Опыт помогает также найти аналогичные случаи в прошлом и по возможности избежать ошибочных действий
Под опытом подразумевается не только собственная практика лица, принимающего решение, но и чужой опыт, который описан в книгах,монографиях, обобщен в инструкциях, рекомендациях и других руководящих материалах. Поэтому, прежде чем принимать решение, всегда полезно изучить предшествующий опыт, расспросить знающих людей, посмотреть, как поступали в подобных случаях раньше. Естественно, что когда решение уже апробировано, т. е. из своего или чужого опыта известно, какое именно решение наилучшим образом удовлетворяет поставленным целям, проблемы принятия решения и оптимального управления попросту не существует — решение наперед известно.
Однако на самом деле практически никогда не бывает совершенно одинаковых ситуаций, поэтому принимать решения и осуществлять управление всегда приходится в условиях неполной и недостаточной информации. В таких случаях недостающую информацию пытаются получить, используя догадки, предположения, результаты научных исследований и особенно изучение на моделях.
Научно обоснованная теория управления фактически представляет собой набор методов пополнения недостающей информации об управляемом процессе, а точнее говоря, о том, как поведет себя объект управления при выбранном воздействии. Получается, что для успешного управления надо предсказывать поведение системы в будущем. Человечеству всегда хотелось знать будущее, поэтому с древнейших времен создавались различные методы предсказаний. Одни из них с позиций сегодняшнего дня кажутся наивными, например гадание на кофейной гуще или по потрохам черного петуха.
Другие не поняты до сих пор, несмотря на огромные усилия ученых, например возможность предсказания стихийных бедствий (извержение вулканов, волн цунами), наблюдая за поведением некоторых животных (рыб, муравьев и др.). Наконец, третьи получили четкое обоснование и широко используются в научной и инженерной практике. Это метод математического прогнозирования.
Если раньше основная задача науки была в том, чтобы понять поведение изучаемой системы, то теперь актуальной является возможность оценить различные стратегии, обеспечивающие достижение цели.
Стремление получить как можно больше информации об управляемых объектах и процессах, включая и особенности их будущего поведения, может быть удовлетворено только одним способом: путем исследования интересующих нас свойств на моделях. Модель дает способ представления реального объекта, который позволяет легко и с малыми затратами ресурсов исследовать некоторые его свойства. Только модель позволяет исследовать не все свойства сразу, а лишь те из них, которые наиболее существенны при данном рассмотрении. Поэтому модели позволяют сформулировать упрощенное представление о системе и получить нужные результаты намного проще и быстрее, чем при изучении самой системы.
Модель производственной системы, в первую очередь, создается в сознании работника, осуществляющего управление. На этой модели он мысленно пытается представить все особенности самой системы и детали ее поведения, предвидеть все трудности и предусмотреть все критические ситуации, которые могут возникнуть в различных режимах эксплуатации. Чтобы как-то восполнить ее, он делает логические заключения, выполняет чертежи, планы и расчеты.
Сложность современных технических систем и производственных процессов приводит к тому, что для их изучения приходится использовать различные виды моделей.
Простейшими являются масштабные модели,в которых соблюдается геометрическое подобиеоригинала и модели, но натурные значения всех размеров умножаются на постоянную величину — масштаб моделирования. Громоздкие объекты (корабли, самолеты, здания) представляются в уменьшенном виде, а мелкие (атомы, молекулы), наоборот, в сильно увеличенном.
В аналоговых моделяхисследуемые процессы изучаются не непосредственно, а по аналогичным явлениям, т. е. по процессам, имеющим иную физическую природу, но которые описываются такими же математическими соотношениями. Для такого моделирования используются аналогии между механическими, тепловыми, гидравлическими, электрическими и другими явлениями. Например, колебания груза на пружине аналогичны колебаниям тока в электрическом контуре; такими же уравнениями описываются движение маятника и напряжение на выходе генератора переменного тока.
Самым общим методом научных исследований является использование математического моделирования.
Математической моделью называют формальную зависимость между значениями параметров на входе моделируемого объекта или процесса и выходными параметрами. При математическом моделировании отвлекаются (абстрагируются) от конкретной физической природы объекта и происходящих в нем процессов и рассматривают только преобразование' входных величин в выходные.
Анализировать математические модели проще и быстрее, чем экспериментально определять поведение реального объекта в различных режимах работы. Кроме того, анализ математической модели позволяет выделить наиболее существенные свойства данной системы, на которые следует обратить особое внимание при принятии решения.
Дополнительное преимущество состоит в том, что при математическом моделировании не представляет труда испытать исследуемую систему в идеальных условиях или, наоборот, в экстремальных режимах, требующих для реальных объектов или процессов больших затрат или связанных с риском.
В зависимости от вида системы и конкретных целей, которые ставятся при анализе, возможны различные методы описания систем, т.е. существует несколько различных подходов к математическому моделированию и системному анализу. В основе каждого подхода лежат те или иные представления, какой-то основной набор идей и теоретических предпосылок или, как принято говорить, определенная концепция.
Одна из возможных целей математического моделирования связана с желанием разобраться, хотя бы качественно, в свойствах систем вообще. В этом случае требуется иметь модель, охватывающую как можно более широкий класс объектов и процессов.
Другая задача состоит в тщательном, количественном изучении систем определенного класса.При этом необходимо дать подробное математическое описание объектов интересующего класса и столь же подробное математическое описание происходящих в них процессов.
Наконец, третий подход, с которым часто приходится сталкиваться, связан со стремлением использовать для анализа какие-то конкретные виды математических моделей.
Исследование операций
В настоящее время, когда техника все быстрее развивается и усложняется, во все сферы внедряется автоматика, расширяются масштабы производства, последствия принимаемых решений оказывают большое влияние на все стороны социальной и общественной жизни людей, затрагивают интересы всего населения страны, необходимы рекомендации по
правильному и научно обоснованному управлению. В самых разных областях практики — организация промышленного или сельскохозяйственного производства, эксплуатация транспорта, школьное образование, здравоохранение, бытовое обслуживание населения, телефонная и почтовая связь, торговля и общественное питание — возникают задачи сходные между собой по постановке, обладающие рядом общих признаков и решаемые сходными методами.
Основные вопросы постановки задачи