Вопрос 7.3. Когнитивное исследование сложных ситуаций

Таблица 5.4

Классификация проблем

Таблица 5.3

Вопрос 7.2. Системный анализ проблемных ситуаций: выявление, анализ, классификация и обобщение проблем

Основными задачами системного анализа (СА) проблем являются: выявление проблемы; формулирование и общее описание проблемной ситуации (позволяет дать общее представление проблемы); классификация проблемы (соотнесение проблемы с однородными проблемами); декомпозиция проблемы (обеспечивает детальное представление сложной проблемы); анализ компонентов проблемы; анализ факторов проблемы; анализ связей проблемы.

Проблемы могут быть выявлены на основе всех используемых классов методов: системных, экспертных, аналитических. Они могут быть результатом неформальных обсуждений и сложных аналитических расчетов. Они могут быть получены, в частности, в ходе проведения SWOT и PEST анализа («слабые стороны», «угрозы»).

Формулирование и описание проблемной ситуации– исходный пункт исследования. Можно предложить следующую последовательность в формулировании проблемы: определить «внешние» признаки проявления проблемы, ее временные параметры, источники возникновения проблемы, обусловливающие проблему факторы, характер влияния проблемы на основные элементы объекта исследования, возможные последствия ее развития.

После этого целесообразно сформулировать проблему. Сразу это не всегда удается. Тогда используют анализ логической структуры проблемы, рассматривают развитие проблемы в прошлом и возмож­ные пути ее развития в будущем, анализируют связи данной проблемы с другими. Постепенно проблема получает все более точную формулировку.

В ситуации возникновения сложных проблем целесообразно использовать приемы, позволяющие дать общее целостное представление о проблеме, ее вербальное описание. Одним из таких подходов являются модели типа «черного ящика» (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Модель проблемной ситуации

Сложные проблемы требуют структуризации, декомпозиции. При этом целесообразны два направления: 1 – декомпозиция в пространстве (например, по компонентам системы); 2 – декомпозиция во времени (например, по этапам развития, в том числе – жизненного цикла). Для этого применяют соответствующие методы, например, построение «дерева проблем», сценариев.

Дерево проблем позволяет получить определенную структуру проблемы, которая появляется в результате деления общей проблемы на «подпроблемы». При структуризации проблемы целесообразно определить отдельные ее элементы, установить взаимосвязи между ними, иерархическую подчиненность подпроблем, элементов, последовательность решения отдельных подзадач. Также целесообразна оценка полученной системы «подпроблем», которая позволяет установить, например, степень приоритетности их решения. Это может быть сделано экспертным путем.

Анализ факторов проблемы. После выявления, общего описания и структурирования проблемы необходимо определить влияющие на нее факторы (причины). Для определения перечня факторов целесообразно использовать графические схемы. Это могут быть как достаточно простые схемы (например, известная модель «рыбья кость» – рис. 5.3), так и значительно более сложные модели («когнитивные карты», рассмотренные далее).

В примере, изображенном на рис. 5.3, проблема – стресс, вызванный работой – трактуется как результат, а для определения возможных причин разрабатывается модель «рыбья кость». В рассматриваемом примере элементы данной модели – это люди, оборудование, методы, окружение и материалы. Модель помогает прояснить список факторов воздействия и способы их воздействия на результат (стресс).

Рис. 5.3. Анализ характеристик возможных причин проблемы

Такого рода модель представляет собой определенную структуризацию факторов ПС. Еще одним методом, позволяющим не только структурировать факторы проблемной ситуации, но и моделировать ее развитие во времени (получать сценарии) под влиянием данных факторов, является когнитивное моделирование.

Классификация проблем.Системный анализ проблем предполагает их классификацию, в том числе, по степени структурности (структуризованные, неструктуризованные, слабо структуризованные). Существуют и другие признаки классификации проблем (табл. 5.3). Локальные проблемы –проблемы, охватывающие отдельный блок системы. Комплексные проблемы охватывают несколько подсистем или элементов. Системные проблемы затрагивают всю систему.

Проблемы взаимосвязаны. Их можно разделить на корневые –вызывающие или обостряющие другие проблемы; узловые –зависящие от некоторых проблем, но одновременно вызывающие и обостряющие другие проблемы; результирующие –являющиеся следствием других проблем; автономные –достаточно значимые, но никак не связанные с другими проблемами. Наибольшую актуальность имеет поиск и решение корневой проблемы. Существуют и другие признаки классификации проблем.

Всесторонняя классификация проблемы необходима, прежде всего, для определения настоятельности решения проблемы, а также для последующей проработки всего процесса исследования.

