CC BY
49
2005 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА 86(4)
серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов
УДК. 629.735.015
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ОСОБЫХ СИТУАЦИЙ В ПОЛЕТЕ
В.А. АГАФОНОВ
Статья представлена доктором технических наук, профессором Зубковым Б.В.
В статье описываются концептуальные проблемы принятия решений.
Одной из важных проблем теории летной эксплуатации следует назвать оптимизацию принятия решения экипажем в ОС. Решение этой задачи должно строиться на основе системного подхода с использованием теории принятия решений (ТПР). В результате такого исследования множество возможных вариантов решений удается ограничить и сократить до такого числа (несколько вариантов), что экипаж воздушного судна даже в случае лимитированного времени в зависимости от конкретных условий сможет произвести оптимальный выбор .
Принятие решений - сложный процесс переработки информации человеком, направленный на решение задачи.
Проблема принятия решений является центральной проблемой управления сложными системами различного назначения. Особенно актуальна эта проблема применительно к ситуациям, фактор времени в которых оказывает существенное влияние на содержание решений.
Возможных вариантов решений в зависимости от ситуации может быть множество и выбор подходящего решения в условиях ограниченного времени может оказаться для экипажа неразрешимой задачей.
Ситуацию, в которой происходит принятие решений, характеризуют следующие основные системные признаки:
1. Наличие цели (целей). Необходимость принятия решений диктуется наличием некоторой цели, которую нужно достичь: например, парировать или локализовать особую ситуацию.
2. Наличие альтернатив. Решения принимаются в условиях, когда существует более одного способа достижения цели, или, иначе, несколько альтернатив.
3. Наличие ограничивающих факторов. Решения обычно принимаются в условиях действия большого числа факторов, ограничивающих возможность выбора способов действий.
Выявление всех трех указанных основных элементов задачи принятия решения (ЗПР) в процессе системного анализа должно обязательно предшествовать ее непосредственному решению (синтезу).
Процесс принятия решений можно рассматривать как последовательность двух взаимосвязанных, но в то же время самостоятельных стадий - разработки решения и его реализации. По отношению к первой из них более применимо понятие "качество", а ко второй - "эффективность".
Критерий качества (критерий эффективности, критерий оптимальности) - критерий оценки исхода операции, позволяющий количественно оценить степень достижения цели операции.
Качество принятия решений при возникновении ОС в полете - это степень соответствия параметров выбранного решения определенной системе характеристик, направленная на благополучное завершение полета и обеспечивающая возможность эффективной реализации решения.
Для оценки качества принятия решений в условиях многокритериальных ЗПР необходимо задать множество иерархически организованных локальных критериев качества:
F = ^1, F2, Fn} и их веса QFi ,
где весовая функция QFi может изменять свое значение в зависимости от успешности реализации решения.
К числу таких критериев при возникновении ОС в полете следует отнести:
критерий реализуемости - Бр;
критерий безопасности - Бб;
критерий непротиворечивости - Бн;
критерий своевременности - Бс;
критерий адаптивности - Б а;
критерий потери полезности - Бп;
критерий экономичности - Бэ.
Реализуемость - решение должно разрабатываться с учетом объективных возможностей системы "экипаж - ВС" в условиях возникшей ОС.
Безопасность - решение должно быть направлено на локализацию ОС, предотвращение выхода параметров ВС за предельные ограничения и благополучное завершение полета.
Непротиворечивость - соответствие поставленных целей и средств их достижения, последовательность частных решений не должны противоречить друг другу.
Своевременность - фактор времени в условиях скоротечного процесса развития ОС оказывает существенное влияние на содержание решения. Решение всегда носит временный характер, срок его эффективного действия равен периоду относительной стабильности особой ситуации. За пределами этого периода правильное решение может превратиться в свою противоположность.
Адаптивность - качество выбранной альтернативы следует оценивать с учетом того, что через некоторое время, возможно, придется корректировать действующее или принимать новое решение.
Потеря полезности - экипаж в особой ситуации стремится минимизировать максимально ожидаемые потери полезности.
