Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ вопросов построения систем отображения информации для современных ситуационных центров 17
1.1. Анализ метода ситуационного управления, его основных задач и особенностей
1.1.1. Обоснование применения ситуационного подхода к управлению 17
1.1.2. Анализ определений ситуационного центра, их основных особенностей 22
1.1.3. Анализ проблемы построения системы отображения информации как важной задачи создания ситуационного центра 25
1.2. Анализ известных ситуационных центров в части построения систем отображения информации 26
1.2.1. Анализ существующих классификаций ситуационных центров 27
1.2.2. Анализ основных проблемных вопросов при создании ситуационных центров в части систем отображения информации 34
1.3. Обоснование постановки задач исследования 35
Выводы 39
Глава 2. Разработка методического аппарата для решения задач построения системы отображения информации для ситуационного центра 41
2.1. Обоснование метода определения основных параметров системы отображения информации 41
2.2. Обоснование метода определения общих требований к системам отображения информации 42
2.3. Разработка метода к определению значений основных параметров экрана, помещения и количества рабочих мест 50
2.3.1. Определение основных параметров системы «экран, помещение, наблюдатели» 51
2.3.2. Определение области наилучшего наблюдения для коллективного экрана и ее площади.. 52
2.3.3. Определение количества рабочих мест в области наилучшего наблюдения 58
2.3.4. Оценка максимальной площади области наилучшего наблюдения и наибольшего количества рабочих мест в этой области 62
2.3.5. Оценка минимальной ширины активной поверхности экрана 69
2.3.6. Оценка для разрешения экрана на основании необходимой информативности 71
2.4. Анализ существующих методов обоснования критериев при решении проблемы выбора 75
2.4.1. Анализ методических основ к обоснованию критериев эффективности з
2.4.2. Анализ использования понятия "рациональность" при построении критериев и решении проблемы выбора 79
2.5. Исследование особенностей проблемы выбора оборудования 81
2.5.1. Анализ основных проблем при решении проблемы выбора 81
2.5.2. Исследование особенностей проблемы выбора оборудования 84
2.6. Анализ существующих методов согласования многокритериального выбора...86
2.6.1. Метод численного взвешивания 87
2.6.2. Правило большинства 90
2.6.3. Метод экспертного оценивания 92
2.6.4. Метод диктатора 96
2.6.5. Метод анализа иерархий 97
2.7. Разработка метода выбора с помощью схем симплификации 102
2.7.1. Математическое обоснование разрабатываемого метода выбора на базе схем симплификации с использованием графа Ньюмана 104
2.7.2. Обоснование возможности применения схем симплификации к решению проблемы выбора 108
2.7.3. Разработка формальной структуры метода выбора на основе схемы симплификации 111
2.7.4. Сравнительный анализ метода выбора на базе схем симплификации с существующими методами многокритериального выбора 118
2.8. Обоснование метода выбора технологии и системотехнических решений 122
Выводы 123
Глава 3. Обоснование практических рекомендаций для построения систем отображения информации в ситуационном центре на основе созданного комплекса методов 125
3.1. Обоснование структуры ситуационного центра по приложениям 125
3.2. Обоснование перечня параметров системы отображения информации 131
3.3. Обоснование требований к системам отображения информации 132
3.3.1. Требования к мониторам (системам отображения визуальной информации индивидуального пользования) 132
3.3.2. Требования к коллективному экрану 134
3.4. Практическое обоснование зависимостей между параметрами экрана, помещения, количеством рабочих мест и информативностью контента 137
3.5. Обоснование выбора технологии системы отображения для всех приложений ситуационного центра 139
3.6. Обоснование выбора системотехнических решений системы отображения информации для одного из приложений ситуационного центра 143
ч 3.7. Обоснование разработанного комплекса методов для решения практических задач 147
3.7.1. Класс задач №1, определенность 147
3.7.2. Класс задач №2, частичная определенность 149
3.7.3. Класс задач №3, частичная неопределенность 150
3.8. Практические рекомендации 152
3.8.1. Обоснование подходов к организации процесса сбора альтернатив 152
3.8.2. Обоснование методов определения информативности контента 153
3.8.3. Обоснование важности вопроса о транспортировке оборудования 155
Выводы 157
Заключение 158
Литература
- Анализ определений ситуационного центра, их основных особенностей
- Обоснование метода определения общих требований к системам отображения информации
