1.2. Методы моделирования

Модели теории игр. Оценка воздействия принимаемого решения на конкурентов. Применяется для определения наиболее важных и требующих учета факторов в ситуации принятия решений в условиях конкурентной борьбы. Используется не так часто в силу сложности и динамичности внешней среды.

Модели теории массового обслуживания. Определение оптимального числа каналов обслуживания по отношению к потребности в них. Применяется в условиях, когда для принятия решения требуется оценить оптимальное число каналов обслуживания, которые необходимо иметь для сбалансирования издержек в случаях чрезмерно малого и чрезмерно большого их количества. Наиболее разработаны и удобны для использования методы, в которых входящий поток является пуассоновским.

Модели управления запасами. Определение времени размещения заказов на ресурсы и их количества, а также массы готовой продукции на складах. Применяется для сведения к минимуму отрицательных последствий накопления запасов, что выражается в определенных издержках. Существует несколько систем регулирования запасов.

Имитационное моделирование. Создание модели и ее экспериментальное применение для определения изменений реальной ситуации. Используется в ситуациях, связанных с чрезмерно большим числом переменных, трудностью математического анализа определенных зависимостей между переменными или высоким уровнем неопределенности. Все модели подразумевают применение имитации в широком смысле.

Экономический анализ. Оценка финансово-экономического состояния предприятия. Используется в условиях доступности и достоверности бухгалтерской отчетности. Типичная экономическая модель основана на определении точки безубыточности.

Оптимальное линейное программирование. Нахождение максимума или минимума целевой функции при заданных ограничениях. Необходимое условие использования оптимального подхода к планированию и управлению (принципа оптимальности) — гибкость, альтернативность производственно-хозяйственных ситуаций, в условиях которых приходится принимать планово-управленческие решения. Традиционные критерии оптимальности: «максимум прибыли», «минимум затрат», «максимум рентабельности» и др.

IDEF-моделирование. Анализ и разработка систем. Применяется для моделирования и анализа деятельности предприятий, так как предоставляет богатый набор возможностей для реинжиниринга бизнес-процессов. Метод основывается на технологии структурированного анализа и разработки (SADT).

2. Методы, применяемые на этапе определения альтернатив

Метод «мозговой атаки». Выявление и сопоставление индивидуальных суждений. Применяется в условиях наличия группы квалифицированных экспертов. Предназначен для активизации поиска различных вариантов решений и выбора наилучшего из них.

Морфологический анализ. Получение новых решений путем составления комбинаций элементов морфологической модели (матрицы). Применяется для генерации альтернатив решений в условиях определения класса средств для выполнения заданных функций, а также параметров объекта. Может использоваться для прогнозирования.

Данный метод, разработанный в 1942 г. американским астрофизиком Цвики, используется в целях расширения области поиска вариантов решения проблемы. Он предполагает углубленную классификацию объектов и позволяет на основе построения модели (двух- или трехмерной матрицы) получать новые решения, составляя комбинации элементов морфологической модели (матрицы). Основные этапы анализа:

1. определение характеристик объекта или задач;

2. определение разновидностей реализации задач;

3. формирование морфологической модели в виде матрицы, где по вертикали отражается совокупность всех задач, которые необходимо решить для достижения поставленной цели. По горизонтали для каждой задачи дается вариант (один или несколько) решения;

4. получение комбинаций элементов матрицы, причем каждое новое решение представляет собой сочетание элементов, взятых по одному из каждой строки матрицы;

5. анализ на предмет выявления совместимости элементов друг с другом в полученной комбинации. В случае несовместимости комбинация исключается из рассмотрения

6. Оставшиеся варианты оцениваются, сравниваются по установленным критериям. Выбирается наилучший вариант.

Методы ассоциаций и аналогий. Выявление новых идей. Применяются для генерации альтернатив решений в условиях поиска модификаций известных систем. Характеризуются простотой и эффективностью.

