Основы научных исследований в управлении и организации технологических процессов на транспорте

Р. Н. Сафиуллин, 
В. Н. Федотов, 
М. В. Богданов 

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 
В УПРАВЛЕНИИ И ОРГАНИЗАЦИИ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 
ПРОЦЕССОВ НА ТРАНСПОРТЕ 

Учебное пособие 

Под редакцией доктора технических наук, 
профессора Р. Н. Сафиуллина 

Москва 
Берлин 
2020 

УДК 656.025.4(075) 
ББК 65.37-813я73  
 С12 

Рецензенты: 
Агеев С. П. — доктор технических наук, доцент, профессор кафедры электроэнергетики и электротехники 
Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета; 
Ожегов Н. М. — доктор технических наук, профессор кафедры автомобилей, тракторов  
и технического сервиса Санкт-Петербургского государственного аграрного университета 

Сафиуллин, Р. Н. 

С12 
Основы научных исследований в управлении и организации технологических 
процессов на транспорте : учебное пособие / Р. Н. Сафиуллин, В. Н. Федотов, 
М. В. Богданов ; под ред. Р. Н. Сафиуллина. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 
2020. — 280 с. 

 ISBN 978-5-4499-1608-2 

Учебное пособие «Основы научных исследований в управлении и организации технологических 
процессов на транспорте» предназначено для студентов высших учебных заведений при изучении данного теоретического курса и выполнения исследований по выбранной теме с целью освоения методологии и методики научных исследований, системного анализа необходимой информации, основ планирования и проведения эксперимента, обработки результатов измерений, наблюдений и составления 
отчета по результатам научного исследования.  
Учебное пособие написано в соответствии с Федеральным государственным образовательным 
стандартом высшего образования и предназначено для бакалавров, магистров. Материал книги может 
быть использован при чтении лекций, проведении практических занятий, самостоятельной работы 
и при подготовке аспирантами научно-квалификационных работ, а также представлять практический 
интерес для научных и инженерно-технических работников, чья деятельность связана с эксплуатацией 
транспортных средств. 

УДК 656.025.4(075) 
ББК 65.37-813я73  

ISBN 978-5-4499-1608-2 
© Сафиуллин Р. Н., Федотов В. Н., Богданов М. В., текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ 7 

Глава 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ................................................... 10 

1.1. Проблема принятия решения и её эволюция .................................................... 10 

1.2. Основные понятия исследования ....................................................................... 13 

1.2.1. Классификация задач принятия решений ................................................. 18 
1.2.2. Исследование операций как научная дисциплина ................................... 20 

1.3. Сущность и принципы системного подхода ..................................................... 26 

1.3.1. Сложные системы. Системный подход ..................................................... 26 

1.4. Прямые и обратные задачи исследования ......................................................... 32 

1.5.  Свойства технических систем ........................................................................... 39 

1.6. Принципы системного подхода ......................................................................... 47 

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ  НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ 
В РОССИИ ....................................................................................................................... 55 

2.1. Ученые степени и ученые звания ....................................................................... 59 

2.2. Подготовка научных и научно-педагогических кадров в России ................... 62 

2.3. Квалификация «магистр» и его научный статус .............................................. 64 

2.4. Критерии, которым должны отвечать диссертации,  
представленные на соискание ученой степени ........................................................ 68 

2.5. Научно-исследовательская работа магистров .................................................. 74 

Глава 3. ПРЕДМЕТ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 
И ЕГО СОДЕРЖАНИЕ ................................................................................................... 77 

3.1. Наука и ее содержание ........................................................................................ 77 

3.2. Научное исследование ........................................................................................ 80 

3.3. Научно-техническая информация ...................................................................... 83 

Глава 4. ФОРМУЛИРОВАНИЕ ТЕМЫ И НАПРАВЛЕНИЯ 
НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ................................................................................... 88 

4.1. Понятийный аппарат научного исследования (диссертации) ......................... 88 

4.2. Объект, предмет и цель исследования ............................................................... 91 