- Анализ использования понятия "рациональность" при построении критериев и решении проблемы выбора
- Требования к мониторам (системам отображения визуальной информации индивидуального пользования)
Введение к работе
Актуальность темы. Ситуационные центры становятся все более востребованным инструментом управления в государственных структурах, крупных корпорациях и промышленных предприятиях. Бурное развитие информатики и информационных технологий в нашей стране привело к созданию десятков ситуационных центров. Однако многие вопросы их создания остаются открытыми, в том числе и вопросы построения систем отображения информации как необходимого компонента любого ситуационного центра, реализующего связь между информационно-аналитической системой и лицами, принимающими решение. С одной стороны, выбор средств отображения сводится либо к наиболее доступным системам, либо к наиболее дорогому и функциональному продукту без поиска, как правило, оптимального или хотя бы рационального решения. С другой стороны, существует проблема с обеспечением необходимых условий для наблюдения должностным лицам, которая состоит в размещении их рабочих мест относительно экрана. Таким образом, опыт создания ситуационных центров в государственных структурах и крупных компаниях указывает на необходимость совершенствования методов построения систем отображения информации.
Проблема построения систем отображения информации для ситуационного центра — сложная и комплексная задача, требующая системного подхода. Ее решение затрудняется следующими факторами:
большое количество ограничений в проблеме выбора;
нечеткость формулировок ограничений и определения ситуационного центра, неполнота информации;
критичность требований к системам отображения информации в ситуационном центре, следующая из критичности приложений;
большое число функциональных задач, решаемых ситуационным центром и системами отображения информации;
развитие ограничений во времени;
развитие и совершенствование организационных процедур;
отсутствие единообразия восприятия визуальной информации людьми;
большое количество альтернатив выбора, в том числе и технологий;
развитие и совершенствование технологий.
Еще одним фактором, влияющим на актуальность исследований, служит относительно небольшой объем публикаций и теоретических работ, посвященных построению систем отображения информации в ситуационных
центрах. При этом можно выделить два вполне отдельных направления этих трудов: часть посвящена технологиям визуализации и построения моделей отображаемого контента в ситуационном центре, а другая часть — общим возможностям средств отображения информации, их ключевым характеристикам. Таким образом, существует необходимость разработки теоретической базы, которая бы позволила соединить эти две отдельные ветви исследований для построения систем отображения в ситуационных центрах с учетом, как специфики их приложений, так и возможностей средств отображения информации.
С учетом приведенных факторов, тема диссертационной работы, направленной на обоснование и разработку методов, обеспечивающих выбор основных системотехнических и технологических решений, а также выбор оборудования для построения систем отображения на основе требований, предъявляемых к ситуационным центрам, и особенностей их функционирования, является актуальной.
Объектом диссертационного исследования являются системы отображения информации в ситуационных центрах.
Предметом исследования в диссертации являются системотехнические вопросы построения систем отображения информации в ситуационных центрах.
Целью диссертационной работы является анализ, обоснование и разработка комплекса взаимоувязанных методов, направленных на системное решение задач по построению систем отображения информации в ситуационном центре с учетом как особенностей и возможностей средств отображения информации, так и специфики функционирования ситуационных центров.
Для достижения поставленной цели диссертационного исследования решены следующие научные задачи:
обоснование требований к построению систем отображения информации на основе анализа основных особенностей ситуационных центров;
разработка комплекса взаимоувязанных методов и методик, обеспечивающих многокритериальный выбор технологий, систем отображения, и параметров оборудования для их реализации;
обоснование практических рекомендаций по построению системы отображения информации в ситуационном центре с учетом совокупности исходных данных и требований, возможностей средств и технологий отображения информации, на основании разработанного комплекса взаимоувязанных методов и методик.
