Система паттерн

Разработана в США в 1964 г. для обоснования планирования и управления научными исследованиями и опытно-конструкторскими разработками. Используется для обоснования прогнозов и планов посредством научно-технической оценки количественных данных.

Метод ПАТТЕРН включает ряд взаимосвязанных блоков (рис. 2.10). Материалы обрабатываются на ЭВМ.

Рис. 2.10. Структурная схема метода ПАТТЕРН

Метод как элемент включает построение сценария (динамической картины будущего). Выявленная в сценарии главная цель детализируется на отдельные подцели, каждая из которых разделяется на более частные задачи (производится декомпозиция цели) и т.д.

"Дерево целей" содержит только те проблемы, которые требуют научно-технической разработки, остальные исключаются из рассмотрения.

Для каждого уровня дерева целей устанавливаются коэффициенты относительной важности всех его элементов, выраженные в долях единицы.

Важное значение имеет определение состояния и возможных сроков завершения работ, характеризуемых коэффициентами состояния разработки и сроков. В основу их расчета положена следующая классификация этапов разработки:

• производственная готовность – это этап разработки, когда требования, предъявляемые к изделию, могут быть удовлетворены имеющимися техническими возможностями промышленности;

• техническое проектирование соответствует случаю, когда проблема технически решена, доказана возможность изготовления изделия на имеющемся оборудовании;

• перспективная разработка отражает этап, когда доказана принципиальная возможность создания изделия и изготавливается опытный образец;

• поисковая разработка – соответствует этапу, когда проводятся работы для доказательства возможности технического решения проблемы и удовлетворения условиям эксплуатации, проверяются в лабораторных условиях возможные конструктивные решения;

• теоретические исследования являются начальным этапом разработки.

Условные обозначения:

3-1 – производственная готовность; 1-2 – техническое проектирование;

2-3 – перспективная разработка; 3-4 – поисковая разработка;

4-5 – теоретические исследования

Рис. 2.11. Этапы разработки

Определение состояния, возможных сроков реализации разработок, а также необходимых затрат производится экспертами. Эти данные используются прежде всего для исключения из рассмотрения тех задач, которые близки к завершению, т.е. находящихся на стадии технического проектирования или производственной готовности.

Материалы экспертных оценок служат для построения характеристики изменения денежных затрат по этапам цикла разработки (см. рис. 2.11).

Общая площадь под рассматриваемой кривой соответствует суммарным расходам и может быть разделена на две части: завершенную часть (без штриховки) и часть, подлежащую разработке (заштрихованная площадка). Отношение предстоящих затрат к суммарным расходам представляет собой коэффициент состояния разработки.

При разработке подсистем (задач), входящих в "дерево целей", принимаются во внимание возможности частичного использования результатов разработок одних подсистем для других, характеризуемые коэффициентами взаимной полезности. Эти коэффициенты экспертно оцениваются специалистами и выражают относительное снижение затрат времени и других ресурсов.

Принципы, заложенные в систему ПАТТЕРН, позволяют осуществить прогноз и провести анализ в любой области деятельности. Рассматриваемая система позволяет: выбрать объект прогноза; выявить внутренние закономерности его развития; написать сценарий; сформулировать задачи и главную цель прогноза; провести анализ иерархии и декомпозицию целей; понять внутреннюю и внешнюю структуры объекта прогнозирования; провести анкетирование экспертов; выполнить математическую обработку данных анкетирования; количественно оценить структуры; верифицировать результаты; разработать алгоритм распределения ресурсов; провести распределение ресурсов; оценить распределение ресурсов.

Сравнение методов прогнозного графа и метода ПАТТЕРН показывает, что основное преимущество последнего состоит в наличии механизма реализации прогноза.

Метод ПАТТЕРН можно назвать комбинацией методов прогнозирования и стратегического планирования.

3. ПРИНЯТИЕ ПРОГНОЗНЫХ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

3.1. Математический инструментарий для выработки прогнозных

решений в условиях неопределенности

Как ранее было отмечено, при решении многих задач управления и прогнозирования (планирования) проблема принятия решений резко усложняется из-за влияния различного рода случайных факторов, к которым чаще всего относятся условия проведения операции (климат, горно-геологические условия), надежность оборудования, опыт и квалификация персонала и т.п.). Естественно, что в таких условиях принятие решения достаточно сложно из-за неопределенности, возникающей либо от недостатка (отсутствия) информации, либо от неоднозначности целей, стоящих перед решаемой проблемой. Точные математические методы в таких ситуациях не всегда приводят к желаемому результату. Однако использование экономико-математических методов теории игр и статистических решений позволяет глубже разобраться в задаче и свести к минимуму элементы риска и волюнтаризма [49].

Теория игр используется для анализа конфликтных ситуаций, в которых противодействуют (обычно активно) различные стороны (об этом речь пойдет далее). Теория статистических решений принимается в ситуациях, когда неопределенность в условиях отсутствия активного противника, противодействующего намерениям ЛПР. Роль такого условного противника часто выполняет природа, являющаяся условием, поведение которого неизвестно, хотя элемент явного противодействия отсутствует. Поэтому подобные ситуации называются "играми с природой".

Рассмотрим общую постановку задач теории статистических решений.

Имеется несколько вариантов решения какой-либо управленческой задачи (А₁, А₂ … А_m). Эффективность каждого варианта, помимо известных факторов, определяется также рядом факторов (условий), точное значение которых неизвестно (климат, спрос на продукцию, цены на оборудование в перспективе и т.д.). Определенным предположением о значениях (состоящих) случайных факторов – состояния природы П₁, П₂,… П_n – соответствуют различные показатели вариантов решения задачи _ij при использовании варианта i и состояния природы j. Показатели для различных вариантов решений (стратегий, альтернатив) А_i при возможных состояниях природы П_j задаются матрицей ||_ij||, которую называют платежной или матрицей выигрышей (ожидаемых исходов) (табл. 3.1).

Таблица 3.1.