4.3. Научные положения, результаты, выводы и рекомендации ........................... 93 

4.4. Научная новизна, личный вклад в науку ........................................................... 94 

4.5. Практическая ценность (значимость), вклад в практику ................................. 96 

4.6. Научная достоверность ....................................................................................... 97 

4.7. Название (наименование, тема) диссертации ................................................... 99 

4.8. Общие правила решения инженерных задач .................................................. 106 

4.8.1. Общие принципы конструирования машин и пути 
их реализации ...................................................................................................... 106 

4.8.2. Основные правила конструирования машин .......................................... 107 

Глава 5. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО 
МОДЕЛИРОВАНИЯ  И СИСТЕМНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ................................. 109 

5.1. Моделирование как естественный процесс познания .................................... 109 

5.2. Математическое моделирование ...................................................................... 111 

5.3. Основы построения математических моделей процессов 
технической эксплуатации и ремонта автомобилей ............................................. 116 

5.4. Методология системных исследований .......................................................... 129 

Глава 6. МЕТОДОЛОГИЯ ВЫБОРА И ОБОСНОВАНИЯ КРИТЕРИЕВ 
ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ............................................ 135 

6.1. Требования к выбору и обоснованию критериев ........................................... 135 

6.2. Методика построения дерева целей ................................................................ 137 

6.3. Методика обоснования интегрального критерия ........................................... 140 

6.4. Методика разработки частных критериев ....................................................... 144 

Глава 7. МЕТОДОЛОГИЯ  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ......... 150 

7.1. Общие сведения об экспериментах ................................................................. 150 

7.2. Методология проведения эксперимента ......................................................... 151 

7.3. Методика обоснования количества опытов  при проведении 
эксперимента ............................................................................................................ 157 

Глава 8. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  ОБРАБОТКИ 
ДАННЫХ ИСПЫТАНИЙ — ИНТЕРВАЛЬНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ .......................... 168 

8.1. Определение моментов случайных величин .................................................. 168 

8.2. Математическое обеспечение обработки данных испытаний ...................... 175 

Глава 9. ТЕОРИЯ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ .............................................. 178 

9.1. Общие понятия о системах массового обслуживания ................................... 178 

9.2. Процесс построения математической модели  системы массового 
обслуживания ........................................................................................................... 182 

9.3. Основные типы системы массового обслуживания ....................................... 185 

Глава 10. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ 
ОБРАБОТКИ ДАННЫХ С ПРИОРИТЕТОМ ............................................................. 192 

10.1. Методика обработки донесений с приоритетом ........................................... 192 

10.2. Метод статистических испытаний ................................................................. 196 

10.3. Проверка на адекватность математических моделей ................................... 198 

Глава 11. ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ..................................................... 200 

11.1. Предмет и постановка задачи теории управления запасами ....................... 200 

11.2. Основные понятия и определения теории управления запасами ............... 201 

11.3. Элементарные детерминированные модели управления запасами ............ 203 

Глава 12. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МОДЕЛИ  УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ............... 218 

12.1. Статистический метод определения параметров  системы 
управления запасами ................................................................................................ 218 

Глава 13. ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ  УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ................ 229 

13.1. Обобщенная вероятностная модель функционирования  системы 
снабжения при непрерывном спросе ...................................................................... 232 

13.2. Вероятностная модель с фиксированным заказом (поставкой) .................. 233 

13.3. Вероятностная модель с постоянным уровнем запаса ................................. 234 

13.4. Вероятностная модель двух уровней ............................................................. 235 

13.5. Вероятностная модель трех параметров ....................................................... 235 

Глава 14. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ В АНАЛИЗЕ АВАРИЙНОСТИ ............................. 237 

14.1. Понятие моделирования.................................................................................. 237 

14.2. Типы моделей .................................................................................................. 238 

14.3. Пути реализации модели ................................................................................ 239 

14.4. Вероятностно-статистические модели и методы .......................................... 240 

14.5. Статистические методы проверки гипотез .................................................... 242 

14.6. Выделение аномальных наблюдений ............................................................ 244 

