Евристичні методи в практиці прогнозування розвитку ситуації

До евристичних прийомів, або методів активізації творчості, нестандартного мислення відносять зазвичай низку методів генерації варіантів розв'язання проблеми на основі притаманної людині здатності до творчої діяльності. Їх застосовують тоді, коли звичайні рутинні методи, засновані на аналізі минулого досвіду та теперішніх умов, не дають змоги вибрати спосіб вирішення. Особливо широко ці прийоми використовують у стратегічному аналізі для прогнозування розвитку економічної ситуації.

Найпростішим різновидом експертних методів у ситуаційному управлінні є проведення традиційних нарад з аналізу яких-небудь проблем.

Усі евристичні методи поділяються на дві великі групи — методи ненаправленого пошуку («мозкового штурму», «експертних оцінок», «колективного блокнота», «контрольних питань», «асоціацій та аналогій», анкетування, ділові ігри та ситуації, кібернетичні наради) та методи направленого пошуку (морфологічний метод, алгоритм розв'язання винахідницьких задач АРВЗ, факторний аналіз, метод дерева рішень тощо.).

Сучасні технології ситуаційного аналізу все частіше потребують методичного та організаційного, інформаційного та комп'ютерного супроводу.

Найбільш поширеним та типовим є метод «мозкового штурму»,який широко застосовується для генерації нових ідей внаслідок творчої співпраці групи спеціалістів. Працюючи як єдине ціле, група спеціалістів намагається «штурмом» подолати труднощі, які заважають розв'язати проблему, що досліджується. «Мозковий штурм» як метод активізації творчого мислення потребує передовсім створення належної творчої атмосфери, коли навіть «найбезглуздіші», на перший погляд, ідеї розглядаються уважно і серйозно. Доцільно, щоб в обговоренні брали участь різні фахівці (бухгалтери, фінансисти, менеджери, конструктори, технологи, працівники служб збуту), причому з різним рівнем досвіду. Зрозуміло, що вони мають бути обізнані з проблемою, але детальне її знання є необов'язковим. Небажано, щоб до групи потрапляли начальники та їхні підлеглі.

У процесі такого штурму учасники висувають власні ідеї, розвивають ідеї своїх колег, використовують певні ідеї для розвитку інших, комбінують їх. Щоб забезпечити максимальний ефект, «мозковий штурм» треба проводити за певними правилами. Інакше він перетворюється на звичайну нараду.

Основні правиламетоду. Керівник сесії (як правило, це керівник групи, яка проводить аналіз) формулює в загальному вигляді сутність завдання.

На першій стадії штурму забороняється критикувати висунуті ідеї та пропозиції (критичні зауваження порушують творчий процес). Завдання керівника групи полягає в активізації творчого мислення учасників засідання з тим, щоб вони висунули якнайбільшу кількість варіантів розв'язання певного завдання. На цій стадії перевага віддається кількості, а не якості висунутих ідей. На другій стадії ідеї ретельно обговорюються, економічно оцінюються та в кінцевому підсумку відбирається найліпша з них.

На стадії обговорення учасники повинні розвивати висунуті ідеї: у будь-якій з них можна знайти раціональне зерно. Значний ефект дає комбінування ідей з допомогою складання переліку всіх запропонованих варіантів виконання аналізованої функції із зазначенням переваг та недоліків кожного з варіантів. Максимальна тривалість засідання – 1,5 год. (може бути кілька засідань з одного питання).

Основний ефект «мозкового штурму» досягається внаслідок розмежування в часі висунення ідей та їх обговорення: кількість висунутих у такий спосіб ідей в одиницю часу є вдвічі більшою, ніж за традиційних способів.

Однак не будь-яке завдання можна розв'язати цим методом. Він ефективний здебільшого для розв'язування не дуже складних проблем загального (особливо організаційного) характеру, коли учасники засідання мають достатню інформацію про них.

Метод Дельфі. Метод був розроблений в 1953 році Гордоном і Хелмером в RAND.Corp. Суть методу полягає в структуризації процесу групової комунікації, спрямованому на створення умов ефективної роботи групи над комплексною проблемою. Метод Дельфі використовує ітераційні незалежні опитування експертної панелі, які дозволяють визначати вірогідність, значення і наслідки чинників, тенденцій і подій, пов'язаних з обговорюваною проблемою. Після першого туру опитувань учасники експертної панелі отримують всі відповіді, дані іншими учасниками, без вказівки авторів відповідей. Цей прийом дозволяє експертам уточнити і скоригувати свої позиції.

