Содержание к диссертации
Введение
1 Проблемы принятия решений при управлении ГРО 11
1.1 Особенности выработки управленческих решений по обеспечению эффективного функционирования ГРО 11
1.2 Основные подходы к формализации задач принятия управленческих решений 20
1.3 Этапы и методы решения задач принятия решений 28
1.4 Информационные технологии поддержки принятия решений 32
1.5 Постановка задач исследования 42
2 Анализ процесса принятия управленческих решений 44
2.1 Классификация задач принятия решений 44
2.2 Формализация задач принятия управленческих решений второго класса 51
2.3 Формализация задач принятия решений третьего класса (метарешений) 56
2.4 Разработка принципов и методов выработки мульти- и метарешений 63
Выводы по главе 68
3 Процедуры выработки управленческих решений 69
3.1 Идентификация проблемы 69
3.2 Моделирование задач принятия решений 85
3.3 Оптимальное управление процессами принятия и реализации решений 90
Выводы по главе 93
4 Повышение надежности принимаемых управленческих решений 94
4.1 Разработка модифицированного алгоритма определения коэффициента уверенности 94
4.2 Учет достоверности свидетельств в принятии решений 105
4.3 Алгоритм выработки корректируемых решений 111
Выводы по главе 116
Выводы 117
Аббревиатуры 118
Литература 120
Приложения 133
- Особенности выработки управленческих решений по обеспечению эффективного функционирования ГРО
- Формализация задач принятия управленческих решений второго класса
- Оптимальное управление процессами принятия и реализации решений
- Разработка модифицированного алгоритма определения коэффициента уверенности
Введение к работе
'
Природный газ составляет основу энергетики России, на нем производится свыше 42% электроэнергии. Энергетическая стратегия России на период до 2020г. в соответствии с распоряжением Правительства РФ от 28.08.2003г. предполагает уменьшение доли газа в топливно-энергетическом балансе страны с 50% в настоящее время до 48% в 2010г. и до 45-46% в 2020г.
Управление сложными объектами газовой отрасли связано с
оперативным решением разнообразных ответственных задач. Эти задачи
характеризуются высокими требованиями к обеспечению
пожаровзрывобезопасности, строгой ответственностью за неправильные
действия, уникальностью, наличием факторов неопределенности,
необходимостью учета множества ограничений и использования обширного
справочного и регламентирующего материала.
\Ф Своевременное и эффективное решение задач руководителем по
возникающим проблемам и конфликтным ситуациям во многом определяет успех эффективной деятельности и развития предприятия. Принимаемые решения должны соответствовать миссии и целям, как самого предприятия, так и соответствующего региона. При этом должны учитываться допустимые для реализации решения ресурсы.
і»
В принятии решения участвуют наряду с лицами, принимающими решение (ЛПР), т.е. руководителями или менеджерами, и непосредственно отвечающими за его последствия, инженеры по знаниям, эксперты и другие специалисты. Для помощи руководителю в принятии решений используются интерактивные компьютерные системы поддержки принятия решений (СППР) или Decision Support System (DSS).
Для обеспечения требований к управленческим решениям, принимаемым на предприятиях газовой отрасли, необходимо использовать сильные методы, которые «работают» во всех проблемных ситуациях, в том
4 числе и тех, когда решение строгими аналитическими методами не
существует. Другими словами, принимаемые решения должны обладать
свойствами отказоустойчивости.
В связи с этим особую актуальность приобретает решение слабоформализуемой задачи идентификации проблемной ситуации, на основе которой производится выбор соответствующего метода выработки решения.
