CC BY
72
2007 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА № 122
серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов
УДК 629.735.015
КОНЦЕПЦИЯ КВАЛИМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНФЛИКТА
Л.Н. ЕЛИСОВ, М.В. ВАСИН
В статье рассматривается концепция квалиметрического исследования конфликта.
Постановка задачи и концепция квалиметрического решения конфликта представленные в данной статье, основаны на элементах теории конфликта в понимании В.В. Дружинина и Д.С. Конторова, а также с использованием теории принятия решений в транскрипции С. А. Саркисяна.
Пусть имеет место некоторая операция, т.е. управляемое мероприятие, исход которого зависит от действий оперирующей стороны и некоторых неслучайных фиксированных факторов, полностью известных оперирующей стороне и характеризующих условия протекания операций и свойства, участвующих в ней объектов. Стратегию оперирующей стороны обозначим символом X. В частных случаях задачи X может быть скаляром, вектором, матрицей или еще более сложным образованием. Будем считать, что стратегия оперирующей стороны представляет собой п-мерный вектор, т.е.
X = (Х1, Х2, .... Хп) = (Х]), ) е 1, П [1].
Компоненты х] вектора управления X связаны рядом ограничений, обусловленных конкретным физическим и экономическим существом задачи. Эти ограничения можно представить в общем виде как условия
§1 = §1 ( Сь X ) > Ьь 1 е 1, т , (1)
где - некоторая функция; Ы - фиксированная скалярная величина; С1 - некоторая совокупность фиксированных величин (например, скаляр, вектор и т.п.).
Условия (1) определяют область йх допустимых значений стратегий X. Оперирующая сторона управляет операцией, выбирая ту или иную стратегию из области йх и их допустимых значений.
Эффективность действий оперирующей стороны оценивается совокупностью критериев е1, е2, ..., ек, которые могут различаться своими коэффициентами относительной важности Х1, Х2, ...., Хк. Критерии ед, д е 1,к образуют вектор критериев Е = (еч), а коэффициенты Хд - вектор важности Л =(ХЧ). Критерии ед, д = 1,...к, входящие в состав векторного критерия Е, будем называть частными или локальными критериями. Каждый локальный критерий характеризует некоторую локальную цель операции.
Локальные критерии, в свою очередь, могут быть как скалярами, так и векторами или какими-то более сложными образованиями.
Каждый локальный критерий ед связан со стратегией некоторым отображением, т.е.
еч = еч (Ад, X), д е 1, к , где Ад - некоторая совокупность фиксированных факторов.
На рис. 1. представлена функциональная схема процессов в системе менеджмента качества авиапредприятия, определяющая условия возникновения конфликтной ситуации, соответствующей описанной выше постановке задачи.
Рис. 1. Конфликт в системе менеджмента качества авиапредприятия
Система менеджмента качества авиапредприятия вырабатывает стратегию управления по критерию качества, накладывая управленческие решения по качеству на систему управления технологическими процессами производства продукции или услуги. При этом качество понимается как степень соответствия присущих характеристик требованиям, т.е. по ГОСТ ИСО 9000-9001. Технологические процессы реализации производственной деятельности на авиапредприятии всегда являются эргатическими. Это значит, что они реализуются некоторой совокупностью профессиональных групп (ИГ), которая понимается как некоторый конфликт людей, объединенных профессиональными едиными и личными интересами на данном временном интервале, независимо от социальной принадлежности, образовательного уровня и других характеристик. Каждая ИГ характеризуется двумя параметрами: критерием ei, который определяется целью профессиональной деятельности ИГ ЦПГ и коэффициентом относительной важности Xj, который зависит от конкретного вклада в результат, т.е. является весовым коэффициентом по отношению к главной цели производственной деятельности авиапредприятия (ГЦАП) (рис.2.)
Вектор критерия (цели) отдельной ИГ весьма редко совпадает с векторным X полностью. Во всех случаях несовпадения можно говорить о возникновении конфликта, причем степень несовпадения векторов говорит о классе конфликта вплоть до антагонистического, когда вектора противоположны. Ио крайней мере конфликт есть всегда, когда есть несовпадение критериев, что снижает эффективность производственной деятельности предприятия. Таким образом, стратегия управления авиапредприятием по критерию качества предполагает некоторую оптимизацию, т.е. решение конфликта методом нахождения компромисса. Рассмотрим постановку задачи отыскания компромисса.
gi = gi (ci, x) > bi; i e 1, m,
где: gi - некоторая функция, bi - скалярная величина, ci - некоторая совокупность фиксированных величин, Qx - область допустимых значений стратегий X, еч - критерий (цели ИГ), 1q - коэффициент относительной важности.
eq, q e 1, к ® E = (eq); 1q ® X = (1q); eq = eq (Aq, X), q e 1, к , где: Aq- вектор факторов.