Экономичность - решение должно приниматься с учетом необходимости экономии ресурсов ВС.
Цель оперирующей стороны состоит в увеличении (уменьшении) возможных значений всех локальных критериев качества. Средством достижения цели является выбор альтернативы Ai из области Ол ее допустимых значений.
Для всей системы критериев альтернатива Ai предпочтительнее, чем А т, если:
а) обеспечивается максимизация (минимизация) критерия Бу т.е. критерия, находящегося на 1-м уровне иерархии;
б) не нарушаются критерии FNj, N < I, т.е. критерии, находящиеся на более низких уровнях;
в) не нарушаются и не ухудшаются критерии Fkj, К > I, т.е. критерии, находящиеся на более высоких уровнях .
Очевидно, что при выборе альтернативы Ai одновременное достижение цели максимизации (минимизации) по всем локальным критериям невозможно.
Выход состоит в том, чтобы прибегнуть к некоторому компромиссу в достижении локальных целей операции, или выделению из области допустимых альтернатив Ол области компромисса Окл.
Сужение области возможных альтернатив уже само по себе улучшает качество принимаемых решений. Выделение области компромисса Окл обычно является первым этапом решения векторных ЗПР. Последующие этапы включают:
- выбор схемы компромисса и соответствующего ей принципа оптимальности;
- нормализацию локальных критериев;
- учет приоритета локальных критериев.
Указанные проблемы (кроме первого этапа) носят концептуальный характер. Как известно, при решении концептуальных проблем обычно приходится прибегать к различного рода эвристическим процедурам, в которых существенная роль принадлежит экспертам . После решения указанных проблем векторная ЗПР сводится к соответствующей скалярной ЗПР, в которой принцип оптимальности является единственным и общим для всех задач: в качестве оптимальной альтернативы А принимается такая альтернатива, для которой справедливо условие (в случае максимизации критерия):
где F(A) - скалярный критерий качества.
К стадии реализации решения более применимо понятие "эффективность". В качестве основного критерия эффективности решения может выступать, например, отношение полученного в результате реализации решения эффекта, выраженного критерием степени достижения цели к величине затрат на разработку решения и его осуществление .
Таким образом, можно сделать вывод, что оптимизационные процедуры при решении многокритериальных ЗПР при возникновении ОС в полете содержат в себе некоторый субъективный элемент, связанный с формулировкой принципа оптимальности. При этом степень субъективизма при его выборе может быть существенно снижена за счет применения экспертных процедур.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нормы летной годности гражданских транспортных самолетов (НЛГС - 3). - М.: СЭВ, 1985.
2. Статистика АП, связанных с системами ВС, за 35-летний период. FSF. Flight Safety Digest, 1994.
3. Теория прогнозирования и принятия решений. Учеб. пособие / Под ред. С. А. Саркисяна. - М.: Высш. школа, 1977.
4. Козлов В.В. Экспериментальное обоснование методологии совершенствования теоретической подготовки летного состава к действиям в особых ситуациях полета // Вестник Международной академии проблем человека в авиации и космонавтике. - М., 2002. - Вып. № 1 (8).
5. Лачинов О.Л. Обучение принятию решений при возникновении ОС в полете в структуре первоначальной учебно-летной подготовки / Современные научно-технические проблемы транспорта России. Сборник материалов II международной научно-технической конференции 28-30 марта 2002 г. - Ульяновск: УВАУ ГА, 2002. - 325 с.
CONSIDERATION OF DECISION-MAKING PROCESS IN SPECIAL FLIGHT CONDITIONS
Agafonov V.A.
This article contains consideration of decision-making problem conception during abnormal and special flight conditions.
Сведения об авторе
Агафонов Вячеслав Александрович, 1965 г.р., окончил Актюбинское ВЛУГА (1986), командир воздушного судна ОАО «Аэрофлот», соискатель кафедры безопасности полетов и обеспечения жизнедеятельности МГТУ ГА , область научных интересов - безопасность полетов и обеспечение жизнедеятельности.
