Измерения, данные, информация при исследовании

Важнейшими при выборе метода и исследовании систем управления могут быть названы информационные условия. Необходимость измерений при исследованиях, вид, точность, достоверность информации и данных определяют:

- тип исследования и состав используемых методов (каждый из методов применим только при наличии определенного объема информации);

-точность и достоверность его результатов (они не могут быть выше, чем точность и достоверность исходных данных);

- затраты времени и финансовых средств на исследование, связанные с возможностью применения разных методов исследования при различной информационной базе исследования;

-возможность верификации результата другим методом.

Известно определение Норберта Винера, в соответствии с которым информацией считают данные, снижающие неопределенность в знаниях об объекте управления, его системе управления, внешней среде.

Информационные условия, в которых осуществляется такое исследование, разделяются на детерминированные (определенные), случайные, неопределенные.

Детерминированные или определенные условия имеют место тогда, когда точно известен результат каждого из альтернативных вариантов выбора. Такая ситуация относительно редка. Чаще, в результате анализа факторов, влияющих на параметры объекта прогнозирования, приходят к выводу, что в условиях конкретной задачи все или часть параметров можно считать детерминированными. При этом считают, что существует лишь один вариант значения или изменения параметров.

Случайные условия имеют место тогда, когда представляется возможным определить вероятность появления каждого результата. Вероятность определяют как степень возможности свершения данного события (изменяется от 0 до 1). Вероятность появления события можно оценить как частоту его появления при большом числе реализаций на практике или при фиктивном разыгрывании, моделировании ситуации. Кроме этого, вероятность может быть оценена экспертным путем. События образуют полную группу, если сумма вероятностей всех альтернативных событий равна 1.

Неопределенные условия имеют место тогда, когда невозможно оценить вероятность потенциальных результатов. Это может иметь место при противодействии разумного противника или, когда требующие учета факторы настолько новы, что насчет них невозможно получить достаточно информации.

На начальной стадии исследования систем управления (экспресс-анализ, обзор документации) исследованиям должны подвергаться методы сбора данных, их классификация с последующей группировкой в соответствии с поставленными целями. Важнейшими проблемами сбора данных являются/22/:

-выбор и унификация шкал измерения переменных;

-определение способов квантификации качественной информации.

Существуют две ветви в развитии теории измерения/7,22/. В первой ветви измерения понимаются в основном как соотношение множества объектов, описываемых некоторой переменной, с множеством меток (например, действительных чисел) и дается теория этого соотношения, понимаемая главным образом, как теория шкал.

В работах второй ветви измерение понимается, в основном, как соотнесение значений непосредственно ненаблюдаемой (латентной) переменной, описывающей объекты измерения, со значениями непосредственно наблюдаемой переменной (индикатора). Индикаторная шкала естественна, если она не накладывает ограничения на значения латентной переменной. Два основных источника «неестественных» индикаторных шкал: закрытые шкалы, нелинейные преобразования значений индикатора.

Качественные (интервальные и пропорциональные) шкалы принято делить на открытые и закрытые в зависимости от того, ограничены ли сверху значения измеряемой переменной. Если относительные значения переменной ограничены, то шкала закрыта, в противном случае - открыта.

Измерение предполагает сравнение объектов в определенном отношении. Сравнение предполагает выделение в объектах некоторого свойства, по которому и производится сравнение. Представление менеджера об измеряемом свойстве и называют латентной переменной или латентой. В той мере, в какой латентная переменная отражает свойства объекта, она имеет объективную природу. В той мере, в какой латентная переменная отражает априорное представление о свойстве объекта анализа, она имеет субъективную природу. Именно по этой причине латентная переменная, отражающая реальное свойство реального объекта, непосредственно, тем не менее, не наблюдаема.

Объективная составляющая латенты фиксируется в виде:

1) совокупности функциональных зависимостей с другими переменными;

2) статистического распределения значений латенты.

Так как параметры эффекта отражают реакцию внешней среды на поведение или свойства объекта менеджмента (лежат вне системы), то они чаще всего являются латентными переменными.

Анализ предполагает уточнение цели исследования, конкретизацию задач менеджмента, уточнение структуры объекта. Это уточнение структуры может проводиться двумя путями:

1) объединением частных, детальных характеристик в более обобщенные (агрегированные);

2) последовательным углублением детализации структуры от обобщенных характеристик к более частным (дезагрегированным)//7,16/.

Путем агрегирования данных идут, когда структура объекта очень сложна, характеризуется большим числом переменных со сложными связями между ними. В системотехнике этот подход называют функциональным.

Путем дезагрегирования данных - вычленения элементов - идут при сложности объекта, позволяющей проследить большинство связей между переменными. В этом случае

подсистемы выделяют путем поэлементного деления объекта. Этот подход в системотехнике называют объектным.

