Текст
                    Э. КВЕЙД
АНАЛИЗ
сложных
СИСТЕМ



ANALYSIS FOR MILITARY DECISIONS Edited by E. S. QUADE The RAND Corporation, Santa Monica, California RAND McNALLY & COMPANY - CHICAGO NORTH — HOLLAND PUBLISHING COMPANY - AMSTERDAM
Э. КВЕЙД АНАЛИЗ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ (МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА ПРИ ПОДГОТОВКЕ ВОЕННЫХ РЕШЕНИЙ) Перевод с англ. И. М. ВЕРЕЩАГИНА, А. Г. ЛЕБЕДЕВА, Н. А. МАЛЯРЩИДОВОЙ, Г. М. СМАХТИНА под редакцией И. И. АНУРЕЕВА, И. М. ВЕРЕЩАГИНА ИЗДАТЕЛЬСТВО «СОВЕТСКОЕ РАДИО» МОСКВА-1969
УДК 658.4:001.89 Э. К в е й д. Анализ сложных систем. Пер. с англ, под ред. И. И. Ануреева, И. М. Верещагина. М., изд-во «Советское радио, 1969, 520 стр., т. 8500, цена 2 р. 17 к. В книге излагаются основы новой научной дис- циплины — анализа систем, — направленной на обо- снование методов оптимального выбора при решении сложных проблем в условиях высокой неопределен- ности. Книга является переработанным изложением курса лекций по анализу систем, прочитанных веду- щими работниками корпорации РЭНД для руково- дящих работников министерства обороны и промыш- ленности США. Книга представит интерес для работников мини- стерств, конструкторов, экономистов, военных спе- циалистов и других лиц, занимающихся вопросами управления. Табл. 25, рис. 54. 3-3-14 9-69
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА Непрерывно возрастающие темпы гонки вооружений — характерный показатель агрессивности американского импе- риализма. За последние десять лет в США затраты только на военные исследования выросли в шесть раз. В связи с ростом расходов на строительство вооружен- ных сил министерство обороны США уделяет большое вни- мание совершенствованию планирования и управления соз- данием вооружения. Недостатки в планировании разрабо- ток систем оружия объясняются, как считают американ- ские специалисты, прежде всего тем, что отсутствовала научно обоснованная теория планирования развития воору- женных сил США. В результате работ коллектива ученых «Рэнд-Корпорейшен» и других научных организаций по ука- занию Пентагона была создана основа теории военного планирования, оформляющаяся сейчас в самостоятельную научную дисциплину — анализ систем. В развитии анализа систем принимают участие помимо военных специалисты различных профилей: математики, экономисты, психологи, специалисты по организации и управлению, инженеры и др. Работы ведутся в различных научных учреждениях, однако особую роль играет корпора- ция РЭНД. Как подчеркивают американские специалисты, для воен- ного планирования характерны большая неопределенность при оценке основных факторов, обусловливающих выбор направления строительства вооруженных сил; здесь имеют значение темпы экономического и политического развития различных стран, соотношение сил на мировой арене, возможности научно-технического прогресса, развитие воо- руженных сил вероятного противника и изменение их задач с течением времени, внутриполитическая ситуация, степень морально-политического единства и другие факто- ры. Рассчитывать на то, что все эти факторы могут быть определены с желаемой точностью, невозможно. Научные методы призваны уменьшить вероятность грубых просчетов в планировании, однако полностью исключить неопределенность они не могут.
В работах американских специалистов подчеркивается, что в планировании по-прежнему решающую роль играет человек-руководитель, который принимает решение в пре- делах своих полномочий и несет ответственность за послед- ствия. Роль ученых и специалистов в подготовке решения заключается в том, что они должны предоставить в распоря- жение руководителя рекомендации, полученные в резуль- тате анализа проблемы, на основе которых можно принять решение. В этой связи американские ученые, разрабаты- вающие теоретические основы военного планирования, подчеркивают, что руководитель не должен дать себя ослепить блеском математического аппарата, использован- ного при подготовке вариантов решений, а обязан крити- чески рассмотреть исходные данные и предположения, при- нимать решения не только в соответствии с предлагаемыми рекомендациями, полученными расчетным путем, но и в соответствии со здравым смыслом и логикой суждений. Научные методы подготовки решений должны удовлетво- рять следующим общим требованиям: — результаты, достигнутые при анализе проблемы, мо- жет’ воспроизвести другой ученый и при этом получить те же данные; — все вычисления, допущения, оценки и исходные дан- ные должны быть выполнены достаточно ясно и доступны для их проверки и критики; — выводы не должны зависеть от личностей, репутации или частных интересов. Основной задачей военного планирования, при решении которой американские специалисты стремятся использовать различные научные методы, считается задача выбора вари- антов распределения материальных ресурсов, обеспечиваю- щих максимальную эффективность систем вооружения. В связи с этим общая задача планирования исследований и разработок систем вооружения может быть разделена, в порядке последовательности решения, на три группы задач. Первая группа — определение основных направлений науки и техники, в наибольшей степени способствующих созданию перспективных систем вооружения. Решение задач этой группы возможно путем прогнозирования научно- технического потенциала, оценки относительной важности отдельных научно-исследовательских и опытно-конструктор- ских работ. 6
Вторая группа — выбор оптимального направления раз- вития вооруженных сил, определение их структуры. Реше- ние этой группы задач подразумевает необходимость про- гнозирования военно-политической и экономической обста- новки с учетом развития вероятного противника. Третья группа — оптимизация характеристик выбран- ного варианта системы оружия (и ее элементов) по эффек- тивности и полной стоимости. Решение задач этой группы предполагает выбор боевых характеристик системы оружия, обеспечивающих максимальную эффективность в предпола- гаемых условиях боевых действий при минимальной стоимо- сти производства и эксплуатации. При решении задач первой группы в США широкое развитие получили методы, основанные на систематическом использовании суждений экспертов (метод «сценариев», методика «Паттерн», проект «Форкаст» и др.). Методика «Паттерн» является одной из первых попыток общегосударственного планирования научно-исследователь- ских и опытно-конструкторских работ. Мы остановимся на ней несколько подробнее потому, что она уже применяется в США для планирования начальных этапов научно-техниче- ских исследований в интересах министерства обороны. Разработчики методики «Паттерн» считали, что, только ясно представляя себе цели правительств различных госу- дарств, их экономические возможности и политическую обстановку в мире на ближайшие годы, можно оценить преимущественные направления развития науки и техники. Методику можно разделить на три этапа. На первом этапе составляется «сценарий», в котором кратко описаны вероятная картина мира на период прогно- зирования и определены политические цели государств. В сценарии, где отражены политические, экономические и военные цели США, указаны коэффициенты относитель- ной важности основных видов мероприятий (активные бое- вые действия, небоевые действия, научные исследования), направленных на поддержку основных задач государства (выживаемость страны, демонстрация авторитета, обществен- ное мнение). Сумма коэффициентов относительной важно- сти как для задач государства, так и для видов деятельно- сти, необходимых для обеспечения этих задач, равна едини- це. Затем определяют общий коэффициент относительной важности как сумму произведений коэффициента каждой из главных задач на коэффициент одного из основных 7
видов деятельности. Эта работа производится группой экс- пертов, и их общее заключение отрабатывается в итоге трех туров опроса. Опыт подобных опросов показал, что результирующие оценки экспертов распределяются около близких средних значений. На втором этапе на основе сценария строится «дерево целей». Оно состоит из ряда уровней, начиная от обязанно- стей правительства и кончая отдельными техническими проблемами. На каждом из уровней определены задачи и виды действий. Верхний уровень «дерева целей» характе- ризует три упомянутых выше вида деятельности государ- ства, направленных на обеспечение безопасности. На сле- дующем уровне — восемь основных областей действий (стратегические, тактические и др.) и наук (о Земле и кос- мосе), в развитии которых заинтересовано министерство обороны США. Эти области на следующем уровне связаны зонами деятельности военных министерств и их подразде- лений, в развитие которых вносят вклад 161 новая научная концепция и система вооружения. Они, в свою очередь, связаны 425 функциональными подсистемами, которые определены как перспективные для разработки. Далее показано 850 возможных их конструктив- ных исполнений, содержащих 1987 технических проблем, требующих своего разрешения, прежде чем появится воз- можность решать задачи более высоких уровней. Элементам всех уровней соответствующие эксперты присваивают коэф- фициенты относительной важности. Третий этап методики «Паттерн»— информация о взаимной полезности различных направлений работ, выполненная в виде коэффициентов взаимной полезности. Эти коэффициенты представляют собой меру, характеризующую, в какой степени разреше- ние проблемы в одной области может способствовать сниже- нию расходов сил и средств на разрешение аналогичной или близкой технической проблемы, входящей в другую систему вооружения. Для более детального планирования направлений раз- вития науки и техники и для планирования развития воо- руженных сил сохраняют свое значение специальные науч- но-исследовательские работы по выбору направлений раз- вития вооружения и военной техники, которые проводит каждое из военных министерств США. Вторая группа задач (выбора оптимального направления развития вооруженных сил) решается главным образом 8
методами военно-экономического анализа, обобщенными в новой научной дисциплине — анализе систем. Прежде чем переходить к анализу систем, остановимся на краткой характеристике смежных с ним научных дис- циплин, получивших в последнее время применение и часто упоминающихся в настоящей книге: науке об управлений, исследовании операций, системотехнике. Наукой об управлении является кибернетика. Она изучает наиболее общие законы управления в систе- мах любой природы и любой сложности. Объектом исследо- вания в этой науке также являются системы, но только системы управления. Под системой управления в кибернетике понимается взаимосвязанная совокупность элементов, предназначенных для целенаправленного воздействия управляющего органа на управляемый объект (для выполнения функции управ- ления). Системы управления могут иметь большое качественное различие (биологические, технические, военные, обществен- ные системы управления), однако у всех систем есть много общего по форме. Общим для всех систем управления является структура, основные элементы (управляющий орган, управляемый объект, прямая связь, обратная связь) и информация, подлежащая переработке. Кибернетика с единых позиций изучает закономерности в функциони- ровании систем управления различной природы. Бурное развитие кибернетики в значительной степени обусловлено успехами в области электронных вычислитель- ных машин. В настоящее время кибернетику обычно делят на три составные части: теорию информации, теорию алго- ритмов и теорию управляющих систем. Теория информации изучает способы передачи, перера- ботки, хранения и выдачи информации. Она стала широко использовать математические методы после того, как было введено понятие количества информации. Теория алгоритмов занимается изучением способов фор- мализации процессов управления. Формализация процес- са управления (или отдельной задачи) включает следующие этапы: описание процесса, разработку алгоритма и состав- ление программы. Описание процесса представляет последовательное изло- жение тех действий, которые должны выполняться при реализации данного процесса управления.
