Основные направления и методы прогнозирования

К основным методам прогнозирования относятся:

Статистические методы

• Статистика — отрасль знаний, в которой излагаются общие вопросы сбора, измерения и анализа массовых статистических (количественных или качественных) данных. Статистика как наука включает разделы: теоретическая статистика (общая теория статистики), прикладная статистика, математическая статистика, экономическая статистика, эконометрика, правовая статистика, демография, медицинская статистика, технометрика, хемометрика,биометрика
, наукометрика, иные отраслевые статистики и др.

Экспертные методы

• Область применения. Экономическая конъюнктура. Решение проблем научно-технического прогресса. Развитие объектов большой сложности.
• Предназначение, решаемые задачи. Для объекта, развитие которого не поддается предметному описанию, математической формализации. В условиях отсутствия достоверной статистики относительно объекта управления. В условиях большой неопределенности. При отсутствии ЭВМ. В экстремальных ситуациях.
• Особенности применения. По экспертным оценкам 7-9 специалистов. Выработка коллективного мнения группы экспертов. Требуется много времени для опроса и обработки данных.

Экспертное оценивание — процедура получения оценки проблемы на основе группового мнения специалистов (экспертов). Совместное мнение обладает большей точностью, чем индивидуальное мнение каждого из специалистов. Данный метод можно рекомендовать для получения качественных оценок, ранжирования – например, для сравнения нескольких проектов по их степени соответствия заданному критерию.

Экспертное оценивание предполагает создание разума, обладающего большими способностями по сравнению с возможностями отдельного человека. Источником сверхвозможностей мультиразума является поиск слабых ассоциаций и предположений, основанных на опыте отдельного специалиста. Экспертный подход обладает большими возможностями по решению задач, не поддающихся решению обычным аналитическим способом:

Выбор лучшего варианта решения среди имеющихся.

Прогнозирование развития процесса.

Поиска возможного решения сложных задач.

Метод эвристического прогнозирования

• Область применения. Научно-технические объекты и проблемы, развитие которых плохо поддается формализации.
• Предназначение, решаемые задачи. Нахождение оптимальных способов создания проектируемых (модернизируемых) систем. Выявление объективизированного представления о перспективах развития узкой области.
• Особенности применения. Математический аппарат неприменим. Специально обрабатываются прогнозные оценки объекта путем систематизированного опроса экспертов в узкой области науки, техники, производства. Информационный массив создается набором заполненных экспертами таблиц.

Коллективная генерация идей

• Область применения. Получение блока идей по прогнозированию и принятию решений.
• Предназначение, решаемые задачи. Определение всего возможного круга вариантов развития управляемого объекта. Определение альтернативного круга факторов, воздействующих на объект прогноза. Получение сценария развития объекта управления
• Особенности применения. Синтез объекта прогноза, мультифакторный анализ событий со стороны определяющих это событие факторов.

Морфологический анализ

• Область применения. При малом объеме информации об изучаемой проблеме для получения систематизирования по всем возможным ее решениям.
• Предназначение, решаемые задачи. Прогнозирование возможного исхода фундаментальных исследований. При открытии новых рынков, формировании новых потребностей.
• Особенности применения. Структурные взаимосвязи между объектами, явлениями и концепциями. Всеобщность предполагает использование полной совокупности знаний об объекте. Необходимое требование — полное отсутствие предварительных суждений. Содержит этапы: формулирование проблемы; анализ параметров; построение «морфологического ящика», содержащего все решения; изучение всех решений.

Прогнозный граф и «дерево решений»

• Область применения. Структурное прогнозирование: нахождение решения проблемы при сохранении функций, но с изменением структуры объекта.
• Предназначение, решаемые задачи. Прогнозирование развития объекта в целом. Формулирование сценария достижения прогнозируемой цели, уровня цели, критерия и весов, ранжированных вершин.

Прогнозирование по аналогии

• Область применения. Разрешение ситуаций, привычных для лиц, принимающих решения.
• Предназначение, решаемые задачи. Решение ситуационных управленческих задач.
• Особенности применения. Использование метода при наличии аналогов объектов, процессов. Применение метода требует специальных навыков.