Методы исследования. Диссертационное исследование базируется на методах
системного анализа, исследования операций, дедуктивной логики, теории
вероятностей, комбинаторной и аналитической геометрии, компьютерной
алгебры.
Научная новизна диссертационного исследования определяется следующими
результатами:
разработан метод выбора технологий и оборудования, обеспечивающий выбор технологий и оборудования в условиях неполноты информации и возможных корректировок перечней условий и требований;
предложен методический подход к обоснованию параметров системы отображения информации на основании ее функционального строения, обеспечивающий системный анализ характеристик системы отображения, важных на момент проектирования, инсталляции, эксплуатации, сервисного обслуживания и модернизации;
получены аналитические зависимости для определения основных параметров системы отображения информации при наличии ограничений со стороны помещения, количества наблюдателей с помощью эргономических рекомендаций, содержащихся в нормативно-технических документах, результатов комбинаторной и аналитической геометрии.
Достоверность результатов, полученных в диссертации, подтверждается корректным выбором математического аппарата, адекватным использованием методов системного анализа, исследования операций, дедуктивной логики, а также результатами практического внедрения при создании ситуационных центров.
Личный вклад. Диссертационные исследования выполнены автором самостоятельно с учетом замечаний и рекомендаций научного руководителя. Практическая значимость результатов диссертационного исследования определяется возможностью применения разработанного комплекса взаимоувязанных методов к построению систем отображения информации в ситуационных центрах в различных отраслях экономики. Разработанный метод выбора на базе схемы симплификации и его основные идеи могут быть использованы для решения широкого круга задач, связанных с многокритериальным выбором. Результаты диссертационной работы реализованы:
при построении систем отображения информации в системе ситуационных центров МГИМО;
при построении аудиовизуальных комплексов для переговорных, залов совещаний, залов заседаний компанией «Делайт 2000».
Апробация основных результатов диссертационной работы выполнена в рамках:
научно-технического семинара в ИЛИ РАН;
доклада «Методические подходы к обоснованию решений по размещению средств отображения информации в ситуационном центре», XXXVII международная конференция «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе» (IT + S&K10);
доклада «Метод выбора технологий и системотехнических решений на основе схем симплификации», XXXVII международная конференция «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе» (IT + S&E' 10);
доклада «Метод выбора на основе схем симплификации для решения проблем многокритериального выбора в условиях неполноты информации и возможных корректировок условия задачи», межрегиональная конференция «Модели и технологии интеллектуальной поддержки решений при управлении проектами Москвы», Москва, декабрь 2009;
доклада «Методический подход к обоснованию количества рабочих мест и их расположения при работе с коллективным экраном и наличии ограничений со стороны помещения и отображаемого материала», «Системы организационного поведения. Первая Всероссийская НТК», Москва, сентябрь 2009;
доклада «Методический подход к обоснованию перечней требований при построении систем отображения информации в ситуационных центрах», межрегиональная конференция «Проблемы управления, информатизации и моделирования», Москва, апрель 2010.
Основные положения, выносимые на защиту
методика обоснования параметров системы отображения информации на основании ее функционального устройства, важных
при проектировании, инсталляции, эксплуатации, сервисном обслуживании и модернизации;
методика обоснования требований к системам отображения информации для ситуационного центра, обеспечивающая подготовку перечней требований, необходимых для решения проблемы выбора технологии и оборудования;
метод определения значений основных параметров системы «экран, помещение, наблюдатели» на основании разработанных аналитических зависимостей между параметрами этой системы;
метод выбора на базе схемы симплификации, позволяющий осуществить выбор технологии и оборудования в условиях неполноты информации о требованиях и альтернативах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано семь научных статей, в том числе две из перечня изданий, рекомендованных ВАК России.
