Связи между локальными целями

В общем случае структура связей между локальными целями имеет произвольный характер. Как крайние ситуации назовем несколько вариантов:

• 1. Выполнение любой цели связано с выполнением каждой из остальных. При этом предполагается отсутствие иерархии.
• 2. Полная независимость достижения локальных целей: каждая цель выполняется самостоятельно. Их связь друг с другом проявляется лишь в том, что выполненные все вместе они решают поставленную задачу.

Сказанное поясним примерами. Первый случай можно наблюдать при организации технологического процесса по выпуску мебели. Выполнение некоторой локальной цели (допустим, что это сборка мебели) зависит от реализации предыдущих: от выпуска мебельных заготовок, доставки их в цех сборки и т. п.

Второй случай видим в работе лесоустроительной партии, проводящей полевые работы. Выполнение локальных целей каждым инженером-таксатором (лесоинвентаризационные работы в отдельных лесничествах) осуществляется самостоятельно и не зависит от работы соседа, но вместе они решают общую задачу.

Простейших и одновременно основных типов связей между целями всего три. Поясним это на примере деления цели операции на две локальные цели, т. е.

{g¹, g²} > Gj (5.3.).

Индекс j у локальных целей для простоты опущен.

При этом возможны следующие варианты.

• 1. Последовательное выполнение — только достижение одной из целей дает возможность выполнить другую. Например, только собрав или купив семена, мы можем посеять питомник. Только после того, как вырастили сеянцы — посадить лесные культуры и т. д.
• 2. Параллельное выполнение — цели могут выполняться независимо. Так, для достижения цели лесовыращивания в пределах лесхоза в разных местах (в отдельных лесничествах) независимо друг от друга выполняются посадки, проводятся все или только отдельные виды рубок ухода за лесом.
• 3. Циклическое выполнение — частичное выполнение одной из целей обеспечивает частичное выполнение другой, что в свою очередь позволяет вернуться к выполнению первой, и так да полной реализации обеих целей.

Здесь наиболее типичным примером является организация цикла при составлении компьютерной программы. В этом случае программист ставит две локальные цели: перебрать все параметры цикла (цель g¹) и выполнить для каждого параметра определенные действия (g²).

Допустим, надо рассчитать значения высот для всех величин диаметров в промежутке от 8 до 40 см с интервалом в 2 см. Дано, что связь H=ѓ (D) выражается уравнением:

Н=а₀+а₁D+а₂D²+а₃D³ (5.4.).

Для решения приведенного уравнения надо организовать цикл. Он заключается в том, что мы последовательно перебираем все значения аргумента. В начале берем D₁=8 см и находим H₁ по уравнению (5.4.), т. е. определяем Н для аргумента, равного 8 см. Результат выдаем на печать, дисплей или заносим в память. Затем возвращаемся к следующему значению D₂=10 см и повторяем всю процедуру сначала, т. е. аналогичным образом вычисляем H₂. Повторение происходит пока не решим задачу, т. е. найдем Н_n, для последнего аргумента, т. е. для D_n=40 см.

Циклическое выполнение целей многообразно. По этой схеме, как правило, строится управление производством, требующее постоянной выработки команд: цель g¹ — определение управляющего воздействия, цель g² — исполнение этого воздействия.

Например, процесс обучения студентов преследует две циклические цели — усвоение знаний и сдачу зачетов. Без реализации цели g¹ (усвоение знаний) не может быть решена цель g — (зачеты), но дальнейшее решение задачи g^{1 (}усвоение знаний) зависит от того, сдан ли зачет, т. е. выполнена ли цель g², т.к. иначе неуспевающего студента отчислят и усвоение им знаний на том окончится. Обе цели решают глобальную цель — подготовку специалиста в определенной области, а, если грубее, то получение диплома.

Покажем типы связей между целями на схеме (рис. 5.5.).

Рис. 5 Способы достижения двух целей.

На рис. 5 цели будут:

• 1) связанными;
• 2) несвязанными;
• 3) сложно связанными. Последнее с точки зрения кибернетики является примером системы с обратной связью.

Способ достижения каждой из целей g¹ и g² в отдельности может быть дискретным (порциями, скачками) и непрерывным. В первом случае вышеприведенную схему (рис. 1.) называют итеративной, а каждый переход от цели g¹ и g² и обратно — итерацией, шагом, циклом.

Для более чем двух локальных целей связь между ними будет комбинированием приведенных выше типов. Изобразим на схеме примеры некоторых из них для случая трех локальных целей (рис. 6).

Рис. 6 Способы достижения трех целей.

Есть ряд ярких примеров теоретического и практического использования знаний о последовательном и параллельном способах выполнения целей. Их часто используют в прессе, чтобы показать, что решение некоторой задачи должно созреть. Другие примеры применяют в качестве математических шуток.

Довольно распространенным является следующий пример. Для того, чтобы родить ребенка, женщина должна выносить его 9 месяцев. Ясно, что 9 женщин не смогут ускорить этот процесс до 1 месяца.

Другой пример — из области математических шуток. Четверо рабочих могут собрать щитовой домик 4Ч5 м за 10 часов. За сколько соберут его 400 рабочих? Ясно, что за 6 минут не соберут.

Серьезный ответ на подобные вопросы гласит, что стоящая в приведенных примерах цель не делится (первый случай) или в ограниченной степени делится (второй пример) на параллельно реализуемые цели.

Нередко выполнение одной локальной цели может затруднить и даже исключить выполнение другой. Такие цели (две и более) называют антагонистическими. В сложных системах практически не удается избавиться в той или иной степени от антагонистичности локальных целей. Проблема является наиболее острой для целей одного иерархического уровня. В этом случае задачу принято называть многоцелевой или многокритериальной.

Многоцелевые задачи являются весьма актуальными. В настоящее время они активно изучаются с целью оптимизации их решения. Лесное хозяйство не является исключением. Примером сказанному может служить организация уже упоминавшегося непрерывного и неистощительного лесопользования, понимаемого в широком смысле как использование всех сырьевых ресурсов и полезностей леса при сохранении и приумножении его экологических свойств.

Для максимального получения древесины необходимо поддерживать древостой при высокой полноте, а для большего урожая ягод надо значительное разреживание насаждения. Использование леса для целей рекреации вынуждает создавать поляны, дороги, тропы, что вредно влияет на урожай ягод и снижает запас древесины. Как видим, методы достижения каждой из локальных целей противоречат друг другу.

Примеров таких антагонистических противоречий в лесном хозяйстве очень много: молодые лесные культуры и плотность поголовья лосей; удешевление заготовки древесины на главном пользовании и лесовосстановление; получение высококачественных деловых сортиментов и сроки сокращения выращивания древостоев и т. д.

Решение названной задачи требует организации многоцелевого лесопользования, ранжирования (или иерархии) целей, организации иерархической системы управления и т. д. Задача организации непрерывного и неистощительного лесопользования очень сложная и пока не имеет абсолютно корректного и окончательного решения.