Анализ, синтез, планирование решений в экономике (стр. 59 из 65)
• на трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие обратным.
1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или одной из обходных. Произвести выбор.
1.4. Определить требуемые количественные показатели.
1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая время, необходимое для реализации изобретенной системы.
1.6. Уточнить требования, выдвинутые конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретенной системы.
1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартных решений.
1.8. Применить оператор РВС (размеры, время, стоимость):
• мысленно меняем размеры системы от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
• мысленно меняем размеры системы от заданной величины до ¥. Как теперь решается задача?
• мысленно меняем время процесса (или скорость) от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
• мысленно меняем время процесса от заданной величины до ¥. Как теперь решается задача?
• мысленно меняем стоимость системы или процесса от заданной величины до 0 или от заданной величины до ¥. Как при этом решается задача?
Этап 2. Построение модели задачи.
2.1. Записать условия задачи, не используя специальные термины.
2.2. Выделить и записать конфликтную пару элементов системы.
2.3. Записать два взаимодействия элементов конфликтующей пары: имеющееся и то, которое надо ввести.
2.4. Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и внутреннее противоречие системы.
Этап 3. Анализ модели задачи.
3.1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменять, заменять и т.д.
3.2. Записать стандартную формулировку идеального конечного результата (ИКР).
3.3. Выделить ту зону системы или элемента системы, которая непосредственно не обеспечивает достижение требуемого ИКР.
3.4. Сформулировать противоречивые требования к состоянию выделенной зоны системы.
3.5. Записать стандартную формулировку экономического, управленческого или организационного противоречия: выделенная зона системы (указать) должна быть (указать состояние), чтобы выполнять полезное взаимодействие (указать), и должна быть (указать состояние), чтобы предотвращать вредное воздействие (указать).
Этап 4. Устранение противоречия.
4.1. Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны:
• разделение противоречивых свойств в пространстве;
• разделение противоречивых свойств во времени;
• разделение противоречивых свойств путем использования переходных состояний, при которых сосуществуют или попеременно появляются противоречивые свойства;
• разделение противоречивых свойств перестройкой структуры (частицы выделенной зоны наделяются имеющимся свойством, а вся выделенная зона в целом наделяется требуемым (конфликтующим) свойством).
4.2. Использовать фонд эвристических приемов для устранения противоречия в системе.
Этап 5. Предварительная оценка полученного решения.
5.1. Провести предварительную оценку полученного решения.
5.2. Оценить новизну полученного решения.
5.3. Определить подзадачи, которые могут возникнуть при практической реализации полученной идеи.
Этап 6. Развитие полученного ответа.
6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.
6.2. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.
6.3. Использовать полученный ответ при решении других экономических, управленческих и организационных задач.
6.9. Автоматизация эвристических методов синтеза новых систем
В настоящее время из эвристических методов наиболее подготовленными к автоматизации являются метод генерирования случайных ассоциаций и алгоритм решения изобретательских задач (см. разд. 6.4). Программная реализация этих алгоритмов не представляет особого труда. Здесь рассматривается проект оболочки компьютерной системы, реализующей алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) в области экономики, управления или проектирования организационных структур. Структура данной программной оболочки (рис. 6.1) во многом основывается на структуре системы "Изобретающая машина" (ИМ)[17].
Компьютерная система по решению изобретательских задач включает ряд базовых подсистем. Подсистемы Приемы и Стандарты основаны на эвристических правилах преобразования экономических, управленческих или организационных систем. Подсистема Эффекты должна накапливать информацию об экономических, управленческих или технологических эффектах. В технических приложениях данная подсистема накапливает информацию о физических, химических и геометрических эффектах.
Подсистема АРИЗ достаточно универсальна. Она предназначена для разрешения экономических и управленческих противоречий в различных областях экономики и управления: Профильность подсистемы может меняться за счет ее наполнения разным содержанием в зависимости от типа задач, а также от используемых ресурсов.
Подсистема ФСА служит для проведения функционально-стоимостного анализа исследуемых систем.