В 2003г. правлением ОАО «Газпром» принята Концепция газификации регионов РФ, разработанная в соответствии с Федеральным Законом «О газификации в РФ». В соответствии с Концепцией цель региональной политики — это создание экономических, организационных и правовых условий, обеспечивающих нормальное функционирование Единой системы газоснабжения (ЕСГ), повышение качества жизни населения. Для достижения поставленной цели необходимо реализовать комплекс организационно-экономических мероприятий, основными из них являются
[1]:
совершенствование нормативной базы проектирования и
эксплуатации газораспределительных сетей;
внедрение новых технологий и материалов при строительстве распределительных газопроводов;
применение современных подходов к управлению газовыми хозяйствами;
- использование альтернативных сетевому газу способов газификации.
Важная роль в Концепции отводится проблемам научно-технического
прогресса, к ним, в первую очередь, относятся:
- максимальное использование полимерных труб и других материалов;
- использование новых, прогрессивных способов строительства
(бестраншейных технологий и горизонтально-наклонного бурения для
сооружения подводных газопроводов, новых способов балластировки
газопроводов на затопляемых участках и др.);
- оптимизация технологических и технических параметров сетей
газораспределения;
использование современных компьютерных технологий при проектировании и проведении инженерно-изыскательских работ.
Важное место в Концепции отводится решению следующих задач [2]:
- формирование платежеспособного спроса на газ, в том числе за счет
повышения эффективности использования природного газа;
обеспечение рациональной загрузки действующих и строящихся газопроводов;
развитие инфраструктуры, необходимой для распределения и поставок потребителям дополнительных объемов газа, предусмотренных Энергетической стратегией России на период до 2020г. (с учетом добываемых независимыми производителями);
- интеграцию рынка газа в региональные энергетические рынки.
К основным видам деятельности ОАО «Тамбовоблгаз» относятся:
- обеспечение безаварийной и безопасной эксплуатации объектов
газового хозяйства (ОГХ);
-транспорт природного газа (ПГ) потребителям;
- реализация сжиженного газа.
Кроме того, ОАО проводит проектные и строительно-монтажные работы, осуществляет сервисное обслуживание внутридомового и промышленного газового оборудования, пусконаладочные работы, техническое обслуживание и др. Важную роль в обеспечении надежности функционирования ГРО «Тамбовоблгаза» играет внедрение прогрессивных технологий.
В условиях значительной неопределенности будущих условий развития экономики и энергетики регионов определенный интерес представляет подход, базирующийся на комплексной методологии формирования региональных систем энергоснабжения, в рамках которого принимаются решения о развитии региональных систем газоснабжения [2]. Данный подход
ориентирован на сценарное рассмотрение вариантов развития газоснабжения,
^ на получение ответа на вопрос: «Что будет, если ...?», а не на выбор лучшей
долгосрочной стратегии на весь рассматриваемый период. Выбор вариантов
развития систем газоснабжения производится в системной увязке с
энергетикой и экономикой региона. При этом вместо расчета перспективной
потребности в газе оценивается спрос на продукцию отрасли с учетом
энергосбережения и платежеспособности потребителей. После отбора
(^ вариантов развития по экономическим критериям выполняется детальный
финансово-экономический анализ полученных решений, и обосновываются
механизмы их реализации. К реализации принимаются не долгосрочные
стратегии развития систем, а первоочередные решения, которые
инвариантны к рассматриваемому диапазону условий. В соответствии с
предложенным подходом генеральные схемы газоснабжения
разрабатываются в увязке с другими системами энергообеспечения региона и
предусматривают использование методов оптимального проектирования.
' Схемы формируются по детальной информации о потребителях, учитывают
их специфику и перспективы развития.
Разработанный подход обеспечивает:
- переход от интенсивного наращивания объемов строительства
газопроводов к экономически обоснованному формированию программ
газификации, направленному на максимальную загрузку действующих
газотранспортных мощностей, обеспечение рациональной структуры
технико-экономической базы регионов;
- сооружение, реконструкцию и техническое перевооружение систем
распределения газа на основе современных технических решений, технологий и материалов;
- обеспечение безопасной эксплуатации и бесперебойных поставок газа
потребителям;
_ - поэтапное создание экономических и правовых условий для развития
газораспределительных сетей на коммерческой основе;
7 разработку организационно-технических и экономических
^ мероприятий по стимулированию энергосбережения у потребителей газа,
внедрение новейших высокоэффективных газосберегающих технологий и
оборудования.