14.7. Проверка независимости характеристик ....................................................... 247 

14.8. Определение наличия тренда .......................................................................... 248 

14.9. Критерий принадлежности двух выборок  одной  и той же 
генеральной совокупности ....................................................................................... 249 

14.10. Критерии проверки нормальности распределения ..................................... 250 

14.10.1. Модифицированный критерий ............................................................. 250 

14.10.2. Критерий Шапиро — Уилка ................................................................. 251 

14.11. Линейный регрессионный анализ ................................................................ 252 

14.12. Имитационное моделирование ..................................................................... 253 

14.13. Векторная оптимизация ................................................................................ 254 

14.14. Оптимизационная задача выбора мероприятий,  направленных 
на снижение ущерба от ДТП ................................................................................... 256 

Глава 15. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ  АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ 
ЗАДАЧ НА ЭВМ ........................................................................................................... 258 

15.1. Состав, наименование, обозначение символов  и отображаемые 
ими функции ............................................................................................................. 258 

15.2. Методика разработки алгоритма задач  по техническому 
обеспечению ............................................................................................................. 264 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................. 274 

Приложение. ГЛОССАРИЙ ......................................................................................... 275 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .................................................... 277 

ВВЕДЕНИЕ 

Начало нашего века совпало с развертыванием цепи событий, приведших к 
явлению, которое мы сейчас называем научно-технической революцией (НТР). 
Сейчас каждое государство в структуру своей стратегической доктрины — 
основных принципов развития общества — включает вопросы научно-технического 
прогресса (НТП), в том числе и военном деле. 
В настоящее время не только сам процесс открытий и не только процесс доведения этих открытий до приемлемой практически реализуемой формы, но и процесс передачи и освоения результатов НТП требует участия науки. И многие другие 
проблемы жизни общества, которые ранее решались на базе интуиции или здравого 
смысла, на опыте поколений, сейчас требуют активного и целенаправленного вмешательства, участия науки. Ни один серьезный вопрос в современных условиях 
нельзя эффективно решить, не опираясь на науку. 
Общество не может способствовать НТП, не создав научную теорию, научные 
основы управления. На пути решения этой проблемы стоят не только технические 
трудности, но и трудности психологического характера. Еще не каждый ученый, не 
каждый участник НТП осознал закономерность перехода к управлению творческим 
трудом исследователей. Дело в том, что при жизни буквально одного-двух поколений ученых произошло коренное изменение такого характерного соотношения: 
в XVII–XIX вв. продолжительность творческой жизни ученого (35–37 лет) была в 2–
3 раза меньше периода существования общепринятых теорий и методов исследований. То есть человек мог родиться, сформироваться как ученый, прожить всю 
жизнь, вырастить учеников, эти ученики — своих учеников, и все в пределах, 
например, гипотезы флогистона. Учитель мог высказать идею, а реализация ее, доведение до практики, доставалась, как правило, ученикам. Это было естественно. 
Сейчас это соотношение уменьшилось на порядок. Период обновления науки стал 
меньше продолжительности индивидуальной творческой жизни исследователей и 
составляет по отношению к ней величину 0,3–0,4. Это означает, что за одну индивидуальную жизнь творца НТП ему приходится в три раза или даже три-четыре раза 
(в быстроразвивающихся областях и военном деле) существенно переучиваться, 
овладевать новыми концепциями, методами и принципиально новыми техническими средствами создания научной работы. При этом возросла и индивидуальная ответственность творца за судьбу того, что он открыл. 
Явление ускорения темпов НТП имеет конкретные, количественно оценимые 
формы проявления в мире науки, например, заметно учащаются такие события, как 
уточнение и обновление взглядов, тенденций, концепций, методов исследования, 
принятых в той или иной конкретной научной дисциплине. 
Можно напомнить, что аристотелевская теория гравитации просуществовала 
около двух тысяч лет; идеи Ньютона ждали своего обобщения и существенного 
уточнения примерно две сотни лет; теория строения атома Резерфорда — Бора — 
несколько десятков лет. 
Существует и другая совокупность данных, показывающих явное сокращение 
временной дистанции между научным открытием и его практической реализацией. 
Открытие фотографии прошло этот путь более чем за сто лет, телефон — примерно 
за шестьдесят лет, радиолокатор за пятнадцать, ядерный реактор — за десять и т. д. 
Нужно сказать, что при этом происходит не только ускорение реализации результатов исследования, но каждый раз это ускорение приводит к качественным 
характеристикам, к обновлению лика, параметров и возможностей технических 