Структура и объем работы. Работа оформлена в составе введения, трех глав, заключения, библиографического списка и шести приложений. Объем работы 214 стр., включая 37 иллюстраций на 23 стр., 6 таблиц на 7 стр., 6 приложений на 45 стр. Библиографический список состоит из 126 наименований на 9 стр.
Анализ определений ситуационного центра, их основных особенностей
Ситуационный подход к управлению возник в США в теории научного управления в конце 60-х годов XX века. Причиной его возникновения стала резкая критика основ социального управления, которое пытались перенести на управление организациями. Развернутая критика положений системной теории в применении к управлению организацией была сформулирована в [51]. Основными тезисами можно считать следующие положения:
организация является слишком сложной и динамичной системой, чтобы применять к ней любые универсальные подходы и требования; невозможно сформулировать универсальные требования к эффективной организации, оправданные вне контекста ситуации.
Значительный вклад внес австриец П. Друкер, обрисовавший основные положения целевого управления в книге [121]. При этом автор косвенно пользуется современными понятиями ситуации и ситуационного анализа, хотя эти определения у него еще не сформулированы.
Первое определение ситуации, использованное в рамках теории управления, было дано Р. Моклером, который сформулировал общие положения методики управления, основанной не на общих политических установках компании, а на текущей ситуации [123]. Здесь же Р. Моклер говорит о необходимости категоризации возможных ситуаций и подготовки рекомендаций к принятию решений: в самом лучшем случае можно разработать условные или ситуационные принципы, которые являются полезными в определенных конкретных деловых ситуациях. Дальнейшую и более основательную разработку ситуационный подход получил в работе [122], где авторы П. Лоуренс и Дж. Лорш формируют «случайностную» теорию организации, основывающуюся на том, что не существует единого метода управления организацией. Авторы [122] выдвинули концепцию управления, согласно которой современная деловая организация должна трактоваться как сложная, комплексная и многоуровневая система, состоящая из простых организационных систем, обеспечивающих решение разнородных задач. Управление такой структурой происходит на основании текущей ситуации и сложившегося опыта сотрудников и управленцев. При этом структура организации, состояние ее подсистем, способы достижения целей считаются зависимыми от состояния и типа фрагментов среды, с которыми они взаимодействуют.
Таким образом, ситуационный подход определялся американскими учеными как метод управления в условиях случайного стечения обстоятельств и определяемый ими с учетом уже накопленного опыта действий в тех или иных ситуациях.
Основоположниками отечественной школы ситуационного анализа принято считать [33] Д.А. Поспелова, давшего определение ситуации в [38], а также Ю.И. Клыкова, сформулировавшего основные положения и методы ситуационного анализа в [36]. Уже в достаточно поздних работах Д.А. Поспелов дает определение ситуации в двух вариантах.
Текущая ситуация на объекте управления — совокупность всех сведений об объекте управления и его функционировании в данный момент времени.
Полная ситуация — совокупность, состоящая из текущей ситуации, знания о состоянии системы управления в данный момент и знания о технологии управления.
Ю.И. Клыков фактически приравнивает понятие ситуации к понятию состояния. При этом под состоянием понимается не только значение всех характеристик объекта, но также и набор всех связей между элементами объекта в заданный момент времени. Полагается, что управление происходит не на уровне отдельных объектов, а на уровне систем и подсистем. Тем самым не теряется возможность перетекания воздействия с управляемого объекта на связанный с ним.
Интеграция этих двух подходов к определению ситуации у Д.А. Поспелова и Ю.И. Клыкова дана в [33], где фиксируется, что ситуация системы — это совокупность характеристик объектов и связей между ними, которые состоят из постоянных и причинно-следственных отношений (событий и процессов).
Необходимость построения систем управления на основании ситуационного метода определяется Клыковым Ю.И. и Поспеловым Д.А. в [36] и [38] исходя из следующих предпосылок.