Алгоритм есть строгая последовательность простейших операций и логических условий, выполнение которых при- водит к реализации процесса (решению задачи). Програм- ма представляет систему команд, реализующих алгоритм на данной электронной вычислительной машине. Таким обра- зом, формализация процессов управления направлена на математическое обеспечение электронных вычислитель- ных машин и в целом-автоматизированных систем управле- ния. В теории алгоритмов самое широкое применение полу- чают математические методы: классические методы матема- тического анализа, теория вероятностей, теория массового обслуживания, математическое программирование, алгебра логики и др. Теория управляющих систем занимается анализом и синтезом управляющих систем. Таким образом, киберне- тика в целом занимается анализом и синтезом систем управ- ления. Однако системы управления представляют только часть больших систем, имеющихся в технике, природе и обществе. Исследование операций — наука, зани- мающаяся выработкой количественных рекомендаций, необ- ходимых при планировании и организации операций. Под операцией в смысле этой науки понимается любое целенаправленное действие человека, группы людей и си- стем человек—машина. Из этого определения следует, что предметом изучения в этой науке являются операции, которые по своему содер- жанию имеют огромный диапазон — от простейшего дейст- вия до сложных систем. Основными методами теории иссле- дования операций являются математические методы, причем весьма часто они реализуются на электронных вычисли- тельных машинах. Очень широкое применение в исследо- вании операций получают методы математического модели- рования с реализацией как аналитических, так и статисти- ческих моделей. В военном деле можно отметить следующие области применения исследования операций: 1) оценка эффективности отдельных комплексов воору- жения и образцов военной техники; 2) оценка эффективности систем вооружения и воен- ной техники; 3) определение боевых возможностей войск; 10
4) нахождение оптимальных вариантов боевых действий. В настоящее время уже достигнуты значительные успе- хи при решении задач, относящихся к первым двум обла- стям. Трудно решаются задачи, связанные с третьей и особен- но с четвертой областью. Системотехника, или в советской литературе теория больших систем, является молодой наукой, изучающей методы синтеза больших систем на осно- ве изучения способов функционирования отдельных ее элементов. Теория больших систем является пока больше наукой технической, результаты которой используются при проектировании систем любой природы. Следует отметить исключительно важное значение в сов- ременных условиях этой теории. Наше время характерно прежде всего наличием большого количества сложных сис- тем в технике, экономике, в военном деле и т. д. Особен- ностью сложных систем являются информационные процес- сы, реализуемые в элементах системы и направленные на обеспечение оптимального управления. В связи с раз- работкой больших систем возникает много важных проб- лем, одна из которых заключается в том, чтобы построить большую систему по заданным ее функциям. По нашему мнению, теория больших систем является чрезвычайно перс- пективной, развитие которой позволит более успешно решать практические вопросы в области управления. Рассмотренные молодые науки — кибернетика, иссле- дование операций и теория больших систем—имеют бес- спорное право на самостоятельное существование, хотя у них есть смежные области, иногда достаточно спорные. Возникает вопрос, есть ли необходимость в самостоятельном существовании и развитии еще одной науки, занимающейся вопросами изучения систем — анализа систем, которой посвящена данная книга. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо кратко рас- смотреть предмет, содержание и методы анализа систем. Заметим заранее, что хотя почти каждая глава книги начинается с определения анализа систем, тем" не менее четкого толкования предмета и содержания этой науки дать еще не удалось. Это в значительной степени объясняет- ся молодостью нового научного направления. Анализ систем — логико-аналитический метод, применяемый для перспективного планирования при создании сложных систем 11
и проведении крупных мероприятий в условиях неопреде- ленности. Анализ систем возник как развитие методологии исследо- вания операций. Основное отличие анализа систем от иссле- дования операций заключается в предмете исследования и методах. Предмет исследования анализа систем — сложные ситуа- ции и системы, для которых необходимо прежде всего определить задачи и направление действий. Предмет теории исследования операций — некоторое целенаправленное действие, причем определение задачи и действий не входит непосредственно в исследование опе- раций, поскольку они являются в сущности ограничениями, накладываемыми на параметры операции. Применительно к военным проблемам, рассматриваемым в настоящей кни- ге, все задачи анализа систем можно разбить на три вида: 1) задачи, связанные с созданием основ общей структу- ры вооруженных сил. При решении этих задач американ- ские специалисты исходят из военной доктрины государст- ва, стратегии, задач вооруженных сил, состояния экономи- ки, науки и техники, с учетом всех возможностей против- ника; 2) задачи, связанные с формированием требований, кото- рым должны удовлетворять системы оружия, чтобы быть эффективными для решения задач видов вооруженных сил. По существу это является развитием первого вида задач анализа систем в более детализированном виде; 3) задачи, решение которых направлено на эффективное использование средств, выделяемых на разработку систем вооружения. Методы анализа систем близки к методам исследования операций, однако имеются и характерные отличия. Основное различие в методах обеих дисциплин заключает- ся в том, что в исследовании операций наибольший объем занимают математические методы, тогда как в анализе систем они являются подспорьем логическим методам. Исключительно важное значение в анализе систем придается методам экономической оценки, учета противодействия противника и неопределенностей. Анализ систем обычно идет в следующей последователь- ности: — постановка задачи; — выбор альтернативных путей решения задачи; 12
— исследование ресурсов, расходуемых на решение задачи; — составление модели; — выбор критериев оценки; — сравнение альтернатив и принятие решения. Постановка задачи является самым важным элементом анализа систем и включает формулировку суще- ства проблемы, границы исследования, исходные данные и выявление целей. Выбор альтернативных путей реше- ния задач заключается в перечислении тех альтерна- тив (средств), которые по предварительным соображениям могут быть использованы для решения поставленной зада- чи. В процессе исследования происходит отсев некоторых альтернатив и включение новых. Исследование ресурсов, расходуемых на решение задачи, представляет важный этап экономиче- ских исследований, на котором определяются материальные ресурсы, а также их стоимостные выражения, необходимые для решения задачи. Обычно выбор систем оружия произ- водится по минимуму стоимости при заданной эффективности. Составление модели — этап исследования, на котором разрабатывается некоторый аналог реального процесса путем учета наиболее существенных факторов математическими зависимостями (аналитические модели), с помощью электронной вычислительной машины (машин- ные модели) или с помощью специальной «игры» (игровые модели). Моделирование в анализе систем будет занимать все большее место, особенно в связи с развитием методов математического моделирования и электронных вычисли- тельных машин. Выбор критериев оценки является исключи- тельно ответственным этапом анализа систем и заключает- ся в указании такой величины (системы величин), по чис- ленному значению которой можно судить об успешности решения задачи. Как подчеркивается в данной книге, вы- бор критериев всегда труден. Эти трудности усугубляются тем обстоятельством, что военное планирование идет на самых различных уровнях руководства и цели действий на одном уровне могут быть только средством для реализа- ции целей другого, более высокого уровня. Для удовлетво- рительного действия методов анализа систем считается важ- 13
ным, чтобы критерии, принимаемые на каждом уровне руководства, были увязаны в единую логическую систему. Разработку единой системы критериев для принятия решений на всех уровнях руководства министерства оборо- ны США следует считать одним из важных результатов внедрения анализа систем в практику руководства строи- тельством вооруженных сил США. Важнейшим критерием на высшем уровне (на уровне руководства министерства обороны) является критерий, выражающий соотношение стоимости и эффективности системы. Сравнение альтернатив и принятие решения — последний этап анализа, на котором срав- ниваются средства решения поставленной задачи по выб- ранному критерию. Кроме количественной оценки различ- ных альтернатив могут быть приведены и логические суж- дения, указывающие на предпочтительность той или иной альтернативы по сравнению с другими. Анализ систем еще очень молодая наука, существующая всего около десяти лет. Методы анализа систем еще весьма несовершенны и не четко очерчены, а следовательно, не всегда могут дать удовлетворительные рекомендации для принятия решения. В настоящее время в анализе систем еще очень значительное место занимают интуиция и субъек- тивные суждения исследователей. Анализ систем может найти применение не только в военном деле, в области перспективного планирования систем оружия, военной техники, нои в технике, эконо- мике. Дальнейшее развитие количественных методов, умелое их сочетание с эмпирическими и логическими методами, развитие методов эвристического программирования и мате- матического моделирования позволит анализу систем стать важной самостоятельной наукой. Предлагаемая советскому читателю книга «Анализ слож- ных систем» представляет обработанный курс лекций, прочи- танных для группы офицеров вооруженных сил и граждан- ских лиц, занимающихся военными проблемами, специали- стами фирмы «Рэнд-Корпорейшен». Как известно, РЭНД является организацией, основу деятельности которой состав- ляет научное исследование и изучение проблем, связанных с подготовкой США и их вооруженных сил к ведению вой- ны. Этот «мозговой трест» США, вербующий ученых раз- 14
личных специальностей, занимается изучением большого круга вопросов, решение которых направлено на удовле- творение агрессивных намерений политических и военных руководителей США. Заранее заметим, что книга написана в духе «холодной»' войны. Во многих местах ее говорится об «агрессии Совет- ского Союза», о «коммунистической угрозе», о необходимо- сти со стороны США проведения стратегии «массирован- ного возмездия», стратегии «устрашения» и т. д. Приводится много примеров, связанных с расчетами на поражение объектов Советского Союза, с необходимостью нанесения упреждающего ядерного удара и ряд других примеров, указывающих на подлинно агрессивную сущность амери- канского империализма. По этой причине сокращены гл. 3 и 10, так как опущенные нами разделы совершенно не носят научного характера, а написаны с позиций амери- канского империализма, носят явно авантюристический характер в духе ненависти к Советскому Союзу. Кроме опущенных разделов, в книге встречаются места, написан- ные в духе «холодной» войны. Читатель, критически относящийся к тексту, легко отсеет подобные вздорные утверждения американских авторов и сосредоточит свое внимание на тех местах книги (а они занимают основной объем), которые представляют научную ценность. Книга, безусловно, полезна специалистам, занимающим- ся приложениями теории исследования операций к военным проблемам и разрабатывающим вопросы теории военного искусства, а также лицам, занимающимся применением теории исследования операций в экономике, технике и дру- гих областях. Главы книги далеко не равноценны по каче- ству изложения материала, форме и объему. Кроме того, материал во многих главах повторяется. Книга «Анализ сложных систем» состоит из трех частей и обобщенной главы. В части 1 (главы 1—3) излагается сущность анализа систем, его возникновение и возможно- сти приложения к военным проблемам (в терминологии авторов — к проблемам национальной безопасности). Часть 11 (главы 4—8) посвящена рассмотрению методов анализа систем, учету неопределенностей, анализу и построению конфликтных ситуаций. Часть III (главы 9—16) включает специальные вопросы, относящиеся к приложениям анали- за систем, такие, как роль стоимости, учет противодействия противника, теория военных игр и ее роль в анализе 15
систем, роль математики и электронных вычислительных машин в анализе систем и другие вопросы. Поскольку названия глав, которые употребили авторы, не всегда соответствуют содержанию, ниже приводится краткая характеристика основных вопросов, рассматривае- мых в каждой главе. Глава 1 посвящена изложению общих проблем анализа систем, взаимосвязи его с исследованием операций и неко- торым областям применения. Глава 2 хотя и носит название «Анализ и принятие решений в военно-воздушных силах», однако в ней рас- сматриваются прежде всего вопросы учета неопределенно- стей и действий противника. Автор различает следующие виды неопределенностей: неопределенности, обусловлен- ные фактором планирования, неопределенности в связи с возможными действиями противника, технические и ста- тистические неопределенности. Для иллюстрации взята проблема, связанная с выбором бомбардировщиков и ракет, предназначенных для решения стратегических задач. В главе 3 излагается специальный вопрос — выбор и использование стратегических авиационных баз. Методи- чески эта глава должна была бы быть помещена в приложе- ниях. Несмотря на то, что в главе не приводится математиче- ский аппарат, специалисты легко увидят порядок расчетов, необходимых для решения проблем, подобных тем, которые рассмотрены в главе. В главе 4 рассматривается роль моделей в анализе систем. Изложение иллюстрируется на примере выбора систем стратегического оружия. Удачно излагается вопрос о роли человека при истолковании результатов модели. Глава 5 посвящена рассмотрению критериев. В случае многокритериальной задачи вводится важное понятие субоптимизации и дается подход для ее реализации. В гла- ве приводится также критика распространенного в воен- ных научных работах США критерия стоимость — эффек- тивность. В главе 6 излагается анализ систем с учетом расходов средств. Введено интересное понятие: истинная стоимость; по определению автора, это тот выигрыш, который мог бы быть получен от использования данного средства при реше- нии другой задачи. К сожалению, в главе мало военных примеров. 16