На основе полученных данных осуществляются прединвестиционные
исследования, выполняются обоснования инвестиций в строительство
объектов, разрабатывается проектно-сметная документация по каждому
^ объекту.
Долгосрочной энергетической стратегией РФ определены следующие
цели развития газификации [3]:
- создание оптимальных условий для развития национального
хозяйства, энерготехнологического совершенствования производительных
сил страны, повышения энерговооруженности и энергоэффективности
экономики;
- сохранение энергетической независимости России, обеспечением
Ш энергетической безопасности страны, уменьшение негативного воздействия
топливно-энергетического комплекса на окружающую среду;
- улучшение социально-экономических условий жизни населения,
устойчивое обеспечение населения газовым топливом.
В настоящее время принятие управленческих проектных решений в
региональных газораспределительных организациях (ГРО) часто
осуществляются без учета механизмов, отражающих влияние различных
факторов на формирование производственной стратегии. Отсутствуют
1 инструменты, обеспечивающие оперативную выработку обоснованных
решений в требуемые сроки. Результатом этого является внедрение решений, которые не всегда обеспечивают достижение определенных показателей экономической эффективности.
Практически мало исследованы аспекты принятия решений по группе проблем (мультипроблеме) и применительно к потоку проблем.
8 Цель работы. Работа выполнена в соответствии с федеральной целевой
программой «Интеграция науки и высшего образования России на 2002 —
2006 годы» (Гос. контракт № И 0556/1654 от 24.09.2002 г.).
Целью исследований является развитие отдельных положений теории
принятия управленческих решений для обеспечения высокоэффективного
функционирования объектов газовой отрасли применительно к
мультипроблемам и потоку возникающих проблем, связанных с техническими, экономическими, социальными, экологическими и другими аспектами деятельности регионального ГРО.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
проведение системного анализа проблем и конфликтных ситуаций, возникающих при эксплуатации региональной ГРО, их классификация и оперативное принятие управленческих решений руководителем ГРО;
идентификация класса возникающей проблемной ситуации;
разработка процедур, обеспечивающих повышение эффективности принимаемых решений руководителем ГРО в условиях неопределенности;
построение моделей процессов выработки управленческих решений и процедуры коррекции этого процесса с учетом дополнительно поступающей информации о проблеме;
разработка процедур принятия решения по группе проблемных ситуаций;
6) формализация и решение задачи метау правления процессом
принятия решений в условиях потока разнородных проблемных ситуаций
высокой интенсивности.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы системного анализа, математического моделирования, теории массового обслуживания; теории принятия решений и управления рисками, искусственного интеллекта.
9 Научная новизна. Предложена классификация проблем, характерных для функционирования региональной ГРО.
Разработан оригинальный алгоритм идентификации проблемных ситуаций и класса задач принятия управленческих решений.
Построены модели процессов принятия решений, учитывающие специфику одной проблемной ситуации, группы проблемных ситуаций и интенсивного потока проблем.
Разработан алгоритм принятия управленческих решений руководителем ГРО с учетом поступления распределенной во времени информации.
Практическая ценность. Разработана методика принятия управленческих решений в условиях реального функционирования региональной ГРО по группе проблемных ситуаций в условиях неопределенности. Сформулированные в работе подходы по повышению обоснованности принимаемых решений, алгоритмы идентификации ситуаций и принятия решений являются важнейшей составной частью деятельности руководителей по повышению эффективности функционирования объектов газовой отрасли (ОГХ). Результаты работы внедрены в ОАО «Тамбовоблгаз» и рекомендованы к использованию в других региональных организациях газовой отрасли. Разработанные методы положены в основу созданного при непосредственном участии автора практикума по принятию управленческих решений при эксплуатации опасных промышленных объектов и используются при подготовке инженеров по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» и магистров направления 150400 «Технологические машины и оборудование».
Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе сделано два доклада на международных конференциях.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав,
выводов, списка цитированной литературы, содержащего 144 источника, и приложений. Содержание диссертации изложено на 132 страницах машинописного текста, включая 15 рисунков и 12 таблиц.
Настоящая работа по принятию решений при эксплуатации потенциально опасных промышленных объектов является законченной составной частью цикла проводимых под руководством профессора
Бодрова В.И. исследований в области компьютерного моделирования,
принятия оптимальных решении и оптимального управления химико-технологическими процессами и производствами в условиях
неопределенности. Профессору Бодрову В.И. , а также профессорам В.Г. Матвейкину, Ю.Л. Муромцеву и СИ. Дворецкому автор выражает глубокую благодарность за помощь в работе.
/A)
Особенности выработки управленческих решений по обеспечению эффективного функционирования ГРО
Процесс выработки и принятия управленческого решения представляет собой особый процесс человеческой деятельности, направленный на выбор наилучшего варианта действий [4].
Задачи принятия управленческих решений (ПУР) на предприятиях газовой отрасли отличаются большим разнообразием, во многом это определяется широким диапазоном интервалов времени на получение результата (от нескольких минут до десятков часов и суток), величины возможного ущерба (от тысяч рублей до миллионов и миллиардов рублей), необходимостью выполнения жизненно-важных функций для населения региона, непрерывным развитием и другими факторами. Проблемные ситуации, требующие решения, классифицируются по различным признакам. К наиболее важным признакам относятся важность проблемы, которая оценивается величиной возможного ущерба от неправильно принятого решения; время, отводимое на проведение работ по принятию решения; степень неопределенности исходных данных; сложность проблемы (локальная или комплексная); повторяемость (частота возникновения); формализуемость и др. Выработка управленческого решения как процесс характеризуется следующими этапами жизненного цикла: возникновение (зарождение) проблемы или инициация задачи ПУР; идентификация проблемы, т.е. отнесение ее к определенному классу на основе имеющихся данных; содержательное описание проблемной ситуации; анализ или моделирование проблемы; формализация задачи ПУР; выбор метода решения задачи; решение задачи; реализация принятого решения; оценка эффективности реализованного решения. Наиболее ответственными и слабоформализуемыми этапами жизненного цикла работ по принятию управленческого решения являются идентификация проблемы и выбор метода решения задачи. Во многом это обусловлено значительной неопределенностью исходных данных, отсутствием соответствующих моделей и недостаточностью времени для их построения. В общем случае возникновение проблемной ситуации определяется по расхождению фактических показателей деятельности предприятия с желаемыми или планируемыми (задаваемыми). Обычно количественные значения рассматриваемых показателей известны лишь приближенно, а иногда расхождения показателей носят качественную оценку. Это относится к таким характеристикам, как величина возможного ущерба от аварии, износ оборудования и т.п. Все решения, связанные с управлением региональными предприятиями газового хозяйства, можно разделит на следующие группы. 1. Стратегические или долговременные (долгосрочные) решения. Эти решения принимаются по проблемам развития предприятия на перспективу, стратегическим планированием, реструктуризацией, обеспечением выполнения основных показателей корпоративной стратегии и развития региона и т.д. Временные рамки решения этих проблем охватывают несколько лет. 2. Тактические или промежуточные решения связаны с выработкой вариантов эффективного распределения материальных и финансовых ресурсов, рабочей силы, решением вопросов развития на ближайшую перспективу. 3. Решения по планированию и управлению операциями (процессами) текущей производственной деятельности. Временные рамки этих решений от нескольких часов до нескольких недель. 