Тема 6. Эксперимент в исследовании систем управления

.

6.1. Понятие эксперимента, его типы

Эксперимент — метод исследования системы управления в опре­деленных условиях ее функционирования, которые могут быть ре­альными или искусственно созданными исследователем, для по­лучения необходимой информации. Проведение эксперимента обычно обусловлено необходимостью подтверждения или оп­ровержения научной теории или гипотезы. Итогами экспери­мента могут быть как качественные, так и количественные характеристики исследуемого объекта. Но все результаты экспе­римента нуждаются в теоретической интерпретации.

Применение данного метода имеет следующие достоинства:

• по желанию исследователя изучаемый объект может не только наблюдаться, но и воспроизводиться;

• в искусственно созданных условиях могут выявиться новые свойства изучаемого объекта, которые нельзя увидеть в реаль­ных условиях;

• искусственно созданные условия позволяют исключить неблагоприятные факторы, которые могут затруднить процесс изу­чения;

• эксперимент позволяет использовать различные приборы и инструменты для исследования объекта, которые не могут быть использованы в реальных условиях;

• эксперимент можно повторять столько раз, сколько требуется для исследования.

Все эксперименты можно классифицировать в зависимости от того, что положено в их основу. Эксперименты, в основе кото­рых лежат разные цели, делятся:

• на исследовательские (поисковые) — эксперименты, целью ко­ торых является обнаружение новых, неизвестных науке явле­ ний или их новых, неожиданных свойств;

• проверочные (контрольные) - эксперименты, проведение кото­ рых необходимо для проверки теоретического предсказания или теоретической гипотезы. В этой группе экспериментов раз­ личают:

подтверждающий эксперимент — цель которого — подтвер­ждение теоретической гипотезы;

. опровергающий эксперимент — изначально преследующий це­ли опровержения теоретического предсказания;

. решающий эксперимент — цель которого — подтверждение одного теоретического предсказания и опровержения друго­го, совершенно противоположного предсказания.

По условиям проведения эксперименты делятся:

• на лабораторные — эксперименты, проводимые в специально созданных искусственных условиях с целью исключения влия­ния неблагоприятных факторов. Это позволяет экономить ма­териальные и временные ресурсы

• полевые — эксперименты, проводимые в реальных условиях существования объекта исследования. Достоинство данных экспериментов — результаты более правдивые, но при их про­ ведении мы можем принять во внимание не все побочные факторы. Они требует больших временных и материальных за­ трат.

По полученным результатам эксперименты делятся:

• на количественные — эксперименты, в результате которых по­ лучены количественные показатели объекта исследования;

• качественные — эксперименты, итогом которых становятся качественные характеристики исследуемого объекта.

По характеру проведения эксперименты разделяются:

• модельные — эксперименты, проводимые со специально созданной моделью объекта исследования;

• реальные - эксперименты, проводимые над объектом исследо­вания в реальных условиях его функционирования при помо­щи варьирования данных условий;

• мысленные — эксперименты, в которых исследуемый объект ставится в воображаемые условия, которые регулируются зако­нами науки и правилами логики. Основу этого эксперимента составляют чувственные образы или теоретические модели.

Процесс проведения эксперимента состоит из следующих состав­ляющих: разработка программы и плана эксперимента;

• подготовка проведения эксперимента;

• проектирование моделей, установок, мероприятий по безопас­ности и снижению рисков, систем фиксации, сбора, накопле­ния и обработки информационных данных;

• выполнение экспериментальных работ;

• анализ результатов эксперимента;

• обобщение, оценка и разработка рекомендаций по использо­ванию эксперимента.

Эксперимент является активной формой исследований систем управления. Рассмотрим такой важный вид эксперимента как социально-экономический эксперимент, который является методом решения исследовательских задач путем изменений некоторых показателей деятельности и поведения со­циальных групп в результате воздействия на них определенных управляемых и контролируемых факторов.

Необходимость в социально-зкономических экспериментальных исследованиях определяется тем, что они позволяют:

• выяснить поведение, разработать социологическую модель, провести социальную диагностику системы управления;

• определить в ходе эксперимента оптимальные (наилучшие) значения параметров социальных процессов;

• исследовать, оценить, снизить социальные издержки и риски системы управления.

Любой социально-экономический эксперимент должен учитывать требования, предъявляемые к его осуществлению:

1. рассмотрение изменений в системе управления как гипотетических причин некоторых ожидаемых экспериментатором следствий, осуществляемых при его активном участии.

2. фиксация экспериментатором состояний систем управления для выявления качественных и коли­чественных характеристик связей между гипоте­тическими причинами и их следствиями.

3. предположение связей в системе управления, которые можно выявить в динамике ее развития.

Существует четыре типа социально-экономическо­го эксперимента.

1. Чистый (лабораторный) эксперимент характери­зуется воссозданием фрагмента реальности, вве­дением импульсов со стороны экспериментаторов, жестким контролем условий эксперимента, воз­можностью повторения эксперимента при варьи­ровании интересующих экспериментаторов пере­менных. Однако результаты такого эксперимента недостаточно репрезентативны из-за искусствен­ности экспериментальной ситуации, доминирова­ния влияния личности экспериментатора, установ­ки участников на эксперимент, а не на реальную деятельность.

2. Неконтролируемый эксперимент характеризует­ся подбором условий (фрагмента реальности), в которых можно исследовать некоторые явления в чистом виде, без изменений, отсутствием специ­ально вводимых импульсов, отсутствием вмеша­тельства экспериментатора в естественный ход событий.

3. Эксперимент экс пост факто — эксперимент пос­ле свершения события. Практическая работа экс­периментатора сводится к исследованию докумен­тов и опросу участников событий.

4. Эксперимент по типу проб и ошибок носит нестро­гий характер и состоит во внесении некоторых изменений в реальность с последующим анализом результатов. При проведении эксперимента дан­ного типа проверяется не столько истинность ги­потез, сколько их применимость к конкретным условиям реальности.

Проведение эксперимента возможно и с матема­тическими моделями систем управления. Такой вид эксперимента называется имитацией.

Цели проведения эксперимента подобного вида могут быть самыми различными — от выявления свойств и закономерностей системы управления до решения конкретных практических задач. В современных усло­виях их используют как для задач внутрифирменного планирования, так и для моделирования управления на макроэкономическом уровне.

Имитация в некоторых случаях выступает един­ственным способом исследования систем управления без осуществления реального эксперимента.

Применение имитации позволяет сделать выводы о возможных результатах, основанных на вероятност­ных распределениях случайных величин.