В главе 7 говорится о применении анализа к построению конфликтных ситуаций. Глава иллюстрируется историче- ским примером, связанным с разработкой межконтиненталь- ного бомбардировщика В-36. Глава 8 посвящена рассмотрению некоторых методов анализа систем и, главным образом, учету неопределен- ностей. Автор рассматривает два вида неопределенностей — статистическую и реальную. Удачным местом главы являет- ся анализ чувствительности к различным неопределен- ностям, а также так называемые усилительный и уравни- тельный анализы. Глава 9 носит название «Фактор техники» и представля- ет набор примеров: зависимость скорости от энергии, параметры космических полетов, потребные мощности радиолокационной станции и др. Содержание главы мало связано с анализом систем, однако некоторые примеры представляют самостоятельный интерес. В главе 10 рассматривается' применение теории игр к учету противодействия противника. Изложение элемен- тарное, однако представляет интерес разбор игр с ненуле- вой суммой и попытка количественной оценки путем введе- ния двух цен игры — за себя и за противника. Глава 11 содержит изложение применения теории игр к выбору систем оружия. Автор дает классификацию воен- ных игр (математические, машинные, салонные и игры, требующие посредничества человека). В главе в основном рассматривается применение игр, требующих посредниче- ства человека, для выбора систем оружия. Глава 12 называется «Стратегия разработок», однако ее содержание не отвечает такому многообещающему назва- нию. В ней рассматривается отличие анализа закупок вооружения от анализа разработки нового оружия. Изло- жение построено на анализе матрицы стоимости, причем принято дискретное распределение стоимости ракет, что следует считать неудачным. Глава 13 посвящена исследованию роли математики в анализе систем. В целом автор несколько ограниченно и упрощенно смотрит на применение математики и электрон- ных вычислительных машин в анализе систем. В главе элементарно рассмотрены современные математические методы: линейное программирование, теория игр, методы Монте-Карло. Однако такие мощные методы, как теория 2—884 17
вероятностей, динамическое программирование и другие, не затронуты. В главе 14 рассмотрено применение электронно-вычи- слительных машин в анализе систем. Здесь много говорится об осторожности при использовании ЭВМ, об ограничен- ных логических возможностях, поскольку не проанализиро- ваны перспективы развития машин. Глава 15 посвящена учету экономики при анализе систем, и ее содержание представляет несомненный интерес. Цен- ным материалом является анализ чувствительности стои- мости при изменении отдельных параметров (своеобразные частные производные от функции стоимости по отдельным параметрам). В главе рассматривается важное требование представления результатов анализа стоимости в удобном для понимания руководителями виде. Глава 16 носит название «Опасности анализа систем» и рассматривает типичные ошибки, которые могут возник- нуть на различных этапах анализа. Автор достаточно подробно излагает влияния тех или иных допущений на отдельных этапах анализа систем: при постановке задачи, на этапах поиска, толкования и решения. Глава 17 является заключительной, в которой кратко подводятся итоги изложения предыдущих глав, указывает- ся на необходимость четкой постановки проблемы при использовании анализа систем, разработки адекватной с реальной действительностью модели, учета противодей- ствия противника, неопределенностей, стоимости и исполь- зования в работе специалистов различных профессий. В книге имеется два приложения: А и Б. Приложение А посвящено проблеме создания базы на Луне, предназначен- ной для военного использования (рассматриваются и научные аспекты). Материал главы носит специальный характер, представляет некоторый самостоятельный интерес, однако он не совсем удачно связан с анализом 'систем. В приложении Б рассматривается задача сравнения двух ракетных систем по критерию стоимость — эффектив- ность, отличающихся друг от друга системами наведения и типами силовой установки. В модели учитывается уязви- мость ракет на земле и противоракетная оборона противни- ка. Представляет интерес совокупность вопросов, которые после анализа могут быть заданы руководителю работы, и ответы на них. 18
В настоящее время, когда широко внедряются научные методы во все области человеческой деятельности, знаком- ство с новыми развивающимися направлениями по вопросам управления имеет важное практическое и теоретическое значение. Анализ систем относится к этим новым направлениям, дальнейшее развитие которого, с непременным практиче- ским отношением к его методологическим основам, может оказать безусловную помощь при решении проблем плани- рования в условиях неопределенности. Перевод выполнен: И. М. Верещагиным — гл. 8, 9, 12, 13, 15, 16, 17, приложение Б; А. Г. Лебедевым — гл. 4—7; Н. А. Малярщиковой — приложение А; Г. М. Смах- тиным — предисловие, гл. 1—3, 10, 11. В заключение выражаю глубокую благодарность Вере- щагину И. М. за большую работу, проделанную им как при переводе, так и при редактировании книги. Доктор военных наук Андреев И. И. 2*
ПРЕДИСЛОВИЕ Корпорация РЭНД является частной бесприбыльной организацией, основу деятельности которой составляет проведение научной работы и исследований в области проб- лем национальной безопасности. Работая для ВВС США, РЭНД сыграла ведущую роль в разработке подхода к ана- лизу, названному анализом систем и предназначенному для оказания помощи при решении сложных вопросов, связанных с выбором одного из многих вариантов в услови- ях неопределенности (например, при рассмотрении проб- лем национальной обороны). Этот подход, установившийся в методике анализа операций во время второй мировой войны, в настоящее время применяется к проблемам разра- ботки вооружения, разоружения или при выработке поли- тики устрашения противника, а также к собственно воен- ным операциям. Тем не менее его методология не разрабо- тана полностью и не совсем еще понятны причины успехов и неудач его применения. В 1955 г., а затем и в 1959 г. РЭНД организовала уплот- ненный пятидневный курс лекций, названный «Использо- вание анализа при подготовке военных решений», для офицеров вооруженных сил и для гражданских лиц, связан- ных с вооруженными силами. Предназначенный в основном для лиц, принимающих решения по проблеме, а не для анализирующих ее, этот курс не был попыткой обучения исследованию операций, а преследовал цель показать слабости и возможные неправильности, а также эффек- тивность аналитического подхода к перспективному воен- ному планированию. Курс основан на предпосылке, что принимающий решение может, не зная, как проводить такой анализ, оценить его качество и уверенно использо- вать результаты анализа. В этой книге содержатся лекции (часть из них в значи- тельно переработанном виде), которые читались по этому курсу, а также приведены некоторые дополнительные мате- риалы. Книга не может служить справочником по анализу систем или учебником по проведению анализа при подго- 20
товке военных решений. Эта работа представляет собой попытку дать критическую оценку анализу систем. Однако идеи и методы, рассматриваемые в книге, будут полезны тем, кто связан с военной областью национальной без- опасности, а также могут быть легко приспособлены к пла- нированию и анализу во многих невоенных областях. Главы книги даются не в той последовательности, в ка- кой читались лекции курса; они сгруппированы в зависи- мости от содержания предмета. Главы первой части касают- ся вопросов происхождения и развития метода анализа систем и его отношения к планированию в области нацио- нальной безопасности. Первая часть книги состоит из введения, обзора анализа военных систем и описания примера такого анализа. Большинство поставленных здесь вопросов рассматривает- ся более подробно в последующих главах. В качестве приме- ра анализа систем в упрощенной форме описывается случай фактически проведенного исследования. Этот пример дается для иллюстрации элементов и языка анализа, показа подхода к анализу проблемы, а также для указания труд- ностей, с которыми может встретиться анализирующий ее специалист. В главах второй части книги рассматривают- ся элементы и методы, общие для всех видов анализа систем, а в главах третьей части — специальные аспекты анализа систем. В конце книги дается обобщающая глава и две дополнительные, в которых приводятся гипотетические примеры. ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ Труды такого рода отражают усилия многих людей, не называемых в оглавлении. Это те люди, кто действитель- но работал над анализом систем и потом сознательно обду- мывал методологию, развивал идеи и методы, учился на своем собственном опыте. Авторы благодарны многим ведущим специалистам и консультантам РЭНД, критически рассмотревшим перво- начальный текст лекций и данную подборку лекций. Осо- бую признательность мы выражаем Герману Кану, Б. Клей- ну, С. Линдблому, Ирвину Манну, А. У. Маршаллу, Л. Дж. Сэведжу и Дж. Д. Уильямсу, Д. М. Форту. Многие 21
их идеи, а иногда даже и формулировки из разных неопубли- кованных статей или устных выступлений приводятся в лекциях без специального упоминания об этом. В частно- сти, в гл. 8 использованы замечания Л. Дж. Сэведжа, многие из которых включены почти дословно. Мы выражаем также общую признательность всем специалистам РЭНД, так как список отдельных лиц, оказавших нам помощь в систематизации материала, содер- жащегося в этих лекциях, охватил бы почти всех сотрудни- ков РЭНД. Изложенные в книге взгляды являются выражением точки зрения отдельных лекторов и не должны восприни- маться как мнение корпорации РЭНД или как мнение какого-либо ответственного за эту организацию лица.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОРИЕНТАЦИЯ Так как правильное решение любой проблемы зависит прежде всего от верного понимания того, что в действитель- ности она собой представляет и в чем ее сложность, вероятно, полезно было бы перед тем, как приступить к предмету нашего изучения, рассмотреть в общем виде действительный его характер', причины, которые создают препятствия в нормальной работе-, условия, от которых зависит успех или неудача в работе-, направления, в кото- рых более всего следует опасаться ошибки. Это позволит нам с большей полнотой постичь основную предпосылку успеха в любой работе, а именно четко осмысленную перс- пективу, что оградит нас от смешивания очевидного с важ- ным, непонятного и отдаленного с неимеющим значения. Артур Меллен Веллингтон 1 1 ВВЕДЕНИЕ Э. Квейд В прошлых войнах первый удар редко бывал решаю- щим. У Соединенных Штатов всегда было достаточно времени для производства своего оружия, обучения своих войск и планирования своей стратегии. Наличие у противника ядерного оружия лишает теперь любого обороняющегося 1 См. The Economic Theory of the Location of Railways, John Wiley and Sons, New York, 1877. 23
времени на то, чтобы после начала боевых действий создать или развернуть свое оружие или даже решить, что с ним делать. Выживание нации, возможно, в значительной степе- ни зависит от ее способности решать проблемы современной войны заблаговременно, учитывая при этом, что опыт предыдущих войн вряд ли может стать надежной основой для решения этих задач. Многое из того, что может быть связано с будущим конфликтом, нельзя решить иным путем, кроме расчетного. Нет никакого другого способа установить количество ракет, необходимых для уничтожения группы целей, или определить, как сохранить узел связи при разры- ве поблизости от него бомбы с зарядом, эквивалентным 20 мегатоннам тринитротолуола, или осуществить надеж- ное разоружение. Для определения политики в области обороны стало важным проведение системных количественных исследова- ний физиками, социологами, инженерами в сотрудничестве с военными специалистами. Эти исследования охватывают широкий круг вопросов: от проблем йовышения эффектив- ности обычных коммерческих операций и работы промыш- ленности внутри страны на оборону (вероятно, в этом самая плодотворная роль этих исследований!) до выработки рекомендаций тем, кто принимает решения в самых широ- ких вопросах национальной безопасности. Исследования, проводимые в целях выработки таких рекомендаций, назы- ваемые анализом систем, и являются предметом этой кни- ги. Содержание этой главы посвящено описанию развития, характера и применения анализа систем. В момент катастрофического военного положения, соз- давшегося в Англии в ходе второй мировой войны, лица, ответственные за оборону этой страны, решили привлечь физиков, биологов, математиков и других высокообразо- ванных специалистов к решению чисто военных проблем. Привлечение специалистов было вызвано не только глуби- ной переживаемого тогда кризиса, но и появлением нового оружия, основывающегося на новых методах производства, которые не были известны из прошлого военного опыта. Это оружие и системы оружия (ярким примером является радиолокатор) были настолько новыми по замыслу и кон- струкции, что их применение нельзя было планировать только на основе обычного военного опыта. Потребовались новые методы анализа, которые были разработаны во вре- мя второй мировой войны и положили начало области зна- 24