Возможно получение поля проблем («проблемной области») на основе увязки известных проблем и выявления среди них корневой. Это также удобно делать с помощью графических схем, в том числе – построения ориентированных графов (рис. 5.5)

Рис. 5.5. Граф проблем

Исходной информацией для построения подобного графа является построение матрицы смежности, в которой экспертно устанавливаются связи между проблемами и сила этих связей (табл.5. 4).

Таблица взаимосвязей проблем (пример)

Для данного примера корневыми являются вторая и четвертая проблемы.

В результате проведенных исследований получают детальное представление о проблеме, ее факторах, взаимосвязях с другими проблемами. Все это позволяет сформулировать требования и условия разрешения проблемы, т. е. принятие решения, направленного на ликвидацию проблемы. Для этого осуществляется постановка задачи.

Постановка задачи.Основная задача данного этапа процесса принятия решений (ППР) – систематизация условий, необходимых для разрешения проблемы, в том числе: определение целей, критериев и ограничений, определяющих выбор решений.

Для решения сложных проблем возможно появление целого списка целей. В этой ситуации важно определить, какие из них являются основными, а какие могут рассматриваться как необходимые условия. Для основных целей должны быть определены критерии – показатели, позволяющие оценить (желательно количественно) степень достижения цели.

Например, целью искомого решения является выбор наиболее эффективной стратегии развития предприятия. В качестве критериев для оценивания данной цели могут выступать: экономическая эффективность стратегии; надежность реализации в заданные сроки; социальная приемлемость и другие. Значения критериев могут быть получены на разных шкалах, как качественных, так и метрических. Конечно, более предпочтительны количественные оценки, но их получение не всегда возможно.

Социально – экономические явления взаимосвязаны. Образуются сети причинных отношений, т. е. причинность носит системный характер и требует адекватного отображения. Для анализа такого рода ситуаций используют научное направление, получившее название «когнитивное моделирование» (от лат. cognitio – знание, познание).

Когнитивный подход ориентирован на то, чтобы помочь исследователю зафиксировать свое представление о сложной проблемной ситуации в виде формальной модели (это может быть предвыборная ситуация, структура финансово-промышленной группы или план управления компанией). В качестве такой модели обычно используется «когнитивная карта» ситуации (иначе, «нечеткие когнитивные схемы» (Fuzzy Cognitive Maps - FCM)), которая представляет известные субъекту основные тенденции и закономерности наблюдаемой ситуации в виде ориентированного знакового графа, в котором вершины графа – это ключевые элементы ситуации (факторы, признаки, характеристики ситуации), а дуги между ними – причинно-следственные связи.

В когнитивной модели выделяют два типа причинно-следственных связей: положительные и отрицательные. При положительной связи увеличение значения фактора-причины приводит к увеличению значения фактора-следствия, а при отрицательной связи увеличение значения фактора-причины приводит к уменьшению значения фактора-следствия. Пример когнитивной карты некоторой экономической ситуации приведен на рис.5.4.

Рис. 5.4. Пример когнитивной карты[4]

Примерная процедура анализа ситуаций при помощи когнитивных карт состоит в следующем:

- эксперты описывают факторы, влияющие на ситуацию. Для фактора существенно, чтобы он обладал некоторым набором значений или, по крайней мере, направлениями изменения (например, «рост» и «спад»). На когнитивной карте факторы связываются между собой причинно-следственными отношениями;

- в случае если набралось много факторов, необходимо путем построения рейтинга выделить из них 10 – 12 наиболее важных;

- после создания когнитивной карты с ее помощью анализируется ситуа­ция. Для этого выбирается один из факторов в качестве целевого и исследуется динамика изменения его значения в зависимости от других факторов. При этом целесообразно использовать специальные программ­ные продукты;

- далее участникам группы предлагается построить сценарии развития ситуации при различных комбинациях значений факторов. Например, можно выделить два фактора и для каждого из них два варианта значе­ний или направлений их изменения – получается четыре различных сценария развития ситуации;

- на основе когнитивной карты можно построить план-карту проблемы. Для этого когнитивная карта дополняется эпизодами проблемных ситуаций и проблемными вопросами. Проблемные вопросы формируются таким образом, чтобы возможные ответы на них позволяли получить в данной ситуации требуемую комбинацию факторов и их значений.

Для когнитивного моделирования используют специальные программные продукты. Одним из них является ПП «КАНВА»[5]. Данный продукт помогает экспертам построить когнитивные карты ситуации, возможные сценарии развития ситуации, а также проанализировать «обратную» задачу – как из желаемой ситуации перейти к исходным параметрам.