Процесс исследования операций

Целью исследования операций является обоснование создаваемой модели, построение моделей принятия решений для преодоления проблемы, нахождение оптимального решения по тому или иному критерию и реализация решения заданной проблемы.

2.1.1. Определение проблемы

Рис. 2.1. Определение проблемы

Решение проблемы начинается с описания ситуации, в которой эта проблема возникает. Проблема может быть реальной или абстрактной, она может включать текущие действия, предполагаемые расширения фирмы или сокращения производства в связи с изменением рынка и т.д. Недопустимо ограничивать область рассмотриваемых обстоятельств, которые должны учитываться в решении. На рисунке 2.1 «Ситуация» показана с расплывчатыми очертаниями, потому что большинство проблем, плохо определены в их первоначальном понимании. Данные, описывающие организационную деятельность и показатели, могут существовать в различных формах, они могут либо представляться в описании ситуации, либо могут собираться дополнительно, для описания проблемы.

2.1.2. Формулирование проблемы

Рис. 2.2. Формулирование проблемы

Первым шагом аналитического процесса решения является формулировка проблемы в более строгих терминах.

На стадии формулирования проблемы, постановки целей, установления соответствующих предположениям, описаниям процессов ограничений на решения, задания требований к данным, вводятся альтернативные варианты действий и критерии для оценки решений. Из-за неоднозначности восприятия ситуации, процесс постановки задачи является чрезвычайно важным. Аналитик, которому представляется сформулированная проблема, как правило, не является лицом, принимающим решения, и может не состоять в организации. Поэтому тем, кто описывает проблему, которую предстоит решить, необходимо как можно точнее сформулировать её. Одинаково неудовлетворительны как плохое решение хорошо сформулированной проблемы, так и хорошее решение плохо сформулированной проблемы.

На рисунке 2.2 показана стрелка от «Сформулированной Проблемы» назад к «Ситуации», потому что тщательное изучение проблемы часто приводит к решению без сложного математического моделирования. Для сложных ситуаций или проблем, связанных с неопределенностью, процесс исследования операций обычно переходит к следующему шагу.

2.1.3. Построение модели

Рис. 2.3. Построение модели

На рисунке 2.3 показана «Сформулированная проблема», которая является более определенной по сравнению с самой «Ситуацией», однако, еще большее упрощение допускается при построении «Модели».

Математическая модель, как указывалось выше, представляет собой набор функциональных взаимосвязей, которые присущи допустимым действиям. Несмотря на то, что аналитик стремится как можно подробнее изучить последствия рассматриваемой проблемы на основе системного подхода, модель не может включать в себя все аспекты ситуации. Модель всегда является абстракцией, которая проще, чем реальная ситуация.

Элементы, которые не имеют отношения или несущественны для решаемой проблемы, игнорируются, в надежде на то, что оставшиеся элементы достаточно подробно описывают ситуацию, так что решение, полученное на основе модели, будет адекватно реальной системе. Абстрактные утверждения, принимаемы при построении модели, называются предположениями. Важно отметить, что предположения являются описанием абстракций, использованных при построении модели. Адекватность предположения может быть проверена только путем последующего тестирования модели. Модели должны быть как обозримыми, так и реалистичными, это означает, что они должны быть разрешимыми и тесно связанными с реальной системой. Эта двойственная цель часто бывает противоречивой и поэтому не всегда достижима. Ниже специально будут рассмотрены модели с четко определенными границами, чтобы показать их относительную простоту.

2.1.4. Поиск решения или решение модели

Рис. 2.4. Поиск решения

Следующим шагом в процессе анализа-синтеза является решение задачи, сформулированной на модели, для получения решения исходной проблемы. Наиболее мощные методы решения могут быть применены как к простейшим, так и к самым абстрактным моделям.

Здесь «Методы», имеющиеся в распоряжении аналитика, используются для получения решения математической модели. Некоторые методы могут устанавливать оптимальные решения, в то время как другие могут только оценивать альтернативы, что требует реализации метода проб и ошибок для поиска приемлемого плана действий. Для выполнения этой задачи аналитик должен иметь широкие знания об имеющихся методах решения. Может потребоваться разработка новых методов, конкретно для рассматриваемой проблемы. Модель, которую невозможно решить, может оказаться некорректно сформулированной или обладающей слишком большим количеством деталей. Такая ситуация требует возвращения к предыдущему шагу для уточнения модели.