ний, названной в то время анализом операций *, а позднее, в зависимости от применения,— исследованием операций, системотехникой, анализом эффективности затрат и анали- зом систем. Успех небольших, но достаточно организован- ных усилий в Англии послужил толчком для развития деятельности в этом направлении, и, как этого можно было ожидать, привлечение ученых1 2 способствовало реше- нию проблем, которые обычно считались вне их компе- тенции. Применение анализа операций никоим образом не огра- ничивается только военными вопросами. Названия, дан- ные различным видам применения этого анализа, отражают в некоторой степени цель анализа и область, в которой он применяется. Наиболее известным термином является «исследование операций». Он употребляется как в узком значении — для обозначения анализа, целью которого является повышение эффективности организованных систем «машина — человек», так и в широком значении, охваты- вающем почти все виды количественного анализа. В част- ности, термин нередко применяется при исследованиях проблем национального (или ведомственного) планирования и политики, где идея повышения эффективности почти бессмысленна3. В последующих главах он используется именно в этом значении. В таком толковании термин иден- тичен (или должен быть идентичен!) области знаний и мето- дам, которые мы называем анализом систем4. В других значениях этот термин является уже установившимся, но также не всегда. Если, например, говорят о планирова- нии или проектировании новых промышленных или воен- ных систем как для лучшего проведения операций, так и для 1 У англичан — операционный анализ. 2 Привлечение ученых для облегчения решения военных проблем, относящихся к их области деятельности, восходит, по крайней мере спорадически, к античным временам. 3 С этим нельзя согласиться; в политике, как и в любом другом виде общественной деятельности, применение научных методов исследования позволяет достичь поставленных целей с меньшими усилиями. (Прим. ред.). 4 К сожалению, термин «анализ систем» употребляется иногда в го- раздо более узком значении, чем в этой работе. Например, он используется для определения этапа системотехники (см. A. D. Hall. A. Methodology for Systems Engineering. D. van Nostrand Co., Inc., Princeton, N. J., 1962, p. 9.). В коммерчес- ком мире он обычно применяется для определения анализа систем деловых контор. 25
осуществления операций, ранее никогда не проводивших- ся, то часто применяют термины «исследование систем» или «системотехника». Анализ проблем, относящихся к эффективному управлению и контролю существующих систем, называется «наукой управления». Если основное внимание уделяется выявлению различия в потребных за- тратах и средствах между альтернативами достижения определенной цели, то этот анализ можно назвать анализом эффективности затрат. Термин «исследование операций» используется почти равнозначно термину «наука управле- ния», но он, вероятно, более применим к тем исследова- ниям коммерческой и государственной деятельности, где большее внимание уделяется методологии решения, а не его реализации. В военном контексте термин «анализ систем» применяет- ся очень широко для обозначения любого системного под- хода к сравнению альтернатив. Таким образом, хотя харак- тер анализа, предлагаемого для решения такой, например, проблемы, как улучшение боевых характеристик радиоло- кационной сети, вероятно, по своей сущности отличается от анализа, целью которого является достижение устойчи- вого термоядерного равновесия в мире, они оба будут служить примерами анализа систем. Термин «исследование операций» или используемый в настоящее время в военном деле эквивалентный ему термин «анализ операций» можно с достаточным основанием употребить для обозначения усилия по повышению эффективности радиолокацион- ной сети; но для исследования, которое можно успешно применить для решения проблемы более высокого уров- ня, потребуется уже новый термин. Между прочим, не системный характер этих исследований, а природа иссле- дуемых предметов явилась первоначально причиной появле- ния этого термина. Первые послевоенные исследования были посвящены прежде всего рассмотрению систем оружия. Проведение работ по оценке систем, естественно, получило название анализа систем, так как позволяло принимающе- му решение производить выбор систем, оценивать способ- ность системы к решению поставленных задач или устанав- ливать рамки, в которых можно было подготавливать испытание системы. На основании истории его развития и применения анализ систем можно было бы охарактеризовать как исследова- ние, которое помогает тому, кто принимает решение, 26
выбрать направление действий путем системного изу- чения своих собственных целей, количественного сравне- ния затрат, эффективности и степени риска, связанных с осуществлением альтернатив политики или стратегии, необходимых для достижения поставленных целей, а так- же путем формулирования дополнительных альтернатив, если изученные альтернативы окажутся недостаточными. Анализ систем представляет собой подход к рассмотрению или способ рассмотрения сложных проблем выбора в усло- виях неопределенности (например, проблем, связанных с национальной безопасностью). При рассмотрении таких проблем преследуемых целей обычно бывает много, и они могут быть противоречивыми; анализ, позволяющий облег- чить принятие решений, должен по необходимости вклю- чать в себя немалую долю суждения. Понятие анализа систем отнюдь не является понятием, связанным исключительно с военными системами. Этот метод широко используется управляющими и инженерами крупных промышленных предприятий, например телефон- ных компаний и фирм, занимающихся производством электроэнергии и ее распределением. Он является средст- вом отыскания рекомендаций, как спроектировать или эффективно использовать со временем технически сложную структуру, в которой различные компоненты могут иметь явно противоречивые назначения, т. е. как найти подход к выбору стратегии, которая дает наилучшее соотношение степени риска, эффективности и затрат. Цель анализа си- стем — путем рассмотрения каждого элемента системы в его собственной среде добиться того, чтобы в конце кон- цов система в целом могла выполнить свою задачу при минимальном расходе ресурсов. Анализ обычных систем в коммерческой деятельности проще по двум причинам: во-первых, в таком анализе имеется одна общая цель — максимизация прибыли, которую можно измерить и выразить в тех же единицах, что и затраты; во-вторых, конфликт там играет незначитель- ную роль. Как указывал Альберт Волстеттер, кому-то из «Белл телефон системе» приходится беспокоиться из-за жетонов для телефонных автоматов или пятицентовых монет, опу- скаемых в монетники, но в целом представителям этой фирмы не приходится волноваться из-за того, что кто-то мог бы создавать помехи для их передач в широковолновом диапа- 27
зоне и нарушать обычную коммерческую деятельность фирмы в мирное время1. Аналитические исследования, проводимые сегодня воен- ными организациями, подрядчиками в промышленности или такими организациями, как РЭНД, которые специально были созданы для проведения такой работы, оказывают сущест- венное влияние на принятие многих военных решений, особенно тех, которые имеют отношение к созданию ново- го оружия и систем оружия для военно-воздушных сил США. Действительно, характер проблем национальной безопасности так сильно изменился за последние два десятилетия, что принимающему решение военному специа- листу независимо от области его деятельности не остается ничего другого, как дополнять своим суждением и опытом результаты, полученные с помощью анализа систем. Для уяснения значения анализа систем, может быть, особенно полезно перейти от расплывчатого определения, подобного приведенному выше, к тому, что под этим определением подразумевается. Это лучше всего осуществить, вероятно противопоставляя анализ систем чисто научным исследо- ваниям, анализу операций и исследованию операций, поня- тие о которых определено достаточно точно. Если наука в своей чистой форме «дает только силу, но не направление» (как однажды заметил Кулидж, раз- мышляя об уроках первой мировой войны), то нетрудно видеть, что управление (или манипулирование) этой силой является в лучшем случае квазинаучным делом, даже если к этому привлекаются сами ученые. Авторы одной из первых работ по анализу систем «Отчет о международ- ном контроле по атомной энергии»1 2 изложили свою задачу так: «Мы имеем дело не просто с военной или научной проблемой, а, скорее, с проблемой, связанной с искусством управлять государством и свойствами человеческой души». Это замечание показывает разницу между наукой как таковой и анализом систем. Цель анализа систем заклю- чается, скорее, не только в том, чтобы просто понять и предсказать, но и в том, чтобы предложить линию пове- дения или по меньшей мере дать совет. Следовательно, 1 См. «Strategy and the Natural Scientists» в работе Robert Gilpin and Christopher Wright (eds.), Scientists and National Policy Making, Columbia University Press, New York, 1963. 2 Подготовлен группой консультантов для комиссии по атомной энергии при государственном секретаре. 28
анализ систем непосредственно подчинен «философии прак- тики» — рассмотрению некоторых разнообразных и слож- ных насущных вопросов, представляющих практический интерес. Использование анализа для подготовки тех или иных решений в коммерческой деятельности, в вопросах оборо- ны или государственных делах давно уже стало широко распространенным явлением. Но даже предположив, что эта «научная» помощь не является полной, если она не включает некоторые рекомендации в отношении курса действий, ее нельзя определить как анализ систем, так как многое из того, что связано с этой помощью (например, то, что выступает под названием статистической теории решений, проектирования методов или контроля качества), находит применение только в очень узкой области. При рас- смотрении более широких проблем национальной безопас- ности или военного планирования (и «искусства управлять государством и свойствами человеческой души») необходим совсем иной подход, и сами ученые оказываются более полезными, чем методы, с которыми их обычно ассо- циируют. Анализ систем — метод более сложный, более емкий, чем метод анализа операций периода второй мировой войны, хотя оба они применяются в военном деле. Во время второй мировой войны ученые занимались вопроса- ми повседневной деятельности военной организации. Они не занимались поиском путей устранения всяких войн, ликвидации возможности их возникновения или предотвра- щения развязывания войны противником, а если эти меры окажутся безуспешными, то поиском путей выживания в условиях беспрецедентной катастрофы1. Например, одной из важных проблем того времени являлось уста- новление оптимальной методики поиска, с помощью кото- рой наши миноносцы могли бы обнаруживать лодки про- тивника, угрожавшие нашим конвоям. Сегодня специалист по анализу систем должен рассматривать подводные лодки не только как угрозу мореплаванию, но и как угрозу для 1 Такое расширенное толкование областей применения метода анализа систем (в том числе «искусства управлять государством и свойствами человеческой души») является философски неверным и не соответствующим самому содержанию метода. Анализ систем есть логико-математический метод, позволяющий получать реко- мендации при принятии решения. (Прим, ред.)
береговых объектов. Чтобы противодействовать этим угро- зам, он должен оценить целесообразность использования совершенно новых сочетаний средств обнаружения и пере- хвата, часть которых еще не создана или даже не раз- работана, а также соответствующую тактику их исполь- зования. Он должен не только рассмотреть возможность того, что миноносец в будущей мировой войне будет служить только средством противолодочной обороны, но и проана- лизировать многие проблемы, которые в связи с существо- ванием подводных лодок, угрожающих объектам и на земле, и на море, относятся к вопросу сохранения мира на земле. Анализ операций в 1939—1945 гг. был связан в основ- ном с «тактическими» проблемами, касающимися использо- вания боевой техники в операциях ближайшего будущего, или техники, поступающей на вооружение. Специалисты, помогающие сегодня военным, призваны в основном решать чрезвычайно трудную проблему проектирования и разра- ботки систем оружия, которые могут устареть прежде, чем закончится их разработка. Решения, принятые в отно- шении этого оружия, может быть, скажутся на качестве вооруженных сил не ранее, чем через пять-десять лет, или даже позже. Кроме того, неопределенность в отноше- нии будущего означает, что многие факторы, которые можно считать «данными» при исследовании современных опе- раций, становятся «параметрами» при исследовании буду- щих операций. Следовательно, количество вопросов, тре- бующих тщательного и полного исследования и истолкова- ния, значительно возрастает. Это относится не только к таким вопросам, как реакция противника, технический прогресс, политическое и экономическое положение, но так- же и к квазинаучному, полуфилософскому выбору общих целей и к правилам выбора из имеющихся альтернатив. Соображения технологического характера, особенно свя- занные с быстрым темпом изменения оружия и его почти экспонентным усложнением, в настоящее время так же важны, как и обычные политические, экономические и военные факторы. Излишне доказывать, что эти сообра- жения, особенно если учитывать еще и существование про- тивника, действия которого хранятся в тайне, делают чрезвычайно рискованным любое предсказание об обста- новке, в которой должны использоваться оружие или стратегии, и влияние их использования на эту обстановку. В области долгосрочного военного планирования, характер- 30
ного для анализа систем, необходимо заменить частичные оптимизации компонентов, которые может давать анализ операций, полным рассмотрением, где основное внимание уде- ляется целостному одновременному изучению каждой круп- ной относящейся к рассматриваемому вопросу проблемы. В известном смысле основное различие между анали- зом систем и исследованием операций, возможно, заклю- чается лишь в придании расширенного значения проблемам во втором случае. Значительная часть работы на раннем этапе направлялась на то, чтобы выделить математические модели и методы оптимизации. Тогда ценили практиков, которые использовали или улучшали математические мето- ды — линейное программирование или теорию массового обслуживания — и находили им новое применение. Эти специалисты обычно ассоциировались с лицами, принимаю- щими решение, знающими, какие у них цели и как под- считать затраты на достижение этих целей на основе одного четкого критерия. Хотя в анализе систем используются часто те же математические методы, он ассоциируется с таким классом проблем, трудность которых заключается в необ- ходимости решить, что следует сделать, а не просто как это сделать. Поэтому теперь ценят специалистов, которые способны или могут по счастливой случайности понять, что представляет собой проблема. Таким образом, общий анализ, вероятно, будет более сложной и менее ясной и упорядоченной процедурой, редко пригодной для коли- чественной оптимизации. Фактически этот процесс в зна- чительной степени представляет собой синтезирование: сре- ду придется предсказывать, альтернативы проектировать и правила использования изобретать. Поэтому с анализом систем ассоциируют слова и выражения: «широкий», «даль- ний», «высокий уровень», проблемы «выбора целей» и «выбор стратегии», «суждение», «качественный» и «содействие логи- ческому мышлению». В противоположность этому с иссле- дованием операций связывают выражения и слова «более низкий уровень», «общая максимизация», «измерение», «количественный», «средство завершения» и «оптимальное решение». Короче говоря, анализ оружия или стратегий будущего представляет собой новый вид проблемы, по существу отличной от любой проблемы, рассматривавшейся анали- зом операций в период второй мировой войны или даже войны в Корее. Условия анализа систем и исследования 31