Подсистема Самоучитель АРИЗ обеспечивает обучение экономистов и управленцев основам теории решения изобретательских задач и технологии решения задач с использованием ЭВМ.
Подсистема Прогноз позволяет формировать идеи по прогнозированию развития экономико-управленческих систем.
Подсистема Пульсар предназначена для более качественного решения задач по анализу и синтезу алгоритмов работы информационных экономических и управленческих систем.
Архитектура развиваемой оболочки компьютерной системы может быть построена по аналогии с архитектурой системы "Изобретающая машина" и предусматривает следующие блоки (рис. 6.2): обучение основным понятиям, содержащимся в базе знаний, диалог по постановке задачи по результатам диалога, выдача идеи решения задачи, развитие идеи. Пред выдачей идей решения проводится предиалог, целью которого является подготовка ЛПР к пониманию сути идеи решения.
Блок постдиалога обеспечивает привязку идеи решения к задаче пользователя, а блок убеждения формирует файл разбора задач-аналогов.
В тех случаях, когда при получении идеи требуется решение дополнительных задач, управление передается блоку формирования подзадач с последующим выходом на начальный диалог. В остальных блоках проводятся оценка технико-экономического уровня и перспективности идеи, развитие получаемых идей, например, для получения дополнительных эффектов или распространения найденного принципа на другие области экономики и управления.
Для разрешения экономических, управленческих или организационных противоречий с использованием эвристических приемов может быть использована компьютерная экспертная система, основанная на формуле Байеса [18]. Эта экспертная система является инструментальным средством для быстрого создания экспертных систем принятия решений в различных предметных областях.
Модель базы знаний экспертной системы представляется в виде
М = {Н, S, G, P, VH, VS},
В процессе работы экспертной системы используются следующие зависимости:
Симптом с максимальной ценой в наибольшей мере изменяет априорные вероятности гипотез при подтверждении или отрицании этого симптома. Цены симптомов вычисляются для определения очередного симптома, относительно которого следует задать очередной вопрос пользователю. Вопросы пользователю задаются в виде текста соответствующего симптома. При этом требуется подтвердить или отвергнуть симптом. Ответ пользователя задается в шкале: (-5,..., 0,...,+5), где -5 означает "нет", 0 — "не знаю", +5 — "да". Если ответ пользователя -5 (отрицание соответствующего симптома Si), то априорная вероятность гипотезы Нj будет P(Si ù Нj). Если ответ 0, то вероятность гипотезы Нj не изменяется. Если ответ +5, то априорная вероятность гипотезы Нj будет P(Si ÷ Нj). Для определения априорной вероятности гипотезы при остальных ответах пользователя используется кусочно-линейная аппроксимация.
После вычисления вероятности P(Hj ÷ Ri), где Ri, — ответ пользователя на симптом Si, априорная вероятность Р(Нj) заменяется вычисленной апостериорной вероятностью. Подтверждение (отрицание) симптома Si, связанного с гипотезой Нj, является положительным свидетельством для гипотезы Нj, если апостериорная вероятность больше априорной. Подтверждение (отрицание) симптома является отрицательным свидетельством для гипотезы, если апостериорная вероятность меньше априорной.
Для каждой гипотезы Нj вычисляется два числа: Рmах (Нj) = M1j — апостериорная вероятность гипотезы при всех положительных свидетельствах и Pmin (Нj) = M2j — апостериорная вероятность гипотезы при всех отрицательных свидетельствах. Имеются три правила формирования результата работы экспертной системы.
Правило 1. Подтверждение или отклонение гипотезы Нj. Если на некотором шаге работы новая вычисленная (апостериорная) вероятность Р гипотезы Нj становится больше Рaj + L1 (М1j - Paj), то гипотеза подтверждается (
— априорная вероятность гипотезы); если апостериорная вероятность Р гипотезы Нj становится меньше + L2 ( - M2j), то гипотеза отвергается. Коэффициенты L1 и L2 — настроечные параметры.