Використання методу Дельфі достатньо складно. Це вимагає особливої ретельності ще на стадії відбору експертів для панелі, ретельної підготовки опитувальних листів і їх попереднього тестування.

Головна перевага методу полягає в можливості отримати розгорнені, прозорі і об'єктивні результати. На відміну від традиційних панельних засідань, ітераційний метод Дельфі не спричинює впливу авторитетних і активних учасників на інших, а також знімає проблему зібрання всіх експертів в один час в одному місці.

Метод використовується в тих випадках, коли збір групи не можливий та й сама методика не дозволяє членам групи зустрічатися та обмінюватися думками з приводу проблеми. Технологія використання даного методу полягає в наступному:

- членам групи експертів пропонують відповісти на детально сформульований перелік питань щодо проблеми, яка розглядається - кожний учасник відповідає незалежно та автономно;

- усі результати збираються в інтегральний документ, що містить усі рішення;

- кожний член групи отримує копію цього документу;

- ознайомлення з рішеннями інших учасників може змінити думку з приводу можливого рішення;

- останні пункти повторюються стільки разів скільки необхідно, щоб знайти узгоджене рішення.

Метод Дельфі - багатоетапна експертна проце­дура, що спрощено може бути представлена як ітераційне засто­сування методу "мозкового штурму". Метод Дельфі дозволяє ви­ключити вплив суб'єктивних факторів негативного характеру, що неминуче виявляються при взаємодії груп експертів, і в такий спосіб одержати погоджену групову оцінку параметрів пробле­ми, що розвивається.

Недоліком методу Дельфі, так само, як і ряду інших евристичних методів, є труднощі, а часом і неможливість поділу етапів структурної оцінки ситуації і кількісної оцінки її параметрів. Це ускладнює використання даного методу в розв'язанні завдань ситуаційного управління, що характеризуються складною структурою і різноманітними зв'язками ситуації, що розвивається.

Плідним підходом, застосовуваним при структуризації як самої ситуації, так і варіантів її розвитку і розміщення, є морфо­логічний аналіз Цвеккі. Цей підхід дозволяє здійснювати систе­матичне перерахування всіх можливих комбінацій структурних компонентів проблеми, що є гарною основою для написання сце­наріїв розвитку ситуацій.

Спосіб експертних оцінок – це спосіб прогнозування та оцінки майбутніх результатів дій на підставі передбачень спеціалістів. Цей метод набув широкого застосування в стратегічному та функціонально-вартісному аналізі. Його сутність полягає в тому, що спеціалісти висловлюють свою думку про важливі та реальні цілі об'єкта, його функції, про найліпші способи досягнення цих цілей, про значущість або вагомість факторів (властивостей, вимог) та ймовірні терміни виконання заходів, про критерії вибору найліпшого проектного рішення. Для отримання найбільш якісного судження до участі в експертизі залучаються спе­ціалісти, що мають високий професійний рівень та великий практичний досвід у галузі поставленої проблеми, володіють здатністю адекватного відображення тенденцій розвитку та цікавляться поставленою проблемою.

Інформація, отримана від експертів, обробляється за допомогою спеціальних логічних та математичних методів і процедур для перетворення у найзручнішу для вибору найдосконалішого варіанта рішення форму.

У процесі відбору експертів та організації їхньої спільної роботи враховують індивідуальні особливості розумової діяльності людей: схильність одних до образного, інших — до словесно-логічного мислення. До групи включають особистостей з обома типами мислення, що збільшує шанси на успішне розв'язання проблеми.

Існують рекомендації і щодо кількості експертів: як правило, заведено обмежуватися 5 — 7 спеціалістами, а крім того, до групи включають кількох соціологів, психологів, математиків. Розрізняють індивідуальні та групові методи опитування спеціалістів — експертів: інтерв'ю, аналітичні експертні оцінки (за індивідуального) та методи комісій (за колективного опитування).

Одним із різновидів евристичних прийомів колективної творчості є так звана конференція ідей. Від «мозкового штурму» вона відрізняється темпом проведення нарад та дозволеною доброзичливою критикою у формі коротких реплік та коментарів. Критика в такій формі може навіть підвищити цінність запропонованих ідей. Заохочується фантазування та комбінування ідей. Усі запропоновані ідеї фіксують у протоколі без зазначення авторства.