операций разные. Для анализа систем имеется больше времени, используются многочисленные вычислительные машины, существует значительное количество данных мир- ного времени, но фактически нет никакой необходимой информации об использовании систем оружия в боевой обстановке. Характер исследования также разный. Ста- вятся вопросы различных видов (включая вопрос: в чем заключается вопрос?), должно рассматриваться одновре- менно большое количество взаимозависимых факторов, не существует очевидных правил выбора одной операции по сравнению с другой и важнейшую часть любого иссле- дования составляют вопросы, связанные с установлением оценки и определением политики. Для более четкого понимания смысла нашего формаль- ного определения рассмотрим относительно узкую проб- лему, для решения которой, возможно, окажется полезным метод анализа систем: проблему выдачи рекомендации по выбору зенитной ракеты следующего поколения из нескольких возможных ракет. Как сделать лучший выбор? Инженеры обычно рассматривают данные военных летательных аппаратов с точки зрения таких качеств, как дальность действия, скорость, высота полета, скороподъем- ность, маневренность и точность попадания в цель. Иног- да говорят, что отличным аппаратом будет тот, в котором значения нескольких таких параметров работы аппарата будут по возможности более высокими. Но ясно, что это утверждение бессмысленно, так как такие качества не являются независимыми величинами X Рассмотрим, например, системы наведения и управления. Даже без специального «системного» рассмотрения может показаться очевидным, что если повысить точность попа- дания нашей ракеты, то будет сбито больше ракет или самолетов противника. Однако отсюда никак не следует, что самая эффективная общая система обороны обязательно будет такой, в которой используются самые меткие ракеты, или где имеется высший потенциал для уничтожения лета- тельных аппаратов противника. Любые числовые значения, которыми измеряется воз- можность поражения цели ракетами системы ПВО, должны зависеть по меньшей мере от четырех факторов: 1 В американской литературе имеются указания на существование методов, позволяющих оценивать эффективность образца в ком- плексе в зависимости от всех основных параметров. (Прим, ред.) 32
1) от количества пусковых позиций ракет, в пределах даль- ности которых должны летать вторгающиеся в обороняе- мую зону самолеты или ракеты противника; 2) от коли- чества ракет, которые можно запустить в течение то- го времени, когда противник будет находиться в преде- лах дальности действия ракет; 3) от вероятности успешного пуска ракеты и 4) от вероятности поражения цели ракетой. Повышение точности наведения ракеты, по-видимому, позволило бы увеличить вероятность пора- жения цели. Но общее улучшение возможности пора- жения целей наблюдалось бы только в том случае, если бы значение других факторов не понизилось существенно в результате тех изменений, которые необходимы для достижения такого улучшения точности наведения. Если для повышения точности наведения ракеты необ- ходимо, например, добавить дополнительное оборудование, то в результате увеличения веса ракеты может уменьшить- ся ее дальность действия или скорость. Это, в свою очередь, может привести к уменьшению количества ис- пользуемых в бою ракет. Усложнение системы наве- дения может повести к снижению надежности ракеты. Кроме того, увеличение стоимости ракет с повышенной точностью наведения может привести к использованию меньшего количества стартовых позиций и меньшего коли- чества ракет. Поэтому окончательный выбор проекта дол- жен проводиться на основе компромисса в отношении мно- гих переменных величин. Один рабочий параметр, напри- мер дальность действия или точность наведения, не может быть мерой внутренней ценности проекта ракеты. Анализирующий систему должен придерживаться систем- ного подхода, т. е. рассматривать проблему в целом. Чтобы дать разумную рекомендацию, он должен изучить не только рабочие параметры. Ему следует рассмот- реть факторы, влияющие на боевые действия и служ- бу тыла (мобильность, средства связи, запасы, обслужи- вание и ремонт техники, личный состав и его подго- товка). Прежде чем рекомендовать новый вид топлива для ракеты, которое позволит увеличить дальность ее действия, он должен изучить последствия этого решения для службы тыла. Топливо может оказаться настоль- ко токсичным, что потребует необычно сложного обору- дования для его доставки и хранения. В этом случае об- щие характеристики системы могут опять понизиться 3—884 33
йлй повысятся издержки на нее, несмотря на то увеличение дальности действия, которое при этом может быть достиг- нуто. В наше время — время существования оружия устрашения — необходимо учитывать также некоторые менее очевидные факторы (состояние готовности ракеты, ее уязвимость, помехоустойчивость ее систем), которые могут влиять на действенность фактора устрашения и само оружие, а также определять стоимость системы. Уверен- ность в том, что после нападения противника можно будет произвести пуск ракеты, может быть, имеет большее значе- ние для национальной безопасности, чем точность ее наве- дения. Таким образом, при рассмотрении даже такой довольно ограниченной проблемы, как выбор зенитной ракеты, необ- ходим системный подход. Несмотря на кажущуюся просто- ту проблемы, легких ее решений найти невозможно. Кон- текст любого решения, как мы уже показали, должен охватывать все, относящееся к каждому варианту системы. Простейшая категория анализа систем, проиллюстри- рованная на только что приведенном примере, связана с выбором из сходных по существу вариантов одного, необходимого для выполнения данной задачи. Следователь- но, возможные варианты систем ракет могут значительно отличаться друг от друга точностью поражения цели, дальностью действия, полезной нагрузкой и некоторыми другими характеристиками, такими, как состояние боевой готовности. Однако они, вероятно, будут сходны в тех основ- ных аспектах, где неопределенности являются самыми боль- шими, например в соотношении их характеристик в бое- вой обстановке и на испытательном полигоне, в реакции противника на их разработку и использование и в вопро- сах их материально-технического обеспечения. Но именно эти неопределенности, рассматриваемые вместе с более важным решением о приобретении оружия такого рода, фактически обеспечивают простоту анализа. Так как эти виды оружия по существу являются сходными средствами для выполнения одних и тех же задач и время их создания примерно совпадает, большая часть неопределенностей, вероятно, будет влиять на все проекты разработки оружия в одном направлении и приблизительно в одинаковой сте- пени. Следовательно, если и не удастся учесть должным образом такие неопределенности, это, вероятно, не поме- шает провести сравнение видов оружия. Кроме того, в ана- 34
лизе систем, где альтернативы являются относительно одинаковыми, довольно легко принять меры для уменьше- ния воздействия неопределенности на выбор между альтер- нативами. Приняв таким образом решение о том, что нам необходимо, можно перейти к следующему этапу анали- за. После того как принято решение о целях и определен способ измерения военной эффективности системы, анализ становится анализом эффективности, затрат. Такой ана- лиз обычно выступает в одной из двух эквивалентных форм. Для данного требуемого уровня военной эффективности можно попытаться определить, какой вариант или комби- нация вариантов связана с наименьшими затратами, или при определенном уровне расходов установить, какой вариант или их комбинация приведет к максимальной эффективности. Но в любом случае полный анализ потре- бовал бы проведения многочисленных частных исследова- ний, о которых мы уже упоминали. С другой стороны, более широкой проблемой анализа систем может быть проектирование всей системы ПВО Соединенных Штатов. Это было бы трудным делом, но не только из-за более широкого диапазона проблемы. Цен- ность системы ПВО определяется не только ее способностью предотвратить поражение в случае внезапного нападения противника, которое может явиться началом новой миро- вой войны. В мирное время система ПВО обеспечивает охрану границ и не допускает вторжения противника в воздушное пространство страны. Лучшей защитой было бы предотвращение войны и, если война наступит, недо- пущение военных действий на территории нашей страны. Однако осуществление любого из этих положений зависит, по меньшей мере, как от имеющейся наступательной бое- вой мощи вооруженных сил и проводимой национальной политики, так и от состояния ПВО (и может быть, в гораз- до большей степени). Поэтому даже проблема нахождения рабочей основы для соглашения о целях и критериях, вероятно, не будет легкой. Но если допустить, что критерии и цели установлены опытным путем, то останутся существенные практические трудности. Тут необходимо будет распределить ресурсы между вариантами подсистем, выполняющими дополнитель- ные, но по существу различные задачи, например между ра- диолокаторами и противоракетами. Но даже если мы будем з* 35
рассматривать оружие, по существу имеющее одни и те же цели (например, зенитные ракеты для ПВО отдельных объек- тов и зенитные ракеты, предназначенные для ПВО районов), и то возникнут новые трудности, обусловленные тем, что та- кие факторы, как время оповещения, необходимое для развер- тывания ракет, целесообразность их применения при раз- ной тактике противника и даже структура их обеспечения могут быть совершенно различными. Уровень знания в отно- шении различных систем также будет разным. Разумеется, при оценке требований к техническому обслуживанию или на- дежности самолетов можно использовать большой опыт прош- лого. По ракетам же такого опыта не накоплено. Еще более серьезным является влияние неопределенностей в отношении вариантов подсистем, которые способствуют уменьшению ущерба совсем другим образом, например таких подсистем, как укрытия и сигнальные ракеты. Далее, так как лучший способ предупредить нанесение ущерба заключается в том, чтобы не допустить войны, как мы уже об этом говорили выше, при проведении анализа прихо- дится учитывать, как любое сочетание оружия будет сказы- ваться на вероятности возникновения войны, а также на вероятности выживания, если война начнется. Ясно, что при анализе многочисленных элемен- тов этой более широкой проблемы, часть которых имеет огромнейшее значение, не приходится полагаться на количественные или точные критерии. К сожалению, эта си- туация, вероятно, носит перманентный характер. Сле- довательно, с этим обстоятельством по необходимости будет связано немало субъективных суждений, и это иногда может привести к полной несостоятельности анали- за систем как аналитического метода. Но несмотря на недо- статки, связанные с аналитическим подходом к рассмотре- нию современной войны (кстати, некоторые из них можно в конечном счете исправить), метод анализа систем в том виде, в каком он существует сегодня, может при умелом его использовании давать такие результаты, которые невоз- можны ни при одном другом методе. Если принять это мнение, а также учесть, что общая обстановка, которая привела к развитию анализа операций во время второй мировой войны, существует и сегодня в промышленности и в военном деле, то, по-видимому, будет полезно и необ- ходимо кое-что узнать о том, как применять этот метод на практике. 36
Существуют курсы и учебники для подготовки специа- листов в области исследования операций и проектирования систем1. В них в основном рассматриваются математиче- ский аппарат и методы решения проблем, записанные в виде математических символов. Но основные трудности в боль- шинстве случаев анализа систем связаны не со сложней- шими математическими методами, так как более простые и обычные математические методы являются достаточными для решения проблем в весьма многих случаях. Важно отметить, что действительные трудности при попытке проанализировать широкие проблемы, с которыми сталки- ваются военные органы и правительство в процессе приня- тия решений, возникают в ином плане. Они, скорее, относят- ся к постановке и выявлению сути проблемы, установлению правила выбора альтернатив и интерпретации результатов исследования, чем к использованию исследователем его средств и методов. При использовании математических методов или неумении их использовать возможны неожи- данные осложнения, но крупные и часто совершаемые ошибки в большинстве случаев имеют другие причины. Корпорация РЭНД проводила в течение ряда лет широ- кий анализ военных проблем. В этот период неодно- кратно высказывались пожелания, чтобы РЭНД разъяс- нила методы, применяемые ею в этих исследованиях. Нас это радовало, но нам было нелегко решить, как сделать так, чтобы не предлагать еще одного обсуждения матема7 тических методов в ответ на эти просьбы. Хотя мы узнали за время своей работы немало того, что могло бы принести пользу каждому, кто пытается применить анализ в процес- се принятия военных решений, однако мы не знаем, как представить в абстрактном виде сводку правил, которые при точном их соблюдении автоматически гарантировали бы плодотворный подход к решению таких широких и сложных проблем, с которыми сталкиваются военные, не говоря уже о деятелях делового мира и членах правительства. В свете этих трудностей не только в практике проведе- ния анализа, но и в понимании и применении его резуль- татов мы пришли к выводу о том, что серия неофициаль- ных лекций для военных и гражданских лиц, занятых оценкой и использованием аналитических исследований, могла бы в большей степени содействовать надлежащему См. список литературы в конце книги. 37
