103683 (Методы проектного анализа)

Методы проектного анализа

Все возрастающая сложность систем и устройств, обеспечивающих эффективное функционирование народного хозяйства на современном этапе, требует совершенствования методов прогнозирования, развития этих систем, их проектирования и эксплуатации. «Все это привело к появлению нового – системного – подхода, к рассмотрению больших систем, которые не поддаются полному описанию и имеют многогранные связи между отдельными функциональными подсистемами, каждая из которых, в свою очередь, может представлять собой большую систему» [3, С. 3].

Темпы научно-технического прогресса вызывают усложнение процессов проектирования, планирования и управления во всех сферах и отраслях народного хозяйства. Развитие отраслей и усиление их взаимного влияния друг на друга приводит к увеличению количества возможных вариантов, рассматриваемых при принятии решений как в области технического проектирования, так и в области планирования развития отрасли в целом и отдельных ее предприятий и организаций.

При анализе этих вариантов необходимо привлекать специалистов различных областей знаний, организовывать взаимодействие и взаимопонимание между которыми помогают системные представления. Сейчас все больше появляется публикаций, посвященных разработке и применению методов системных исследований. Поэтому далее в реферате я попыталась описать наиболее известные и распространенные методы проектного анализа.

Сущность эвристических методов проектного анализа

Методы решения особо сложных задач в условиях, когда из-за сложности или недостаточности информации нельзя точно очертить границы их применения и оценить допустимые ошибки, называются эвристическими (эвристика – от греч. heurésko – отыскиваю, открываю). Эвристические методы, в отличие от строгих (опирающихся на точные математические модели), предполагают изучение принципов переработки информации, осуществляемой человеком на различных этапах его деятельности при решении различных задач, и построение на этой основе программ, реализуемых компьютерной техникой.

Этот процесс называют эвристическим программированием, характерной особенностью которого является широкое изучение приемов работы человека при решении задачи в условиях неполной текущей информации, особенностей формирования опыта и моделирование всего процесса переработки информации путем расчленения его на так называемые элементарные информационные процессы. Главной задачей исследования является выделение правил объединения этих элементарных информационных процессов в сложные программы. Ведь эти исследования исходят из предположения о возможности изучения работы мозга с различной степенью детальности, что соответствует описанию информационных процессов на разных уровнях.

Эвристические решения принципиально отличаются от строгих. «Основным в их образовании является процедура поиска взаимосвязанных компонент решения, который начинается в условиях отсутствия соответствующего алгоритма и каких-либо сведений о существовании решения и его единственности» [1, С. 11]. При этом в процессе поиска иногда производится дополнительный сбор информации. Однако после выбора перспективного направления следует строгое решение, которое и приводит к окончательному результату. Именно такое сочетание обоих методов обуславливает эффективность рассматриваемого процесса в рамках конкретной человеческой деятельности.

В класс эвристических решений входят:

• Абдуктивные решения (отличаются большой неопределенностью; представляют собой процесс выявления наиболее вероятных исходных утверждений из некоторого заключительного утверждения на основе обратных преобразований; строятся на широком применении опыта; пример – определение температуры тела по столбику ртути).

• Индуктивные решения (также отличаются неопределенностью; представляют процесс выявления наиболее вероятных закономерностей, механизмов действия, вытекающих из сопоставления исходных утверждений; пример – действия врача при лечении больного).

В настоящее время нет общепринятой классификации методов системных исследований. Исходя из истории развития и распространения системного анализа, подходы расположены примерно в порядке возрастания формализованности – от «качественных методов» (эвристических) до «количественного» (строгого) системного моделирования. Далее в реферате внимание будет сконцентрировано только на различных «качественных» методах проектного анализа (мозговая атака, «Дельфи» – метод и т.д.).

Хотелось бы добавить, что «область эвристики не совсем четко очерчена и не совсем четко классифицируется как область, принадлежащая той или иной дисциплине – философии, логике, психологии, а в наши дни – кибернетике» [1, С. 20].