Компьютерные решения и анализ не обеспечивают принятия решения и его исполнения, но только предлагают решения для ЛПР. Ответственность за принятие решения лежит на ЛПР, а не на аналитике. ЛПР может изменить решение на основании данных, не учитываемых в модели.

2.1.5. Установление процедуры

Рис. 2.5. Установление процедуры

Когда «Решение» определено, должна быть Установлена процедура для управления его реализацией. Это связано с тем, что проблема, как правило, оказывается повторяющейся. Решения, реализованные как процедуры, то есть алгоритмически, могут использоваться неоднократно и почти автоматически при соответствующих условиях. При этом управление может быть реализовано в виде набора правил эксплуатации, описания должностных обязанностей, законов или постановлений, принятых государственным органом, а также в виде компьютерной программы, которая обрабатывает текущие данные и определяет нужные действия.

После того, как процедура установлена (и реализована), аналитик и ЛПР могут оставить процедуру для решения возникающих задач и быть готовыми к решению новых проблем. Но что, если ситуация изменится? Недостаток многих процессов моделирования кроется в составленной процедуре, предназначенной для решения проблемы, которая уже не существует, при этом имеющаяся процедура продолжает накладывать ограничения на организацию. Таким образом, важно предусмотреть и создать механизмы контроля, которые распознают меняющуюся ситуацию и требуют изменить или обновить решение.

2.1.6. Реализация решения (Implementaition of Solution)

Рис. 2.6. Реализация решения

Решение проблемы, как правило, предполагает изменения для некоторых людей в организации или подсистем в реальной системе. Поэтому сопротивление изменениям является общим местом в организационных системах, а внедрение решений является, пожалуй, наиболее трудной частью решения проблемы, и, возможно, самой важной частью. Ответственность аналитика и последовательный процесс принятия решения способствуют нормальному ходу внедрения. Лица, которые могут быть затронуты изменениями, вызванными новым решением, должны принимать участие во внедрении или, по крайней мере, с ними следует проводить консультации в на различных этапах: постановки задачи, тестирования решения, а также в разработке процедуры.

2.1.7. Полный процесс исследования операций

Объединяя рассмотренные шаги, получаем полный процесс исследования операций, соответствующий описанному в главе 2 процессу анализа-синтеза при исследовании сложных систем. На практике шаги этого процесса могут быть нечетко определены и могут выполняться в нестрогом порядке. Скорее всего, в этом процессе возникнет много циклов с экспериментом и наблюдением на каждом шаге, предусматривающих изменения решений, принятых ранее. Процесс редко заканчивается сведением воедино всех этапов. Работа продолжается и после того, как решение предложено и реализовано. Параметры и условия меняются с течением времени, а это требует постоянного уточнения решения и повторения отдельных частей полного процесса.

Это особенно важно для проверки обоснованности модели и верификации полученного решения. Прежде, чем решение будет реализовано на практике, требуется ответить на следующие вопросы:

1) Правильно ли выполнены расчеты?

2) Адекватна ли модель исходной задаче?

3) Не делают ли бесполезной саму модель допущения, упрощающие модель для её разрешимости?

Рис. 2.7. Процесс Исследования операций

Существует несколько способов для проверки решения. Простейший из них состоит в определении, имеет ли решение смысл для ЛПР. Решения, полученные на основе количественных исследований, могут быть непредсказуемыми, но они все-таки принимаются. Другими процедурами проверки являются:

- анализ чувствительности,

- использование разработанной модели при различных условиях,

- проверка предположения о диапазоне значений параметров,

- проверка модели на контрольных примерах.

Если тестирование определяет, что решение или модель является неадекватной, то процесс может быть возвращен для разработки более сложных моделей, отражающих подробную информацию о проблеме, ранее отброшенную при абстрагировании. Это может, конечно, превратить модель в неразрешимую, и тогда придется сделать вывод, что приемлемый количественный анализ невозможен. Можно также предусмотреть построение менее абстрактной модели и применить менее мощные методы решения задач. Во многих случаях нахождение приемлемого решения является почти таким же, как получение удовлетворительного или оптимального. Это особенно ярко проявляется, когда качество исходных данных является низким или когда не могут быть точно указаны важные параметры.

Многие проблемы решаются на первом этапе процесса исследования операций, но бывают случаи, когда сложность, динамика и неопределенность требуют продолжения анализа-синтеза. В этих случаях процесс исследования операций способствует преодолению проблем и принятию решений в течение всего периода существования исследуемой системы.

Дата добавления: 2015-07-15