использованию анализа, чем любое более официальное мероприятие по их обучению применению установив- шихся методов. Так как основное внимание пришлось бы по необходимости уделить идеям и принципам, мы полага- ли, что при таком подходе можно почерпнуть сведения, которые нельзя найти в обычных учебниках по исследова- нию операций. Поэтому лекции адресовались, скорее, «потребителю» анализа систем, а не его «производителю». Это различие мы проводим потому, что оба они несут разную ответствен- ность перед своими организациями. Человек, ответствен- ный за принятие решений, основанных на анализе, дол- жен прислушиваться к мнению других лиц, не будучи в состоянии проверить источники происхождения этих идей. Таким образом, многие его решения основываются на его суждении о компетентности других лиц, а также зависят от степени понимания того, что они пытаются ему сообщить. Тем не менее гражданский или военный руководитель, который решается действовать только пото- му, что ученый или инженер заверяет его в успехе, идет на значительный риск. Он по меньшей мере должен задавать вопросы тем, кто дает ему информацию, и пытаться как-то убедиться в том, что представленные ему выводы либо согласуются со здравым смыслом, либо не согласу- ются. Предлагаемая читателю книга должна облегчить этот процесс. Она появилась в результате развития представле- ния о возможности оценки качества анализа систем и доста- точно уверенного использования его результатов без спе- циальной подготовки в области анализа систем. Командую- щий авиацией на поле боя может оценивать усилия, затра- ченные на планирование материально-технического обеспе- чения боевых действий, и полностью полагаться на это обеспечение, не прибегая к необходимости дублирования каждого этапа его планирования. Наша цель заключается в том, чтобы познакомить именно с этим видом оценки результатов анализа систем, и мы в этой книге очень мало говорим о таких узко специальных вопросах, как теория игр, линейное и динамическое программирование и метод Монте-Карло, которые являются обычными средствами иссле- дователя операций. Эти средства и методы рассматриваются в других работах. Мы же уделяли внимание почти исклю- чительно рассмотрению идей и принципов анализа систем. 38
Эти лекции, основанные на критическом подходе к ролй анализа систем, в некоторых деталях отличаются друг от друга, но их объединяет представление о том, что решение широких военных проблем требует интуиции, умения анали- зировать, делать выводы, а также то, что модели и резуль- таты вычислений сами по себе не могут давать решений.В лек- циях показано, как анализ может способствовать получению необходимых сведений, как он иногда может заменить опыт и, что важнее всего, как он может способствовать обострению интуиции. В целом, в работе сделана попытка показать, что системный, воспроизводимый анализ, разработанный для условий, позволяющих сочетать знания специалистов мно- гих областей науки и техники, может привести к результа- там, которые превосходят возможности любого отдельного специалиста. 2 АНАЛИЗ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ В ВОЕННО-ВОЗДУШНЫХ СИЛАХ Ч. Дж. Хитч Впервые формальные аналитические методы как сред- ство, обеспечивающее принятие военных решений, были широко применены во второй мировой войне группами экспертов, занимавшимися анализом операций. Но проводившиеся во время второй мировой вой- ны работы по своему характеру были очень ограничен- ными. Они делались с учетом применения военных операций в ближайшем будущем, в отношении того, как применять имеющееся вооружение и другую боевую техни- ку. Такой анализ не делался при принятии решений в отно- шении структуры сил или разработки боевой техники, влия- ние которых сказывается на вооруженных силах в более отдаленном будущем и которые требуют анализа будущего. Отчасти поэтому работы такого типа были простыми 39
в том смысле, что они учитывали только небольшое количе- ство взаимозависимых факторов. Анализирующий операцию, как правило, мог использовать какую-нибудь весьма оче- видную и прямую цель или критерий в качестве обоснова- ния для выбора одного из ее вариантов. Типичным примером проблемы по анализу операций во время второй мировой войны был выбор строя бомбарди- ровщиков при нанесении удара по целям в глубине Герма- нии. Эта проблема характеризовалась малым количеством переменных величин и очевидным критерием было сведение к минимуму потерь при достижении заданного разрушения или уничтожения цели. После войны РЭНД и другими организациями были сде- ланы попытки использовать аналитические методы как средство, обеспечивающее принятие военных решений по проблемам гораздо большей сложности. При описании этих сложных анализов появилась тенденция использовать тер- мин «анализ систем», однако четкой границы между этим термином и термином «анализ операций» нет. И анализ операций, и анализ систем являются попытками применить научные методы к важным проблемам принятия военных решений. Оба типа анализа имеют одни и те же существен- ные элементы: — цель или ряд целей; — альтернативные средства (или «системы»), с помощью которых можно достичь цели. (Этими средствами могут быть различные системы оружия или различные способы применения системы оружия); — «затраты», или ресурсы, необходимые при использо- вании каждой системы; — математическая или логическая модель или модели, т. е. ряд зависимостей между целями, альтернативными средствами их достижения, окружающей средой и ре- сурсами; — критерий выбора предпочтительной альтернативы. Критерий обычно устанавливает некоторое отношение между целями и затратами на их достижение, например достижение максимума целей при некоторых предположен- ных или заданных затратах. После окончания второй мировой войны произошли важные изменения в методике анализа операций и в его распространении. Мы сделаем краткий обзор методов ана- лиза для каждого рассматриваемого случая. 40
2.1. Использование анализа при подготовке решений по структуре сил и разработке вооружения Решения по структуре сил и разработке вооружения не обязательно связаны с применением аналитических методов, отличных от тех, которые применяются при реше- нии задач операций. Однако эти методы, вероятно, должны отличаться, так как такие проблемы связаны с войнами будущего, а когда мы всматриваемся в будущее, то это сопровождается тем, что в нашем анализе увеличивается количество переменных величин, умножается количество неопределенностей и становятся подходящими различные виды целей. Историческим фактом является то, что попытка применить анализ при решении проблем разработок воору- жения (корпорацией РЭНД и другими организациями) привела к существенным достижениям в использовании аналитических методов во всех этих областях. 2.2. Увеличение количества переменных величин Если мы вместо современных военно-воздушных сил будем рассматривать те, которые появятся через три-пять лет, то в этом случае нам придется учитывать гораздо большее количество различных переменных величин. Все виды величин, которые являются известными для ближай- шего будущего, с течением времени становятся переменны- ми величинами. Например, во время второй мировой войны при проведении анализа в отношении строя бомбарди- ровщиков было известно, что будут использоваться бомбар- дировщики типа В-17. Количество их было известно, цели были заданы, количество бомб известно, сведения об обо- роне противника известны и т. д. Для будущего эти сведе- ния не даются, они неизвестны. Эти данные становятся переменными величинами. Неко- торые переменные величины управляемы нами, некоторые управляемы противником, а некоторые не подвластны ника- кому контролю. Но тем не менее все они являются пере- менными величинами и все они взаимосвязаны. Для иллюстрации того, как при этом может увеличиться количество сравниваемых систем, рассмотрим относительно простой случай анализа проблемы разработки бомбардиров- щика, целью которого будет выбор лучшего варианта самоле- 41
та. Предположим, что мы безжалостно сократим количе- ство необходимых характеристик самолета до трех: ско- рость, дальность и высота полета. Что еще нам придется принять во внимание при оценке эффективности бомбарди- ровщиков будущего? По меньшей мере, следующее: строй, который они будут использовать, их траекторию полета до цели, обеспечение базами, характер цели, бомбы и противодействие противника. Такой перечень параметров не кажется большим (фактически их должно быть гораздо больше), но если мы ограничимся только десятью пара- метрами и допустим, что каждый параметр имеет только два варианта значений, то нам уже придется вычислить данные и сравнить их для 210 случаев (210 > 1000). Если допустить, что каждому параметру соответствуют четыре варианта значений, то у нас уже будет 410 случаев (410 > 1000000). Исходя из этих же допущений, можно сказать, что во время второй мировой войны при решении проблемы о строе бомбардировщиков все эти параметры были даны, за исключением строя и, возможно, траектории полета. Поэтому простой переход к будущему (вместо рассмотрения решений об операциях к рассмотрению решений о закупке и разработке боевой техники) может нас привести совсем к другому положению. Как поступить, когда мы сталкиваемся с необходимостью провести сравнение миллиона или миллиарда или 1033 случаев и сделать расчеты для них? Разумеется, мы разра- батываем более быстродействующие вычислителные маши- ны и приобретаем все больше опыта в использовании их, и- я не хочу преуменьшать значение этого прогресса. Но возможности современных быстродействующих вычисли- тельных машин не бесконечны, и при этом обычно возни- кают новые ограничения. Нам, например, приходится вво- дить в машину соответствующие данные и зависимости по всем этим рассматриваемым системам. Чем больше количество параметров, с которыми мы имеем дело, тем больше требует- ся времени и людей для этой работы, а время и люди являются ценными ресурсами, которых всегда не хватает. И тогда по той или иной практической причине следует большие сложные проблемы как-то упрощать. Нам прихо- дится упрощать практические проблемы, т. е. выбирать те переменные величины, которые особенно важны для принятия решения, над подготовкой которого мы работаем, 42
и опускать остальные. А это требует здравого суждения, так как равносильно принятию решения о том, что имеет важное значение и что неважно в структуре анализа. Многие примеры анализа систем оказываются непри - годными именно в этом отношении. Они или включают мас- су данных и требуют проведения многих вычислений, которые являются просто излишним грузом, или не учиты- вается действительно критический фактор, от которого зависит принятие хорошего решения. 2.3. Подробное рассмотрение неопределенностей Неопределенности также умножаются, когда мы смот- рим в будущее. А нам приходится это делать, так как анализ систем всегда имеет отношение не к прошлой вой- не, а к будущей. Нам необходимо различать несколько видов неопреде- ленностей. Первый вид — это неопределенность факторов, связан- ных с планированием (ожидаемые потери, средняя ошибка бомбометания и многие другие исходные данные в нашем анализе). Второй вид — неопределенность в отношении против- ника и его реакций. Третий вид — неопределенность в отношении вопросов стратегии. Произойдет ли война в период, охватываемый нашим анализом? Будет она всеобщей или локальной? Какие будут политические трудности? Кто будет нашим противником и кто будет нашим союзником? Можем ли мы положиться на Англию? на Югославию? на штат Мэн? При анализе, касающемся очень близкого будущего, стра- тегические неопределенности такого вида иногда незначи- тельны, например при решении типичной проблемы по анализу операций во время второй мировой войны. В более отдаленном будущем эти неопределенности могут стать доминирующими. При анализе структуры сил или проблем разработки боевой техники их нельзя игнорировать. Например, на структуру военно-воздушных сил может сильно повлиять наше мнение об относительной вероятности больших и малых войн. Кто нам может ска- зать об этом? Вы, может быть, скажете, что президент или комитет начальников штабов. Но правительство или коми- 43
Тег нйчйЛьйиКов штабов могут лишь повлййть на эт'у вероятность; вне их контроля на эту вероятность влияют и другие факторы, и анализ каким-то образом должен учитывать все эти возможности. Четвертый вид неопределенности, которая часто доми- нирует в проблемах, связанных с разработкой новой техни- ки,— это неопределенность в области техники. Например, до тех пор, пока водородная бомба не была испытана, существовала реальная неопределенность в отношении то- го, будет ли бомба действенным оружием и, если да, то ког- да. Это обстоятельство глубоко влияло на принятие всяких видов решений и на структуру анализа многих систем оружия. Техническая неопределенность всегда в какой-то степени существует при проведении исследований и раз- работок. Наконец, существует статистическая неопределен- ность, которая происходит от элемента случайности в реальном мире. Что мы делаем при анализе систем для того, чтобы учесть это обилие неопределенностей? Самый важный совет: не игнорируйте их. Основывать наше решение на каком-то одном ряде «лучших догадок» было бы гибельным делом. Предположим, что существует неопределенность в отноше- нии десяти факторов (например, можем ли мы рассчитывать на заокеанские базы и будут ли перехватчики противника эффективны на высотах около 18 км?), и мы делаем лучшее предположение по всем десяти факторам. Если вероят- ность реализации каждого из этих предположений состав- ляет 0,6, то вероятность их совместной реализации не превышает 0,005. Если бы мы ограничивались лучшими предположениями, мы бы в этом случае игнорировали резуль- таты с вероятностью появления 0,995. Проблема разбивается на две части: во-первых, как нам вычислить все «интересные» случайности,— это по суще- ству технический вопрос. И, во-вторых, что значительно труднее, когда мы вычислим их (мы почти всегда устанавли- ваем, что одна стратегия лучше в некоторых случаях, другая — в других случаях), как выбрать лучшую страте- гию? Какое решение можно порекомендовать? Предположим, мы установили, что система стратегиче- ских бомбардировок, опирающаяся на заокеанские базы, будет наиболее эффективна в 1960—1965 гг. Предположим далее, что мы рассматриваем как вполне вероятную, 44