До «конференції ідей» залучаються керівники та рядові співробітники, причому як ті, що постійно стикаються з даною проблемою, так і неспеціалісти в цій галузі (новачки), які зазвичай висувають нові, свіжі ідеї, оскільки на них не тиснуть традиції. Не варто запрошувати на конференції осіб, які скептично ставляться до можливості позитивного розв'язання проблеми, та вузьких спеціалістів, які «все знають ліпше за інших».

Методи асоціацій та аналогій передбачають активізацію передовсім асоціативного мислення людини. Сутність цих методів полягає в тому, що нові ідеї та пропозиції виникають на основі зіставлення з іншими більш-менш аналогічними об'єктами. Найчастіше застосовується особиста аналогія — прийом, за допомогою якого людина ототожнює себе з аналізованим об'єктом. Це дає можливість глибше зрозуміти завдання, що стоїть перед аналітиком [3].

До таких методів належать метод «фокальних об'єктів», «синектика», «метод низки випадковостей та асоціацій». Сутність методу фокальних об'єктів полягає в перенесенні ознак випадково вибраних об'єктів на об'єкт, що вдосконалюється. У результаті можна знайти кілька цілком несподіваних варіантів вирішення проблеми. Метод фокальних об'єктів дає добрі результати у пошуку нових модифікацій відомих пристроїв та способів, може використовуватися для тренування уяви (наприклад, потрібно придумати фантастичний механізм, інструмент тощо).

Метод реалізується в такий спосіб:

- вибирають фокальний об'єкт та встановлюють мету його вдосконалення (наприклад, прискорення оборотності оборотних коштів);

- вибирають 3—4 випадкові об'єкти (їх беруть навмання зі словника або каталогу);

- складають списки ознак випадкових об'єктів; додають ознаки випадкових об'єктів до фокального об'єкта та генерують нові ідеї;

- отримані сполучення розвивають способом вільних асоціацій;

- продумують принципові рішення, оцінюють отримані варіанти та відбирають найбільш ефективні рішення (зазвичай це виконується експертним способом).

Цей метод уможливлює, наприклад, швидке знаходження ідей нових, незвичних товарів широкого вжитку, пропонування принципово нових підходів до організаційних форм виробництва.

«Синектика» — комплексний метод стимулювання творчої діяльності, що використовує прийоми та принципи як «мозкового штурму», так і методу аналогій та асоціацій. Слово «синектика» — це неологізм, що означає об'єднання різнорідних елементів.

В основу методу покладено пошук потрібного рішення за рахунок подолання психологічної інерції, яка полягає в намаганні розв'язати проблему традиційним шляхом. Синектика уможливлює вихід за межі будь-якого конкретного способу мислення (дії) та значно розширює діапазон пошуку нових ідей унаслідок зображання звичного у незвичному вигляді та навпаки.

Прихильники цього методу вважають, що розумова діяльність людини є більш продуктивною в новому, незнайомому середовищі. Користування методом синектики для розв'язання проблеми потребує створення групи спеціалістів різних професій. Бажано, щоб члени синектичної групи (крім її керівника) перед початком роботи не знали суті проблеми, що розглядається. Це дає їм змогу абстрагуватися від звичних стереотипів мислення.

На синектичних засіданнях широко використовується також особиста аналогія (емпатія). За допомогою такого прийому людина подумки втілюється в образ об'єкта, що розглядається, тобто «ототожнює» себе із ним та аналізує відчуття, що виникають. Нині емпатію успішно використовують для розв'язування особливо складних проблем, а також для перевірки можливості практичного використання різних ідей.

Метод контрольних запитань застосовується для психологічної активізації творчого процесу. Його мета — за допомогою навідних запитань підвести до розв'язання проблеми. Метод може застосовуватися як в індивідуальній роботі, коли дослідник сам собі ставить запитання та шукає на них відповіді, так і під час колективних обговорень, наприклад під час «мозкового штурму» [3].

Перспективним методом формування прогнозованих моде­лей складних ситуацій і моделей їхнього вирішення є метод "де­рева цілей", що дозволяє давати наступну кількісну оцінку параметрів структурних компонентів ситуації. Найбільш відомою концепцією методу "дерева цілей" є метод ПАТТЕРН.

Побудова "дерева цілей" зосереджує увагу на тих подіях, що повинні здійснюватися для настання бажаної, кінцевої події. При всіх достоїнствах цього методу варто помітити, що, акцентуючи увагу на кінцевій меті реалізації про­цедури ситуаційного управління, він не відображає ті причини і проблеми, що є джерелами виникнення ситуацій чи перешкоджа­ють їх становленню. Не враховуються структурні горизонтальні і вертикальні зв'язки управління, необхідні як для прогнозування ситуацій, так і для вироблення рішень.