Методы ассоциаций и аналогий предполагают активизацию в первую очередь ассоциативного мышления человека. К этим ме­тодам относятся метод фокальных объектов и метод гирлянд слу­чайных ассоциаций. Метод фокальных объектов состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, ко­торый лежит как бы в фокусе переноса и поэтому называется фокальным. В результате возникает ряд неожиданных вариантов решения. Этот метод дает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных систем. Он позволяет, например, быстро найти идеи новых совершенно необычных товаров, способов об­служивания в супермаркетах, новых способов управления. Метод генерирования случайных ассоциаций формализован двумя алгоритмами. Алгоритм 1. Перед началом работы алгоритма задается сле­дующая информация: А — список объектов; В — список призна­ков; С — матрица связей А и В,причем С_ij = 1, если i-й объект обладает j-м признаком, в противном случае С_ij = 0. Работа алгоритма заключается в случайном выборе объекта из списка А и всех его признаков из списка В. В результате получа­ется случайная ассоциация "объект — признаки". Следующая ас­социация получается независимо от предыдущей. Алгоритм 2. Входная информация в этом алгоритме совпа­дает с входной информацией алгоритма 1. Выполняются следующие процедуры: 1. Случайный выбор из списка А объекта а. 2. Выбор из списка В всех признаков объекта а. Результат — список B_a. 3. Случайный выбор из списка B_a признаков b. 4. Выходные данные: а, B_a, b. 5. Выбор из списка А всех объектов, обладающих признаком b. Результат — список А_b. 6. Случайный выбор из списка А_b объекта а. 7. Перейти k раз к процедуре 2. 8. Конец. На каждой итерации алгоритма пользователю выводится оче­редная случайная ассоциация "объект — признаки — случайный признак". Результатом работы является гирлянда ассоциаций дли­ны k. Последовательность объектов в гирлянде характерна тем, что соседние объекты имеют общий признак. Оригинальность и допустимость идей, получаемых на основе случайных ассоциаций, существенно зависят от входных списков А и В. При этом, чем больше пересечение признаков фокального объекта со списком В, тем больше вероятность получения допус­тимой идеи и меньше — оригинальной. Рассмотрим пример генерирования случайных ассоциаций при решении задач по созданию нового потребительского товара. Исходная информация: А = {а₁ — авторучка, а₂ — фонарь, a₃ — радиоприемник, a₄ — часы}. В = {b₁ — стеклянный, b₂ — светотеплоизлучающий, b₃ — многоцветный, b₄ — плавающий, b₅ — встроенный, b₆ — гигант­ский, b₇ — миниатюрный, b₈ — источник энергии — тепловая энергия, излучаемая телом человека}. Матрица С связей А и В для рассматриваемого примера имеет следующий вид: Выполняемые процедуры: 1. Случайный выбор из списка А объекта: a₂ — фонарь. 2. Выбор из списка В всех признаков объекта а₂.  = {b₂, b₃, b₄, b₅, b₆, b₇, b₈}. 3. Случайный выбор из списка   признака b: b₄ — плавающий.  4. Выходные данные: a₂ — фонарь;  = {b₂, b₃, b₄, b₅, b₆, b₇, b₈}. b₄ — плавающий. 5. Выбор из списка А всех объектов, обладающих признаком b.  = {а₁, a₂, a₃, a₄}. 6. Случайный выбор из списка   объекта: a₃ — радиоприемник. После первой итерации гирлянда случайных ассоциаций имеет следующий вид: а₂ — фонарь, в₄ — плавающий, a₃ — радиопри­емник. Признак b₄ является общим для объектов а₂ и а₃. 7. Переход к процедуре 2. Результат — список   = {b₄, b₅, b₆, b₇, b₈}. 8. Случайный выбор из списка   признака: b₈ — источник энергии — тепловая энергия. 9. Выходные данные: а₃ — радиоприемник;   = {b₄, b₅, b₆, b₇, b₈}; b₈ — источник энергии — температура тела человека. 10. Выбор из списка А всех объектов с признаком b₈:  = {a₂, a₃, a₄}. 11. Случайный выбор из списка   объекта: a₄ — часы. После второй итерации гирлянда случайных ассоциаций имеет следующий вид: а₂ — фонарь, b₄ —плавающий, а₃ — радиопри­емник, b₈ — источник энергии — температура тела человека, a₄ — часы. В результате двух итераций алгоритма возникшие ассоциации от синтезированной гирлянды позволяют сгенерировать следую­щие идеи потребительского товара: • фонарь для подводного плавания; • радиоприемник для плавания с источником энергии от тем­пературы тела человека; • часы с подзарядом от тепловой энергии, излучаемой телом человека.

Методы контрольных вопросов и коллективного блокнота. Подведение к решению проблемы с помощью наводящих вопросов. Могут применяться как в индивидуальной работе, так и при коллективном обсуждении проблемы. В вопросах содержатся рекомендации по апробированию эвристических приемов для решения поставленной задачи.

Метод контрольных вопросов применяется для психологичес­кой активизации творческого процесса. Цель метода состоит в том, чтобы с помощью наводящих вопросов подвести к решению зада­чи. Метод может применяться как в индивидуальной работе, так и при коллективном обсуждении проблемы, например при "мозго­вом штурме". Один из широко распространенных вопросников А. Осборна включает девять групп вопросов: 1. Какое новое при­менение системе можно предложить? 2. На какую другую систе­му похожа данная система и что можно скопировать? 3. "Какие возможны модификации путем изменения функций? 4. Что мож­но в системе увеличить? 5. Что можно в системе уменьшить (сжать, ускорить, сузить, раздробить)? 6. Что можно в системе заменить? 7. Что можно в системе преобразовать (схему, порядок работы и т.д.)? 8. Что можно сделать в системе наоборот? 9. Какие новые комбинации элементов системы возможны? В данных вопросах содержатся рекомендации по апробирова­нию эвристических приемов (инверсия, аналогия, дробление, пе­ренос, динамизация и т.д.) для решения поставленной задачи. Метод коллективного блокнота позволяет сочетать независи­мое выдвижение идей каждым членом рабочей группы с коллек­тивной их оценкой и процессом выработки решения. Метод реа­лизуется следующим образом. Каждый участник получает блокнот, в котором записывает в общих чертах без применения специальных терминов существо проблемы, а также данные, позволяющие ориентироваться в ней. В течение месяца каждый участник ежедневно заносит в блокнот возникающие по рассматриваемой проблеме идеи, оценивает их и определяет, какие из них могут обеспечить наилучшее решение задачи. Одновременно формулируются наиболее целесообразные направления исследования на последующем этапе работы. Кроме того, в блокноте фиксируются идеи, находящиеся в стороне от основной проблемы, но развитие которых может оказаться полез­ным для нахождения конечного решения. Систематизация зафиксированных в блокнотах идей осуществ­ляется руководителем группы, а заключительное творческое об­суждение — всеми членами группы. Выбор окончательного реше­ния проводится методом "мозгового штурма"

