Основные понятия и этапы структуризации проблемы
Основные понятия структуризации проблемы
К основным понятиям структуризации проблемы относятся: пути достижения цели; варианты решения и собственно структуризация проблемы.
Пути достижения цели рассматривают как синоним понятия "под-проблема". По существу выявление подпроблем сводится к выявлению путей достижения целей системы, путей преодоления тех трудностей и недостатков, которые препятствуют достижению этих целей.
На основе системного подхода любая сложная система рассматривается как иерархическая структура, а следовательно, может быть разделена на несколько крупных подпроблем (1-го ранга), каждая из которых, в свою очередь, подлежит декомпозиции на подпроблемы 2-го ранга и т.д.
Декомпозиция проблемы продолжается до тех пор, пока подпроблемы формируют некоторое направление действий, задачу, но еще не конкретизированы до уровня организационных мероприятий, вариантов решения задачи.
Определение вариантов решения подпроблем — это этап от выявления путей достижения целей (подпроблем) до выбора вариантов решений (подпроблем и проблемы в целом). Варианты решения следует искать для подпроблем самого младшего ранга, т.е. тех, которые определяют направление йствий настолько локализовано и детально, что дальнейшее их уточне-неизбежно ведет уже к выявлению конкретных мер.
Структуризация проблемы включает декомпозицию проблемы на под-проблемы разных рангов, выявление связей между ними, определение границы и внешних связей проблемы в целом. Под структурой проблемы будем понимать состав ее подпроблем и совокупность взаимосвязей между ними. На этом основании под структуризацией проблемы будем понимать выявление путей достижения целей (т.е. подпроблем) и изучение их взаимного влияния. В некоторых источниках под структуризацией проблемы понимается не только уточнение связей подпроблем, но и полная формализация всех зависимостей, необходимых для решения проблемы. В соответствии с такой трактовкой, исходя из перспектив использования математических методов различают структурированные, слабо структурированные и неструктурированные проблемы (см., например, [4.13]).
Этапы (процедуры) структуризации проблемы
Структуризация проблемы является наиболее ответственной в системном анализе. Ее задача — представить проблему как совокупность подпроблем разных рангов, уточнение связей между ними, внешних связей проблемы, ее границ. Выполнение этапа структуризации проблемы практически не формализуется и слабо поддается типизации, но может быть рационализовано за счет использования методологии системного анализа. Изоморфизм принципов системного подхода позволяет (в разумных пределах) пользоваться методом аналогий. На этом основании правомерна и некоторая аналогия в выявлении путей достижения целей (подпроблем) технических, биологических и социально-экономических систем.
Вместе с тем анализ социально-экономических систем имеет свою специфику, связанную с учетом социальных и психологических факторов.
В ходе выявления путей достижения целей социально-экономической системы первой процедурой (этапом) является уточнение структуры системы, как объекта анализа, в том числе состава подсистем, "технологии" процессов их функционирования, связей между подсистемами. Эта же процедура предусматривает уточнение границ системы, подлежащей анализу, и ее внешних связей. Решение этих вопросов неразрывно связано с уточнени[ем границ рассматриваемой проблемы.
Вторая процедура состоит в критическом анализе функционирования системы. Главная задача этого подэтапа — выявление причин, нарушающих эффективное функционирование системы или препятствующих повышению ее эффективности. При анализе причин нельзя ограничиваться лишь внешними причинами, которые "лежат на поверхности". Необходимо исследовать их причинно-следственные связи и внутренние противоречия системы, выбирать пути решения подпроблем.
Третья процедура заключается в дифференциации и систематизации путей достижения целей. Здесь используется тот же подход последовательной декомпозиции, который был принят при систематизации подцелей, что позволит построить "дерево путей достижения целей". На этом подэтапе оценивают значение выявленных подпроблем и их вклад в достижение главной цели. В эту процедуру входит анализ взаимосвязей выделенных подпроблем, их взаимообусловленности и вытекающей из этого очередности их решения.
Перечисленные выше основные процедуры структуризации проблемы рекомендуется выполнять параллельно-последовательно.
При анализе объекта неизбежно будут выявлены недостатки системы, дефекты ее структуры, т.е. начнет накапливаться материал, который непосредственно относится уже ко второй процедуре, получивший выше наименованного критического анализа функционирования объекта.
