачи и повышает обоснованность суждений экспертов. При таком подходе ускоряется процесс построения "дерева решений", так как по принятым показателям отбора элементы каждого уровня оценивают, а элементы, не соответствующие им, отбрасывают и не учитывают в дальнейшем рассмотрении.

Рассмотрим применение метода структуризации принятия решения на примере определения состава работ по новым проблемам научно-производственной организации (НПО) .

Требуется:

¨ оценить возможные пути решения проблемы, т.е. определить, какие конкретно научно-исследовательские и проектные работы и организационные мероприятия следует выполнить;

¨ оценить требуемые для этого ресурсы, т.е. время и стоимость решения проблемы.

Для сравнения вариантов решения научно-технической проблемы могут быть использованы, например, две группы количественных и качественных показателей, приведенные в табл. 7.11, 7.12.

Таблица 7.11.

Показатели оценки элементов "дерева решений" на уровне подпроблем

Показатель	Возможные значения		Оценка (баллы)
Соответствие научному профилю НПО h (1)	Соответствует Не соответствует
Целенаправленность h (2)	Решает основную задачу проблемы Содействует решению проблемы наравне с другими подпроблемами Мало содействует решению проблемы
Новизна h (3)	Подпроблема представляет собой разработку нового объекта техники или научного исследования Подпроблема представляет собой усовершенствование существующего объекта техники или научного исследования
Внсдряемость h (4)	Результаты решения проблемы могут быть внедрены: в масштабах отрасли на нескольких предприятиях отрасли в конкретном НПО
Перспективность h (5)	Результаты решения подпроблемы послужат основой для новых НИР Результаты имеют значение только для решения данной проблемы

Таблица 7.12.

Показатели оценки элементов "дерева решений" на уровне НИР

Показатель	Возможные значения	Оценка
Целенаправленность	Решает основную задачу подпроблемы Содействует решению наравне с другими Мало содействует решению подпроблемы	100 баллов 10 баллов
Предполагаемые затраты на проведение работ
Ожидаемая годовая экономия
Предполагаемая длительность
Вероятность получения результатов в заданное время		доля единиц

Процедура структуризации проблемы и ее оценки предусматривает реализацию следующих этапов:

этап ] - определение и описание проблемы;

этап 2 - структуризация проблемы на уровне подпроблемы;

этап 3 - структуризация подпроблем на уровне тем научных исследований;

этап 4 - расчет технико-экономических характеристик элементов третьего уровня "дерева решений".

Определение и описание проблемы рассмотрены выше, поэтому перейдем к рассмотрению второго этапа.

Этап 2. Структуризация проблемы

на уровне подпроблемы

Шаг 1. Формируется группа экспертов таким образом, чтобы в ней были представители всех основных направлений работ в данном НПО. Эксперты знакомятся с проблемой и формируют направления исследований и разработок (подпроблемы), которые могут привести к решению рассматриваемой проблемы.

Шаг 2. Вычисляется коэффициент компетентности экспертов.

Каждый эксперт указывает степень своей информированности о проблеме по десятибалльной шкале и источники аргументации своего мнения. Аргументированность эксперта определяется в результате суммирования баллов по эталонной табл. 7.1.

Эксперт получает такую таблицу без цифр и отмечает (знаком) степень влияния каждого источника на его мнение. После наложения эталонной таблицы подсчитывается сумма баллов по всем источникам, отмеченным экспертами.

Шаг 3 . Составляется общий список подпроблем, представленных всеми экспертами (повторяющиеся исключаются). Вычисляется обобщенная экспертная оценка показателя соответствия j-й проблемы профилю НПО:

Если h j - (1) < ½, то j-я проблема исключается из дальнейшего рассмотрения.

Шаг 4. Получение от каждого эксперта оценки показателя целесообразности подпроблемы h (2) может принимать значения 100, 50, 10 (табл. 7.12). Для установления степени согласованности мнений экспертов о целесообразности выявленных проблем вычисляют коэффициент конкордации. Для этого эксперты ранжируют подпроблемы таким образом, что подпроблема, в наибольшей степени соответствующая решению проблемы, получает ранг, равный 1, следующая - ранг, равный 2, и т.д. Равнозначные, по мнению экспертов, подпроблемы получают ранг, равный среднеарифметическому значению. Степень согласованности мнений экспертов характеризуется коэффициентом конкордации w , который определяется по формулам:

где s - сумма квадратов отклонений сумм рангов, полученных j -м направлением исследований, от среднего арифметического сумм рангов, полученных всеми направлениями исследований;

п - количество экспертов;

т - число направлений;

r j - ранг, присвоенный i-м экспертом j-му направлению;

r ̅ - оценка математического ожидания.