Метод «матриц открытия». Выбор и изучение поля возможных решений с помощью матрицы. Применяется для систематизации имеющегося материала и определения отправных пунктов дальнейшего исследования. В отличие от метода морфологического анализа часть выбранных характеристик может относиться не к системе, а к условиям ее эксплуатации.

Метод "матриц открытия" получил широкое распространение во Франции. Как и в морфологическом методе синтеза, здесь пре­следуется цель систематически исследовать все мыслимые вари­анты, вытекающие из закономерностей строения (морфологии) совершенствуемой системы, выбрать и изучить поле возможных решений. В то же время метод "матриц открытия" проще и дает возможность ограничить количество рассматриваемых вариантов. Суть метода — в построении квадратной матрицы (табл. 6.1), в которой пересекаются два ряда характеристик по вертикали и го­ризонтали. Ряды могут быть упорядоченными по какому-либо признаку или неупорядоченными. Характеристики могут быть выражены количественно или качественно. В отличие от метода морфологического анализа здесь часть выбранных характеристик может относиться не к системе, а к условиям ее эксплуатации. Таблица 6.1 Структура "матрицы открытия"

Влияющий фактор	Материалы	Оборудование	Потребности	Рынки
Материалы
Оборудование
Потребности
Рынки

Основные этапы метода "матриц открытия" по обработке ин­формации следующие: • составление перечня элементов, свойств, объектов, фактов, идей и т.п.; • выработка поля анализа — определение проблемы в наибо­лее общей и абстрактной форме, уточнение ее, построение струк­туры поля; • определение пересечения рядов и столбцов, обнаружение воз­можных комбинаций; • изучение выбранных комбинаций и выбор рациональных ре­шений. Метод "матриц открытия", как правило, не дает законченных решений и служит для систематизации имеющегося материала и определения отправных пунктов дальнейшего исследования. Ком­бинации характеристик дают возможность для плодотворных ас­социаций, постановки проблем, которые ранее оставались незаме­ченными

Синектика. Поиск нужного решения благодаря преодолению психологической инерции, состоящей в стремлении решить проблему традиционным путем. Применяется для активизации творчества, позволяет выйти за рамки какого-то конкретного образа мыслей и значительно расширяет диапазон поиска новых идей. Метод синектики широко использует личную аналогию (эмпатию).

Синектика — комплексный метод стимулирования творческой деятельности, использующий приемы и принципы как "мозгового штурма", так и метода аналогий и ассоциаций. Само слово "синектика" — неологизм, означающий объединение разнородных элементов. В основе метода лежит поиск нужного решения благодаря пре­одолению психологической инерции, состоящей в стремлении ре­шить проблему традиционным путем. Синектика позволяет выйти за рамки какого-то конкретного образа мыслей и значительно рас­ширяет диапазон поиска новых идей за счет представления при­вычного непривычным и, наоборот, непривычного — привычным. При использовании синектики решение проблемы ищет группа специалистов разных специализаций, как владеющих этим мето­дом, так и только приступающих к его овладению. Рекомендуется, чтобы члены синектической группы (кроме руководителя) перед началом работы не знали сути рассматриваемой проблемы, что позволяет абстрагироваться от привычного стереотипа мышления. Одна из важнейших частей синектической процедуры — выясне­ние того, как участники представляют себе обсуждаемую проблему. С этой целью они предлагают свои варианты ее определения. Руко­водитель записывает их на доске, что имеет существенное психоло­гическое значение, поскольку каждый участник начинает восприни­мать проблему как свою и делает попытки ее решить. Далее руково­дитель задает наводящие вопросы, вызывающие ассоциации и ана­логии. Метод синектики широко использует личную аналогию (эмпатию). Человек мысленно вживается в образ рассматриваемой системы, стараясь отождествить себя с ней и проанализировать воз­никающие ощущения. Это помогает при синтезе новых вариантов систем. Эмпатия успешно применяется при решении особо сложных проблем, а также для проверки осуществимости различных идей.