У цьому зв'язку доцільним є використання деяких методів теорії надійності, застосовуваних для прогнозування відмовлень складних систем. Необхідність прогнозування відмовлень зумовила розробку адекватних методів, що враховують як структурний аспект системи, так і можливість відмовлень її елементів у процесі функціонування. Одним з методів, що ефективно вирішує цю проблему, є метод "дерева неполадок" [2]. Він заснований на поєднанні експертних оцінок (на стадії побудови структури причинно-наслідкового "дерева неполадок") і кількісних оцінок - ймовірностей виходу з ладу елементів системи.

"Дерево неполадок" показує, яким чином кінцева подія (вер­шина "дерева") зможе виникнути з послідовностей і комбінацій відмовлень елементів системи. Побудова такого "дерева" - екс­пертна процедура, в результаті виконання якої будується "дере­во", з подій різного рівня і поєднаних їхніх логічних блоків. Після розробки "дерева неполадок" виконується процедура його якісного аналізу - виявлення аварійних сполучень, наборів подій, що призводять до появи небажаної корінної події. Ця процедура може бути формалізована. Збільшення інформативності "дерева неполадок" досягається доповненням подій його низького рівня, ймовірностями їхньої появи. Обчислення ймовірності різних шляхів, що приводять до корінної події (вершина "дерева"), дозволяє ранжирувати ці шляхи [2]. Цей підхід містить у собі графічний і текстовий способи опису того, яким чином подія - відмовлення системи - може виникнути з комбінацій відмовлень підсистем і елементів системи. Наведемо короткий опис цих способів.

"Логічне дерево" складається з текстових блоків, що описують події - відмовлення елементів і підсистем, а також логічних блоків - ув'язувань, що моделюють причинно-наслідкові відносини між відмовленнями різних рівнів ієрархії. Побудова "дерева" проводиться "зверху вниз": насамперед, фіксують і описують небажану подію - відмовлення системи. Цю подію на­зивають корінною. Потім визначають причини, що ініціюють корінну подію. Далі, розглядаючи окремо кожну з подій, що є причинами настання корінного, визначають причини їхнього на­стання. Цей процес повторюється до того моменту, поки подіями розглянутого рівня ієрархії не стануть елементарні події — відмовлення функціонування елементів системи.

Отримана в такий спосіб діаграмна модель неполадок про­блемних ситуацій може бути подана у вигляді набору логічних рівнянь, що однозначно виводяться за висхідною графічною мо­деллю. Логічна модель може бути досліджена формальними за­собами. Далі є можливість забрати ймовірні оцінки виникнення елементарних подій і обчислити ймовірність появи корінної по­дії. Знаючи ймовірність появи корінної події, ризик її появи і зби­ток, нанесений її настанням, можна визначити очікувані втрати внаслідок можливих неполадок.

Побудоване за допомогою символів подій і логічних сим­волів "дерево" _-- це логічна модель виникнення і розвитку ситу­ацій (рис.3.2).

Логічний осередок „дерева неполадок”, як видно з рис. 3.2, має кілька входів по кожній галузі, але тільки один загальний вихід (Ф - коренева подія, що відтворює ймовірне відмовлення). На цій схемі в квадратиках (подіях загального виду) показані символом Ф₁ - Ф₁₁ - зміст подій (шифри відмовлень) і логічні знаки.

Рис.3.2. Приклад побудови „дерева неполадок”

Недоліками "дерева неполадок" є:

– за допомогою даного підходу ніяким чином не відбиваються взаємозв'язки всередині галузей (а вони є), слабко пов'язані галузі між собою, тому результати, одержані в корінній події, будуть недостовірними, точніше кажучи, явно некоректними;

– в самому ката­лозі проблем виробничої організації можуть бути сотні (а то й тисячі) неполадок, комбінації яких володіють синергетичною властивістю, які визначити кількісно, навіть теоретично, неможливо;

– чисельність можливих неполадок, визначених статистичним шляхом чи навіть експертним методом, вимагає визначеного тривалого наробітку для визначення необхідної ймовірності отриманих результатів. Довірчий часовий інтервал тут вимірюється не тижнями, місяцями, а роками. А, з огляду на сучасну динаміку виробництва, швидку зміну продукції, технологічних процесів й інших нововведень, кількісна характеристика визначення неполадок і їх вплив на корінну подію буде відставати від темпів, зміни виробництва.