средств. Вместе с тем все более дают о себе знать социальные последствия научнотехнического прогресса. 
К этому следует сделать одно существенное замечание. Подобного рода примеры могут привести к мысли о том, что по мере нарастания мощи нашего знания и 
ускорения прогресса каждый шаг на пути в будущее становится все более легким. 
Это не так. Действительно, каждый шаг НТП дает все больший эффект, т. е. реализация этих потенций науки и техники, ее возможностей дает все большую отдачу 
обществу. Но каждый шаг вперед достигается все большим трудом, все большей 
затратой научного потенциала, творческих сил ученых и материальных ресурсов 
общества. 
Так, переход от одного поколения машин к другому происходит все быстрее и 
дает все больший абсолютный и отнесенный к размерам затраченных средств эффект. И в то же время каждый переход от поколения к поколению машин требует 
все большего объема исследовательских, конструкторских и экспериментальных 
работ, все более глубокой перестройки производства. Это важное обстоятельство 
нужно иметь в виду при обсуждении последствий и формировании выводов об 
ускорении темпов научно технического прогресса. 
Из сказанного взаимодействия научно-технических и организационноэкономических факторов вытекает несколько важных выводов. Для того чтобы 
обеспечить ускоренные темпы НТП и экономическую заинтересованность общества 
в поддержании высоких темпов обновления технических средств, необходимо соблюдение следующих кардинальных условий. 
Быстро расширяющаяся масштабность реализаций. Эффект тиражирования 
уже освоенных и отлаженных нововведений выражается в многократном получении 
экономической и социальной отдачи при незначительных (в сравнении с первоначальными) дополнительных вложениях. 
Интенсификация научно-технического труда и сокращение затрат по всему 
циклу «исследование — проектирование — подготовка производства» является 
жизненно важным условием ускорения темпов и повышения эффективности НТП, 
сюда входит также автоматизация обработки данных и планирование экспериментальных исследований, автоматизированное проектирование новых технических 
средств, включая конструирование и технологическую подготовку производства. 
Особенностями НТР являются возрастающая роль науки; возможность автоматизации не только физического, но и умственного (не творческого) труда; бурный 
рост и обновление научно-технической информации; быстрая смена материалов, 
конструкций, машин, технологических процессов; резкое увеличение разновидностей инженерных решений; повышение уровня комплексной механизации и автоматизации, а также систем управления. 
Развитие НТП сказывается на совершенствовании высшего образования. Он 
предъявляет новые возросшие требования к знаниям военных специалистов, их 
творческому развитию, умению находить наиболее рациональные конструктивные, 
технологические, организационные и экономические решения; хорошо ориентироваться в отборе научной информации; ставить и решать различные принципиально 
новые вопросы. 
Выполнение поставленных задач возможно в случае вооружения молодых 
специалистов новейшими знаниями в области научных исследований. Это обязывает высшую школу широко привлекать обучающихся (магистров, аспирантов) к проведению научных исследований. Таким образом, научная подготовка магистров (аспирантов) в вузах — одна из главнейших программ обучения. Важным этапом 

развития высшей школы является введение в учебный процесс предметов «Основы 
научных исследований», «Основы инженерного исследования», «Теория и практика 
инженерного исследования», «Теория принятия решений» и т. д., в которых рассматриваются методология, методы научных, инженерных исследований, принятия 
решений и творчества, а также способы их организации. 
Введение данных предметов обязывает всех обучающихся освоить элементы 
методики научных исследований, что способствует развитию рационального творческого мышления; организации их оптимальной мыслительной деятельности. За 
период обучения должен выполнить те или иные научные исследования в различных формах учебного процесса под руководством одного руководителя. 
В результате изучения теоретического курса и выполнения исследований по 
выбранной теме магистр должен освоить методологию и методику научных исследований, а также уметь отбирать и анализировать необходимую информацию, формулировать цель и задачи, разрабатывать теоретические предпосылки, планировать 
и проводить эксперимент, отрабатывать результаты измерений и оценивать погрешности и наблюдения, сопоставлять результаты эксперимента с теоретическими 
предпосылками и формулировать выводы научного исследования; составлять отчет, 
доклад или статью по результатам научного исследования. 

Глава 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 

1.1. Проблема принятия решения и её эволюция 

Процесс принятия решения не нов, им интересовались еще жрецы и мудрецы 
глубокой древности, светила античных времен, его изучают и современные ученые. За 
всю историю своего существования люди пользовались различными способами принятия решения. Поэтому неудивительно, что с древних времен до настоящего времени проблемы решения входят в число актуальных проблем науки. При этом 
наибольшее внимание обращается на решение нестандартных задач, которые носят 
творческий характер. 
Информационные источники, дошедшие до нас с древнейших времен, свидетельствуют, что уже тогда людей волновал вопрос, каким образом происходит принятие решения, особенно творческого, каков рациональный путь к выбору правильного поступка при новых, ранее не встречавшихся обстоятельствах, каким образом 
люди создают новое и полезное. Например, известно пособие по принятию решения, 
которое написал около четырех тысяч лет назад в Китае И. Чинг. Это пособие 
явилось оригинальным руководством в творческой работе. По мнению некоторых зарубежных специалистов (Ф. Д. Баррет и др.) известный трактат не потерял своего 
значения до наших дней и может быть рекомендовано современным хозяйственным 
руководителям и политическим деятелям (речь идет об управлении производством). 
Несомненно, в те далекие времена научные данные о природе творческой деятельности, творческих решений были настолько скудны, что они не могли дать людям правильного объяснения этим процессам. Не находя правильного ответа на вопросы, люди объясняли их мистически. Так, древние греки и другие народы 
античного мира объясняли как силы природы, так и творческие способности их божественным происхождением. При таком объяснении основным орудием управления 
процессом принятия решения в неопределенных обстоятельствах или процессами 
творчества были молитвы музам богиням творчества. 
Однако и в те далекие времена люди искали более рациональные пути улучшения процесса принятия решения, особенно для таких случаев, когда было неизвестно, как изменятся обстоятельства. В ту пору предсказаниями будущего славился 
греческий город Дельфы со своим оракулом. 
Вкратце суть этих предсказаний такова. Сначала с обстоятельствами дела досконально знакомились дельфийские жрецы. Затем они наблюдали за прорицательницей (Пифией), одурманенной выходящими из земли газами. Пифия выкрикивала отдельные слова и бессвязные фразы, вызывавшие у жрецов ассоциации, на основе 
которых они предсказывали будущее. Предсказание передавалось заинтересованному 
лицу или обнародовалось только после тщательного его обсуждения на совете. 
Несмотря на многовековую историю изучения процесса решения и его принятия, термин «принятие решения» появился в научной литературе в 30-е годы 
XX столетия в творческих работах по управлению частным производством для характеристики процессов децентрализации управления. 
Современный этап развития науки управления характеризуется интенсивным 
поиском новых идей, подходов, методов и средств, способных повысить эффективность управления сложными социально-экономическими системами в условиях все 
возрастающего динамизма процессов, усложнения связей в системах и все более 
жесткого ограничения ресурсов. Одним из перспективных подходов является рассмотрение проблем управления с позиций принятия решений. Этот подход, связан