4. Решения по возникающим нештатным ситуациям, связанным с авариями, должны приниматься немедленно, т.е. в течение нескольких секунд или минут. Значительную долю принимаемых решений составляют проектные решения. В связи с этим можно выделить три вида решений -управленческие, проектные и смешанные (комбинированные). Общими характеристиками для всех видов решений являются многовариантность, наличие одинаковых этапов жизненного цикла процесса принятия решений, наличие факторов неопределенности, необходимость оценки риска и др. Вместе с тем, между управленческими и проектными решениями имеются ряд общих аспектов, связанных с используемыми методами, временными рамками, составом группы (команд), участвующих в выработке решения. Поэтому в настоящее время развиваются два подхода, используемых при выработке решений. Первый подход предусматривает выработку решений с позиции управления проектами и программами [5]. Этот подход целесообразно использовать для принятия стратегических и тактических решений. да Второй подход ориентирован на оперативное принятие обоснованных решений в текущей производственной деятельности и в нештатных ситуациях. Для сравнения альтернативных вариантов в задачах принятия решений (ЗПР) в большинстве случаев используются показатели коммерческой эффективности (ПКЭ) [6]. Приказом председателя правления ОАО «Газпром» № 41 от 5 апреля 2000г. были разработаны Временные методические указания по определению коммерческой эффективности новой техники в ОАО «Газпром» (далее Указания). В Указаниях рекомендуется оценку эффективности вариантов производить с учетом следующих факторов: - моделирование денежных потоков; - сопоставимость условий сравнения различных проектов; - принцип положительности и максимума эффекта; - учет фактора времени; - учет только предстоящих затрат и поступлений; - сравнение без проекта и с проектом; - учет наиболее существенных экономических последствий проекта. В качестве основных ПКЭ рекомендуется использовать: - чистый дисконтированный доход; - внутреннюю норму доходности; - дисконтированный срок окупаемости. В последующем Временные методические указания корректировались внесением изменений, уточняющих отдельные методические положения [6]. Другим не менее важным фактором при сравнении альтернативных вариантов в ЗПР является обеспечение безопасности при эксплуатации ОГХ. Для учета этого фактора предложен ряд походов к определению риска для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества граждан [7-11].
Формализация задач принятия управленческих решений второго класса
Необходимость принятия управленческих решений инициируется возникновением проблем при функционировании предприятия. Значительная доля проблем имеет характер нарушений нормальной деятельности организации в текущий момент, другая часть определяется на основе прогнозирования изменений показателей работы и требует принятия решения, чтобы избежать обострений в будущем.
Основными задачами анализа процесса принятия управленческих решений являются содержательное описание классов проблем, возникающих при функционировании предприятия, рассмотрение этапов выработки решений для проблем различных классов, формализация задач принятия управленческих решений и определение математического аппарата для выработки соответствующего решения.
Классификация задач принятия решений Проблемы, возникающие при функционировании региональных предприятий газовой отрасли, и соответственно задачи принятия управленческих решений исключительно разнообразны, имеются различные признаки их классификации. Например, по времени, отводимому на принятие решения, различают экстренные (сверхсрочные), срочные с жестким временным ограничением и проблемы без жесткого временного ограничения. В целом классификация проблемных ситуаций представлена на схеме рис. 1.2. Следует заметить, что отдельные признаки в достаточной степени являются близкими по смыслу, например, важность и отношение к миссии, или время на принятие решения и очередность решения.
