2.8 Метод построения деревьев решений проекта
В сложных ситуациях, когда трудно вычислить результат проекта с учетом возможных рисков, используют метод построения дерева решений проекта. Он позволяет оценить риски решений, имеющие обозримое количество вариантов развития. Этот метод удобно применять в случае небольшого числа риск-факторов и возможных сценариев развития проекта. Преимущество данного метода состоит в его наглядности [15].
Метод дерева решений состоит из нескольких этапов.
На первом этапе формулируется задача. Отбрасываются не относящиеся к проблеме факторы, а оставшиеся подразделяются на существенные и несущественные. Далее определяются возможности сбора информации для экспериментирования и реальных действий; составляются перечень событий, которые с определенной вероятностью могут произойти: устанавливаются временной порядок расположения событий, в исходах которых содержится полезная и доступная информация, и тех последовательных действий, которые можно предпринять.
На втором этапе строится дерево решений. Оно состоит из двух основных частей: «решений» и «вероятностных событий». Они представлены квадратами Эти решения и вероятностные события связаны.
Суть третьего этапа состоит в оценке вероятностей состояний среды, т.е. сопоставлении шансов возникновения каждого конкретного события.
Установление выигрышей (или проигрышей, как выигрышей со знаком минус) для каждой возможной комбинации альтернатив (действий) состояний среды составляют четвертый этап.
На пятом этапе решается задача.
Дерево решений — это графический инструмент для анализа проектных ситуаций, находящихся под воздействием риска. Дерево решений описывает рассматриваемую ситуацию с учетом каждой из имеющихся возможностей выбора и возможного сценария.
Дерево решений имеет пять основных элементов:
- Точки принятия решений — это моменты времени, когда происходит выбор альтернатив.
- Точка случайного события или точка возникновения последствий — это момент времени, когда с тем или иным результатом наступает случайное событие.
- Ветви — это линии, соединяющие точки принятия решений с точками случайного события. Ветви, исходящие из точки принятия решений, показывают возможные решения, а линии, исходящие из узлов случайных событий, представляют возможные результаты случайного события [15].
- Вероятности — это числовые значения, расположенные на ветвях дерева и обозначающие вероятность наступления этих событий. Сумма вероятностей в каждой точке принятия решений равна 1.
- Ожидаемое значение (последствия) — это расположенное в конце ветви количественное выражение каждой альтернативы [15].
Модель создается слева направо. Построение начинается с отображения точки принятия решения, имеющей вид квадрата. Из этой точки строят количество ветвей, равное числу проектных альтернативных решений. В конце каждой ветви находится узел в виде круга, обозначающий возникновение допустимого случайного события, из которого выходят возможные результаты вероятностного события в виде ветвей. Ветви дерева берут свое начало в точке принятия решений и разрастаются до получения конечных результатов. Путь вдоль ветвей дерева состоит из последовательности отдельных решений и случайных событий [15].
В результате построения дерева решений определяется вероятность возникновения каждого варианта развития проекта и результат по каждому варианту.
На рисунке 2.11 изображен пример дерева решений для проектной ситуации, находящейся под воздействием риска [15].
Рисунок 2.11 — Пример дерева решений
В данном примере основные результаты дерева решения вычисляются следующим образом (расчеты выполняются справа налево):
где — ожидаемое значение варианта 1 для случайного узла А;
— возможные результаты случайного события А;
— вероятность наступления возможных результатов случайного события А.
где — ожидаемое значение варианта 2 для случайного узла В;
— возможные результаты случайного события В;
— вероятность наступления возможных результатов случайного события В.
где — ожидаемое значение варианта 3 для случайного узла С;
— возможные результаты случайного события С;
— вероятность наступления возможных результатов случайного события С.
Результат дерева решения — выбор такого варианта развития проекта, который наилучшим образом удовлетворяет заданным условиям (например, по наименьшей стоимости или наименьшим срокам проекта внедрения).
Ограничением практического использования метода построения дерева решений проекта является исходная предпосылка о том, что проект должен иметь обозримое или разумное число вариантов развития. Метод особенно полезен в ситуациях, когда решения, принимаемые в каждый момент времени, сильно зависят от решений, принятых ранее, и в свою очередь определяют сценарии дальнейшего развития событий [17].
Достоинства метода построения деревьев решений:
- простота и наглядность реализации;
- комплексная оценка всех вероятных исходов проекта;
- экспертные оценки более обоснованы, так как эксперты оценивают вероятность отдельных этапов проекта, а не весь проект в целом;
- возможность учета отклонений закона распределения издержек, цен и объемов продаж от нормального.
Недостатки метода построения деревьев решений:
- наличие большого числа вероятных исходов решений, что приводит к снижению вероятности каждого из них.