ный с использованием таких категорий, как «решение», «процесс принятия решений», 
«система принятия решений», в литературе называют концепцией принятия решений, теорией принятия решений, школой принятия решений. Актуальность и практическая ценность выделения и изучения проблем принятия решений в процессе 
управления определяются следующими причинами. 
Во-первых, принятие решений занимает центральное место в процессе управления. Как известно, принятие решений наряду с прогнозированием, планированием, 
оценкой обстановки, исполнением решений, контролем и учетом является функцией 
управления. Центральная, важнейшая роль принятия решений определяется тем, что 
все другие функции управления направлены на формирование или реализацию решений. Кроме того, любую функцию управления технологически можно представить в 
виде последовательности решений. Например, при прогнозировании и планировании 
принимаются решения, связанные с выбором методов и средств, организацией работ, 
оценкой достоверности информации, выбором наиболее достоверного варианта прогноза и наилучшего варианта плана. Аналогичную цепочку решений можно построить и при рассмотрении других функций управления. Таким образом, функция принятия решений является с методологической и технологической точек зрения более 
общей, чем другие функции управления, поэтому в литературе иногда управление 
рассматривается как процесс принятия решений. 
Во-вторых, принятие решений это личная функция руководителя. Для руководителя любого ранга принятие решений является основной задачей, которую он 
обязан решать в процессе управления. Поэтому знание методов, технологии 
и средств решения этой задачи является необходимым элементом квалификации 
руководителя. 
В-третьих, современной моделью функционирования организационных систем 
является система принятия решений. Эта модель согласует положительные стороны 
двух предшествующих теоретических моделей, имеющих структурно описательный 
характер: механической модели организации как «полностью рациональной» системы; 
естественной модели организации как «живой» социальной системы. 
Система принятия решений является третьей моделью организационных систем, 
в которой как первичный элемент рассматривается «решение». Основное развитие эта 
модель получила на рубеже 60-х годов прошедшего века. В данной модели рассматриваются рациональные принципы механической модели с учетом социальной и психологической специфики естественной модели. В решении объединяются объективные 
факторы информационного анализа проблем, проводимого на основе логического 
мышления, математических методов и ЭВМ, и субъективные психологические факторы лица, принимающего решение. Поэтому система принятия решений позволяет 
осуществить системный подход к исследованию сложных организационных систем, 
включающий социально технологическую форму реализации процессов управления. 
В-четвертых, подход, ориентированный на принятие решений, создает прочную базу для дальнейшего совершенствования автоматизированных систем информационного обеспечения и управления. Эти системы должны развиваться от автоматизации трудоемких рутинных учетно-расчетных задач до логико-аналитических задач 
формирования и обоснования вариантов решений. Рассмотрение организационной 
системы принятия решений, выделение в ней центров принятия решений, формирование информационных потоков, соответствующей структуры и их динамической перестройки в зависимости от решаемых проблем являются перспективным направлением 
совершенствования управления сложными социально-экономическими системами. 