Рассмотрение классов исследуемых задач принятия решений связано с понятиями проблема, проблемная ситуация, анализ проблемной ситуации и факторы проблемы (проблемной ситуации) [40, 108]. Применительно к региональной ГРО проблема рассматривается как заметное расхождение между наблюдаемым в текущий момент и желаемым (заданным, требуемым) состоянием организации. Например, ГРО не выполняет плановые показатели, нарушаются сроки ввода новых объектов, происходит пересмотр целей в связи с изменением макроэкономической ситуации и т.д. Проблемная ситуация представляет собой содержательное описание самой проблемы, а также условий, факторов и обстоятельств, вызвавших ее возникновение. Факторы проблемы или проблемной ситуации могут иметь различное представление - числовые значения, высказывания экспертов, форму лингвистической переменной и т.п. Совместное рассмотрение проблемы и вызвавших ее факторов выполняется в рамках анализа проблемной ситуации. Принятие решения обычно рассматривается как процесс выбора действия по уменьшению расхождения между наблюдаемым и желаемым состоянием организации, т.е. выходу из проблемной ситуации. Основные этапы процесса описываются в терминах цели (желаемое состояние системы), проблемы, проблемной ситуации, формирования и анализа альтернативных вариантов решения и самого решения по проблеме. Для использования математических методов в этом процессе формулируется задача принятия решения (см. разд. 1.2). В предположении, что каждой рассматриваемой проблеме с ее проблемной ситуацией соответствует одна задача принятия решения (ЗПР), будем считать выделяемые классы общими для проблем и ЗПР. Например, если проблема относится ко второму классу, то и соответствующая ЗПР принадлежит этому же классу. Кроме того, если связь проблемы с проблемной ситуацией взаимнооднозначная, будем эти термины применительно к вопросам классификации рассматривать как синонимы. Как отмечалось в разделе 1, проблему и соответствующую ЗПР будем относить к первому классу, если они рассматриваются отдельно от других проблем и ЗПР. Укрупненная схема процесса принятия решения для данного случая приведена на рис. 2.1. Здесь {и/, і=\,п\ - множество альтернативных вариантов и v - принятое решение (оптимальный вариант). При решении ЗПР первого класса широко используется системный подход [108-112]. По результатам анализ проблемной ситуации выделяется система и два ее состояния — существующее и желаемое. Затем решается задача перевода системы из обычного состояния в другое. Ко второму классу будем относить задачи принятия решений по группе проблем ПІ, П2, ... , ПК, связанных между собой временными и другими ресурсными ограничениями [112]. Эти ограничения не позволяют рассматривать ЗПР по к проблемам независимо друг от друга. Требуется дополнительная постановка задачи принятия решений по всей группе проблем или мультипроблеме. Эту более сложную задачу второго класса назовем мультизадачей принятия решений (МЗПР). Результат ее решения L представляет собой кортеж vf ,..., и из решений по отдельным проблемам IJj,j=\,K. Данная схема процесса принятия решения по мультипроблеме приведена на рис. 2.2. Здесь ujj—i-ый вариант при решении проблемы Uj-; uMj - /-ый вариант решения мультипроблемы; п; — число вариантов решения П.-; п — число вариантов, рассматриваемых при решении МЗПР. Следует заметить, что в большинстве случаев компоненты кортежа и} ,j=\,K не совпадают с оптимальными значениями Uj,j=\,K, получаемыми при независимом рассмотрении проблем Задачи принятия решений третьего класса связаны с рассмотрением потока проблем, который аналогичен потоку событий (заявок) в системах массового обслуживания [112, 113]. В качестве событий могут выступать как одиночные проблемы, относящиеся к первому классу, так и мультипроблемы. Существенными отличиями задач третьего класса от двух первых являются следующие.
Оптимальное управление процессами принятия и реализации решений
В зависимости от категории (масштаба) объекта газового хозяйства к нему могут предъявляться требования высокой готовности (High Availability), устойчивости к отказам (Fault Tolerance), непрерывной готовности (Continuous Availability) и устойчивости к стихийным бедствиям (Disaster Tolerance).
Высокая готовность предполагает такую архитектуру газового хозяйства с его ремонтными службами, которая обеспечивает быстрое обнаружение и устранение неисправности. При этом не должны нарушаться нормы по обслуживанию населения. Объекты, устойчивые к отказам, имеют в своем составе избыточное оборудование. В случае возникновения неисправности для бесперебойного обслуживания населения производятся необходимые переключения в системе газоснабжения. Системы непрерывной готовности являются дальнейшим совершенствованием отказоустойчивых систем в направлении обеспечения постепенной деградации в случае отказа. Устойчивость к стихийным бедствиям предполагает наличие резервного оборудования на случаи наводнения, землетрясения и других природных катаклизмов. Основным показателем перечисленных свойств объекта газового хозяйства является среднее время устранения неисправности.
