Показатели и критерии эффективности функционирования систем.

Показатели:

1. Устойчивость

2. помехоустойчивость – способность системы без искажений и потерь принимать и передавать информационные потоки

Свойства:

1) совместимость электромагнитных узлов информационных систем

2) особенности кодирования и декодирования информации

3) помехозащищенность линий и т.д.

3. Управляемость. Способность системы воспринимать управляющее воздействие и переходить в нужное требуемое состояние. Точность, быстродействие, инерционность.

4. Способность. Наблюдаемость, гибкость, адаптивность и т.д. результативность, ресурсоемкость и оперативность.

5. Самоорганизация. Способность системы перестраивать структуру под действием внешних воздействий, способность к самообучению и самоорганизации.

Зависит от сложности, от целей и от ЛПР. Эффективность – только к целенаправленным.

 

Критерии.

Свойства, характеризующие любую систему делятся на:

1)Общесистемные свойства – точность, способность, надежность, быстродействие, инерционность, мощность, гибкость, адаптивность.

2)Структурные свойства – состав системы, связи, связность, компактность, централизованность.

3) Функциональные (поведенческие свойства)

Эффективность процессов отражает степень приспособленности процессов, протекающих в системе к получению целевого эффекта.

Эффективность процессов может быть оценена с точки зрения аспектов:

1) исход операции или её результат

2) алгоритм операции, ведущий к достижению цели

Э – результативность (целевой эффект)

Д – Р максимальное уравнение целевой функции

R – ресурсоемкость

О – оперативность

 

Эффективность процесса оценивается в зависимости от типа операции. Операции могут быть детерминированными, когда показатели исхода операции имеют одно конкретное значение. Операции могут быть вероятностными, (осуществляются в условиях риска), когда известны вероятности наступления тех или иных событий. Риск – это возможность получения не того результата, который планировали.

Неопределенные операции – когда показатели исхода операции и вероятность их исхода неизвестны.

 

Выбор критериев оценки эффективности операции.

Критерием эффективности операции могут быть частные показатели исхода операции, образующие обобщенный вектор эффективности.

У_эф = < У_Э, У_R, У_О>

Частные показатели исхода имеют различную размерность и их выбор является субъектом.

 

Требования:

1) полнота, т.е. частные показатели должны охватывать все существующие свойства операции

2) ясность физического смысла

3) не избыточность

4) чувствительность

Критерии эффективности для детерминированности операций

Операция считается эффективной, если все частные показатели эффективности операции принадлежат области адекватности с допустимым радиусом (если операция по всем показателям попадает в ОДЗ, то эффективная)

Критерии оптимальности для ДС

Операция считается эффективной и оптимальной, если все частные показатели эффективности принадлежат области адекватности с идеальным радиусом (∆ = 0).

Критерии эффективности для вероятностной

Операция считается эффективной, если вероятность достижения цели не меньше допустимой вероятности достижения цели. Ъ

Р_∆ц (У_эф) ≥ Р^доп _∆ц (У_эф)

Критерии оптимальности

Оптимальная, если вероятность достижения цели = вероятности достижения при оптимальных показателях эффективности.

Наибольшая проблема при оценке эффективности вероятных операций – определение вероятностей, связанных с отсутствием достаточной статической информации.

Р_∆ц (У_эф) = Р^опт _∆ц (У_эф)

Для оценки эффективности неопределенности операции используются методы теории принятия решений в условиях полной определенности.

Методы качественного оценивания систем. «Мозговая атака».

Методы прогнозирования и оценки систем разделяют по степени формализации на интуитивные (экспертные) и формализованные (фактографические).

Интуитивные методы используются на начальных этапах моделирования, когда реальная система не может быть выражена в количественных характеристиках, ощущается недостаток в фактическом материале, не позволяющий описать закономерности поведения системы в виде аналитических зависимостей. В результате такого моделирования разрабатывается концептуальная модель системы.

К основным интуитивным методам прогнозирования и оценивания характеристик систем, используемым в системном анализе, относят:

· метод сценариев;

· метод мозговой атаки или коллективной генерации идей;

· метод Дельфи;

· метод дерева целей

и другие.

Мозговая атака

Автором метода считают американского психолога А. Осборна. Концепция «мозговая атака» получила широкое распространение с начала 50-х годов ХХ века. Она рассматривалась, как метод тренировки мышления, нацеленный на открытие новых идей и достижение согласия группы специалистов на основе интуитивного мышления.

При проведении сессий метода мозговой атаки придерживаются следующих основных правил:

· обеспечить как можно большую свободу мышления участников и высказывания ими новых идей;

· приветствовать любые идеи, даже если вначале они кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей производятся позднее);

· не допускать критики любой идеи (даже мимикой и жестами), не объявлять ее ложной и не прекращать обсуждение;

· желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.

Как правило, в обсуждении принимают участие 10 – 15 экспертов. Участникам не разрешается зачитывать списки предложений, которые они подготовили заранее. В то же время, чтобы подготовить участников к обсуждению проблемы, им перед сессией представляют некоторую исходную информацию по обсуждаемой проблеме в письменной или устной форме. Сессии могут проводиться в виде совещаний, советов, временных комиссий и т. п.

Недостатки метода:

· присоединение к мнению наиболее авторитетного специалиста;

· нежелание отказаться от публично высказанного мнения;

· следование за мнением большинства.

Методы качественного оценивания систем. Сценарии.

Методы прогнозирования и оценки систем разделяют по степени формализации на интуитивные (экспертные) и формализованные (фактографические).