Перечень данных, которые необходимо учитывать при исследовании, определяется составом факторов, влияющих на принятие и реализацию решений.

Ситуацию, в которой происходит исследование систем управления, характеризуют следующие основные черты/23/:

1. Наличие цели. Необходимость исследования определяется наличием проблемы и диктуется существованием цели, которую нужно достичь для того, чтобы решить проблему.

2. Наличие альтернативных концепций исследования. Исследования проводят в условиях, когда чаще всего существует более одного способа такого исследования, или, иначе, несколько альтернатив достижения цели. Каждый из альтернативных вариантов исследований характеризуется некоторым набором параметров эффекта.

3. Наличие ограничивающих факторов. Практически всегда существуют факторы, ограничивающие методы, процесс исследований, которые называют дисциплинирующими. Они условно могут быть разделены на три группы: технические, экономические, социальные.

К техническим факторам исследования относят факторы, которые определяются техническими характеристиками объектов исследования: габариты, вес, прочность, надежность, точность, температурные условия. Они могут ограничивать возможность использования при исследовании конкретного объекта существующей аппаратуры, испытательных стендов и других инструментов исследования.

Экономическими факторами исследования являются факторы, связанные с ресурсами: денежные средства, время, трудовые ресурсы, производственные возможности и т.п.

Социальные факторы исследования выражают требования не только целесообразности осуществления той или иной альтернативы, но и общечеловеческих ценностей, этики и морали. В частности, в процессе исследований могут приниматься решения в рамках известных социально-этических (маркетинга и менеджмента, с учетом существующих социальных и религиозных ограничений и особенностей.

По степени осознанности и форме отражения свойств вся располагаемая об объекте исследования информация может быть отнесена к следующим трем видам:

1) подсознательная или интуитивная (неосознанная);

2) предметное описание объекта;

3) формальные статистические данные.

При исследовании используют все названные виды информации. Степень осведомленности об объекте определяется как абсолютным количеством информации каждого вида, так и соотношением названных видов информации.

Источником подсознательной информации могут выступать: опыт предыдущих поколений, благоприобретенный опыт, знания, полученные в процессе обучения и т. п. Воображение позволяет преобразовать эту информацию в более или менее формализованный качественный или количественный результат исследования. Это используют при экспертном исследовании систем управления. В результате может быть получен качественный (хуже, лучше; больше, меньше и т. п.) или количественный результат (например, прогноз, план).

Предметная информация - описание процесса или состояний объекта - дается естественным языком. Предметное описание объекта исследования позволяет получить результат с использованием формальных методов математической логики и логики предложений. Результат исследования может иметь только качественный характер.

Формальные статистические данные получают на этапе ретроспекции при анализе объекта или, используя данные официальной статистики/21/. Результатом исследования на основе этих данных будут количественные оценки. Формальные статистические данные позволяют разрабатывать и проверять статистические гипотезы об адекватности прогнозных моделей, которые используют для получения прогнозов.

Итак, возможны несколько вариантов структурирования информации, используемой при исследовании систем управления (рис. 1.1-1.3). Далее рассмотрены три из них/7/.

I вариант: Рис. 1.1. Структурирование информационных основ по природе условий исследования систем управления: детерминированные, случайные, неопределенные.

II вариант: Рис. 1.2. Структурирование информационных основ исследования систем управления по степени их формализации: интуитивные, предметные, формальные данные.

III вариант: Рис.1.3. Структурирование информационных основ исследования систем управления по признаку снятия не определенности в знании об объекте.

По степени достоверности знания делятся на достоверные (знания, полученные из официальных источников), знания относительной достоверности (полученные из случайных источников), знания с возможным умышленным искажением информации.

Должны исследоваться действие тайны, конфиденциальности, дезинформации при исследовании систем управления, их влияние на точность и достоверность результата.

Должен проводиться анализ устойчивости результата исследования к ошибкам в исходных данных. В моделировании такие исследования называют исследованиями робастности модели и(или) результата. Если в результате исследования будет выявлена устойчивость (робастность) результата к ошибкам в информационных условиях, то это свидетельствует о пониженном риске. Это должно учитываться при практическом использовании таких результатов.

Рис. 1.1. Структурирование информационных основ по природе

условий исследования систем управления:

детерминированные, случайные, неопределенные.

Рис. 1.2. Структурирование информационных основ исследования систем управления по степени их формализации: интуитивные, предметные, формальные данные.

Рис. 1.3. Структурирование информационных основ исследования систем управления по признаку снятия неопределенности в знании об объекте.

Сбор и анализ информации в процессе предпрогнозных исследований во многом определяют как эффективность, достоверность прогноза, так и затраты на него.

Тщательный анализ информационных условий исследования систем управления соответствует возрастающей значимости информационных ресурсов по отношению к другим ви-' дам ресурсов исследования систем управления, может предопределить выбор и эффективность метода исследования.

Поиск по сайту: