Виды и особенности задач принятия решений

Физиология принятия решений

Органом, который обеспечивает мыслительную деятельность человека, и в частности отвечает за принятие решений, является головной мозг. В конце ХХ века были получены убедительные данные относительно асимметрии полушарий головного мозга, согласно которым левое полушарие отвечает за аналитическую деятельность человека, а правое обеспечивает его творческие возможности. В то же время еще ранее было доказано, что левое полушарие управляет правой частью тела человека, а правое – левой. Многие ученые убеждены, что у "правшей" сильнее развито левое полушарие, которое доминирует в их поведении, а у "левшей" — наоборот.

Поскольку мы живем в "праворуком" мире, то для большинства людей более характерно рациональное логическое мышление, чему способствует доминирование левого полушария. Казалось бы, такие люди должны лучше принимать решения. Однако это не совсем так. Специальные исследования показали, что надлежащий выбор производит тот, кто способен к образному мышлению, т.е. наделен даром "видеть" развитие ситуации до ее наступления. Для специалистов по техногенной безопасности развитие подобного качества представляется исключительно важным. Нет, видимо, более важного вида человеческой деятельности, чем обеспечение безопасности, где поговорки "после драки кулаками не машут" и "гром не грянет — мужик не перекрестится" были бы столь актуальны.

Таким образом, сочетание способностей логико-аналитической переработки информации и интуитивно-чувственного прогнозирования исходов альтернативных ситуаций — вот идеальный уровень мыслительных возможностей современного специалиста, выступающего в качестве ЛПР. Понятно, что функции "слабого" полушария могут быть усилены за счет осознания данного факта и соответствующих тренировок.

 

Виды и особенности задач принятия решений

Требования к процедуре выбора определяют вид задач ПР. Остановимся на трех основных типах подобных задач.

Упорядочение альтернатив. Существуют задачи, в которых требуется определить порядок на множестве альтернатив. Так, инженер по охране труда (ОТ), планируя на определенный календарный период мероприятия по обеспечению производственной безопасности, формирует их перечень в порядке важности; выпускники вуза распределяются по общим успехам за время обучения и т.д.

Разделение альтернатив на упорядоченные группы. Объединение объектов в группы — очень характерное занятие для людей. Врач, обследующий больных, может выделять группы пациентов в соответствии с подозрениями на разные заболевания; куратор делит студентов на группы отличников, хорошистов, троечников и т.д.

Выбор лучшей альтернативы. Эта задача традиционно считается одной из основных в принятии решений. Она часто встречается на практике. С такой проблемой сталкивается абитуриент при выборе специальности при поступлении в вуз; выпускник выбирает конкретное место работы; руководитель проектной организации определяет проект будущего объекта и т.п.

Для ЛПР задача ПР может быть совершенно новой или повторяющейся. Это влияет на его степень информированности. Если ЛПР ощущает недостаток информации, то ему для получения эффективного результата целесообразно использовать поддержку эксперта.

Очень сильно на сложность выбора влияет размерность задачи, под которой понимается количество критериев и число альтернатив. Сложность существенно возрастает при переходе от одного к двум и более критериям. Количество альтернатив влияет на сложность: несколько альтернатив обычно трудностей при выборе не вызывают; эти трудности появляются, когда их число составляет несколько десятков; нередко встречаются ситуации, в которых число альтернатив достигает многих сотен или даже тысяч. Сложность выбора при этом становится значительной.

Для задач высокой размерности, как правило, требуется так называемая формализация, т.е. представление процедуры выбора в виде алгоритма, что открывает возможность применения вычислительной техники.

Опытный ЛПР в процессе принятия решений иногда использует специальные приемы, которые получили название эвристик.

Эвристика — в широком смысле слова раздел психологии, изучающий природу мыслительных операций человека при решении им различных задач; в узком смысле — приемы и методы поиска решений, основанные на интуиции и учете результатов решений сходных задач в прошлом, накопленном опыте, анализе ошибок.

Действуя в рамках эвристического набора правил, ЛПР манипулирует следующими характеристиками:

· вероятность выигрыша;

· размер выигрыша;

· вероятность проигрыша;

· размер проигрыша и некоторыми другими.

 

Использование эвристик не всегда гарантирует хороший результат. Однако их достоинство заключается в том, что они способны радикально упростить исходную задачу и тем самым существенно снизить ее сложность. В ряде случаев такой подход оказывается единственным способом решения задачи.

 

Деревосудьбы

 

В жизни каждого человека ППР является определяющим актом, от которого зависит, каков будет конечный результат земного пути конкретного человека. При этом в ППР имеет место сочетание свободы воли и внешних об-стоятельств, управляемых Творцом в соответствии с благими намерениями в отношении каждого из нас, и дьяволом, действия которого ограничены Богом[см. 5]. При этом «диапазон» свободы и потенциальный вектор в этом поле зависит от внутреннего состояния человека, определяемого его предыдущими поступками. Из каждой точки ПР(узлы на рис. 2.2) возможен путь в любом направлении и только один из них является истинным.

