Морфологические методы

Термином морфология в биологии и языкознании определяется учение о внутренней структуре исследуемых систем (организмов, языков) или сама внутренняя структура этих систем. Метод морфологического анализа и синтеза был разработан в 1930-х годах швейцарским астрономом Ф. Цвикки для конструирования астрономических приборов. Морфологический подход основан на комбинаторике. Его основная идея – систематически находить наибольшее число возможных вариантов решения поставленной проблемы или реализации системы путем комбинирования основных (выделенных исследователем) структурных элементов системы или их признаков. При этом система или проблема может разбиваться на части разными способами и рассматриваться в различных аспектах. Отправными точками морфологического подхода исследования считаются:

· равный интерес ко всем объектам морфологического моделирования;

· ликвидация всех ограничений и оценок до тех пор, пока не будет получена полная структура исследуемой области;

· максимально точная формулировка поставленной проблемы.

Кроме этих общих положений были предложены отдельные способы морфологического моделирования:

· метод систематического покрытия поля (МСПП);

· метод отрицания и конструирования (МОК);

· метод морфологического ящика (ММЯ);

· метод экстремальных ситуаций (МЭС);

· метод сопоставления совершенного с дефектом (МССД);

· метод обобщения (МО).

Наибольшую распространенность получили первые три метода.

МСПП предполагает, что существует некоторое число так называемых опорных пунктов знания в любой исследуемой области. Этими пунктами могут быть теоретические положения, эмпирические факты, открытые законы и т.д. Исходя из ограниченного числа опорных пунктов знания и принципов мышления, ищут все возможные решения поставленной проблемы.

МОК основывается на соображениях, которые Ф.Цвикки сформулировал следующим образом: «на пути конструктивного прогресса стоят догмы и компромиссные или диктаторские ограничения. Следовательно, есть смысл их отрицать». Однако, одного этого недостаточно. То, что получается из отрицания, необходимо конструктивно переработать. В соответствии с этим МОК разбивается на три этапа:

· формирование ряда высказываний (положений, утверждений, аксиом), соответствующих современному уровню развития исследуемой области знаний;

· замена одного, нескольких или всех сформулированных высказываний на противоположные;

· построение всевозможных следствий, вытекающих из такого отрицания и проверка непротиворечивости вновь полученных и оставшихся неизменными высказываний.

МОК может быть реализован в форме одного из вариантов мозговой атаки: метода обратной мозговой атаки.

Идея ММЯ состоит в определении всех возможных параметров, от которых может зависеть решение проблемы, и представления их в виде матриц-строк, а затем в определении в этой морфологической матрице-ящике всех возможных сочетаний параметров по одному из каждой строки. Полученные варианты решений подвергаются оценке и анализу с целью выбора наилучшего.

Сущность метода морфологического анализа заключается в со­единении в единую систему методов выявления, обозначения, под­счета и классификации всех выбранных вариантов какой-либо фун­кции данной инновации. Любая инновация связана со стремлением уменьшить объем вложения капитала и снизить степень риска, ко­торая всегда сопутствует нововведению. А эти две характеристики инновации находятся в прямой зависимости от числа требуемых из­менений. Морфологический анализ проводится по следующей схеме:

· формулировки проблемы;

· постановки задачи;

· составления списка всех характеристик обследуемого (предполагаемого) продукта или операции;

· составления перечня возможных вариантов решения по каждой характеристике (перечень называется морфологической картой или таблицей..

В простей­шем случае при методе морфологического анализа составляется дву­мерная морфологическая карта: выбираются две важнейшие харак­теристики проблемы, составляют по каждой из них список всевозможных форм воздействия или альтернатив, затем строят таблицу, осями которой являются эти списки. Клетки такой табли­цы соответствуют вариантам решения исследуемой проблемы.

6. Экспертные методы основаны на усреднении различными способами мнений (суждений) специалистов-экспертов по рассматриваемым вопросам. Общность методов заключается в последовательности проведения процедур экспертизы. К ним следует отнести:

• организацию экспертного оценивания;
• проведение сбора мнений экспертов;
• обработку результатов мнений экспертов.

Наиболее распространенными экспертными методами при принятии решений являются следующие:

• метод рангов;
• метод непосредственного оценивания;
• метод сопоставлений.

Последний метод включает две его разновидности: парного сравнения и последовательного сопоставления. В принципе каждый из них имеет много общего, а отличие, в основном, только в том, что оценивание (измерение) изучаемых объектов- систем осуществляется различными способами. Причем каждый из методов обладает определенными достоинствами и недостатками.

Практика показывает, что уменьшение субъективности и соответственно повышение объективности результатов использования экспертных методов существенно зависит от соблюдения правил организации, подготовки и проведения экспертных работ. Особенно это зависит, в первую очередь, от организации экспертного оценивания, назначения ответственного за организацию и проведение работ по экспертной оценке, а также от формирования экспертных комиссий. Для общего руководства экспертными работами следует назначать председателя экспертной комиссии. В составе комиссии организуют две группы: рабочую и экспертную. Рабочую группу возглавляет ее руководитель (организатор). В его подчинение входят технические работники, осуществляющие технические работы по подготовке материалов к работе экспертов, отработку результатов работы экспертов и т.п. В экспертную группу входят эксперты - специалисты по решаемым проблемам.

Формирование экспертной осуществляет руководитель (организатор) рабочей группы. При этом выполняется ряд последовательных мероприятий:

· постановку проблемы и определение области деятельности группы;

· составление предварительного списка экспертов - специалистов в рассматриваемой области деятельности;

· анализ качественного состава предварительного списка экспертов и уточнение списка;

· получение согласия эксперта для участия в работе;

· составление окончательного списка экспертной группы.