Цей підхід можливий у дуже вузьких галузях виробництва, де існує монотонна, регламентована в часі і просторі технологія, що не змінює своєї якісної сторони досить тривалий час.

Інший метод, що іноді використовується в ситуаційному ме­неджменті, полягає в моделюванні найбільш імовірної ситуації, у яку може потрапити організація. Основні дані для ухвалення рішення можуть бути представлені "деревом рішення", як показано на рис. 3.3.

Рис.3.3. “Дерево рішень” для завдання про погоду

Будь-яка послідовність подій чи робіт (дій, заходів) може бу­ти подана деяким маршрутом по дереву рішень (наприклад, е₁-z₁-а₁-θ₁=2). Кінцева точка відповідає закінченню циклу (маршруту) усіх робіт і визначається величиною вигоди, і, якщо про­гнозований варіант розвитку подій пройде за маршрутом е₁-z₁-а₁-θ₁, то вигода складе величину, що дорівнює двом (і = 2). У наведеному рисунку показані дванадцять варіантів, кінцеві стани яких являють собою ситуації з вигодою (максимальною), що дорівнює восьми і невдачею, що дорівнює 13.

Дане рішення здійснюється за допомогою теореми та апостеріорного розподілу Байєса. за допомогою нескладних формул, і при наявній програмі результат може бути отриманий у лічені секунди за допомогою персонального комп'ютера.

Результати розв'язання подібних завдань, як правило, нездатні, у загальному випадку, відбивати реалії життя та в точності визначити появу тих чи інших (сприятливих чи несприятливих) ситуацій, але може цілком сказати нам, які цілі (альтернативи) чи розвиток подій будуть найкращі.

Третій відомий підхід до моделювання виробничих процесів, здатний надати допомогу в ситуаційному керуванні, зводиться, в принципі, до сітьового (мережного) планування.

Процес виготовлення виробу подається у вигляді сітьового графіка з укрупнених робіт. З кожної укрупненої роботи може бути визначена трудомісткість як сума трудомісткості виготов­лення деталей, що входять у неї, і трудомісткість зборки, якщо зборка входить в укрупнену роботу. Для побудови даного графіка необхідно мати інформацію про кожну роботу і ресурси, тривалість виконання кожної роботи, яку необхід­но закладати в графік.

Справа в тому, що "чиста" технологічна тривалість, практич­но будь-якого процесу, визначається досить просто. Це завдання на виробництві може визначити й інженер, і технолог, і майстер і навіть гарний нормувальник. Але в графік на виробництві не­обхідно закладати не ту детерміновану величину, що дається в нормативах, а ту ймовірну тривалість (з урахуванням можливих збоїв і простоїв виробу (вузла), яку необхідно враховувати для надійності виконання запланованого процесу.

Для визначення тривалості циклів укрупнених робіт часто застосовують експертні оцінки на основі нормативних (розра­хункових) методів. При цьому, як правило, дається три оцінки - оптимістична, песимістична і найбільш ймовірна.

Оптимістична оцінка t_тіп - мінімально можливий час виконання даної роботи, t_тax - песимістична, коли робота буде здійснюватись при вкрай несприятливих обставинах. Найбільш ймовірна тривалість t_нв - час виконання роботи при нормальному ході виробництва. Тоді запланований час роботи, що закла­дається в графік, визначиться з виразу:

. (3.1)

Використання методів сіткового планування для розподілу виробничої програми базується на "зшиванні" цехових сіткових графіків з укрупнених видів робіт у єдиний графік. В результаті такої процедури виходить загальнозаводський графік проведення робіт по етапах, події якого є контрольними точками для спостереження за ходом виробничого процесу. Це значить, керівник при керу­ванні за сітковими графіками повинен, в першу чергу, звертати увагу на виділені події, що носять важливий вузловий характер у випуску продукції. При цьому за ходом проведення робіт на інших етапах контроль здійснюється виробничими менеджерами.

Головна увага в ситуаційному підході фокусу­ється на відношеннях між внутрішнім та зовнішнім середовищем організації. Успіх чи невдача ситуаційного підходу у значній мірі ґрунтується на етапі, що визначає перемінні ситуації і їхній вплив. Якщо це не буде зроблено правильно, не можна цілком оцінити порівняльні характеристики чи при­стосувати метод до ситуації. Установлення цих основних перемінних, особливо в галузі лідерства і поведінки організаційних структур та кількісних оцінок, є найбільш важливим внеском ситуаційного підходу в управлінні.