Метод построения деревьев решений применим при оценке рисков проектов внедрения информационных систем различных классов, т.к. при ограниченном объеме информации данный метод позволяет комплексно оценить вероятность всех исходов проекта, сохраняя простоту и наглядность реализации. Он позволяет строить различные варианты осуществления проекта поэтапно. При применении метода деревьев решений эксперты могут оценивать вероятность отдельных этапов проекта, а не весь проект целиком, что делает экспертные оценки более обоснованными.
Источник
3. Оценка вероятности неблагоприятных событий
Среди методов оценки вероятности наступления неблагоприятных событий наиболее известными являются следующие:
• метод построения деревьев событий;
• метод «События — последствия»;
1. Метод построения деревьев событий
Метод построения деревьев событий — это графический способ прослеживания последовательности отдельных возможных инцидентов, например, отказов или неисправностей каких-либо элементов технологического процесса или системы, с оценкой вероятности каждого из промежуточных событий и вычисления суммарной вероятности конечного события, приводящего к убыткам.
Дерево событий строится, начиная с заданных исходных событий, называемых инцидентами. Затем прослеживаются возможные пути развития последствий этих событий по цепочке причинно-следственных связей в зависимости от отказа или срабатывания промежуточных звеньев системы.
Такой анализ может дать достоверный результат вероятности главного события только в том случае, если достоверно известны вероятности исходных и промежуточных событий. Но это и непременное условие любого вероятностного метода.
2. Метод «События — последствия»
Метод «События — последствия» (СП-метод; НAZOR) — это тот же метод деревьев событий, но только без использования графического изображения цепочек событий и оценки вероятности каждого события, т.е. критический анализ работоспособности предприятия с точки зрения возможных неисправностей или выхода из строя оборудования, который на этапе проектирования широко используется в промышленности. Основная идея — расчленение сложных производственных систем на отдельные более простые и легче анализируемые части. Каждая такая часть подвергается тщательному анализу с целью выявить и идентифицировать все опасности и риски.
В рамках рассматриваемого метода процесс идентификации риска разделяется на четыре последовательных этапа, на каждом из которых следует ответить на свой ключевой вопрос:
1-й этап — каково назначение исследуемой части установки или процесса?
2-й этап — в чем состоят возможные отклонения от нормального режима работы?
3-й этап — в чем причины отклонений?
4-й этап — каковы последствия отклонений?
Метод подходит как для действующего предприятия, так и для стадии проектирования любой системы или процесса. Группа проектировщиков вместе с риск-менеджером может подробно исследовать все варианты еще до того, как начнется изготовление установки.
— возможные риски выявляются очень детально;
— подробный анализ отдельных частей или секций сложной системы.
— значительные затраты времени на проведение полного комплекса исследований;
3. Метод деревьев отказов
Это графическое представление всей цепочки событий, последствия которых могут привести к некоторому главному событию, т.е. определяются пути, по которым отдельные индивидуальные события могут в результате их комбинированного воздействия привести к потенциально опасным ситуациям.
Алгоритм исследования при использовании деревьев отказов обратен таковому при использовании метода деревьев событий.
При построении дерева логическая схема отталкивается от главного события. Исходная точка — это не причины, приведшие к событию, а оно само. Задав событие, можно начинать исследование возможных причин его появления. Ветви дерева представляют собой все пути, по которым событие может реализоваться, а связь между исходными событиями и главным событием осуществляется через «калитку», или условие. В качестве таких «калиток» могут использоваться либо «и», либо «или» других возможностей не существует. «Калитки» представляют собой логические условия, которые выбираются исходя из «здравого смысла» работы системы.
Дерево отказов может быть использовано для анализа чувствительности отдельных событий к отклонениям параметров системы или для выявления тех частей системы, которые вносят наибольший вклад в суммарный риск наступления неблагоприятных событий.
Одинаковые снижения риска различных исходных событий могут давать неодинаковое снижение риска главного события и что дерево отказов обеспечивает механизм анализа чувствительности безопасности системы к изменениям значений различных параметров.
Преимущества метода деревьев отказов — это возможность описать сложные процессы или системы, отобразить и проанализировать структуру системы с учетом всех промежуточных звеньев. Дерево отказов позволяет идентифицировать риски, присущие системе, и количественно их описать.
Недостатки — большие затраты времени на составление диаграммы дерева отказов и на изучение соответствующей техники.
Особенность метода — это оценка вероятностей событий (если вероятности исходных и промежуточных событий оценены неправильно или неточно, то все последующие вычисления для оценки вероятности главного события окажутся недостоверными). Основными путями повышения достоверности оценки вероятностей исходных событий служит, либо статистика отказов отдельных элементов на отдельных предприятиях, либо аналогичные данные по всей отрасли промышленности.
Источник