Лекции Предпосылки экспертных оценок История экспертных оценок

Методы эвристического моделирования

Эвристический подход к моделированию используется в современном системном анализе плохо структурированных проблем, основанном на экспертных оценках.
Эвристические модели стали основой ряда методов решения проблем, воплотивших в себя опыт системного анализа сложных задач стратегического планирования и прогнозирования. Большинство из этих методов рождались в связи с решением какой-либо конкретной проблемы, чаще всего на правительственном уровне.
Центральной идеей всех методов является декомпозиция сложных высокоабстрактных вопросов на ряд простых последовательных задач, доступных для понимания и адекватного восприятия экспертом.
Эвристические методы решения проблем можно условно разделить на две категории: матричные и графовые.


4.1. Матричные методы
Сущность матричных методов состоит в построении некоторой иерархической или сетевой структуры, отражающей взаимные влияния и последовательность достижения различных целей, приводящих к решению исследуемой модели.
Морфологический метод. Разработан в 40-х годах ХХ века швейцарским астрономом Ф Цвики. Основная идея метода – систематически находить все мыслимые варианты решения проблемы путем комбинирования выделенных элементов и их характеристик. Цвики предложил три методп морфологического исследования.
Первый - метод систематического покрытия поля, основанный на выделении так называемых опорных пунктов знания в любой исследуемой области и использовании для заполнения поля некоторых сформулированных принципов мышления.
Второй - метод отрицания и конструирования, базирующийся на идее, состоящей в том, что на пути конструктивного прогресса стоят догмы и компромиссные ограничения, которые есть смысл отрицать, и следовательно, сформулировав некоторые предложения, полезно заменить на противоположные и использовать при проведении анализа.
Третий – метод морфологического ящика, идея которого состоит в определении всех мыслимых параметров, от которых может зависеть решение проблемы. Например, при прогнозировании развития телескопов в качестве таких параметров выделяются принципиальные схемы – рефрактор, рефлектор; возможные варианты среды, в которой проходят лучи в трубе телескопа - газ, вакуум, жидкость, твердое тело; способы обеспечения необходимого состояния этой среды и т.д. Затем эти параметры представляют в виде матриц-строк, называемых морфологическим ящиком. Затем формируются различные варианты решения проблемы путем перебора всех возможных сочетаний параметров. Общее число вариантов:

где - количество возможных значений (вариантов реализации) i-того параметра;
n – общее число параметров.
В процессе анализа каждого из сформированных вариантов эксперт определяет те из них, которые перспективны с точки зрения достижения определенной цели.
Методы Цвикке использовались для решения таких задач как разработка двигателей для ракет и самолетов, разработки телескопов и планирования исследований в астрономии, анализ перспектив развития техники для получения вакуума и др.