 

Понятие информации

Информация — абстрактное понятие, которое выражается в виде данных, являющихся ее носителями. В ППР информация является основным ресурсом.Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение изменения общего количества тепла к величине абсолютной температуры :

.

Рудольф Клаузиус дал величине имя «энтропия», происходящее от греческого слова τρoπή, «изменение» (изменение, превращение, преобразование). Данное равенство относится к изменению энтропии, не определяя полностью саму энтропию.

Эта формула применима только для изотермического процесса (происходящего при постоянной температуре). Её обобщение на случай произвольного квазистатического процесса выглядит так:

,

где — приращение (дифференциал) энтропии, а — бесконечно малое приращение количества теплоты.

Необходимо обратить внимание на то, что рассматриваемое термодинамическое определение применимо только к квазистатическим процессам (состоящим из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия).

Поскольку энтропия является функцией состояния, в левой части равенства стоит её полный дифференциал. Напротив, количество теплоты является функцией процесса, в котором эта теплота была передана, поэтому считать полным дифференциалом нельзя.

 

Формулу для определения количества информации для событий с различными вероятностями и получаемых от дискретного источника информации предложил американский ученый К. Шеннон в 1948 г. Согласно этой формуле количество информации может быть определено следующим образом:

 

где I – количество информации; N – количество возможных событий (сообщений); p_i – вероятность отдельных событий (сообщений);? – математический знак суммы чисел.

Определяемое с помощью формулы (1.1) количество информации принимает только положительное значение. Поскольку вероятность отдельных событий меньше единицы, то соответственно выражение log^,– является отрицательной величиной и для получения положительного значения количества информации в формуле (1.1) перед знаком суммы стоит знак минус.

Не вдаваясь в математические формулировки описывающие энтропию и в наличие количества аксиом термодинамики, можно сказать: энтропия – есть функция состояния системы. Эта формулировка наиболее логично соотносится со вторым началом термодинамики. В дополнение к данной формулировке следует добавить еще две: 1) изменения энтропии в неадиабатических процессах дискретны; 2) в адиабатических процессах энтропия или увеличивается или остается неизменной (дана Энштейном).

Согласно [3] связь энтропии и информации записывается как

S + I = const, (4)

где S – энтропия.

Выражение (4) показывает: если одна из составляющих будет последовательно уменьшаться (например, энтропия), то информация будет увеличиваться. Справедливо и обратное утверждение.

Чем больше известно о системе, тем меньше её энтропия. То же можно сказать и об информации: устранение неопределенности в системе (например, за счет рационального управления) приводит к снижению энтропии-информации.

 

 

Для ПР необходимо некоторое количество информации, которое называется информационной потребностью. Обозначим это количество информации через Im (рис. 2).

Рис. 2. Удовлетворение информационной потребности

Источники информации: Д₁, Д₂, …, Д_n — документы; Э₁, Э₂, …, Э_m — эксперты; темным цветом показано дублирование информации, серым — востребованные части источников

Информация обладает свойством рассеивания, что может быть выражено следующей формулой:

I=I_m(1-e^-λN),

где Im — потенциально необходимый объем информации; N — количество привлеченных информационных источников (документов и экспертов);λ>0 — коэффициент, характеризующий степень рассеивания и дублирования информации.

Другим свойством информации является ее старение, что выражается формулой:

C=C₀•e^-βt,

где С₀ — первоначальная ценность информации; β>0 — коэффициент, характеризующий процесс старения; t — время.

Еще одна из особенностей информации заключается в том, что она в отличие от других ресурсов не уменьшается при передаче и использовании.

В ППР постоянно происходит общение разных людей. При межличностной и межгрупповой коммуникациях возможны значительные потери и искажение информации, что объясняется следующими причинами:

• человек не может в процессе общения передать без каких-либо искажений всю информацию, которая содержится в его сознании и касается конкретной проблемы; в экстремальных ситуациях эти искажения особенно существенны;

• часть информации теряется из-за ограниченного словарного запаса человека, а часть — содержится на уровне подсознания и словами вообще не выражается;

• часть информации утаивается, если ее озвучивание невыгодно говорящему;

• из-за возможного дефицита времени какая-то информация не проговаривается;

• многое из сказанного не усваивается другим участником ППР из-за невнимательности или трудностей понимания (особенно в экстремальных ситуациях);

• услышанное человек обычно подвергает собственной интерпретации, что при дальнейшей коммуникации может создать ситуацию "испорченного телефона".

Неправильное понимание участниками ППР друг друга из-за искажения информации часто затрудняет достижение эффективного результата, что мы постоянно наблюдаем в повседневной жизни. Специалисты по безопасности жизнедеятельности в своей практической работе на эти особенности передачи информации должны обращать особое внимание.