1. Уникальность — каждый объект обладает своей собственной структурой и функционирует своим собственным образом и потому является уникальным. Потому система управления, которая строится с учетом качеств объекта, для каждого такого объекта будет строго индивидуальной.
2. Отсутствие формализуемой цели существования — не для всех объектов возможна четкая постановка цели его существования.
3. Отсутствие оптимальности — ввиду первых двух пунктов невозможно построение системы управления, имеющей оптимизируемый критерий успешности принимаемого решения. В большинстве случаев, критерий успешности формируется на основании предпочтений лица, принимающего решения, и потому является субъективным.
4. Динамичность. Структура и функционал объекта изменяются во времени, и поэтому статичные методы управления могут потерять свою актуальность.
5. Неполнота описания — конечное число экспертов не всегда в состоянии сформировать весь объем информации, необходимой для принятия решения. 6. Значительное число субъектов, участвующих в процессе принятия решения, в серьезной степени может повлиять на окончательное решение. Эту субъективность невозможно учесть при разработке системы управления и потому необходимо внедрение методов снижения влияния субъективности.
7. Высокая размерность объектов управления — управляемые объекты в большинстве случаев имеют сложную структуру как по ширине, так и по глубине, потому не всегда возможно быстрое построение модели, имитирующей объект.
8. Неформализованные данные. Для принятия решения часто используется информация, содержащая плохо формализуемые понятия и данные.
Процедура ситуационного управления в общем виде представлена в виде схемы у Д.А. Поспелова (рис. 4).
Описание текущей ситуации дается на вход Анализатора. Его задача состоит в оценке сообщения и определения необходимости вмешательства системы управления в процесс, протекающий на объекте управления. Если текущая ситуация не требует такого вмешательства, то Анализатор не передает ее на дальнейшую обработку. В противном случае описание текущей ситуации поступает в Классификатор. Используя информацию, хранящуюся в нем, Классификатор относит текущую ситуацию к одному или нескольким классам, которым соответствуют одношаговые решения. Эта информация передается в Коррелятор, в котором хранятся все возможные акты управления. Коррелятор определяет тот акт, который должен быть использован. Если такой акт единственный, то он выдается для исполнения. Если таких актов несколько, то выбор наилучшего из них производится после обработки предварительных решений в Экстраполяторе, после чего Коррелятор выдает решение о воздействии на объект. Если Коррелятор или Классификатор не могут принять решения по поступившему описанию текущей ситуации, то срабатывает Блок случайного выбора и выбирается одно из воздействий, оказывающих не слишком большое влияние на объект, или же система вообще отказывается от
Обоснование метода определения общих требований к системам отображения информации
Третьим по значимости требованием к оборудованию со стороны приложений является способность к модернизации и масштабируемости некоторых подсистем. С течением времени сложность обработки, объемы обработки информации возрастают. Следовательно, увеличивается и нагрузка на вычислительные узлы, СОИ, телекоммуникации. Быстрая и простая модернизация необходимых подсистем может значительно сэкономить ресурсы по расширению и обновлению структуры СЦ.
Системотехнические требования выдвигаются со стороны технологического компонента СЦ. Эти требования представляют собой методы устранения различных рисков во время взаимосвязанной работы всех подсистем СЦ для решения одной общей задачи.
По типу взаимосвязей все системотехнические требования можно разделить на три группы: оборудование внутри подсистемы; оборудование из разных подсистем; оборудование и программный продукт технологического компонента. При этом в первом случае проблем с совместимостью меньше всего, поскольку оборудование для одной подсистемы наиболее близко друг к другу. Однако даже здесь возможно возникновение ситуаций, когда заменяя один компонент, он перестает быть совместимым с уже используемым в этой подсистеме оборудованием. Поэтому важно следить за тем, чтобы в момент первой инсталляции подсистемы использовалось наиболее современное оборудование.
Вторым признаком, который уменьшает вероятность возникновения проблем с совместимостью оборудования, является использование готовых решений от производителя. В этом случае применяется не просто набор компонентов подсистемы, а их готовая, связанная и протестированная архитектура. Однако в этом случае стоит особенно тщательно отнестись к выбору такого производителя. Он как минимум не должен прекратить свою деятельность в короткие сроки.