Для подпроблем, выявленных критическим анализом, удобно сразу же найти соответствующее их рангу место в "дереве путей достижения целей", во всяком случае, в его первой эскизной схеме.
Рассмотрим указанные этапы (процедуры) структуризации проблемы более подробно.
- А. С. Малин, в. И. Мухин исследование систем управления
- Введение
- Часть 1. Анализ и синтез систем управления
- Концептуальные основы исследования систем управления
- Понятия, определяющие структуру системы
- Понятие системы
- Элемент системы
- Связь, взаимодействие и структура системы
- Понятие внешней среды
- Понятия, определяющие функционирование системы
- Состояние системы
- Входы и выходы системы
- Функционирование (движение) системы
- 1.3 Характеристика процессов системы
- Понятие процессов системы
- Формы входных и выходных процессов
- Функции обратной связи
- Функция ограничения системы
- 1.4 Классификация систем
- Признаки классификации и классы систем
- Классификация систем
- Характеристика различных классов систем
- 1.5 Система управления
- Понятие системы управления
- Цель системы управления
- Закон управления системой
- Эффективность управления системой
- Вопросы для повторения
- Литература
- 2.Методологические основы исследования систем управления
- Системный подход как общеметодологический принцип исследования систем управления
- Понятие и основные черты системного подхода
- Сущность системного подхода
- 2.2 Анализ систем управления
- Понятие, цели и задачи анализа
- Решение задач анализа систем управления
- 2.3 Синтез систем управления
- Понятие, цели и задачи синтеза
- Решение задач синтеза систем управления
- 2.4 Принципы анализа и синтеза систем управления
- Принцип физичности и его постулаты
- Принцип моделируемости и его постулаты
- Принцип целенаправленности и его постулаты
- 2.5 Виды анализа и синтеза систем управления
- Структурный анализ и синтез систем управления
- Функциональный анализ и синтез систем управления
- Параметрический анализ и синтез систем управления
- 2.6 Уровни исследования и структура показателей систем управления
- Уровни исследования систем управления
- Структура показателей систем управления
- Оценка информативности показателей анализируемой системы управления
- Вопросы для повторения
- Литература
- 3.Особенности анализа и синтеза различных систем управления
- 3.1 Особенности анализа и синтеза технических систем управления
- Особенности технических систем управления
- Специфика анализа и синтеза технических систем управления
- Основы синтеза новой технической системы управления
- 3.2 Особенности анализа и синтеза эргатических систем управления
- Особенности эргатических (человеко-машинных) систем управления
- Специфика анализа и синтеза эргатических систем управления
- Типовые противоречия в процессе создания новых эргатических систем управления
- Типовые противоречия, разрешаемые в процессе создания новых эсу
- Содержание нововведений в зависимости от глубины реорганизации эсу
- 3.3 Особенности анализа и синтеза организационных систем управлениия
- Особенности организационных систем управления
- Методология анализа и синтеза организационных систем управления
- Специфика анализа и синтеза организационных систем управления
- Основные черты организационного управления
- Основные требования к организационному управлению
- Вопросы для повторения
- Литература
- 4. Системный анализ и синтез проблемы
- 4.1 Обшая характеристика проблемы как системы
- Понятие проблемы и проблемной ситуации
- Классификация проблем
- Представление проблемы как системы
- Этапы решения проблемы
- 4.2 Исходная постановка (формулирование) проблемы
- Цель постановки проблемы
- Этапы постановки проблемы
- 4.3 Формирование целей и условия решения проблемы
- Условия формирования целей
- Выявление и систематизация подцелей
- Последовательная декомпозиция целей
- Установление условий решения проблемы
- 4.4 Структуризация проблемы и систематизация путей достижения целей
- Основные понятия и этапы структуризации проблемы
- Уточнение структуры системы
- Критический анализ функционирования системы управления
- Систематизация путей достижения целей, оценка их значимости
- 4.5 Выявление и выбор альтернатив решения проблемы
- Этапы выделения альтернатив решения проблемы
- Выбор альтернатив