Количество экспертов в экспертной группе зависит от множества факторов и условий. В частности, от важности решаемой проблемы, располагаемых возможностей и т.п. В большинстве случаев определяется минимально необходимое количество экспертов, что часто становится важнейшим условием установления числа приглашаемых экспертов.

Подбор конкретных экспертов проводится на основе анализа качества каждого из предлагаемых экспертов. Используются для этой цели разнообразные способы:

· оценка кандидатов в эксперты на основе статистического анализа результатов прошлой деятельности в качестве экспертов по проблемам организационного проектирования;

· коллективная оценка кандидата в эксперты как специалиста в данной области;

· самооценка кандидата в эксперты;

· аналитическое определение компетентности кандидатов в эксперты.

Очень часто применяют одновременно несколько способов. Например, способы самооценки и коллективной оценки качеств предлагаемого эксперта. Такой подход позволяет достаточно обоснованно подобрать экспертов с необходимыми качествами. Однако, следует признать, что способ оценок прошлой деятельности представляется более объективным, чем способы самооценок и коллективной оценки. Независимо от избранного способа оценки качеств кандидатов эксперты должны удовлетворять во всех случаях таким требованиям как:

· профессиональной компетентности в области проектирования организационных систем;

· креативности (умению решать творческие задачи);

· научной интуицией;

· заинтересованности в объективных результатах экспертной работы;

· деловитости (собранности, умению переключаться с одного вида деятельности на другой, коммуникативности, независимости суждений, мотивированности действий);

· объективности;

· нонконформизма.

Проведение сбора мнений экспертов предполагает решение следующих вопросов определения:

• места и времени сбора мнений;
• формы и методики сбора мнений;
• количества туров сбора мнений;
• состава и содержательной части документации;
• порядка занесения результатов мнений экспертов в документы.

Очень важным является определение формы сбора мнений экспертов. Среди всех известных форм сбора мнений можно отметить индивидуальные, коллективные и смешанные, т.е. указанные формы различаются, прежде всего, по фактору участия экспертов в работе (индивидуальное или коллективное). Каждая из этих форм имеет ряд разновидностей:

• анкетирование;
• интервьюирование;
• дискуссия;
• мозговой штурм;
• совещание;
• деловая игра.

Все они обладают своими достоинствами и недостатками. Во многих случаях проектирования систем каждая их этих разновидностей используются совместно, что дает нередко большой эффект и объективность. Такой подход к сбору мнений экспертов, то есть когда используется смешанная форма, применяется в случаях некоторой неясности проблемы, разногласиях индивидуальных мнений или разногласиях экспертов при коллективном обсуждении. Вместе с тем, наиболее часто в практике проектирования систем используется анкетирование, которое позволяет с меньшими трудозатратами экспертов собрать их мнение, но по времени сбор мнений при использовании этого вида более длительный.

В системном исследовании, как правило, используются разные типы методов. На каждом этапе исследования автор выбирает те или иные методы, которые при наилучшем сочетании позволяют создать аргументированную и доказательную платформу исследования. Поэтому применение тех или иных методов системного анализа является делом научного творчества и основой для новых научных открытий.

Методы системного анализа имеют свои преимущества и недостатки, определяющие их область применения как по отношению к типу проблемы, так и к этапу ее решения. Для принятия решений в условиях большей определенности, что обычно имеет место на нижнем уровне иерархии экономических систем, успешно применяются формальные математические методы (разновидность языкового моделирования). По мере перехода на более высокие уровни иерархии количественная определенность в постановке и решении проблем уменьшается, цели, и другие элементы системного анализа приобретают все более качественный характер. Соответственно, все большее число задач решается в условиях повышенного риска и неопределенности. Как следствие, возрастающее значение приобретают субъективные методы анализа, оперирующие с мысленными моделями, тогда как чисто математические методы начинают играть вспомогательную роль.

3.7.3 Метод анализа иерархий

Особое место в системном анализе занимает метод анализа иерархий (МАИ), разработанный Томасом Саати, и используемый для решения управленческих, плановых, финансовых и инвестиционных задач. (МАИ) является систематической процедурой для иерархического представления различных задач, определяющих суть любой проблемы.

Метод МАИ основан на процедуре декомпозиции проблемы на сравнительно простые составляющие части (задачи) с дальнейшей обработкой последовательности суждений (решений) лица, принимающего решение (ЛПР), посредством осуществления попарного их сравнения. В результате анализа может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия отдельных элементов в построенной иерархии. Эти суждения впоследствии должны быть выражены количественно. Метод анализа иерархий (МАИ) является одним из методов многокритериальной оптимизации. С его помощью можно количественно определить предпочтения альтернатив по отношению к главной цели. При этом альтернативы сравниваются между собой одновременно по нескольким критериям.

Метод сочетает в себе преимущества методов экспертных оценок и формализованных математических методов.

Процедура декомпозиции проблемы представляет собой выделение основных этапов решения в виде на более простые составляющие. По результатам декомпозиции строится иерархия:

· верхний уровень – главная цель;

· средний уровень (уровни) – критерии;

· нижний уровень – альтернативы.

Метод анализа иерархии включает процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев (факторов, характеристик, свойств) и нахождение альтернативных решений.

Решение проблемы – это процесс поэтапного установления приоритетов суждений и включает сведущее:

· определение и выявление проблемы (что вы хотите получить?);

· декомпозицию проблемы в иерархию задач (какова последовательность решения задач?);

· формулирование критериев оценки решения задач;

· построение матриц парных сравнений критериев;

· вычисление приоритетов, наибольшего собственного значения матриц суждений, индекса согласованности и отношения согласованности;

· вычисление глобальных приоритетов.