Интуитивные методы используются на начальных этапах моделирования, когда реальная система не может быть выражена в количественных характеристиках, ощущается недостаток в фактическом материале, не позволяющий описать закономерности поведения системы в виде аналитических зависимостей. В результате такого моделирования разрабатывается концептуальная модель системы.

К основным интуитивным методам прогнозирования и оценивания характеристик систем, используемым в системном анализе, относят:

· метод сценариев;

· метод мозговой атаки или коллективной генерации идей;

· метод Дельфи;

· метод дерева целей

и другие.

 

Метод сценариев

Метод применяют при подготовке и согласовании представлений о проблеме или объекте. Вначале этот метод предполагал подготовку текста в письменном виде, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, упорядоченные во времени.

Однако требование привязки ко времени позднее было снято при сохранении логической последовательности прогнозируемых событий.

В сценарии могут быть не только содержательные рассуждения, которые помогают учесть детали, обычно не принимаемые во внимание при формальном представлении системы, но и результаты количественного или статистического анализа с предварительными выводами, полученными на их основе.

Сценарий содержит предварительную информацию, на основе которой составляются последующие прогнозы или разрабатываются варианты проекта. Таким образом, сценарий помогает составить представление о проблеме, чтобы затем приступить к более формализованному анализу системы.

 

Методы Дельфи.

В методе Дельфи прямые дебаты заменены последовательными индивидуальными опросами экспертов, проводимыми в форме анкетирования. Ответы обобщаются и вместе с дополнительной информацией доводятся до сведения экспертов, после чего они уточняют свои первоначальные ответы. Такая процедура повторяется несколько раз до получения приемлемой сходимости совокупности мнений экспертов. Результаты экспериментов показали, что для достижения приемлемой сходимости требуется не более пяти туров опроса.

Алгоритм метода Дельфи заключается в следующем:

· организуется последовательность циклов «мозговой атаки»;

· вопросы в анкетах ставятся таким образом, чтобы можно было дать количественную оценку ответам экспертов;

· опрос экспертов проводится в несколько туров, контакты между экспертами исключаются, но предусматривают ознакомление экспертов с мнениями друг друга между турами, вопросы от тура к туру уточняются;

· в наиболее хорошо организованных процедурах экспертам присваивают весовые коэффициенты значимости их мнений, определенные на основе предшествующего опыта.

С целью минимизации расходов на получение прогноза стремятся привлекать минимальное количество экспертов при условии обеспечения заданной ошибки результата прогнозирования , где . Минимальное количество экспертов определяется зависимостью

.

Недостатки метода:

· значительные временные затраты на проведение экспертизы (большое количество повторений оценок);

· необходимость неоднократного пересмотра экспертами своих ответов, что может вызвать у них отрицательную реакцию на всю процедуру.

 

Дерево целей.

Для систематизации действий по достижению целей системы наиболее часто используется метод дерева целей. Он позволяет проранжировать цели системы, определить пути их достижения. Существующая главная цель детализируется на подцели, а те, в свою очередь, на действия.

Необходимо выбрать критерии, при помощи которых можно осуществить перебор стратегий для достижения главной цели, и на их основе определить очередность путей ее реализации.

ГЛАВНАЯ ЦЕЛЬ

Подцель 1

Подцель 2

Подцель N

…

Д11

Д11

Д11

Д11

Д11

Д11

…

…

…

Рис. 3.5.Структура дерева целей

 

В качестве примера рассмотрим задачу выбора пути развития фирмы на основе метода.

 

Развитие фирмы

Подъем имиджа фирмы

Модернизация технологий для выпуска новых изделий

Реклама

Выпуск нового изделия

Разработка нового изделия

Создание новых технологий

 

Рис. 3.6.Пример дерева целей

Для определения очередности путей реализации главной цели необходимо ввести критерии оценки. Выбор критериев оценки, их весов W_i и оценок эффектов применения альтернативных действий проводят с использованием экспертных методов.

Характеристика 1-го этапа выбора пути решения проблемы дана в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Критерии оценки 1 этапа дерева целей

Критерии	W	Подцели
Подъем имиджа	Модернизация
Рост численности продаж	0,8	0,4	0,6
Рост численности покупателей	0,2	0,5	0,5
ИТОГ	1,0	Эффект
		0,42	0,58

 

Взвешенные оценки получены с помощью линейной свертки:

.

Рассмотрим 2 этап «Реклама – Новое изделие» на основе критериев рентабельности и доходности (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Критерии оценки 2 этапа дерева целей

Критерии	W	Действия
Реклама	Выпуск нового изделия
Рентабельность	0,4	0,4	0,6
Доходность	0,6	0,8	0,2
ИТОГ	1,0	Эффект
		0,64	0,36

 

Оценка 3 этапа «Разработка нового изделия – Создание новых технологий» приведена в таблице 3.7.

Таблица 3.7

Критерии оценки 3 этапа дерева целей

Критерии	W	Действия
Разработка …	Создание …
Постоянные издержки	0,6	0,2	0,8
Переменные издержки	0,4	0,6	0,4
ИТОГ	1,0	Эффект
		0,36	0,64

 

Построим дерево целей с обозначением рассчитанных оценок эффективности (рис. 3.7). На основании «рассчитанного» дерева целей получим следующие взвешенные оценки эффективности возможных стратегий решения проблемы:

Расчеты показали, что наиболее эффективен четвертый путь (создание и внедрение новых технологий), с которого и следует начинать решение проблемы развития фирмы.

Развитие фирмы

0,42

0,42

0,64

0,36

0,36

0,64