- 4.6. Принятие решения и выбор оптимальных решений
- Выявление и выбор вариантов решения проблемы (подпроблемы)
- Выбор оптимальных решений
- Вопросы для повторения
- Литература
- 5.1 Исследования и их роль в совершенствовании систем управления
- Понятие, категории и формы организации исследований
- Методы, средства и уровни научного исследования
- 5.2 Методы эмпирического исследования
- Наблюдение
- Сравнение
- Измерение
- Эксперимент
- 5.3 Методы эмпирического и теоретического исследования
- Абстрагирование
- Анализ и синтез
- Индукция и дедукция
- Моделирование и использование приборов
- Исторический и логический методы научного познания
- 5.4 Методы теоретического исследования
- Восхождение от абстрактного к конкретному
- Идеализация
- Формализация
- Аксиоматический метод
- 5.5 Основные формы научного исследования
- Проблема
- Идея, принцип, закон
- Гипотеза, предположение, математическая гипотеза
- Классификация моделей
- 5.6 Фактологическое обеспечение исследования
- Философские аспекты фактологического обеспечения исследования
- Понятие факта
- Сбор и анализ фактов
- Особенности использования фактов в исследовании систем управления
- Вопросы для повторения
- Литература
- Специфические методы исследования систем управления
- 6.1 Методы появления системной идеи
- Сущность идеи
- Первый цикл проявления идеи
- Второй цикл проявления идеи
- 6.2 Эвристические методы исследования систем управления
- Методы активизации технологии творчества
- Ассоциативные методы
- Метод "мозгового штурма"
- Метод синектики
- 6.3 Формализованные методы исследования систем управления
- Параметрический метод
- Морфологический метод и его модификации
- Комбинаторный метод
- Методы логического поиска
- Метод "букета проблем"
- Методы поиска новых технических решений
- 6.4 Статистические методы анализа систем управления Сущность и область применения
- Регрессионный анализ
- Корреляционный анализ
- Дисперсионный анализ
- Ковариационный анализ
- Метод временных рядов
- Метод главных компонентов
- Факторный анализ
- 6.5 Детерминированные методы анализа систем управления
- Сущность и область применения
- Инфлюентный анализ
- 6.6 Cинтез систем управления методами оптимизации
- Синтез систем управления методами безусловной оптимизации
- Синтез систем управления с помощью многокритериальной оптимизации
- 6.7 Синтез систем управления методами математического программирования
- Сущность и содержание математического программирования
- Общая характеристика методов математического программирования
- Методы решения задач линейного программирования
- Методы решения задач нелинейного программирования
- Методы решения задач дискретного (целочисленного) программирования
- Методы динамического программирования
- Методы стохастического программирования
- 6.8 Анализ и синтез систем управления с помощью математических теорий
- Теория принятия решений
- Теория массового обслуживания
- Теория эффективности
- Теория игр
- Вопросы для повторения
- Литература
- 7. Экспертные оценки решения проблем
- 7.1 Сущность и содержание метода экспертных оценок
- Сущность метода экспертных оценок
- Подготовка экспертизы
- Проведение опроса экспертов
- Виды и типы вопросов
- 7.2 Методы обработки информации, получаемой от экспертов
- Сущность экспертного ранжирования
- Метод непосредственной оценки
- Перевод оценок в ранги
- Оценка факторов
- Метод последовательных сравнений
- Метод парных сравнений
- Матрица предпочтений для ранжирования с помощью парного сравнения
- Матрица р: доля случаев, когда фактор I предпочтительнее фактора j
- 7.3 Метод Дельфи
- Классический метод экспертных оценок Дельфи
- Метод структуризации принятия решений
- Показатели оценки элементов "дерева решений" на уровне подпроблем
- Экспертные оценки целенаправленности тем научных исследований
- 7.4 Метод анализа иерархий
- Сущность и содержание анализа иерархий
- Средние согласованности матриц
- Пример применения метода анализа иерархий
- Покупка дома: матрица попарных сравнений для уровня 2, решение и согласованность
- Покупка дома: матрицы попарных сравнений для уровня 3, решение и согласованность
- Покупка дома: матрица глобальных приоритетов
- Вопросы для повторения
- Литература
- Часть 2 186
- Исследование систем управления
- 144003, Г. Электросталь Московской обл., ул. Тевосяна, 25.