§ 2.3. Поиск решений при наличии многокритериальных альтернатив
В разделе, посвященном исследованию операций, коротко было рассказано о многокритериальных оптимизационных задачах. Этот рассказ, касающийся математических аспектов ситуаций, когда имеется несколько критериев, — необходимая часть сведений, которыми должен быть вооружен менеджер, но только часть сведений, касающихся принятия решений при большом числе альтернативных вариантов выбора и значительном числе разнородных критериев, когда ЛПР не может, вообще говоря, в одиночку, самостоятельно составить целостную картину качества альтернативных вариантов. Есть различные методы организации деятельности ЛПР в таких условиях, ни один из них не претендует на универсальность. Из-за ограниченности объема данного пособия мы обсудим только один из возможных подходов, позволяющий учесть специфику получения информации от ЛПР и экспертов, которые в подобной ситуации крайне необходимы.
Перечислим основные положения, которые должны учитываться при построении многокритериальных моделей задач принятия решений:
• модель создается исследователем для структуризации и уточнения предпочтений лица, принимающего решения, которое непосредственно участвует в ее разработке;
• модель должна быть логически непротиворечива;
• модель должна содержать описание всех возможных элементов задачи принятия решений и свойства этих элементов;
• модель должна давать возможность использовать реальную информацию о задаче, полученную от экспертов, ЛПР;
• модель должна быть достаточно простой и удобной для анализа и использования ЛПР.
Под критериями понимают такие показатели, которые:
• признаются ЛПР в качестве характеристик степени достижения поставленной цели;
• являются общими и измеримыми для всех допустимых решений;
• характеризуют общую ценность решений таким образом, что у ЛПР имеется стремление получать по ним наиболее предпочтительные оценки (то есть в качестве критериев не следует использовать ограничения).
Набор критериев многокритериальной задачи должен удовлетворять следующим требованиям:
• полнота (использование любых дополнительных критериев не меняет результатов решения, а отбрасывание хотя бы одного из выбранных критериев меняет результат);
• операциональность (каждый критерий должен иметь понятную для ЛПР формулировку, ясный и однозначный смысл, характеризовать определенный аспект решения);
• декомпозируемость (набор критериев должен позволять упрощать оценивание предпочтений путем разбиения первоначальной задачи на отдельные более простые подзадачи);
• неизбыточность (разные критерии не должны учитывать один и тот же аспект решения);
• минимальность (аспект решения должен содержать как можно меньшее число критериев);
• измеримость (каждый критерий должен допускать возможность количественной или качественной оценки степени достижения соответствующей цели).
Эти требования, конечно, противоречивы, но ясное представление о них позволяет строить полноценный набор критериев.
Частные и типичные пробелы в анализе многокритериальных задач принятия решений:
• нет полного списка допустимых вариантов решений;
• нет полного списка критериев, характеризующих качество решений;
• не построены все или некоторые шкалы критериев;
• нет оценок вариантов решений по шкалам критериев;
• нет решающего правила, позволяющего получить требуемое в задаче упорядочение вариантов решения (решающее правило, метод принятия решения, представляет собой принцип сравнения векторных оценок и формирования суждения о предпочтительности одних из них по отношению к другим).
Известно, что возможности человека по переработке многомерной информации очень ограничены, поэтому вероятность ошибочных действий ЛПР достаточно велика. В рамках рассматриваемого подхода были предложены два варианта проверки действий ЛПР.
Первый — критерий непротиворечивости: в аналогичных ситуациях оценки или сравнения альтернатив руководитель должен принимать одинаковые решения. Конечно, предпочтения ЛПР могут меняться во времени, но не таким образом, чтобы эти изменения служили иллюстрацией броуновского движения (согласитесь, логично ожидать непротиворечивого поведения от человека во время получения от него деловой информации). Этот критерий основан на предположении о существовании у ЛПР определенной, непротиворечивой политики. Отметим, что при всей естественности такого предположения, при всей очевидной его справедливости в реальных ситуациях так бывает не всегда.
Второй критерий для оценки деятельности ЛПР — критерий транзитивности, который для трех альтернатив А, В, С можно записать так:
Если А > В, В > С, то А > С (для отношения предпочтения);
Если А = В, В = С, то А = С (для отношения безразличия).