но не как достоверную возможность, будто у нас будут в этот период времени заокеанские базы. Предположим, наконец, что если у нас не было бы этих баз, то система была бы очень плохой. Что нам делать в этом случае? В частности, мы можем вычислить и привести к макси- муму средний, или «предполагаемый», результат. Но мы все знаем недостатки этого метода. Он может привести к выбору безрассудной стратегии и к возможной катастро- фе. Вполне возможен выбор системы, которая не хороша в среднем случае, но удовлетворительна во всех интересую- щих нас случаях. Предполагаемые результаты во всяком случае игнорируют то обстоятельство, что мы имеем дело с противником, способным к разумному выбору стратегии. Теория игр предлагает, чтобы мы в этих условиях добивались «минимакса», т. е. выбрали систему, которая сводит к минимуму самое худшее, что может случиться с нами. Но это тоже не совсем удовлетворительное реше- ние. Во многих случаях этот метод не свободен от противо- положной ошибки. Он слишком консервативен, и при нем теряется возможность использовать ошибки противника или то, что нам известно о его склонностях. Таким образом, удовлетворительного общего решения этой проблемы просто не существует. Разные люди придер- живаются разных взглядов на риск как в отношении своей собственной жизни, так и при принятии решения за нацию. Одни играют смело, другие избегают риска. Что же остается делать человеку, занятому анализом систем? Он часто высчитывает предполагаемые результаты или минимаксное решение или и то и другое, но при интер- претировании итогов своей работы он сознает их минусы. Однако он не останавливается на этом. Имеются особые приемы в области анализа систем, используемые в тех случаях, когда неопределенности имеют огромную важ- ность. Приведем примеры: а) занимающийся анализом системы пытается изобрести новую систему, которая хороша или почти хороша при нали- чии заокеанских баз и в то же время достаточно хороша при отсутствии таких баз. Мы называем систему, которая является лучшей в любых условиях, «надежной» или «доминирующей». Редко можно найти истинно доминирую- щую’ систему, но иногда, если мы искусны, мы можем подойти к ней близко. Занимающийся анализом систем не ограничивается сравнением известных систем. Наиболь- 45
шая ценность анализа систем заключается часто в стимуле, который он дает для изобретения лучших систем; б) если не удается найти доминирующее решение, то приходится вычислять затраты, необходимые для того, чтобы застраховаться от грозящей катастрофы, может быть, как в приведенном выше примере с заокеанскими базами, путем создания военно-воздушных сил смешанного состава, которые будут иметь значительное количество самолетов сверхдальнего радиуса действия. Тогда военно-воздушные силы, принимая оперативное решение, будут, по крайней мере, знать, какова стоимость страховки; в) если готовится решение по разработке вооружения, то можно рекомендовать разработку таких самолетов и ракет, которые не будут зависеть полностью от наличия заокеанских баз. Обстановка может быть более ясной через несколько лет, когда придется принимать реше- ние о массовых закупках Мы можем разрабатывать боль- ше типов вооружения, чем приобретать их в боль- шом количестве, и, зная об относительно малой стоимости разработки, мы так и должны поступать. На этой стадии застраховаться дешевле. При проведении анализа необхо- димо остерегаться безоговорочного ответа па вопрос «или... или», когда лучшим ответом, может быть, является «оба». 2.4. Противник Главная трудность в решении военных проблем состоит в неизменном отказе противника от сотрудничества. Против- ник осложняет нам жизнь и затрудняет наш анализ. В ряде случаев учет действий противника является непременным условием для принятия правильного решения, например, в непрекращающемся соревновании между радиопротиво- действием и мерами борьбы с ним. Но поведение противни- ка может быть решающим фактором также и во многих менее очевидных примерах. Поэтому существует большой интерес к разработке моделей, которые учитывают и проти- водействие противника. Имеется два вида моделей: модели, рассматриваемые теорией игр, и игровые модели (т. е. военные игры). Теория игр—это такой раздел математики, который изу- чает конфликтные ситуации. К сожалению, эта теория все 46
еще не вышла из стадии своего младенческого возраста1. По- этому существует сильная тенденция к тому, чтобы вместо теории игр применять военные игры. Были разработаны игры, которые в отличие от традиционных военных игр позволяют проводить их многими способами, так что мож- но проверить ряд возможных стратегий в условиях противо- действия противника. Военные игры, как и теория игр, далеки от того, чтобы быть вполне удовлетворительным средством, но по другим причинам. Различные игроки игра- ют по-разному, причем некоторые, вероятно, играют слиш- ком хорошо, чтобы представлять национальные правитель- ства. Обычно невозможно проверить, какие факторы являются определяющими для результата игры. Поэтому результаты интерпретировать трудно. 2.5. Учет фактора времени Во многих военных проблемах решающее значение имеет последовательность событий. Например, должны ли мы приступить к созданию некоторой определенной противо- ракетной обороны теперь или ждать два года, пока не бу- дет разработана лучшая оборона? Для рассмотрения таких проблем нам необходимы «дина- мичные» модели, т. е. такие модели, параметры которых учитывают сроки. У нас есть такие модели, но полное введение времени в них не является ни легким, ни безвред- ным, потому что: — это усложняет вычисления из-за увеличения количе- ства параметров, так как в этом случае для каждого перио- да времени у нас их целый ряд. Поэтому если мы вводим время, то, может быть, нам надо отказаться от чего-нибудь другого; — усложняет выбор критерия. Решение А может быть лучше для 1960 г. и хуже для 1962 г.; решение Б — наобо- рот; — остро поднимает вопрос о нашей способности к прогно- зированию. Например, будет ли эта, гораздо лучшая, раке- та создана всего лишь через два года? 1 В советской литературе имеется много примеров успешного при- менения теории игр для количественного анализа разнообразных конфликтных ситуаций. (Прим, ред.). 47
2.6. Расширение критериев Выбор целей и критериев часто является центральной проблемой структуры анализа любых систем. Выполнения каких задач мы хотим в действительности добиться с помощью наших систем? Каким образом нам проверить другие системы, чтобы узнать, какая лучше всего отвечает нашим целям? Мы уже видели, что при решении типичной проблемы по анализу операций во время второй мировой войны из этих затруднений обычно можно было найти довольно простой и очевидный выход, так как многое было дано или неизмен- но. Так, в примере со строем бомбардировщиков мы можем выбирать между строем, который дает максимальное пора- жение цели при данных потерях в самолетах, и строем, который делает минимальными потери в самолетах при заданном разрушении цели. Эти критерии, хотя и выглядят разными, логически эквивалентны друг другу и поэтому дают один и тот же ответ. В противоположность этой проблеме рассмотрим проб- лему выбора бомбардировщиков и ракет для включения их в состав стратегической авиации США в середине 60-х годов. Какие при этом ставятся цели? Выполнения какой задачи мы хотим потребовать от стратегического авиацион- ного командования США? Конечно, быть средством устра- шения. Но какого вида-? Для предупреждения внезапного нападения на Соединенные Штаты или для предупрежде- ния агрессии на Среднем Востоке? Эти задачи могут весь- ма по-разному сказываться на составе военно-воздушных сил. Каким образом можно измерить степень устрашения? И будет ли устрашение единственной целью? Очевидно, нет. По возможности мы хотим также, чтобы стратегическое авиационное командование было средством укрепления наших союзов, чтобы оно не вызвало войны по ошибке и чтобы оно эффективно вело борьбу в случае неудачи политики устрашения. Но если мы стоим перед выбором, то нам необходимо иметь критерий или правило, с помощью которого мы по крайней мере сможем приблизительно измерить степень устрашения противника. Ответить на эти вопросы трудно. Но на них приходится отвечать и отвечать правильно, чтобы наш анализ систем чего-нибудь стоил. Вот еще один пункт, где здравое сужде- ние должно пронизывать анализ. Работа над анализом
систем с плохим критерием равносильна ответу на непра- вильно поставленный вопрос. Даже при самых совершен- ных методах анализа можно избрать критерий для выбора оптимальной структуры вооруженных сил или системы оружия для несправедливой и несвоевременно начатой войны (справедливости ради следует заметить, что ту же ошибку легко совершить и без анализа систем). В некоторых (фактически в большинстве) сложных слу- чаях поиски какой-то цели и единого критерия слишком трудны. Нам приходится подвергать ряду испытаний наши системы и продвигаться наощупь к лучшей или хорошей системе, руководствуясь главным образом здравым смыслом. Длинный перечень трудностей и ограничений позволя- ет с полным основанием поставить вопрос о целесообразно- сти анализа военных систем. Первое, что надо подчеркнуть при ответе на него, это то, что почти все эти трудности свойственны самой природе военных проблем. В анализе систем переменных много только потому, что в решении сложных военных проблем многие вещи действительно важны. Реальные проблемы связаны с неопределенностями, которые представляют загадочный противник и нечеткая постановка националь- ных целей. Нельзя возлагать вину за трудности на аналити- ческие методы. Прежде чем что-нибудь сказать вообще о полезности анализа систем, мы должны знать, что мы можем предло- жить взамен. Если мы определяем анализ систем в широком смысле, как включающий в себя разнообразные методы, упомянутые нами ранее, то какова альтернатива? Рас- смотрим ее в двух планах. Система или не система? Если сосредоточиться на вто- ром слове в выражении «анализ систем», то альтернативой системному подходу будет подход несистемный или стрем- ление рассматривать проблему как состоящую из несвязан- ных между собой частей. Это различие является вопросом широты контекста. В принципе можно пытаться получить по интуиции ответы в широком' или узком контексте или применить анализ в широком или узком контексте. Было бы неверно утверждать, что широкий контекст хорош, а узкий плох. Все зависит здесь от характера проб- лемы. Контекст систем может быть тоже широким, и в этом 4-884 49
случае приводит к расточительности. Если вы ученый, пытающийся разработать материалы, выдерживающие высо- кую температуру в ракетном двигателе, ваши шансы на успех будут ограничены той степенью, в какой вы посвя- щаете время и энергию рассмотрению относительной веро- ятности больших и малых войн. История свидетельствует, что прогресс в науке и технике почти всегда достигался в очень узком направлении учеными, которые сосредоточи- вали свое внимание на узких вопросах. Тем не менее имеются случаи, когда системный подход, систематическое рассмотрение вариантов в широком плане проливают свет на важные проблемы. Таким случаем являет- ся выбор системы авиабаз. Я приведу другой пример, кото- рый неожиданно возник несколько лет назад во время изу- чения проблем обороны корпорацией РЭНД. В то время в соответствии с доктриной боевого использования некото- рые истребители-перехватчики несли на себе такое оружие, которое по оценке командования ПВО обеспечивало вероятность поражения перехватчиком каждого второго бомбардировщика противника. Для большинства летных экипажей ВВС вероятность 0,5 представляется весьма внушительной по нормам второй мировой войны. Что мы обнаружили, когда изучали эту доктрину в контексте систем? По существу следующее: а) в отличие от обстановки во время второй мировой войны, когда удары с воздуха были непрерывными, на этот раз мы готовились к обороне против одного, в крайнем случае нескольких, массированных атомных ударов; б) общая стоимость закупки и содержания системы перехватчиков, обеспечивающей вывод самолетов в зону боя и пуск ракеты по бомбардировщику противника, была столь высокой, что даже самые большие расходы на оружие перехватчиков слабо сказывались на общей стоимости; в) увеличение численности оружия повысило бы вероят- ность поражения бомбардировщиков противника до 0,75 и незначительно ухудшило бы характеристики перехват- чиков; г) поэтому, очевидно, было неправильно экономить на оружии. Правильное решение заключалось в том, чтобы насыщать перехватчики таким количеством оружия, какое они смогут нести на себе. Таков был тогда важный результат рассмотрения проб- лемы систем в широком контексте. При этом фактически 50
не было необходимости й проведении сложных вычислений. Эта проблема стала очень простой, как только вы начали думать о ней должным образом. Анализ систем вынуж- дает самого исследователя и военных, в интересах которых он ведет анализ, рассматривать всю проблему в контексте систем. Анализ и интуиция. Теперь обратимся к первому сло- ву в выражении «анализ систем». Альтернативой анализа, как мне кажется, является интуиция. Главное, что я хотел бы подчеркнуть,— это то, что можно было бы назвать неизбежностью анализа. То, что мы называем интуицией, представляет собой разновидность логического анализа. Она использует в нашем сознании модели упрощенных понятийных копий действительности. И неудивительно, что при рассмотрении военных проблем, как и многих других, иногда полезно подкрепить наш слабый мозг некоторой помощью извне, использовать карандаш, лист бумаги, несколько уравнений, настольную вычислительную машину и в особых случаях сложную статистическую и математическую теорию или быстродей- ствующие машины. Но я не собираюсь отказываться от интуиции. Челове- ческий разум без помощи извне обладает весьма замечатель- ным искусством решения некоторых видов проблем. Напри- мер, благодаря интуиции была решена проблема комми- вояжера. Эта известная математическая проблема долго ставила в тупик математиков. В одном из ее вариантов ком- мивояжер, выезжающий из Вашингтона, должен посетить 48 главных городов штатов и вернуться в Вашингтон по кратчайшему пути. Оказывается, что число возможных маршрутов составляет 10е2. Несмотря на такое огромное количество вариантов, сотрудники РЭНД с помощью була- вок, куска веревки и своей интуиции открыли кратчайший1 маршрут. Человеческий ум обладает огромными достоинствами по сравнению с любой машиной, если их рассматривать как соперников или как взаимоисключающие факторы. По сравнению с машиной ум человека имеет емкую память, которая позволяет ему учиться на своем опыте. У него есть замечательное свойство выделять важные переменные 1 Это одна из задач, которая способствовала возникновению и раз- витию методов динамического программирования. (Прим, ред.)
