Основы теории систем и системный анализ (стр. 11 из 21)
Суть этого метода достаточно проста. Требуется четко оговорить все цели функционирования системы и предложить группе лиц, высоко компетентных в данной отрасли (экспертов) хотя бы расположить все цели по значимости, по “призовым местам” или, на языке ТССА, по рангам.
Высший ранг (обычно 1) означает наибольшую важность (вес) цели, следующий за ним — несколько меньший вес и т. д. Специальный раздел непараметрической статистики — теория ранговой корреляции, позволяет проверить гипотезы о значимости полученной от экспертов информации. Развитие ранговой корреляции, ее другой раздел, позволяет устанавливать согласие, согласованность мнений экспертов или ранговую конкордацию.
Это особо важно в случаях, когда не только возникла нужда использовать мнения экспертов, но и существует сомнение в их компетентности.
3.6 Экспертные оценки, ранговая корреляция и конкордация
Пусть в процессе системного анализа нам пришлось учитывать некоторую величину U, измерение которой возможно лишь по порядковой шкале (Ord). Например, нам приходится учитывать 10 целей функционирования системы и требуется выяснить их относительную значимость, удельные веса.
Если имеется группа лиц, компетентность которых в данной области не вызывает сомнений, то можно опросить каждого из экспертов, предложив им расположить цели по важности или “проранжировать” их. В простейшем случае можно не разрешать повторять ранги, хотя это не обязательно — повторение рангов всегда можно учесть.
Результаты экспертной оценки в нашем примере представим таблицей рангов целей:
Таблица 3.2
| Эксперты | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Сумма |
| A | 3 | 5 | 1 | 8 | 7 | 10 | 9 | 2 | 4 | 6 | 55 |
| B | 5 | 1 | 2 | 6 | 8 | 9 | 10 | 3 | 4 | 7 | 55 |
| Сумма рангов | 8 | 6 | 3 | 14 | 15 | 19 | 19 | 5 | 8 | 13 | |
| Суммарный ранг | 4.5 | 3 | 1 | 7 | 8 | 9.5 | 9.5 | 2 | 4.5 | 6 | 55 |
Итак, для каждой из целей Ti мы можем найти сумму рангов, определенных экспертами, и затем суммарный или результирующий ранг цели Ri. Если суммы рангов совпадают — назначается среднее значение.
Метод ранговой корреляции позволяет ответить на вопрос — насколько коррелированны, неслучайны ранжировки каждого из двух экспертов, а значит — насколько можно доверять результирующим рангам? Как обычно, выдвигается основная гипотеза — об отсутствии связи между ранжировками и устанавливается вероятность справедливости этой гипотезы. Для этого можно использовать два подхода: определение коэффициентов ранговой корреляции Спирмэна или Кендэлла.
Более простым в реализации является первый — вычисляется значение коэффициента Спирмэна
Rs = 1 -
; {3 - 9}где di определяются разностями рангов первой и второй ранжировок по n объектов в каждой.
В нашем примере сумма квадратов разностей рангов составляет 30, а коэффициент корреляции Спирмэна около 0.8, что дает значение вероятности гипотезы о полной независимости двух ранжировок всего лишь 0.004.
При небходимости можно воспользоваться услугами группы из m экспертов, установить результирующие ранги целей, но тогда возникнет вопрос о согласованности мнений этих экспертов или конкордации.
Пусть у нас имеются ранжировки 4 экспертов по отношению к 6 факторам, которые определяют эффективность некоторой системы.
Таблица 3.3
| Факторы --> Эксперты | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Сумма |
| A | 5 | 4 | 1 | 6 | 3 | 2 | 21 |
| B | 2 | 3 | 1 | 5 | 6 | 4 | 21 |
| C | 4 | 1 | 6 | 3 | 2 | 5 | 21 |
| D | 4 | 3 | 2 | 3 | 2 | 5 | 21 |
| Сумма рангов Сум. ранг | 15 4 | 11 2 | 10 1 | 19 6 | 12 3 | 17 5 | 84 |
| Отклонение суммы от среднего | +1 1 | -3 9 | -4 16 | +5 25 | -2 4 | +3 9 | 0 64 |
Заметим, что полная сумма рангов составляет 84, что дает в среднем по 14 на фактор.
Для общего случая n факторов и m экспертов среднее значение суммы рангов для любого фактора определится выражением
D 
{3 - 10}
Теперь можно оценить степень согласованности мнений экспертов по отношению к шести факторам. Для каждого из факторов наблюдается отклонение суммы рангов, указанных экспертами, от среднего значения такой суммы. Поскольку сумма этих отклонений всегда равна нулю, для их усреднения разумно использовать квадраты значений.
В нашем случае сумма таких квадратов составит S= 64, а в общем случае эта сумма будет наибольшей только при полном совпадении мнений всех экспертов по отношению ко всем факторам:
Smax
{3 - 11}М. Кэндэллом предложен показатель согласованности или коэффициент конкордации, определяемый как
{3 - 12}В нашем примере значение коэффициента конкордации составляет около 0.229, что при четырех экспертах и шести факторах достаточно, чтобы с вероятностью не более 0.05 считать мнения экспертов несогласованными. Дело в том, что как раз случайность ранжировок, их некоррелированность просчитывается достаточно просто. Так для нашего примера указанная вероятность соответствует сумме квадратов отклонений S= 143.3 , что намного больше 64.
В заключение вопроса об особенностях метода экспертных оценок в системном анализе отметим еще два обстоятельства.
В первом примере мы получили результирующие ранги 10 целей функционирования некоторой системы. Как воспользоваться этой результируюзей ранжировкой? Как перейти от ранговой (Ord) шкалы целей к шкале весовых коэффициентов — в диапазоне от 0 до 1?
Здесь обычно используются элементарные приемы нормирования. Если цель 3 имеет ранг 1, цель 8 имеет ранг 2 и т. д., а сумма рангов составляет 55, то весовой коэффициент для цели 3 будет наибольшим и сумма весов всех 10 целей составит 1.
Вес цели придется определять как
(11-1) / 55 для 3 цели;
(11-2) / 55 для 8 цели и т. д.
При использовании групповой экспертной оценки можно не только выяснять мнение экспертов о показателях, необходимых для системного анализа. Очень часто в подобных ситуациях используют так называемый метод Дельфы (от легенды о дельфийском оракуле).