Элементы истории развития эвристических методов анализа

Первые попытки формализации творческой деятельности относятся к глубокой древности. Д. Пойа указывает, что созданием формализованных методов решения математических задач занимались Эвклид, Аполлоний из Перги и Аристей Старший. Они разработали некоторые приемы анализа и синтеза. Ряд эвристических приемов приписывают Платону.

Известны попытки создания стройной системы эвристических методов Р. Декарта (1596–1650 г.) и Г. Лейбница (1646–1716 г.). В незаконченной работе Р. Декарта «Правила для направления ума» изложен ряд эвристических правил, которые до сих пор представляют значительный интерес.

В дальнейшем вопросами формализации творческой деятельности интересовались Б. Больцано (1781–1848 г.), Г. Гельмгольц (1821–1894 г.), А. Пуанкаре (1854–1912 г.) и др.

Сложность проблематики, тесная взаимосвязь между точными и общественными науками, отсутствие широких экспериментальных возможностей не позволили этим ученым дать стройное и систематическое изложение эвристических методов.

Подлинную революцию в развитии эвристических методов открыло использование ЭВМ. Быстродействие, гибкая логика, относительно большая память – эти качества позволили проводить широкий круг эвристических исследований. Поэтому за границей в то время этим проблемам посвящалось очень много работ.

В 80-е годы в СССР разработкой эвристических методов при поддержке А. Берга занималась большая группа ученых разных специальностей. Наиболее интересные результаты получены В.М. Глушковым (проблемы дедуктивного вывода), Д.Е. Охоцимским (проблемы построения роботов с элементами искусственного интеллекта), Н.М. Амосовым (модели личности) и др.

В последние годы эта проблематика тесно связывается с проблемами построения искусственного интеллекта. Она продолжает активно разрабатываться и отвечает запросам современного мира.

Особенности «качественных» методов анализа

Мозговая атака (или метод коллективной генерации идей)

Концепция мозговой атаки получила широкое распространение с начала 50-х годов как «метод систематической тренировки творческого мышления», нацеленный на «открытие новых идей и достижения согласия группы людей на основе интуитивного мышления» [7, С. 164]. Методы этого типа известны также под названиями мозговой штурм, конференция идей и коллективная генерация идей (КГИ). Обычно при проведении мозговой атаки или сессий КГИ стараются выполнять определенные правила, суть которых сводится к тому, чтобы обеспечить как можно большую свободу мышления участников КГИ и высказывания ими новых идей, для чего рекомендуется приветствовать любые идеи, даже если они вначале кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей проводятся позднее), не допускать критики, не объявлять ложной и не прекращать обсуждать ни одну идею, высказывать как можно больше идей, желательно нетривиальных. В зависимости от принятых правил и жесткости их выполнения различают прямую мозговую атаку, метод обмена мнениями и другие виды коллективного обсуждения идей. Наиболее ценными считаются те, которые связаны с ранее высказанными и представляют собой их развитие или обобщение. Рекомендуется создавать как бы «цепные реакции» идей и не разрешается участникам зачитывать списки предложений, подготовленных заранее. Обязательна четкая формулировка цели и / или задач и ограничений. Иерархическое ведение обсуждений: сначала – максимально вширь, затем оценка перспективности вариантов и отбор наилучших, потом снова «вширь».

В настоящее время появляется много различных модификаций процедуры проведения мозгового штурма:

• Метод индивидуального мозгового штурма (роли фасилитатора, фиксатора, генератора и оценщика идей выполняет один человек).

• Метод прямого мозгового (процесс формулировки проблемы, целей, ограничений и т.д. проходит также с помощью метода мозгового штурма, причем с тем же самым составом участников).

• Метод массового мозгового штурма (создается компетентная группа, которая разбивает исходную задачу на части, отдельно по каждому блоку проводится метод мозгового штурма, а затем – сбор руководителей групп и обсуждение всех идей).

