CC BY
62
© М.С.Рудяк, 2003
УДК 69.035.4 М.С.Рудяк
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ГРАЖДАНСКИХ ОБЪЕКТОВ
При планировании развития городского подземного пространства возникает необходимость выбора множества сильно отличающихся друг от друга вариантов. При этом информация о них как правило недостаточна, а практический опыт оценки незначителен. В этой связи требуется анализ существующих методических подходов и возможностей их применения в целях формирования экономических основ оценки и выбора вариантов использования подземного пространства для размещения гражданских объектов.
Выбор это действие над множеством альтернатив, в результате которого получается подмножество приемлемых альтернатив (чаще одна). Выбор должен осуществляться так, чтобы наилучшим путем (вариантом) достичь цели [1, 2].
Выбор может происходить в следующих условиях: множество альтернатив конечное, счетное или континуальное; оценка альтернатив осуществляется по одному или по нескольким критериям, имеющим количественный или качественный характер; режим выбора - однократный (разовый) или повторяющийся, допускающий обучение на опыте; последствия выбора точно известны (выбор в условиях определенности), имеют вероятностный характер (выбор в условиях риска) или исход неоднозначен (выбор в условиях неопределенности); ответственность за выбор односторонняя или многосторонняя; степень согласованности целей при многостороннем выборе варьируется от полного совпадения интересов сторон до их противоположности и т.д.
Применительно к использованию подземного пространства для размещения гражданских объектов, главной целью выбора является выявление наилучших для города вариантов, удовлетворяющих в достаточной степени интересы всех участников выбора. Количество возможных альтернатив не ограниченно. Из-за множественности заинтересованных субъектов и их целей предпочтительна многокритериальная оценка. Режим выбора должен быть многоэтапным, повторяющимся и учитывать накапливающийся опыт. Результаты выбора носят вероятностный характер (выбор в условиях риска). Ответственность за выбор чаще всего групповая. Интересы сторон во многом противоречат друг другу (возможны и конфликты), поэтому необходим компромиссный выбор.
При выборе применяются следующие основные методы: критериальный выбор, попарное сравнение альтернатив (метод бинарных отношений), и метод функции выбора. Суть критериального языка выбора в том, что каждую из отдельно взятых альтернатив оценивают конкретным числом (критерием) и их сравнение производится по значению критерия. При попарном сравнении альтернатив
для каждой пары устанавливается, что одна из них предпочтительнее или они равнозначны или несравнимы. Он применяется в случаях, когда дать оценку отдельно взятой альтернативе сложно (или невозможно). Функция выбора описывает выбор как операцию над произвольным множеством альтернатив.
Применяются в сложных ситуациях выбора, например, когда предпочтение между двумя альтернативами зависит от остальных, понятие предпочтение вообще лишено смысла и т.д. [1, 2]. Наиболее подходящим для оценки вариантов использования подземного пространства является критериальный выбор, поскольку из применимых для решаемой задачи он наименее сложный.
Критерием качества альтернативы служит любой ее признак, значение которого возможно зафиксировать в некоторой качественной или количественной шкале. Выбор альтернатив по критерию часто сводится к отысканию варианта обладающего оптимальным (максимальным или минимальным) значением критерия. Подход оптимальности, при своей простоте, обладает некоторой ограниченностью, в частности: незначительные изменения в условиях могут привести к выбору существенно отличающихся альтернатив; критерии характеризуют цель лишь косвенно и всегда приближенно; сложно оптимизировать и увязать цели (критерии) всех подсистем входящих в рассматриваемую систему; недостаточный учет ограничений может существенно сказаться на результатах выбора и т.д. Поэтому, идею оптимальности нельзя переносить на сложные системы, поскольку создаваемые таким образом модели являются значительным упрощением проблем.
Выявление нескольких значимых целей при принятии решения приводит к многокритериальности выбора. Многокритериальные задачи не имеют однозначного решения, поэтому их обычно стараются свести к однокритериальным. Часто это происходит в ущерб широте и точности выбора. Возможны следующие методы решения многокритериальных задач: оптимизация по одному
«суперкритерию»; условная максимизация; метод уступок; поиск альтернативы с заданными свойствами; нахождение «паретовского» множества альтернатив [1, 2, 3].
Оптимизация по суперкритерию состоит в сведении многокритериальной задачи к однокритериальной путем учета частных критериев в общем через показатель их вклада (полезности и т.д.). Функции суперкритерия имеют аддитивный или мультипликативный вид.
Условная максимизация состоит в выделении основного, главного критерия и рассмотрении остальных как дополнительных, сопутствующих, на значения которых задаются ограничения по величине или интервалам.
В тех случаях, когда пользователь согласен с некоторым снижением величины основного критерия с целью повысить величину второстепенных, пользуются методом уступок. Для этого критерии ранжируют по значимости, определяют для каждого величину возможной уступки и оптимизируют менее значимые критерии в рамках допустимых за счет уступок более значимых.
Поиск альтернативы с заданными свойствами применяется в случаях, когда заранее могут быть указаны значения частных критериев (или их границы). Задача состоит в переборе альтернатив и поиске единственной, удовлетворяющей этим требованиям, либо, установлении факта ее отсутствия.
Нахождение паретовского множества заключается в том, что предпочтение одной альтернативе перед другой можно отдавать только если первая по всем критериям лучше второй. Если же предпочтение хотя бы по одному критерию расходится с предпочтением по другому, то такие альтернативы признаются несравнимыми. Если все максимально достижимые значения частных критериев не относятся к одной и той же альтернативе, то принятые альтернативы образуют «множество Парето».
Для оценки вариантов использования подземного пространства на ранних стадиях оценки целесообразно применять многокритериальный язык выбора с применением (для различных ситуаций и этапов оценки) методов нахождения паретовского множества, оптимизации по суперкритерию и условной максимизации. На стадии принятия проектных решений возможна однокритериальная оценка с применением подхода оптимизации.
Если проблема не может быть описана обычными постановками (отсутствуют данные, сложность формализации и др.), используют экспертные оценки. Основная их идея заключается в применении интеллекта (интуиции, опыта) людей, их способности находить решения в слабо формализованных задачах. В ряде случаев в качестве эксперта выступает непосредственно лицо принимающее решение [1, 2].
Основные методы экспертной оценки: ранжирование, парные сравнения, множественные сравнения, классификация, численная оценка альтернатив. В методе ранжирования эксперту предъявляется весь набор альтернатив, подлежащих оцениванию и предлагается упорядочить их по предпочтениям. При парных сравнениях последовательно предъявляются пары альтернатив и эксперт указывает какая альтернатива из пары предпочтительнее или может посчитать альтернативы равноценными. Множественные сравнения отличаются от парных сравнений тем, что эксперту последовательно предъявляются группы из более чем двух альтернатив. В методе классификации эксперты объединяют все, по их мнению, одинаковые альтернативы по классам эквивалентности. При численной оценке альтернатив эксперты ставят в соответствие каждой альтернативе характеризующее ее число. Одним из наиболее распространенных вариантов численной оценки альтернатив является их балльная оценка. Поскольку при оценке вариантов использования подземного пространства часто возникают сложности с формализацией проблемы и исходными данными, целесообразно использовать экспертную (численную) оценку.
Генерирование альтернатив при принятии решений по использованию городского подземного пространства в гражданских целях является также достаточно сложной задачей выбора. Если лучшая альтернатива по каким-то причинам не включена в оцениваемое множество, она не
будет выбрана, сколько бы совершенными не были методы выбора.
Источники получения множества альтернатив: опыт, статистика, экспертиза, моделирование, порождение из более мелких элементов и т.д. Используют следующие способы поиска альтернатив: поиск в литературе
(публикациях); использование знаний экспертов; комбинирование известных альтернатив и поиск промежуточных решений; модификация известных альтернатив; включение в перечень альтернатив противоположных предложенным; интервьюирование и анкетирование заинтересованных лиц; включение в перечень альтернатив, которые на первый взгляд кажутся абсолютно неприемлемыми; генерирование альтернатив, рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстренные) и т.д. [1, 2].
Если созданное множество альтернатив слишком большое и требует значительных затрат на их рассмотрение, целесообразно проводить их «грубое отсеивание», проводя сравнение по упрощенным качественных критериям (наличие или отсутствие определенных признаков и др.). Отсеивать рекомендуется только по сильным признакам, чтобы не исключить наилучший в комплексе вариант, незначительно уступающий другим по отдельным показателям.
При генерировании альтернатив используют методы: мозговой штурм, синектику, разработку сценариев, морфологический анализ, деловые игры, метод Делфи. При мозговом штурме ставится задача сгенерировать наибольшее количество альтернатив, исключая какую либо критику в их отношении, с дальнейшей обработкой результатов экспертами. В синектике альтернативы генерируются путем ассоциативного мышления, поиска аналогий поставленной задаче. Разработка сценариев применяется когда решение определяет ход событий в будущем и дальнейшие решения. Альтернативами здесь являются последовательности действий и вытекающие из них события, происходящие в исследуемой системе, называемые сценариями. Морфологический анализ состоит в выделении всех независимых переменных проектируемой системы, перечислении возможных значений этих переменных и генерировании альтернатив перебором всех возможных сочетаний этих значений. В деловых играх проводят имитационное моделирование реальных ситуаций, в процессе которого участники ведут себя так, будто они в реальности выполняют порученную им роль. Метод Делфи осуществляется путем анонимного опроса экспертов с регулируемой обратной связью между ними.
Таким образом, анализ существующих методических подходов и возможностей их применения для выбора вариантов использования подземного пространства в гражданских целях позволил установить основные характеристики процесса выбора в рамках решаемой задачи. При оценке вариантов на отдельных этапах следует применять много и однокритериальный язык выбора, подход оптимизации и экспертные оценки. Возможно использование различных методов генерации альтернатив.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Перегудов Ф.И., Тарасенко е изд., доп. - Томск: Изд-во НТЛ. 1991-396 2. Микони С.В. Метода и
Ф.П. Основы системного анализа: Учеб. 2- с.: ил. алгоритмы принятия решений: Учебное
пособие. Часть I. - СПб: ПГУПС, 1994. - 55 3. Малыхин В.И., Статкус
с. А.В. Теория принятия решений. - М.:
МИУ, 1989.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ------------------------------------------------------------
Рудяк Михаил Семенович - докторант кафедры, экономики природопользования, Московский государственный горный университет.
--------------------------- ЭКОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА -------------------------------------
ЭКОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ЭКОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ЭКОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