E = eq (Aq, X) = E (A, X), E = E (x) = opt [E (x), X], где X , E -оптимальные значения стратегии X и вектора E, x e Qx
opt ® Принцип оптимальности (оптимизации)
1. Стратегия X принадлежит области Qx её допустимых значений 2. Стратегия должна быть лучшей в смысле принятого принципа компромисса с учетом вектора X
Рис. 2. Концепция квалиметрического решения конфликта
Ио крайней мере конфликт есть всегда, когда есть несовпадение критериев, что снижает эффективность производственной деятельности предприятия. Таким образом, стратегия управления авиапредприятием по критерию качества предполагает некоторую оптимизацию, т. е. решение конфликта методом нахождения компромисса. Рассмотрим постановку задачи отыскания компромисса.
Векторный критерий E = (eq), q e 1, r представляет собой вектор-функцию от стратегии X,
т. е.
E = (eq (Aq, X)) = E (A,X), где A-совокупность констант, соответствующая совокупности локальных констант
Aq, q e 1, r .
Цель лица, ответственного за проведение операции, состоит в увеличении возможных значений всех локальных критериев эффективности. Средством достижения цели операции является соответствующий выбор стратегии X из области Qx ее допустимых значений.
Одновременное достижение цели по всем локальным критериям за счет выбора стратегии X невозможно. Выбор состоит в том, чтобы прибегнуть к некоторому компромиссу в достижении локальных целей операции. Следовательно, необходимо сформулировать некоторый принцип компромисса в достижении локальных целей операции (схема компромисса) и придерживаться его при выборе оптимальной стратегии.
Таким образом, стоит задача: требуется найти оптимальную стратегию X, определяемую двумя условиями: 1) стратегия X должна быть осуществима, т.е. должна принадлежать множеству Qx ее допустимых значений; 2) стратегия должна быть наилучшей в смысле принятого в задаче принципа компромисса с учетом вектора Л важностей локальных критериев (рис. 2).
Оптимальное решение X должно удовлетворять соотношению
E = E(X) = opt [E(X), Л] , (2)
X
где символами X и А обозначены оптимальное значение стратегии X и соответствующее ей оптимальное значение вектора эффективности Е, а символом opt обозначен некоторый оператор оптимизации.
Оператор opt определяет принцип оптимальности, т.е. принцип, определяющий выбор наилучшего решения среди всех допустимых. Иринцип оптимальности представляет собой математическое выражение (математическую модель) принятого в задаче принципа компромисса.
Конкретный смысл оператора opt должен быть указан в каждом частном случае задачи принятия решения.
Задача оптимизации на множестве целей (качеств). В задачах этого типа имеется несколько целей (или несколько качеств объекта), каждая из которых должна быть учтена при выборе оптимального решения.
Задачи оптимизации на множестве объектов. В этих задачах рассматривается совокупность объектов, качество функционирования каждого из которых оценивается самостоятельным критерием. Тогда качество функционирования всей совокупности объектов следует оценивать векторным критерием, составленным из частных критериев, характеризующих каждый объект.
Задачи оптимизации на множестве условий функционирования. В задачах данного типа заданы варианты условий, в которых предстоит функционировать объекту. Качество функционирования существенно зависит от условий и применительно к каждому варианту условий оценивается некоторым локальным критерием. Тогда качество функционирования объекта на всем спектре условий следует оценивать векторным критерием качества, на основании которого можно выбрать оптимальный вариант.
Задачи оптимизации на множестве этапов функционирования. В задачах данного типа рассматривается функционирование объектов на некотором интервале времени, разбитом на несколько этапов. Качество функционирования объекта на каждом этапе зависит от управления на этом этапе и оценивается локальным критерием, а на множестве этапов - векторным критерием, составленным из локальных.
Указанные задачи сводятся к векторной формализации. В них имеет место одна причина, приводящая к необходимости оценивания качества решения по векторному критерию.
В тех случаях, когда имеется несколько причин для векторной оптимизации, оценивание решений осуществляется с помощью векторного критерия, компоненты которого являются не скалярами, а векторами или более сложными образованиями. Эти задачи образуют особый тип векторных задач, так называемых многовекторных. В зависимости от числа причин, вызывающих векторную формализацию, они могут именоваться двухвекторными, трехвекторными и т.д. Так, в двухвекторных компоненты eq вектора оптимальности E=(eq) также являются векторами, т.е. eq= (eq1, eq2, ..., eqp), где компоненты eqp , r e 1,p -скаляры.
Проблема получения компромиссного решения производственного конфликта, в конечном итоге, сводится к задаче принятия решения (ЗПР), поскольку должен быть орган, который после всестороннего исследования обстоятельств конфликта и противоречий между субъектами должен на каждом шаге формирования компромисса принимать соответствующие решения в полном согласии с выбранной стратегией X.