Принимаемое проектное или управленческое решение будем называть отказоустойчивым, если оно, во-первых, не ведет к снижению показателей высокой готовности, устойчивости к отказам, непрерывной готовности и устойчивости к стихийным бедствиям объекта, во-вторых, не влечет неоправданных экономических затрат. Отказоустойчивое решение вырабатывается в соответствии со следующими принципами: - полнота использования информации, т.е. при выработке решения необходимо учитывать все данные, непосредственно относящиеся к рассматриваемой проблеме и которые могут повлиять на результат решения; - учет достоверности информации по проблеме, для этого применяется два подхода: первый связан с представительностью выборочных данных, а второй - с использованием мер доверия, назначаемых экспертами (специалистами); - непротиворечивость результатов решения, т.е. получаемые с использованием разных методов решения не должны реализовываться разными действиями; - своевременность, т.е. должно выполняться ограничение на время, отводимое для принятия решения; обеспечение значений показателей высокой готовности и устойчивости к стихийным бедствиям объектов газового хозяйства, имеющих отношение к проблеме. В случаях отсутствия достаточных статистических данных для оценки характеристик случайных величин, участвующих в выработке решений, широкое применение находит подход, разработанный Шортлифом и Бьюкененом, известный также как стендфорская теория фактора уверенности [35, 40, 51, 137, 138]. В модели Шортлифа-Бьюкенена (МШБ) высказывания экспертов и ЛПР рассматриваются в вероятностном смысле. На основе задаваемых начальных условных вероятностей относительно гипотез о предпочтительных вариантах принимаемых решений рассчитываются меры уверенности (MB) и неуверенности (МД) в соответствующих гипотезах с использованием некоторых, в т.ч. неопределенных свидетельств. Так MB [о,х]=а означает, что мера уверенности в гипотезе о варианте о решения, основанная на свидетельстве х, есть а. Аналогично вводится мера неуверенности МД [о,х]=/?. Далее по значениям условных вероятностей p\vj fxj), мер MB [ v.-, Xj], МД [ vj, x/] и коэффициентов уверенности CF [ v,-, х/] = MB [ vj, X/ ] - МД [ Vj, х/ ] рассчитываются соответствующие показатели для сформулированных продукционных правил вида «Если вариант v . обеспечивает увеличение (снижение) хк, то вариант о,- будет принят». На основе показателей p\Vj I х-г A(V)XKJ, MB [у.-,х/,хк] и т.д. последовательной интеграцией правил рассчитываются результирующие интегральные значения мер уверенности, неуверенности и коэффициентов уверенности, учитывающие все правила и соответственно все свидетельства. По этим значениям принимается решение о предпочтительном варианте действий. Данный подход, с одной стороны, позволяет оперативно принять решение при минимуме информации, с другой стороны, он не гарантирует от ошибочных решений. Основными источниками ошибок являются субъективность назначения исходных условных вероятностей формулирование продукционных правил [139, 140, 141]. Вероятности р {vj I Xf j определяются на основе высказываний экспертов, поэтому в общем случае в результате экспертизы имеет место массив вероятностей здесь pv[uj/xj) - доля уверенности принятия варианта vj на основании данных Xj у v -го эксперта, / - число экспертов.
Разработка модифицированного алгоритма определения коэффициента уверенности
Одним из эффективных направлений повышения отказоустойчивости принимаемых решений является максимальное использование достоверной информации о возникшей проблемной ситуации. Вместе с тем, требования получения необходимой информации и экстренность принятия решения являются противоречивыми. В связи с этим для ЛПР и его команды важным инструментом является метод выработки корректируемых решений.