Изложенное показывает, что изучение проблем управления с единой методологической позиции принятия решений позволяет практически осуществить комплексный, системный подход к анализу функционирования организационных систем, 
технологии их управления, применению современных методов и технических средств. 
В настоящее время существует достаточно большое, число современных научных дисциплин, посвященных проблеме принятия решений. К таким дисциплинам 
можно отнести и исследование операций. 
Ситуацию, в которой происходит принятие решений, в общем случае характеризуют следующие основные черты. 
1. Наличие цели (целей). Необходимость принятия решения диктуется наличием некоторой цели, которую нужно достичь, например: выполнить плановое задание, 
выбрать тип прибора, назначить план перевозок и т. д. Если же цель не поставлена, то 
не возникает и необходимость принимать какое-либо решение. 
2. Наличие альтернативных линий поведения. Решения принимаются в условиях, когда существует более одного способа достижения цели, или иначе несколько альтернатив достижения цели. С различными альтернативами могут 
быть связаны различные затраты и разные вероятности достижения цели. Эти 
затраты и вероятности не всегда могут быть определены. Поэтому часто принятие 
решений сопряжено с неясностью и неопределенностью. Если же существует лишь 
одна линия поведения, то выбора нет и, следовательно, решение принимать не 
требуется: оно очевидно. 
3. Наличие ограничивающих факторов. Решения обычно принимаются в 
условиях действия большого числа факторов, ограничивающих возможность выбора 
способов действий. Эти факторы называют дисциплинирующими условиями. Факторы, подлежащие учёту, можно условно разделить на три основные группы: экономические, технические и специальные. Под экономическими факторами понимают 
факторы, связанные с ресурсами: время, денежные средства, трудовые ресурсы, 
производственные возможности и т. п. 
К техническим факторам обычно относят факторы, которые непосредственно 
связаны с инженерным анализом и выработкой требований к техническим характеристикам объектов: габаритам, массе, прочности, надежности и т. п. Наконец, социальные факторы, в том числе и чисто человеческие, выражают требования не только 
политической или социальной целесообразности осуществления той или иной альтернативы, но и этики. 
Все перечисленные факторы накладывают ограничения на возможности достижения поставленной цели. Очевидно, что отсутствие ограничений существенно 
упрощает задачу принятия решения. 
Таким образом, задача принятия решения (ЗПР) возникает в том и только в том 
случае, когда существует цель, которую нужно достичь, когда возможны различные 
способы ее достижения и существуют факторы, ограничивающие возможности достижения цели. Выяснение всех трех указанных элементов за дачи принятия решений 
должно обязательно предшествовать её непосредственному решению. Во всех случаях задача принятия решений направлена на определение наилучшего (оптимального) 
или приемлемого способа действий для достижения одной или нескольких целей. 
Под целью понимается в широком смысле идеальное представление желаемого 
состояния или результата деятельности. Если фактическое состояние не соответствует желаемому состоянию, то имеет место проблемная ситуация, или проблема, выработка плана устранения которой и составляет сущность задачи принятия решений. 

Конечным результатом ЗПР является решение. Решение можно рассматривать 
как предписание к действию. С точки зрения содержания решением может быть 
стратегия управления экономической системой, способ действия, план работы, вариант инновационного проекта и т. д. 

1.2. Основные понятия исследования 

Одним из основных понятий теории принятия решений является операция. 
Под термином «операция» следует понимать организованную деятельность в любой области жизни, объединенную единым замыслом, направленную на достижение определенной цели, имеющую характер повторяемости, т. е. многократности. 
В дальнейшем операцией будем называть управляемое мероприятие, систему действий, объединённых единым замыслом и направленное на достижение какой-либо 
конкретной цели. 
В данных формулировках подчеркиваются две особенности операции: её целевая направленность и повторяемость. Именно отсюда возникает возможность 
проводить исследования, касающиеся количественных сторон операции, общими 
научными путями с использованием методов теории вероятностей, статистики, 
и данных различных наук физики, биологии, техники, экономического анализа и др. 
Укажем примеры операций: а) производственная деятельность отрасли, выпускающей некоторую народнохозяйственную продукцию; б) формирование портфеля 
заказов фирмы; в) разработка плана транспортных перевозок материальных средств; 
г) совокупность мероприятий, направленных на реализацию бизнес-плана и т. д. 
Изучение операций может проводиться как путем исследования оригинала 
самой операции, так и путем исследования модели операции. Основным методом 
исследования операций, особенно крупного масштаба, является метод моделирования. Получить аналитическое описание операции удаётся только в самых простых 
случаях. Постановка специальных экспериментов на реальных экономических системах с целью выбора оптимальных решений обычно сложна, связана с большими 
расходами и непредсказуемыми последствиями или просто нереальна. На практике 
значительно проще и рациональнее изучить закономерности и построить приближённую математическую модель экономического процесса и на основе изучения 
модели выбрать лучшее решение, отвечающее множеству нередко противоречивых 
требований и условий. 
Таким образом, основной метод изучения операций крупного масштаба исследование моделей операции, главным образом, моделей математических. 
Второе важное понятие исследования операций — оперирующая сторона. 
Совокупность лиц, которые стремятся в данной операции к достижению некоторой 
цели, а также технических устройств, с помощью которых цель достигается, называется оперирующей стороной. 
В операции могут участвовать одна или несколько оперирующих сторон, преследующих различные, несовпадающие цели. Несовпадение целей оперирующих 
сторон создаёт конфликтную ситуацию. Подобные операции называются многосторонними или конфликтными. Так, например, в торговле исход операции зависит от 
деятельности двух сторон, преследующих противоположные цели: фирмы, стремящейся продать товар с прибылью, организации, приобретающей товар заданного 
качества по минимальной цене. Наряду с оперирующими сторонами в операции могут участвовать арбитры и природные силы, поведение которых в явном виде не 
подчинено стремлению к достижению цели операции. 