При решении многокритериальных ЗПР возникает ряд специфических проблем, носящих концептуальный характер. Из них главная - выбор принципа оптимальности, определяющего свойства оптимального решения и дающего ответ на главный вопрос, в каком смысле оптимальное решение лучше всех других решений. Ответ на этот вопрос соответствует раскрытию смысла оператора оптимизации opt (рис. 2).
Однокритериальные детерминированные ЗПР значительно проще. В них принцип оптимальности является единственным и общим для всех задач: в качестве оптимального решения
X принимается такое решение, для которого справедливо условие (в случае максимизации критерия)
F = F (X) = max F (X), (3)
XgQx
где F(X) - скалярный критерий эффективности.
Принципиальное отличие векторных ЗПР состоит в том, что для них имеется множество различных принципов компромисса и соответствующих им принципов оптимальности, веду-
щих к выбору различных оптимальных решений. Это предъявляет серьезные требования к выбору принципа оптимальности.
Перечислим основные проблемы, связанные с решением задачи векторной оптимизации
(1).
Проблема 1 - определение области компромисса. В задачах векторной оптимизации имеется противоречие между некоторыми из критериев. Это противоречие обычно является нестрогим, так как иначе задача становится конфликтной, антагонистической. В силу этого область WX допустимых решений распадается на две непересекающиеся части: область согласия WcX и область компромисса WX. В области согласия WcX противоречия между критериями нет, и качество решения может быть улучшено одновременно по всем критериям или, во всяком случае, без снижения уровня любого из критериев. В области компромисса есть противоречие между некоторыми критериями: улучшение качества решения по одним критериям ухудшает качество решения по другим.
Очевидно, что оптимальное решение может принадлежать только области компромисса, т.е. X е WkX, так как в области согласия решение может и должно быть улучшено по всем критериям. Следовательно, поиск оптимального решения надо ограничить только областью компромисса WX. Отсюда проблема 1 - выделение области компромисса WeX из области допустимых решений. Выделение области компромисса WeX обычно является первым этапом решения векторных ЗПР. Важный практический результат этого этапа - сужение области возможных решений, что уже само по себе улучшает качество принимаемых решений. В отдельных случаях поиск оптимальных решений с приемлемой для практики точностью можно ограничить выделением области компромисса.
Проблема 2 - выбор схемы компромисса и соответствующего ей принципа оптимальности. Дальнейший поиск оптимальных решений в области компромисса может быть осуществлен только на основе некоторой схемы компромисса. Число возможных схем компромисса очень велико. Выбор схемы компромисса является сложной концептуальной проблемой.
Выбор схемы компромисса соответствует раскрытию смысла оператора оптимизации opt в (3) обычно в виде
opt E(X) = opt E(X) = max j(E(X)),
X eWx XeWX XeWX
где j(E) - некоторая скалярная функция от вектора критериев E.
Таким образом, выбор того или иного принципа оптимальности сводит векторную ЗПР к эквивалентной (в смысле принятого принципа оптимальности) скалярной ЗПР. Вследствие этого данную проблему часто называют проблемой скаляризации. Решение этой проблемы объективно необходимо для любой векторной ЗПР, поскольку фактическую реализацию допускает лишь однокритериальная оптимизационная вычислительная схема.
Проблема 3 - нормализация критериев. Эта проблема возникает в тех задачах, в которых локальные критерии имеют различные единицы измерения. Необходимо нормализовать критерии, т. е. привести их к единому, желательно безразмерному масштабу измерения.
Проблема 4 - учет приоритета критериев. Обычно локальные критерии имеют различную важность. Это следует учитывать при выборе оптимального решения, отдавая известное предпочтение более важным критериям. Практически эта проблема сводится к корректировке выбранной схемы компромисса.
Указанные проблемы предлагается решать с использованием квалиметрических методов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дружинин В.В., Конторов Д.С., Конторов М.Д. Введение в теорию конфликта. - М.: Радио и связь, 1989.
2. Теория прогнозирования и принятия решений. Учебное пособие; Под ред. С.А. Саркисяна.- М.: Высшая школа, 1977.
3. Елисов Л.Н., Баранов В.В. Управление и сертификация в авиационной транспортной системе. - М.: Воздушный транспорт, 1999.
THE CONCEPT OF QUALITATIVE AND QUANTITATIVE RESEARCH OF THE INDUSTRIAL
CONFLICT
Elisov L.N., Vasin M.V.
The article considers the concept of qualitative and quantitative research of the conflict.
Сведения об авторах
Елисов Лев Николаевич, 1945 г.р., окончил Пензенский государственный технический университет (1967), доктор технических наук, профессор МГТУ ГА, действительный член Петровской академии наук и искусств, автор свыше 150 научных работ, область научных интересов - квалиметрия, системы качества, управление, подготовка и управление персоналом, организация производства.
Васин Михаил Владимирович, 1978 г.р., окончил МГТУ ГА (2002), аспирант МГТУ ГА, автор 7 научных работ, область научных интересов - прикладные вопросы квалиметрии.