При нарушении транзитивности возникает порочный круг типа А > В, В > С, С > А и выделить предпочтительный вариант невозможно.
Как и в случае с первым критерием, надо сказать, что в реальных ситуациях появление нетранзитивности в предпочтениях ЛПР вполне возможно.
В специальной литературе обсуждаются как причины появления противоречивости и нетранзитивности, так и способы выхода из этих достаточно сложных ситуаций. Здесь же отметим, что для ЛПР имеет смысл сознательно избегать нарушения указанных критериев.
Известно, что для человека сложными являются задачи с большой нагрузкой на понятийный аппарат; задачи, требующие параллельной обработки многомерной информации; сравнение альтернатив с малыми уровнями различимости; задачи, имеющие значительное число критериев (5—6—7 и больше), значительное число оценок на шкалах критериев (5 и больше), значительное число результирующих классов решений (5—6 и больше).
Характерными для такого подхода, о котором сейчас идет речь, являются следующие особенности. Для описания ситуаций приня тия решения используется естественный язык данной организации: понятия «хуже» и «лучше» для каждого критерия формулируются в виде развернутых словесных определений. При сборе информации используются лишь такие вопросы, для которых заранее была установлена возможность получения надежных, непротиворечивых ответов. На основе опыта и интуиции ЛПР определены общие правила оценки альтернативных вариантов, определен перечень критериев оценивания.
Во многих случаях целесообразно использовать шкалы качественных критериев со словесными оценками градаций качества. При этом можно ввести в рассмотрение достаточно сложные понятия; описать большое число факторов, имеющих отношение к рассматриваемой ситуации; можно учесть неопределенность, связанную с неполным знанием последствий принимаемых решений, и риск, связанный с выбором некоторых альтернатив. Критерии с качественными шкалами, оценки по которым четкие, однозначные, хорошо различимые, являются эффективным средством получения информации от экспертов, повышают достоверность этой информации, так как эксперт рассматривает альтернативные варианты через призму предпочтений ЛПР.
Словесные шкалы оценок соответствуют изменению качества от лучшего к худшему значению, эти шкалы — порядковые. Надо заметить, что использование этих шкал не исключает перехода к количественным оценкам, скажем, с использованием аппарата размытых, нечетких множеств, о котором речь шла выше.
При использовании шкал качественных критериев человек обычно может последовательно и непротиворечиво определять превосходство среди объектов, отличающихся оценками по двум критериям, если по остальным критериям оценки объектов одинаковы и являются либо лучшими, либо худшими (число критериев при этом может достигать 7—8 штук, число оценок по каждому критерию может достигать 5—6 штук). Исходя из этой возможности, можно у ЛПР или эксперта получить ответ на вопрос, какая ситуация хуже при поочередном ухудшении качества по каждому из рассматриваемых критериев. По результатам отчетов можно построить единую шкалу оценок для данной пары критериев. Эту процедуру можно повторить для всех других пар критериев, причем одновременно идет проверка предпочтений на непротиворечивость и транзитивность. Полученная информация представляет собой соответствующие двум ситуациям (сначала лучшие оценки по фиксированным критериям, затем худшие) системы линейных неравенств и равенств, отображающие сравнения падений качества вдоль осей разных критериев. В результате возникает множество доминирующих или несравнимых альтернатив. Если их исключить из множества всех альтернатив, то среди оставшихся можно снова выделить доминирующие или не сравнимые и т. д. В итоге получаются группы лучших, средних, худших альтернатив.
Конечно, использование формальных методов, экспертных оценок, ЭВМ позволяет ЛПР глубже проанализировать возможные варианты решений, но всегда для принятия качественного решения будет требоваться талант, интуиция, опыт управленца, принимающего решение.
§ 2.4. Человеко-машинные способы анализа деловых проблем
настоящее время ЭВМ находят широкое применение во многих областях человеческой деятельности, в том числе и при принятии решений. Самым естественным образом на их долю достается выполнение таких функций, как хранение и обработка больших массивов информации, выполнение трудоемких расчетов при решении оптимизационных задач, наглядного представления информации и т. д.
Особый интерес с точки зрения практики принятия решений для нас представляет тот класс задач, который характеризуется следующими чертами: