Метод ранжирования направлений создания научно-технического

Постановка задачи Многолетняя практика организации и планирования фундаментальных, прогнозных и поисковых исследований показывает, что их результаты создают научно-технический и технологический задел, обеспечивающий качественный рост военно-технического потенциала государства и позволяют не допустить критического отставания России в области создания перспективного вооружения и военной техники. Применительно к космическому информационному обеспечению (КИО) научно-технический задел обеспечивает: • ·подготовку военно — технических прорывов в области • космического информационного обеспечения ВС России; • ·повышение качественного уровня КИО; • ·исключение критического отставания от ведущих государств по приоритетным наукоемким направлениям, • определяющим развитие КИО; • своевременное (на ранних стадиях разработки) парирование намечающихся за рубежом военно — технических прорывов. Необходимость совершенствования процессов управления формированием научно-технического задела для развития космического информационного обеспечения не нуждается в особом доказательстве. Высокая динамика изменения окружающей среды, особенно в части технических средств и технологий, позиций военно-политического руководства и т. п. быстро сводят на — нет усилия, затраченные на создание научно-технического задела. Особенно этому влиянию подвержены работы, выполняемые на долгосрочную перспективу. Основным недостатком используемого научно-методического аппарата при формировании НТЗ в интересах космического информационного обеспечения является: • ·значительное количество допущений и предположений, в рамках которых он используется; • ·невозможность учета неопределенности внешнего • окружения; • ·невозможность учета большего количества внутренних и внешних факторов, особенно при оценках показателей эффективности и результативности, ранжировании направлений работ и др. • ·Расширение сферы научно-методического аппарата • может быть достигнуто за счет представления процессов • создания НТЗ как проекта (как развивающейся организационно-технической системы), а также более полного учета • суждений ЛПР и экспертов, реализующих самые совершенные измерительные и аналитические инструменты в области управления сложными системами (в том числе системами, имеющими слабо структурируемые компоненты). Ниже • рассмотрены оба эти аспекта. • ·Жизненный цикл проекта создания НТЗ • ·Отличительными общими чертами НТЗ как проекта являются следующие характеристики: • ·он имеет ясно выраженные цели (задачи), полученные в • результате оперативно — стратегического обоснования; • сущностью процесса создания/корректировки НТЗ является отбор (селекция) военно — технических проблем, • решение которых обеспечивает наилучшие выгоды по • векторному критерию «результативность/эффектив- 1) ) ность, стоимость, реализуемость», и их разрешение; • ·он имеет фиксированное время начала и окончания работ; • ·на него накладываются определенные ограничения, • которые лимитируют и определяют процесс; • достигаемые результаты могут быть измерены с помощью согласованных показателей. Поскольку в силу изменяющихся условий внешнего окружения возникает необходимость в пересмотре состава НТЗ, или пересмотре (корректировке) состава образцов технических средств для КИО, имеет смысл говорить о жизненном цикле НТЗ. Процесс создания НТЗ включает следующие этапы: подготовку; планирование; реализацию; завершение и оценку проекта (рис.1). J Подготовка НТЗ Оценка НТЗ Рис.1. Процесс создания НТЗ как проекта. Вопросы планирования НТЗ КИО на базе методов программно — целевого планирования и вопросы реализации рассмотрены в литературе достаточно подробно как на уровне практической деятельности, так и на уровне диссертационных работ. Нашему анализу подлежат, таким образом, аспекты подготовки и оценки проекта. Следует также отметить, что необходимость совершенствования управления процессом создания научнотехнического задела, обусловленная высокой динамичностью окружающей среды, определяет и высокую роль этапов подготовки и оценки проекта. На этапе подготовки, включающем, кроме всего прочего, и определение показателей результативности и эффективности проекта, в суждения, оценки и планы вносится та неопределенность, которая приводит в дальнейшем к отклонениям в реализации технических средств, технологических процессов и показателей результативности и эффективности космического информационного обеспечения. Подготовка проекта НТЗ КИО Подготовка проекта НТЗ включает определение сущности проекта, его предназначения и целей, определение его границ, возможностей и угроз, а также предварительную оценку результативности/эффективности, стоимости и реализуемости проекта. Представленные для анализа на предмет включения в НТЗ отдельные военно — технические проблемы (i = 1,1) должны проходить предварительно этап ранжирования, так что : р (W,C,L,E) У P2 (W,C,L,E), Vi\,i2 = IJ, i1 Ф i2, (1) где JW,C,L,E} — система обобщенных показателей «результативность-эффективность-реализуемость»и показатели влияния факторов, не измеряемых количественно, соответственно. Система обобщенных показателей формируется для каждой i-й военно — технической проблемы и имеет свой конкретный физический смысл; вероятности {р} есть вероятности реализации заявленного в описании НТП системы обобщенных показателей. Если удается представить систему обобщенных показателей в виде сильных и слабых сторон i-й военно — технической проблемы и найти зависимости вероятности реализации возможностей Р. = Кв(П) или угроз Р. = RJ(U) от направлений развития U , характеризующих i-ю научно техническую проблему, то задача (1) оценки приоритетности (ранжирования) военно -технических проблем, включаемых в НТЗ КИО, может быть решена путем сравнения векторных оценок (Rf, Rf), а задача выбора направлений развития (U) и определения необходимого уровня военно -технического задела по каждой проблемекак задача векторной оптимизации показателя R? (U) при заданных ограничениях на обобщенный уровень риска Rу (U): U* = arg max R (U) | U с Uidon, R? с Щ don, (2) или как задача векторной оптимизации показателя риска RJ (U) при заданных ограничениях на обобщенный уровень показателя результативности R/U): U* = arg min Rf (U)| U с Ucx или как минимаксная задача векторной оптимизации при противоречивых позициях ЛПР по значимости возможностей или опасности угроз: F x, r % )|Ux с uxr, Uy с uf где Ux, Uy -рекомендации по управлению созданием НТЗ противоречивых сторон, Ui — решение об управлении, Ft — функция от реализации возможностей и риска потерь для каждой i -й военно — технической проблемы. Таким образом, решение задачи (1) сводится к определению зависимостей вероятности реализации возможностей R (U) и угроз RJ (U) от направлений развития U;, характеризующих 7-ю научно-техническую проблему, и решению одной из задач (2) — (4). Нахождение возможностей R» (U) и угроз RJ (U) Для определения вероятностей R»(U) и RJ(U) используем метод «SWOT -анализ» , позволяющий учитывать мнение ЛПР и экспертов. Планирование НТЗ Реализация НТЗ Завершение НТЗ R с RR?», (3) j-я военно -техническая проблемаВозможности (O) 1…2….Угрозы (T) 1.2…. Сильные стороны (S): 1. 2….Поле СиВ Слабые стороны (W) 1…Поле СлУ Сильные (слабые) стороны ВТП;Возможности (угрозы)Вероятности возможностей (угроз) в(у)1в(у)2в(У) jB(y)k V2vjVk 1W12W1k JWniWN2WNjWn k Методология SWOT-анализа предполагает выявление сильных (S) и слабых (W) сторон военно -технических проблем, а также возможностей (O) и угроз (T). Сильные и слабые стороны конкретной проблемы могут быть описаны в терминах, характеризующих ситуацию (возможно, с добавлением дополнительных характеристик, отражающих мнение эксперта либо результаты аналитического исследования по возможной результативности, экономической эффективности и технической реализуемости тех или иных аспектов проблемы); это как бы «внутренние» свойства проблемы. А возможности и угрозы реализации проблемы описываются через факторы внешнего окружения (противника, социальные, технические, экономические, политические факторы). После составления конкретного списка сильных и слабых сторон по каждой военно -технической проблеме наступает этап установления связей между ними и факторами внешнего окружения. Для установления этих связей составляется матрица SWOT, которая имеет вид — таблица 1. На пересечении блоков S и O образуется поле С и В (сильных сторон и возможностей), а блоков W и T — поле СлУ (слабых сторон и угроз). В результате сравнения каждой из сильных сторон с каждой из возможностей в поле С и В помещаются те парные комбинации, которые отражают свойство усиления внешним окружением сильных сторон военно -технической проблемы. Аналогично выявляются те парные комбинации, которые отражают свойство «усиления» слабых сторон внешним окружением, которое будет создавать в будущем реальные угрозы для разрешения проблемы. В результате такого анализа выявляются те характеристики проблемы, которые должны быть учтены в дальнейшем анализе (поля СиУ и СлВ на первом этапе не рассматриваются, так как в них сильные стороны «нейтрализуются» угрозами либо слабые стороны не проявляются в благоприятных условиях). Таблица 1. Матрица SWOT для одной из военно -технических проблем Список таких характеристик уникален для каждой проблемы. Чтобы сравнивать проблемы между собой, необходимо осуществить «измерение» этих характеристик в одной шкале. Для решения задач с учетом мнения экспертов применяются оценки в порядковых шкалах (качественные критерии и показатели), а также в шкалах интервалов или отношений (количественные критерии и показатели). В последнем случае обычно используется мера в вероятностном пространстве. При этом каждой характеристике проблемы (парной комбинации из поля СиВ или СлУ) эксперты присваивают ранг (значимость), а также вероятность проявления в условиях воздействия внешнего окружения. Обработка этих данных позволяет получить таблицу 2 для расчетов обобщенной возможности реализации каждой проблемы и обобщенный риск реализации каждой проблемы. В таблице 2 приняты следующие обозначения: v — ероятность наступления j-ой возможности (или угрозы); — вес j-ой возможности /угрозы по отношении к i-ой сильной (слабой) стороне проблемы; R (y) -вероятность реализации/угрозы реализации сильной (слабой) стороны решения i-ой военнотехнической проблемы. Таблица 2. Данные для сравнения вероятностей ^в(у) реализации сильных и слабых сторон военно — технических проблем (ВТП) Выражение для вероятности возможности реализации i-ой военно-технической проблемы имеет вид: Щ = Vj * (W, C, R) wtJ (W, C,R)5) j Аналогично. Ry = V v. * w 6) . Список сильных и слабых сторон для каждой ВТП, как и список возможностей и угроз (общий для всех ВТП, если определяется факторами внешнего окружения, или индивидуальный для каждой i -й ВТП), требует тщательной проработки. Прежде всего, в эти списки формируются на основе анализа ситуации, характерной для i -й ВТП. В общем случае можно выделить два вида ситуаций: ограниченная и неограниченная ситуации. Анализ каждой из ситуаций позволяет определить, что известно по анализируемой проблеме. Так, если нет уверенности, в чем состоит проблема, имеют место длительный и неопределенный временной масштаб, сомнительность приоритетов, неограниченные последствия, вызывающие тревогу и др. подобные характеристики неограниченной ситуации, вероятность реализации открывающихся возможностей будет низкой, а вероятность реализации угроз — высокой, т.е. Ry RB . Кроме того, необходимы данные (расчетные, экспериментальные, экспертные) для формирования сильных и слабых сторон проблемы, а также данные о характере проблемы. Знание о характере проблемы позволяет эксперту сформировать и учесть wij — вес jой возможности/угрозы по отношении к i-ой проблеме более систематизированным способом, чем без этого знания. Представленный способ формирования исходных данных для НТЗ, который может быть использован на этапе подготовки проекта НТЗ, имеет двойное назначение. Во — первых, им можно воспользоваться непосредственно, осуществляя ранжирование в решении задачи (1). А во — вторых, представление этого метода позволяет сформировать уязвимые места, когда неопределенность «проникает» в НТЗ на этапе его подготовки. Так, теперь можно определить, что она возникает: • ·при неполном учете возможностей и угроз для каждого • проекта, обусловленных неполным знанием сильных и • слабых сторон каждого проекта, а также их отношением с • возможностями и угрозами, порождаемыми ситуацией; • ·при недостаточном анализе ситуации (контекста), сопровождающего каждую проблему; • ·при недостаточном уровне формализации процессов • формирования НТЗ. • ·Представленный способ формирования исходных данных для НТЗ формализует процесс подготовки • исходных данных для составления НТЗ. Качество этих • данных будет определяться опытом и компетентностью • экспертов, определяющих Vj — вероятность наступления • j-ой возможности (или угрозы) и Wj — вес j-ой возможности/угрозы по отношении к i-ой проблеме. • ·В противоположность изложенному способу существующий подход экспертов (ЛПР) в формировании • исходных данных для НТЗ использует лишь опыт, оценивая каждую проблему в целом либо со случайно составленным списком сильных и слабых сторон (без полной • оценки ситуации). При этом неопределенность, которая • «проникает» в НТЗ на этапе его подготовки, имеет те же • компоненты, что и отмеченные выше (достоверность • ·оценки сильных и слабых сторон проекта, учет ситуации), но ее уровень существенно выше. • ·Определение границ проекта • по созданию НТЗ КИО • ·Определение границ включает определение • предназначения и целей, а также анализ заинтересованных сторон. В состав заинтересованных сторон входят • управления МО и ГШ ВС РФ, виды ВС и рода войск и пр., • включая «команду» проекта — участники создания КИО и • потребители космической информации. Это обширнейший круг организаций и лиц, имеющих определенное • влияние на проект, часто с различными ожиданиями от • проекта и, следовательно с разными критериями успеха. • Они могут выражаться явно или неявно и противоречить друг другу. При определении границ проекта необходимо быть уверенным, что в целях и задачах проекта • учитываются ожидания наиболее влиятельных сторон, • поскольку таким образом будет измеряться успех проекта. Недостаточно точное определение этих потребностей и ожиданий может привести к следующим слабым • сторонам проекта: • ·нечеткие цели; • нереалистично широкий масштаб; • решение неверно поставленных проблем; • ·противоречивые цели для людей, систем и организаций. • ·Границы проекта можно определить в виде модели проблемной ситуации . С учетом проведенного • выше анализа она имеет вид: • ·д = I(1,60,G(в,к,vn),P(B,к,vn),и,r,W , (7) • ·где 7(Х,8) множества входных данных о внешних факторах; Гмножества данных о дисбалансах (разрывах); • Рмодель предпочтений лиц, принимающих решения • об управлении процессами создания НТЗ в условиях • действующих противоречий, а также заинтересованных сторон; U — множества управляющих мер по компенсации разрывов; W — функция, ставящая в соответствие варианту u набора управляющих