• Метод мозгового штурма с оценкой идей: это объединение двойного, индивидуального и обратного метода. Используется для решения сверхсрочных проблем. Высокие требования к участникам. Этапы: генерация идей, ознакомление всех участников с вариантами идей и комментариями и самостоятельная оценка вариантов, выбор нескольких (3–5) лучших вариантов с указанием их достоинств и недостатков, обсуждение с мини-штурмами, сужение списка лучших вариантов с уточнением достоинств и недостатков, индивидуальные презентации лучших вариантов и их коллективное ранжирование. Достоинства: снятие эффекта «единого мозга», возможность организовать конструктивную критику.

• Метод двойного (парного) мозгового штурма (введение критики идей).

• Обратный мозговой штурм (цель – максимальное выявление всех недостатков).

Основной недостаток методов типа мозговой атаки – это то, что результаты чрезвычайно сильно зависят от их подготовки (тщательное формирование состава участников, необходимое отсутствие явного лидера, злокачественных конфликтов, равный уровень квалификации), проведения (поощрение застенчивых, «придержание» наиболее активных) и «ведущего» (создание творческой, целенаправленной и бесконфликтной атмосферы; умение «выявлять» предложения и направлять ход дискуссии).

Метод сценариев

«Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде, получили название сценарии» [3, С. 51]. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование явно выраженных временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы или предложения ее решению, по развитию системы, независимо от того, в какой форме он представлен. Сценарий предусматривает не только содержательные рассуждения, которые помогают не упустить детали, обычно не учитываемые при формальном представлении системы, но и содержит результаты количественного технико-экономического или статистического анализа с предварительными выводами, которые можно получить на их основе. Как правило, предложения для подготовки подобных документов пишутся экспертами вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

Сценарий является предварительной информацией, на основе которой проводится дальнейшая работа по прогнозированию развития отрасли или по разработке вариантов проекта. Он может быть предварительно подвергнут анализу, чтобы исключить из дальнейшего рассмотрения то, что в учитываемом периоде находится на достаточном уровне развития (если речь идет о прогнозе), или то, что не может быть обеспечено в планируемом периоде (если речь идет о проекте).

Так как этот метод связан с возможностью неоднозначного понимания сценария разными специалистами, то практически он помогает составить только представление о проблеме, а затем следует приступать к более формализованному представлению в виде графов, таблиц для опроса и т.д.

«Дельфи» – метод

Метод «Дельфи» или метод дельфийского оракула, первоначально был предложен О. Хелмером и его коллегами как итеративная процедура при проведении мозговой атаки, которая должна помочь снизить влияние психологических факторов при повторении заседаний и повысить объективность результатов. Однако почти одновременно «Дельфи» – процедуры стали основным средством повышения объективности экспертных опросов с использованием количественных оценок при оценке деревьев цели и при разработке сценариев.

Основные средства повышения объективности результатов при применении «Дельфи» – метода – использование обратной связи, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура опроса и учет этих результатов при оценке значимости мнений экспертов. В упрощенном виде организуется последовательность итеративных циклов мозговой атаки. В более сложном виде разрабатывается программа последовательных индивидуальных опросов обычно с помощью вопросников, исключающая контакты между экспертами, но предусматривающая ознакомление их с мнениями друг друга. Для снижения таких факторов, как внушение или приспособление к мнению большинства, иногда требуется, чтобы эксперты обосновывали свою точку зрения, но это не всегда приводит к желаемому результату. В наиболее развитых методиках экспертам присваиваются весовые коэффициенты значимости их мнений.

В последнее время процедура «Дельфи» в той или иной форме обычно сопутствует любым другим методам моделирования систем. Например, предложенная В.М. Глушковым перспективная идея развития методов экспертной оценки состоит в том, чтобы сочетать целенаправленный многоступенчатый опрос с «разверткой» проблемы во времени.

Основные недостатки этого метода – трудоемкость обработки результатов и значительные временные затраты.