В большинстве работ по принятию управленческих и проектных решений явно или неявно предполагается, что имеющаяся исходная информация о возникшей проблеме обрабатывается и по результатам обработки сразу принимается окончательное решение. При этом не учитывается возможность использования информации, которая поступает в процессе выработки решения. Такой процесс принятия решений назовем некорректируемым [143, 144].
Общая схема некорректируемого процесса принятия решения может быть представлена следующим образом здесь j(tQ) - информация о проблеме в начальный момент времени t; ПЗ — постановка задачи; BMP - выбор метода решения; РЗ - решение задачи; ITP(tK) - принятие решения в конечный момент времени tK. Особенностями процесса (4.12) являются: - только после момента времени tK начинается реализация плана действий по разрешению проблемы; - в процессе выработки решения реализуются одна постановка задачи и один метод ее решения, в ряде случаев метод носит комплексный характер и включает несколько параллельно используемых методов; - дополнительная информация, поступающая на временном интервале \tQ tK\, в этапах ПЗ, BMP, РЗ и ПР не учитывается; - предполагается, что принятое решение носит разовый характер. В большинстве случаев информация J(?o) является неполной, и время At=tKQ, отводимое на принятие решения, ограничено, поэтому задача формулируется как задача принятия решения в условиях неопределенности, а для ее решения применяется один из методов выбора оптимального варианта с использованием экспертных оценок. В этом случае процесс (4.12) можно записать в виде где V — множество альтернативных вариантов решения; F — целевая функция (критерий оптимальности); Э — проведение экспертизы; ОРЭ — обработка результатов экспертизы; v - оптимальный вариант решения. Важным резервом повышения эффективности управленческой и проектной деятельности являются сокращение временного интервала [/Q tK\ (lead time) для ускорения начала действий по реализации решения и использование дополнительной информации AJ, поступающей при t)tQ о проблеме для более обоснованного выбора оптимального варианта решения v . Процесс принятия решения с учетом этих факторов назовем корректируемым. Упрощенная схема корректируемого процесса применительно к случаю (4.13) записывается в виде где t\ - момент времени принятия промежуточного (предварительного) о решения о том, что вариант v eVj сК; F0 , Эо , ОРЭ0 - целевая функция, эксперты и метод, используемые на начальном этапе; А /(?{) дополнительная информация, полученная на временном интервале [/Q t{), t[{tK;F\ , Э\ , ОРЭ і — целевая функция, эксперты и метод, используемые на втором этапе (этапе коррекции) принятия решения. Таким образом, на начальном этапе множество V альтернативных вариантов разбивается на подмножества Vj, j= 1,2, ... такие, что входящие в них варианты veV,- начинают реализовываться одинаковыми действиями. Например, при проектировании линии газопровода подмножество Vx содержит варианты с подземной прокладкой, а подмножество У2 - с наземной. С помощью группы экспертов Э0 и метода ОРЭо в момент времени определяется подмножество Vj , содержащее оптимальный вариант решения v . Сокращение времени для получения промежуточного решения Vj {t\) достигается за счет того, что анализируется не каждый вариант в отдельности VueFj) и затем все варианты сопоставляются друг с другом, а рассматриваются только подмножества вариантов, число которых обычно значительно меньше мощности множества V. Например, пусть V,- = V\, т.е. подмножество вариантов подземного газопровода. В этом случае с момента времени /j не дожидаясь определения v єУ\ могут начинаться действия по трассировке и выполнению земляных работ, подготовке соответствующей техники. Варианты подмножества V,- могут различаться размерами и материалом труб (стальные, полиэтиленовые), изоляционным покрытием и т.п. Определение варианта v є V; на этапе коррекции производится с учетом дополнительной информации AJ(t\) (изменившиеся цены, технологии и т.п.). Характерными примерами, где целесообразно использовать метод корректируемых решений, являются проблемные ситуации «Авария» и «Профилактика нежелательного события».