В случае взаимодействия оборудования из разных подсистем важно обеспечить поддержку существующих стандартов, благодаря которым будет повышена независимость подсистем друг от друга и тем самым уменьшены риски по межсистемной несовместимости. Поддержка стандартов также обеспечит более свободный выбор оборудования.
В случае взаимодействия оборудования с программным обеспечением технологического компонента (как правило, это различные операционные системы, а также телекоммуникационные протоколы и сервисы) снова важно убедиться в том, что используется современное оборудование, в характеристиках которого явным образом прописана поддержка необходимых операционных систем, сетевых сервисов и протоколов.
Ввиду того, что технический и технологический компоненты являются наиболее уязвимыми местами для угроз со стороны злоумышленников, необходимо обеспечить соответствующую защищенность этих компонентов. Часто это осуществляется на уровне оборудования, которое поддерживает актуальные методики защиты от вторжения. Например, это касается телекоммуникационного оборудования, в прошивки которого вложены некоторые методы защиты от хакерских атак.
Во время эксплуатации СЦ возможны ситуации, при которых необходимо проводить ремонт/модернизацию оборудования. Для сохранения работоспособности аппаратно-программного комплекса должна быть соответствующая техническая документация, описывающая структуру и связи каждой подсистемы и всего комплекса целиком.
Экономико-правовые требования можно разделить на две группы требований: соответствие оборудования законодательству и правовому полю страны инсталляции; экономическая оправданность (как готового решения, так и с учетом эксплуатации). К первой подгруппе необходимо отнести следующие требования: использование легального, документально чистого, свободного от прав третьих лиц оборудования; наличие необходимых сертификатов (в России — РосТест, гигиенический, пожарный, ISO); использование разрешенных радиочастот, необходимая регистрация и сертификация (нотификация ФСБ, решение ГКРЧ); готовность предоставления единиц оборудования для проверки органам государственной безопасности; документация на официальном государственном языке. Вторая подгруппа опирается на три величины: стоимость оборудования в момент покупки (СГВ); стоимость владения оборудованием (ССВ); стоимость владения оборудованием с учетом возможных поломок (ССВУП).
Структура этих трех величин представлена на схеме (рис. 9), которая предлагает вложенную модель стоимости. Знание о стоимости оборудования в трех точках не только дает представление об общих затратах со стороны пользователя, но и о некоторой оценке вероятности выхода из строя.
Как видно из схемы (рис. 9), ССВ помимо "стартовой" стоимости включает в себя стоимость расходных материалов (с учетом цены работ по их замене), а также стоимость энергетических и пространственных ресурсов. ССВУП формируется за счет стоимости расширенной гарантии, предоставляемой поставщиком или производителем, а также за счет стоимости комплекта запчастей, которые необходимо поддерживать для обеспечения минимального времени замены неисправных деталей.
Анализ использования понятия "рациональность" при построении критериев и решении проблемы выбора
В общем случае используемый при решении проблемы выбора принцип рациональности может быть сформулирован следующим образом: "в существующих условиях субъект выбора выберет наилучшую с его точки зрения альтернативу". Такой подход обеспечивает в качестве результата ровно один элемент или говорит о том, что проблема выбора не имеет решения. Но на практике далеко не всегда хватает информации для оценки наилучшего элемента и выбор может упасть на неоптимальную альтернативу. Поэтому при решении проблем выбора может использоваться и ослабленный принцип рациональности: "в существующих условиях субъект никогда не выберет объект X при наличии более предпочтительного с его точки зрения объекта Y". Основной идеей такого подхода к определению рациональности может считаться постепенное исключение менее предпочтительных элементов, на что априори требуется значительно меньше усилий и не требуется полноты информации — для исключения достаточно всего одного существенного негативного факта.