При наличии связанных рангов коэффициент конкордации (w) вычисляется так:

где Т i - показатель связанных рангов в i-й ранжировке;

Н i - число групп равных рангов в i-й ранжировке;

h K - число равных рангов в К-й. группе связанных рангов при ранжировании i-м экспертом.

Коэффициент конкордации w может принимать значения 0  w  1.

Если w < 0,5, то проводится повторное совещание экспертов для того, чтобы добиться одинакового понимания ими сущности подпроблем, при этом они могут изменить свой взгляд на подпроблему, и при пересчете значение w может увеличиться. Если w > 0,5, то переходим к следующему шагу.

Шаг 5. Вычисление обобщенной экспертной оценки показателя целенаправленности j-и подпроблемы h j - (2) :

где h j - (2) - оценка i-го эксперта показателя целесообразности j-й подпроблемы, который может принимать значение 100, 50, 10 (табл. 7.11).

Если h j - (2) < 30, т.е. большинство экспертов считают, что j -я подпроблема мало содействует решению проблемы, то она исключается из дальнейшего рассмотрения.

Шаг 6. Упорядочение экспертами значений коэффициентов новизны (h (3)), внедряемости (h (4)), перспективности (h (5)) в порядке убывания их значимости для выяснения, одинаков ли подход экспертов к оценке показателей. При этом вычисляется коэффициент конкордации для оценки данной проблемы, затем каждому из этих показателей назначаются весовые коэффициенты в долях единицы

Шаг 7. Вычисление среднего значения весовых коэффициентов для показателей новизны, внедряемости, перспективности ():

где l - номер показателя (l = 3, 4, 5);

q ij - весовой коэффициент показателя h (1) , даваемый i-м экспертом;

п - число экспертов.

Шаг 8. Оценка каждым экспертом подпроблемы по показателям h (3) , h (4) , h (5) , при этом h (3) , h (4) могут принимать значения 100, 50, 10, а h (5) принимает значения 100, 50 (см. табл. 7.11). Результаты опроса экспертов по показателям h (3) , h 4) , h (5) удобно представить в виде табл. 7.13, где х ijl - значение показателя h (1) , присваиваемое j-й подпроблеме i-м экспертом.

Шаг 9. Вычисление показателя уровня значимости (х̅ j), т.е. обобщенного значения оценки j-й подпроблемы по показателям h (3) , h (4) , h (5) . На этом шаге оценивается групповое мнение экспертов о значении j-й подпроблемы в решении проблемы в целом:

Таблица 7.13.

Оценки эксперта по показателям h (1)

где x̅ ̅ j -

q̅ ̅ j - среднее значение весовых коэффициентов для каждого показателя;

х ijl - значение показателя h (1) , присваиваемое j-й проблеме iм экспертом (100, 50, 10).

Шаг 10. Упорядочение в порядке убывания уровня значимости (x ̅ jmax = 100, x̅ jmin = 10) и вычисление по каждой подпроблеме коэффициента важности К bj (в долях единицы). Коэффициент важности показывает относительную важность j-й проблемы для решения исходной проблемы, при его вычислении учитывается уровень значимости j-й подпроблемы и степень ее целенаправленности:

где x̅ ̅ j -- уровень значимости j-й подпроблемы;

h j - (2) - среднее значение экспертной оценки целенаправленности j-й подпроблемы.

Этап 3. Структуризация подпроблем на уровне

тем научных исследований

На данном этапе расчетов определяются элементы третьего уровня "дерева решений", т.е. непосредственно темы научных исследований. При этом возможно изменение состава экспертной группы. В нее включаются специалисты преимущественно тех областей деятельности, которые соответствуют выбранным для дальнейшего рассмотрения проблемам.

Шаг 1. Формирование экспертами по каждой j-й подпроблеме списка предполагаемых тем научных исследований и предполагаемых результатов. Эксперт может указывать темы научных исследований по одной или нескольким подпроблемам и оценивать К и , К а (коэффициенты информированности и аргументированности), как это делается в шаге 1 предыдущего этапа. Эти данные необходимы для определения коэффициента компетентности эксперта (см. шаг 2 предыдущего этапа). Кроме того, эксперт должен указать предполагаемого исполнителя (подразделение, ответственного исполнителя) по предложенным темам научных исследований.

Шаг 2. Анализ списка предлагаемых тем для выявления адекватных ожидаемым результатам и состава исполнителей для выявления адекватных исследованиям. В случае одинаковых по содержанию тем формулировка уточняется и в общий список тем включается одна из них.