Для достижения цели оперирующая сторона должна располагать некоторым 
запасом активных средств (ресурсов), используя или расходуя которые она может 
добиваться достижения цели. В качестве ресурсов в зависимости от сущности операции могут выступать: запасы сырья, рабочая сила, денежные средства, информационные и интеллектуальные ресурсы, торговые площади и т. п. 
Операция является управляемым мероприятием. Оперирующая сторона 
управляет операцией, выбирая те или иные способы использования ресурсов — 
способ действий. В качестве синонимов термина «способ действия» часто используют следующие термины: альтернатива, стратегия, управление, решение. Возможности оперирующей стороны по управлению операцией всегда ограничены рядом 
естественных причин. Этот факт проявляется в наличии ограничений дисциплинирующих условий — на выбор способов действий оперирующей стороны стратегий. 
Стратегии, удовлетворяющие наложенным ограничениям, называются всевозможными или допустимыми (в смысле заданных ограничений). Понятие «допустимые 
стратегии» является относительным: класс допустимых стратегий определяется 
наложенными ограничениями и изменяется, если изменяются ограничения. 
Реализация той или иной допустимой стратегии оперирующей стороны обычно 
приводит к различным исходам операции. Чтобы сравнивать между собой качество 
различных стратегий, нужно иметь возможность оценивать соответствующие исходы 
операций. Исход операции оценивается с помощью некоторых критериев качества 
(критериев эффективности или критериев оптимальности). Критерий оптимальности 
является математическим выражением цели операции (математической моделью цели 
операции) позволяющим количественно определить (оценить) степень достижения 
этой цели. Стратегия, наилучшая в смысле выбранного критерия оптимальности, т. е. 
доставляющая ему требуемое экстремальное (максимальное или минимальное) значение, называется оптимальной стратегией. Синонимами этого термина являются 
термины «оптимальное решение», «оптимальное управление» и т. п. 
Следует всегда иметь в виду, что понятие «оптимальная стратегия» является 
не абсолютным, а относительным, как и понятие «допустимая стратегия». Не существует оптимальной стратегии вообще, всякая оптимальная стратегия является 
наилучшей лишь в некотором узком, совершенно конкретном смысле, определенном критерием оптимальности. Одна и та же стратегия, оптимальная в смысле одного критерия, может оказаться далеко не оптимальной и даже очень плохой по другому критерию. 
Поскольку значение критерия оптимальности в любой операции зависит от 
каких-либо величин, описывающих свойства операции, используемые ресурсы и 
т. д., то критерий оптимальности часто называют также критериальной или целевой 
функцией (функцией эффективности). 
Следующее важное понятие исследования операций — исследователь операции. В составе оперирующей стороны специально выделяется и занимает особое 
место исследователь операции, или операционист. Он принадлежит к оперирующей стороне и должен преследовать ту же цель, что и оперирующая сторона. Однако операционист не принимает окончательных решений по выбору способов действий, а лишь помогает в этом оперирующей стороне, предоставляя ей 
количественные основания для принятия решений. Иными словами, исследователь 
операции имеет право не решающего, а лишь совещательного голоса. Естественно, 
что поэтому он не должен нести ответственности за принятые решения и последствия от реализации предпринятых действий.