В общем случае проще отказаться от некоторой альтернативы, чем выбрать наилучшую (конечно, кроме случая, когда выбор происходит из двух альтернатив). Это связано и с диалектическим принципом отрицания, свойственным человеческому мышлению в целом. Эта же концепция использована постпозитивистами [34], где любая теория существует и развивается до тех пор, пока не будет фальсифицирована. Другими словами, любая научная теория "хочет быть опровергнутой", но никогда не может считаться достоверной, даже после проведения большого числа "испытаний" на прочность этой теории. Точно так же и в выборе решений — можно сколь угодно долго доказывать преимущества одной альтернативы, но одна небольшая и незаметная на первый взгляд деталь может сделать эту альтернативу неподходящей для решения задачи.
Очевидным неудобством такого подхода является отсутствие гарантии получить на выходе единственный наилучший элемент. Результатом может быть набор "нехудших" альтернатив, состоящих из нескольких вариантов. В случае если результатом проблемы выбора должен быть лишь один элемент, необходимо дальнейшее рассмотрение проблемы на основании введения дополнительных ограничений или условий предпочтения, а также поиска дополнительной информации, позволяющей "выбросить" худшие альтернативы.
Другими возможными недостатками такого подхода являются наличие зависимости решения от порядка сравнения альтернатив, а также значительная зависимость от негативной информации. Первая проблема решается тем, что на каждом шаге рассматривается все множество оставшихся альтернатив, из которых необходимо удалить одну или несколько наименее предпочтительных. Что касается повышенного внимания к негативной информации, то здесь необходимо уделять особое внимание качеству ее источников и практическому подтверждению этой информации. Кроме того, негативная информация должна иметь существенный характер с точки зрения системы ценностей. Но использование негативной информации обладает важным преимуществом — способностью увеличить внимание к слабым местам альтернатив и потому значительно уменьшить риски при достижении решения.
Отдельно стоит рассмотреть готовность задачи остаться без решений. Здесь возможны два варианта постановки задачи выбора. 1. Хотя бы одна альтернатива должна быть выбрана. 2. Возможна ситуация, когда ни одна альтернатива не будет признана подходящей.
В первом случае проблема выбора обязательно получает решение, но нет гарантии в том, что это решение будет удовлетворительным с точки зрения условия задачи. Во втором случае основная ставка делается не на получение хоть какого-то результата, а на обеспечение как минимум подходящего объекта в качестве решения проблемы выбора.
Таким образом, основным критерием для выбора становится удовлетворительность той или иной альтернативы условиям и требованиям задачи. Второстепенным критерием становится эффективность решения с точки зрения локальной системы ценностей, а точнее, ее некоторой области связности,
Исследование особенностей проблемы выбора оборудования 2.5.1. Анализ основных проблем при решении проблемы выбора Существуют и более компактные условия, при которых проблема выбора не является в общем случае разрешимой [40].
Таким образом, проблема выбора не может быть решена с общей точки зрения и в рамках общей постановки задачи. Поэтому для формирования критериев выбора в локальных задачах часто используются достаточно субъективные факторы, которые, тем не менее, могут вполне точно отвечать интересам решающих конкретную проблему выбора.
Вторая сложность, связанная с проблемой выбора, возникает из первой и касается того случая, когда пятое условие не рассматривается, и остаются только первые четыре. Оказывается, что при таком наборе условий универсальный метод проблемы выбора существует, но он сводится к предпочтениям лишь одного из субъектов, участвующих в построении группового решения. Это означает, что из всех точек зрения по некоторым правилам выбирается лишь одна и выбор решения производится на ее основании. Таким образом, возникает вопрос: оправдан ли вообще групповой выбор? Можно ли вместо него всегда использовать индивидуальный.
Требования к мониторам (системам отображения визуальной информации индивидуального пользования)
После того как матрица заполнена, необходимо найти собственный вектор х этой матрицы, соответствующий максимальному собственному значению. Нормированные компоненты этого вектора и будут равны вкладам компонентов нижнего уровня иерархии в верхний.