Шаг 3. Оценка тем научных исследований по показателю целенаправленности (h (2)) К-й темы при решении j-й проблемы; h (2) может принимать значения 100, 50, 10 (табл. 7.11). Результаты опроса экспертов по показателю h (2> удобно представить в виде таблицы, где х ijk - значение показателя h <2) , присваиваемое К-й теме i-м экспертом по j-й подпроблеме (табл. 7.14).

Шаг 4. Определение групповой экспертной оценки целенаправленности К-й темы при решении j-й подпроблемы (A̅ jk):

где х (2) ijk - оценка целенаправленности К-й темы при решении j-й подпроблемы, данная i-м экспертом;

K i -- коэффициент компетентности i-го эксперта, нормированный к единице;

i - номер эксперта;

j - номер подпроблемы;

К - номер темы (К = 1, 2, ..., L);

A ̅ jKmax = 100, A ̅ jKmin = 10.

Введение 4

1. Метод структуризации 7

1.1. Иерархические структуры и дерево целей 7

1.2. Структура дерева решений 9

2. Проблемы построения древа 12

2.1. Понятия "декомпозиция" и "критерии декомпозиции" 12

2.2. Правила структуризации и варианты древа 13

2.3. Уровень структуризации при построении древа 16

2.4. Построение древа 18

2.5. Уровень детализации древа 22

Заключение 26

Список литературы 27

Описание отношений между целями и средствами может быть отражено специальной схемой (графом), носящей название "дерево целей", которая была предложена еще в 1957 году группой американских ученых, затем была с успехом использована в ряде крупных военных и промышленных программ в США, а в настоящее время является повседневным инструментом практически любого современного менеджера. Для успешной подготовки решений особенно важно то, что данный метод позволяет расчленять сложную, трудноразрешимую задачу на совокупность относительно простых, для решения которых существуют проверенные приемы и методы. Ведь в отличие от многих иных сфер деятельности управление связано с решением таких проблем, которые вызываются огромным числом разнообразных факторов и условий, далеко не всегда выражаемых с количественной стороны. Все это делает каждую задачу, которая решается в управленческой сфере по-своему уникальной, не имеющей готового решения. Последовательное расчленение решаемой проблемы на частные подпроблемы является важным этапом системного анализа. Членение должно продолжаться до тех пор, пока не будет осуществлено разбиение на привычные, очевидные подпроблемы, решаемые отработанными приемами. Именно эта сторона системного анализа имеет большое практическое значение для создания управленческих решений.

Ведь совершенно недостаточно, исходя из общих целей, правильно определить задачи, стоящие перед органами управления конкретной организации на определенном этапе. Всегда возникают значительные затруднения при переходе к практическим формам и методам их решения. Если допускается разрыв между целями и средствами, то организация не сможет решить поставленные задачи. Тем самым неумение использовать приемы, посредством которых в единое целое увязываются цели и средства, приводит к неспособности менеджеров реализовать свое предназначение - добиваться достижения целей.

Методом системного анализа, направленным на обеспечение единства выбранной цели и средств ее достижения и является построение "дерева целей". Начинается оно с процедуры структуризации, расчленения основной цели на составные элементы, называемыми подцелями, каждая из которых является средством, направлением или этапом ее достижения. Затем каждая из подцелей в свою очередь рассматривается как цель и расчленяется на ксмпоненты. Любой из полученных элементов должен также рассматриваться как цель и раскладываться на составные части. Если все эти элементы представить графически, то получится так называемое "дерево целей", обращенное "кроной" вниз. При этом главная цель оказывается на верхнем уровне. Процесс расчленения следует вести до тех пор, пока на самом нижнем уровне "дерева" не окажутся средства, реализация которых не вызывает принципиальных трудностей и сомнений.

Данный метод обладает кажущейся простотой, и это может вызвать стремление использовать его, глубоко не овладев всеми его сторонами и особенностями, не приспосабливая его к разработке именно управленческих решений с учетом их специфики. На практике процесс структуризации осуществлять очень непросто, он требует особой строгости мышления, т. к. в реальных системах много неформальных отношений, сложных взаимодействий, которые трудно выделить и учесть.

Существенное достоинство указанного метода заключается в органическом единстве анализа и синтеза. Опыт показывает, что нередко организации пользуются в основном анализом в узком смысле этого слова, расчленением задач, проблемных ситуаций на составные части. Гораздо хуже дело обстоит с синтезом, для которого необходимо диалектическое мышление, определенная философская культура. Вместе с тем менеджмент требует синтетического, системного подхода, поскольку управление - это деятельность, которая в первую очередь направлена на объединение, на синтез интересов людей. Применение метода "дерева целей" служит соединению в процессе создания управленческого решения аналитической и синтетической работы. Сам процесс расчленения общей цели на подцели служит способом их объединения, т. к. выявляются не только отдельные компоненты, но и отношения между ними, связь с главной целью. Таким образом структуризация осуществляется одновременно с интеграцией.