Исследование операций

Исследование операций (ИО) (англ. Operations Research (OR)) — дисциплина, занимающаяся разработкой и применением методов нахождения оптимальных решений на основе математического моделирования, статистического моделирования и различных эвристических подходов в различных областях человеческой деятельности. Иногда используется обозначение математические методы исследования операций. Можно выделить некоторые примеры задач, с которыми ИО приходится сталкиваться:

Задача о ранце,

Задача коммивояжёра,

Транспортная задача,

Задача об упаковке в контейнеры,

Задачи диспетчеризации такие как Open Shop Scheduling Problem, Flow Shop Scheduling Problem, Job Shop Scheduling Problem и т. д.

Характерной особенностью исследования операций есть системный подход к поставленной проблеме и анализ. Системный подход является главным методологическим принципом исследования операций. Он заключается в следующем. Любая задача, которая решается, должна рассматриваться с точки зрения влияния на критерии функционирования системы в целом. Для исследования операций характерно то, что при решении каждой проблемы могут возникать новые задачи. Важной особенностью исследования операций есть стремление найти оптимальное решение поставленной задачи (принцип «оптимальности»). Однако на практике такое решение найти невозможно по таким причинам: 1) отсутствие методов, дающих возможность найти глобально оптимальное решение задачи; 2) ограниченность существующих ресурсов (к примеру, ограниченность машинного времени ЭВМ), что делает невозможным реализацию точных методов оптимизации. В таких случаях ограничиваются поиском не оптимальных, а достаточно хороших, с точки зрения практики, решений. Приходится искать компромисс между эффективностью решений и затратами на их поиск. Исследование операций дает инструмент для поиска таких компромиссов.

ИО тесно связано с наукой управления (англ. Management Science), системным анализом, математическим программированием, теорией игр, теорией оптимальных решений, эвристическими подходами, метаэвристическими подходами и методами искусственного интеллекта, такими как теория удовлетворения ограничений и нейронные сети.

Под операциями обычно понимают целенаправленные управляемые процессы. Природа их может быть различной - это могут быть военные действия, производственные процессы, коммерческие мероприятия, административные решения, и т.д., и т.п., и пр., пр… Что интересно -операции эти (совершенно несхожие по своей природе) могут быть описаны одними и теми же математическими моделями (!), более того, анализ этих моделей позволяет лучше понять суть того или иного явления и даже предсказать его дальнейшее развитие.

Базисный метод исследования операций являет собой системный анализ операций, а также объективную сравнительную оценку потенциальных результатов этих действий.

Так, например, увеличение производства продукции на заводе предполагает одновременное и взаимосвязанное решение большого количества отдельных проблем:

реконструкция предприятия;

заказ оборудования, сырья и материалов;

подготовка рынка сбыта;

оптимизация технологии;

изменение системы оперативно-производственного планирования и диспетчирования;

организационная перестройка и т.д.

При анализе потенциальных результатов принимаемых решений необходимо учитывать такие составляющие, как неопределенность, случайность и риск. Решением подобных задач занимаются специалисты области экономики, математики, статистики, инженерии, социологии, психологии и др.

Таким образом, среди специфических особенностей исследования операций, можно выделить междисциплинарный характер.

 

ИО используют в основном крупные западные компании в решении задач планирования производства (контроллинга

, логистики, маркетинга) и прочих сложных задач. Применение ИО в экономике позволяет понизить затраты или, по другому сформулировав, повысить продуктивность предприятия (иногда в несколько раз!). ИО активно используют армии и правительства многих развитых стран для решения комплексных задач снабжения армий, продвижения армий, развития новых видов вооружений, развития стратегий войн, развития межгосударственных торговых механизмов, прогнозирования развития (например, климата) и т. д. Решение комплексных задач повышенной важности производится методами ИО на суперкомпьютерах, но разработки ведутся на простых ПК. Применять методы ИО можно и на малых предприятиях, используя ПК.

Исследование операций реализуется, главным образом, с целью дать предварительное количественное обоснование применяемых решений, так как они являются комплексными, предполагающими большие затраты. Решения осуществляются различными способами или так называемыми стратегиями/альтернативами. Операционные исследования обеспечивают также сравенние возможных вариантов организации операции, позволяют дать оценку возможному влиянию на результат частных факторов, выявить уязвимые области, то есть те составляющие системы, неправильное функционирование которых способно оказать непосредственно негативное влияние на успех операции и т.п.

Из обозначенного выше очевидным представляется базис задач исследования операций, который выражен в поиске путей оптимального использования имеющихся ресурсов для достижения определенной цели.