После того, как получены все весовые коэффициенты для всех компонентов каждого уровня иерархий, происходит расчет, позволяющий последовательно получить вклад компонентов низших уровней в общую цель. На последнем шаге происходит оценка вклада компонентов низшего уровня в общую цель. Компонент низшего уровня, имеющий наибольший вклад, является решением проблемы выбора по мнению этого эксперта. Получение общего результата для всех экспертов может быть произведено на основании метода, описанного в разделе об экспертном оценивании.
Пример решения проблемы выбора оборудования с помощью метода анализа иерархий рассмотрен в [26]. В этой работе граф иерархий представлен в следующем виде (рис. 32).
Главной положительной стороной метода анализа иерархий является его системность, позволяющая в максимальной степени учесть все влияющие на проблему выбора факторы. Благодаря этому удается наиболее естественным и четким образом устранить большинство вопросов, возникающих при реализации численно-взвешенного метода, который используется в качестве основы в методе анализа иерархий. Другим достоинством метода является опора на особенности человеческой психики, действующих в условиях проблемы выбора и практическая подтвержденность используемой шкалы в качестве одной из наиболее точных. Третье преимущество метода анализа иерархий — возможность получить оценку согласованности оценок предпочтительности эксперта на основании данных, связанных только с этим экспертом.
Недостатками метода анализа иерархий являются минусы включаемых в него методов численного взвешивания и экспертного оценивания, а также 102 неизбежно высокая степень субъективности, которая заключается и в построении графа иерархий, и в осуществлении сравнительных оценок с помощью экспертов.
Разработка метода выбора с помощью схем симплификаций В основе всех перечисленных в разделе 2.6 методов лежит аксиома рациональности наилучшего элемента, поэтому с точки зрения достижения результата все методы склонны к перечисленным слабостям данной аксиомы: необходимость наличия полной информации о требованиях и альтернативах, относительная сложность процесса, нацеленность на поиск только сильных сторон. Поэтому при разработке метода решения проблемы выбора предлагается рассмотреть аксиому рациональности нехудшего элемента, преимущества которой указаны в п. 2.4.2.
Описанные в параграфе 2.6 методы решают задачу ранжирования элементов, следствием которой является решение проблемы выбора. Другими словами, решение задачи выбора включается в решение задачи ранжирования. Возникает вопрос — можно ли решать проблему выбора, не занимаясь решением в целом более объемной задачи ранжирования? С точки зрения здравого смысла, решение проблемы выбора должно быть более простым, чем решение задачи ранжирования, ведь первая задача не нуждается в получении дополнительного знания о том, как соотносятся между собой элементы, не ставшие решением проблемы выбора. С точки зрения проблемы выбора достаточно считать предпочтения таковыми, что существует один наилучший элемент, а все остальные несравнимы между собой.
Еще одна разница проблемы ранжирования и проблемы выбора состоит в том, что в первом случае альтернативы обязаны сравниваться между собой, а во втором случае, — в первую очередь, с условиями задачи выбора и критерием эффективности ее решения.
Одним из требований для разработки метода выбора оборудования является требование эффективного использования информации, которое позволило бы решать проблему выбора и в условиях неполноты данных.
Одним из общенаучных методов решения сложных задач является метод упрощения исходной задачи с помощью некоторых условий, допущений, преобразований, разбиения на случаи. Другими словами, решающий задачу, во-первых, может сравнивать предыдущее и текущее состояние постановки задачи, считая одно из них более простым, а с другой стороны обладает инструментами, позволяющими свести задачу к эквивалентной, превращая ее в более простую.
Заметим, что решение проблемы выбора, в которой есть одна альтернатива, является тривиальной — в случае если эта альтернатива признается подходящей, она становится решением проблемы выбора, то есть существует выделенный случай, когда проблема выбора является предельно простой для решающего. Возникает вопрос — а можно ли свести исходную проблему выбора к тривиальной, упростить ее?