Хотя дерево целей отражает структуры систем далеко не полностью, и заменить собой всю совокупность процедур системного анализа не может, но, вместе с тем, оно помогает наглядным образом выразить "целевой" подход к организации современного предприятия, что особенно важно в условиях динамичной среды, постоянно влияющей на цели предприятия.

1.1. Иерархические структуры и дерево целей

Идея метода дерева целей впервые была предложена У.Черменом в связи с проблемами принятия решений в промышленности.

Термин «дерево» подразумевает использование иерархической структуры (откуда и название «метод структуризации»), полученной путём разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые можно называть подцелями нижележащих уровней или, начиная с некоторого уровня, - функциями. Как правило, термин «дерево целей» используется для иерархических структур, имеющих отношения строго древовидного порядка, но сам метод иногда применяется и в случае «слабых» иерархий. Поэтому в последнее время всё большее распространение получает предложенный В.М.Глушковым термин «прогнозный граф», который может представляться и в виде древовидной иерархической структуры, и в форме структуры со «слабыми» связями.

При использовании метода «дерево целей» в качестве средства принятия решений часто вводят термин «дерево решений». При применения «дерева» для выявления и уточнения функций управления говорят о «дереве целей и функций». При структуризации тематики научно-исследовательской организации удобнее пользоваться термином «дерево проблемы», а при разработке прогнозов – термином «дерево направления развития (или прогнозирования развития)» или упомянутом выше термином «прогнозный граф».

Метод «дерево целей» ориентирован на получение полной и относительно устойчивой структуры целей, проблем направлений, то есть такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе. Для достижения этого при построении вариантов структуры следует учитывать закономерности целеобразования и использовать принципы и методики формирования иерархических структур целей и функций.

Для успешного применении этого метода необходимы входные данные трёх основных видов:

1. чётко определённые цели, задачи, системы и их компоненты на всех уровнях;

2. взаимосвязанные критерии для измерения относительной важности составляющих на каждом уровне;

3. числовые оценки значимости по критериям каждого уровня.

Следует отметить, что взаимосвязь задач в дереве целей устанавливается безотносительно от вероятности промежуточных исходов и возможных вариантов решений; при этом не учитывается, что исключение или дополнение нескольких промежуточных звеньев оказывает влияние на программу работ в целом.

Другая серьёзная трудность связана с необходимостью численной оценки и синтеза различных технических, временных и стоимостных характеристик альтернатив, что плохо обеспечивается при использования принципа дерева целей.

Для ликвидации некоторых из этих трудностей при выборе может быть использован принцип разветвляющего дерева, ориентированного не на цели, а на процесс. Ориентация на процесс обеспечивает анализ динамики последовательных во времени этапов программы с учётом вероятностных исходов каждого из этапов.

Однако в практической деятельности значительная часть работ является качественно новой и недостаточно определённой в отношении технического осуществления затрат и сроков. Во всех случаях возникает сложная логическая ситуация, когда каждая работа является случайной величиной, а наступление каждого из ожидаемых событий сети зависит от вероятности осуществления предыдущих событий и от внешних условий.

Анализ таких ситуаций может быть выполнен с помощью деревьев решений, обеспечивающих моделирование сложных ситуаций, возникающих при выборе направлений научных исследований, вариантов разработок и капитальных вложений. Дерево решений включают в себя варианты действий, а так же возможные события и результаты действий, на которые оказывают влияние случайности и не5 контролируемые нами факторы. Естественно, что результаты различных вариантов решений основаны на информации, имеющийся у нас в момент принятия решения. Несмотря на то, что какие-то из этих событий не будут реализованы, принимая решение о выборе, необходимо дать оценку вероятности их свершения.

Такие оценки могут быть суммированы, что позволяет рассчитать условную вероятность достижения каждого из возможных результатов. Эти результаты при анализе проблем могут быть выражены в виде ожидаемой величины затрат на осуществление каждого из действий или возможных результатов работ.

Помимо того, с помощью такого дерева в сложной цепи решений можно учитывать фактор времени и затраты, анализируя дерево, начиная с последнего из решений в направлении, обратном течению времени, вплоть до исходного решения и оценивая относительную важность каждого узла дерева как разницу между ожидаемыми затратами на его достижение и предполагаемыми результатами.