и подавлять остальные. Именно по этим причинам люди превосходят машины в шахматной игре и в военных играх. При более внимательном рассмотрении становится яв- ным, что, во-первых, неправильно смотреть на интуицию и анализ, на ум и машины как на соперников или взаимо- исключающие факторы. При правильном использовании они дополняют друг друга. Мы уже видели, что каждый анализ систем пронизан интуицией и рассуждением. Любое решение, которое кажется основанным на интуиции, веро- ятно, принимается с помощью своего рода анализа. Во-вторых, хотя интуиция способна давать удивительные результаты, как свидетельствует решение задачи о комми- вояжере, она может также и не принести успеха. Не буду приводить примеров. У каждого читателя есть свои. В-третьих, недостатком интуиции является то, что без аналитической проверки вы, скорее всего, не знаете, насколько она справедлива. Например, интуиция была достаточно хороша для решения задачи о коммивояжере, но мы не знали об этом до тех пор, пока не решили задачу аналитическими методами. Военная авиатранспортная служба США также не знала о том, что ее распределение самолетов по маршрутам было оптимальным всего лишь в 5% случаев, пока нами не было найдено решение анали- тическим путем. И наконец, аналитические методы и вычислительные машины позволяют нам делать то, что сделать другим путем было бы невозможно. Может быть, по объему памяти эти средства не имеют преимуществ, но они обла- дают такими возможностями, каких нет у мозга человека, если ему на помощь не приходит техника. Очевидно, это справедливо в отношении быстродействующих вычислитель- ных машин. Но давайте посмотрим на пример другого рода — на проницательность, основанную на знании тео- рии. Возьмем вновь созданную теорию — теорию игр, над которой я иронизировал как над теорией очень ограничен- ного применения. В связи с проводимыми корпорацией РЭНД исследова- ниями проблем обороны нас долго интересовала задача оптимального распределения ограниченных средств ПВО по объектам неравной ценности. К сожалению, удовлетво- рительного общего правила мы не нашли, но теория игр дала нам ценные рекомендации и позволила понять суть проб- лем. 52
Вот примечательный пример. Предположим, что вы распределили свои средства обороны возможно лучшим образом, а затем получили дополнительные средства оборо- ны. Как вы их разместите? Так вот' моя интуиция (и большинства других людей) подсказывает, что их следует выделить в основном для защиты тех объектов (других городов, портов, авиацион- ных баз и объектов), для обороны которых ранее у вас не доставало средств. Теория игр доказывает, что такое решение неправиль- но. Дополнительные средства следует использовать для усиления существующей системы обороны, а не для ее расширения. Вообще, чем больше у вас средств, тем больше должна быть их концентрация. Узнав об этом парадоксе, вы начнете думать о нем и искать его разумное объяснение. Усиление вашей оборо- нительной мощи эквивалентно ослаблению наступатель- ной мощи противника. Но по мере ослабления его мощи он вынужден все больше и больше сосредоточивать силы против ваших самых важных объектов, чтобы добиться хоть чего-нибудь стоящего. Поэтому именно вокруг этих объектов вы должны концентрировать свои средства обо- роны. Одна интуиция не подсказала бы нам этого, во всяком случае ее определенно недостаточно, чтобы заставить вас действовать таким образом. 2.7. Заключение В заключение зададим вопрос: помогает ли анализ боль- ше при решении проблем в узком плане, как он обычно применялся учеными, или при решении проблем в широ- ком плане, что представляет собой особую область анали- за систем? Исходя из опыта работы, определенно следовало бы сказать, что полезность анализа проблем в широком плане относительно не доказана. Однако разрешите мне указать на причину, почему, когда мы рассматриваем широкие проблемы, полный анализ с использованием ясных моделей может быть особенно важным. Мы доверяем интуиции человека в той области, в кото- рой этого человека можно считать специалистом. Но при решении сложных проблем в отношении структуры сил 53
Или разработки боевой техники мы имеем дело с такой широкой областью, в которой нет истинных знатоков. Анализ систем требует, как правило, учета многообразных факторов в самых различных областях техники, военных операций, тылового обеспечения не только у нас, но и у противника, учета экономических, политических и стратеги- ческих факторов и сложных связей между ними. Ни один человек не может быть специалистом более чем в одном или двух разделах области, никто не может быть специалистом в области в целом и в ее взаимосвязях. Поэтому в этой итэшгро нельзя доверяться ничем не подкрепленной интуи- ции одного человека. На анализ систем следует смотреть не как на антитезу суждений, а как на рамки, которые позволяют исполь- зовать суждения экспертов по многочисленным разделам области, чтобы получить результаты, которые выходят за пределы любого отдельного суждения. В этом цель ана- лиза систем и его возможности. 3 ВЫБОР И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРАТЕГИЧЕСКИХ АВИАЦИОННЫХ БАЗ Пример из истории Э. Квейд 3.1. Введение Цель и методы анализа систем можно пояснить на при- мере из истории. Для этого мы выбрали весьма показатель- ный пример проведенного в действительности анализа, кото- рый оказал значительное влияние на политическую стра- тегию США. Эта работа по анализу систем была начата весной 1951 г. в рамках проекта РЭНД, называвшегося «Выбор и исполь- 54
зование стратегических авиационных баз». Работа по суще- ству была закончена через два года и краткий отчет сооб- щен стратегическому авиационному командованию и штабу военно-воздушных сил США в середине 1953 г. Руководи- телем проекта был А. Дж. Волыитеттер. Полный отчет1 опубликован в апреле 1954 г. Этот отчет, первоначально совершенно секретный, в настоящее время уже рассекречен военно-воздушными силами. Как сообщал журнал «Лайф», ВВС подсчитали, что этот анализ помог сэкономить США приблизительно мил- лиард долларов. Такое сообщение нуждается в двух заме- чаниях. Мы, научные работники, по своему характеру осторожнее журналистов в отношении вопросов причинно- сти, особенно в такой сложной организации, какой являют- ся военно-воздушные силы. Истинные причины явлений выявить очень трудно. Но ясно, что вскоре после того, как первые предварительные итоги работы были сообщены ВВС США, в практической деятельности ВВС наметились изменения, которые походили на внедрение рекомендаций, выработанных в результате проведенного исследования. Однако если причина здесь указана правильно, то сумма сэкономленных денег слишком скромная, так как в ней учтена только экономия от затрат на сооружение заокеан- ских баз и не учтена экономия, связанная с затратами на сооружение гораздо более крупных систем. Но важнее экономии денег было то, что эти изменения привели к еще большему усилению стратегических возможностей США. Изложение материала дается не в том плане, как это было сделано в отчете, представленном ВВС США в то вре- мя, и не так, как в письменном варианте этого доклада. Те отчеты были подготовлены для подкрепления выводов, а здесь мы хотим показать методы работы. Вместо того чтобы попытаться дать резюме полного отчета, мы намере- ны рассмотреть это исследование более пространно и указать на некоторые его характерные черты, а также дать примеры используемой в нем аргументации. Цель материала данной главы следующая: 1 A. J. Wohlstetter, F. S. Hoffman, R.J. Lutz and H. S. R о wen. Selection and Use of Strategic Air Bases, the RAND Corporation, R-266, April 1954. В данной главе приводят- ся иллюстрации и выдержки из текста этого отчета. 55
— показать, как была сформулирована проблема и как развертывались работы по анализу; — указать элементы анализа (альтернативы, цели, издер- жки, критерии, модель) и показать их взаимосвязь, чтобы читатель мог познакомиться с языком и структурой анали- за систем; — пояснить некоторые примеры компромисса с дей- ствительностью в серьезных вопросах, который необходим при построении модели сложного вида деятельности; — показать, как путем анализа случайности и чувстви- тельности к изменениям удалось преодолеть неопределен- ность. Другими словами, в этом материале даются конкретные примеры абстрактных идей, с которыми вас познакомили в предыдущей главе и которые будут рассмотрены в после- дующих главах. Между прочим, на этом примере можно увидеть также, на что именно уходят многие часы, которые обычно должны тратиться на исследование системы. Судя по нашему под- черкиванию в лекциях понятий и идей, можно вынести ложное впечатление о том, что если в начале работ должным образом оценить и принять во внимание неко- торые основные принципы, то остальное в исследовании придет само собой. Однако на практике все это много слож- нее и требует тонкого подхода. Прежде чем продвинуться в самом анализе, необходимо затратить немало труда на поиски фактов, характеризующих данную ситуацию. Так как в большинстве случаев анализ систем есть нечто большее, чем руководство к ясному мышлению, то необхо- димо добиться реалистического определения количественной стороны вопроса. Объем вычислений зависит от характера проблемы, но в большинстве случаев усилия, которые необходимо затратить на этот аспект анализа, и трудности, встречаемые при установлении фактов, требуют огромного количества человеко-часов. О том, какая работа необхо- дима для проведения крупного сложного исследования, говорят 426 страниц полного отчета о работе плюс много- численные ссылки на работы, подкрепляющие выводы отчета. Когда начиналось исследование, не прошло еще и пяти лет с момента организации стратегического авиационного командования США, и оно переживало трудности переход- ного периода и роста. Стратегическая бомбардировочная 5$
авиаций состояла из самолетов В-29, В-36 и В-50. Хотя прототип самолета В-47 тогда проходил летные испытания, бомбардировщики этого типа не могли поступить на воору- жение до 1953 г., а самолет В-52 все еще был в стадии проектирования. 3.2. Постановка задачи Работа по анализу была начата по просьбе ВВС США о том, чтобы РЭНД провела исследование проблемы выбора авиационных баз на других континентах. На сооружение авиационных баз конгресс США разрешил израсходовать в 1952 бюджетном году примерно 3,5 млрд, долл., около половины которых планировалось истратить на сооружение баз за океаном. Однако в скором времени предварительное исследование этого вопроса показало, что основная проблема заключалась не в том, как приобрести, построить и эксплуатировать авиационные базы на территории других стран, а в том, где и каким образом базировать стратегические военно- воздушные силы и как действовать этими силами во взаимо- действии с избранной системой баз. Стало ясно, что вопрос выбора баз может решающим образом повлиять на состав и ударную мощь стратегической авиации, а также на общую сумму затрат на нее. Таким образом, было неблагоразумно рассматривать вопрос о базах только в зависимости от эко- номии на их стоимости. Необходимо было учитывать, как сказывается решение о базах на общей стоимости всей стратегической авиации, как, например, оно скажется на затратах в связи с увеличением дальности действия бомбардировщиков, которые не могут достигать цели без дозаправки топливом, или на маршрутах, по которым должны летать самолеты над территорией противника, на потерях, которые они могут иметь от огня ПВО противника во время полета по этим маршрутам, а также на трудностях, которые могут возникнуть при восстановлении баз после нападения на них противника. На выбор баз оказывали также влияние типы и количе- ство самолетов, состоящих на вооружении стратегической авиации. Казалось невозможным, чтобы какое-либо иссле- дование могло серьезно повлияить на структуру страте- гической авиации, ибо она определяется в основном уров- 57
нём научно-исследовательских и опытно-конструкторский работ в области вооружения, международной обстановкой и позицией конгресса—т. е.величинами, обладающими боль- шой неопределенностью. Поэтому более полезной казалась субоптимизация проблемы, т. е. отработка рекомендаций по базированию авиационных частей, на создание которых можно было надеяться, а не отработка идеальной системы базирования для некой теоретически оптимальной авиации, на приобретение самолетов для которой было мало шансов. Поэтому для ограничения проблемы было решено исходить из структуры военно-воздушных сил, планируемой на период с 1956 по 1961 г. 3.3. Исходные положения Цель работ заключалась в том, чтобы найти решение, по возможности близкое к оптимальному, но если бы это оказалось слишком трудным, то показать, как можно добиться значительных усовершенствований в планируе- мой тогда системе. Одно из рабочих правил анализа систем состоит в том, что улучшение существующей системы всегда возможно. Предварительное рассмотрение показало, что и данный случай не представляет исключения. Было очевидно, что при данном сочетании типов баз и вооружения величина стоимости уничтожения определен- ного количества целей или при данном уровне затрат абсо- лютное количество целей, которые можно будет уничто- жить, будут существенно зависеть от выявления конкрет- ных целей и их живучести. Следовательно, 1) на протяжении всего исследования преследовалась цель установить явные различия в относи- тельной стоимости и эффективности альтернативных систем баз, и особенно такие различия, которые имеют шансы сохраняться, несмотря на любое вероятное разрешение этих неопределенностей; 2) при анализе относительных различий было решено искать, скорее, ответ не на вопрос, насколько одна система лучше другой, а на вопрос, какие системы имеют явное преимущество; 3) сравнения должны были делаться с учетом некоторых явных неопределенностей. Например, решено было: а) испы- тывать системы для широкого интервала оборонительных 58
и наступательных возможностей противника; б) рассматри- вать как одно исследование определение того, какие сис- темы меньше всего зависят от некоторого знания уровня возможностей противника \ в) проверять системы по кри- териям, отличным от тех, которые используются при оценке систем; г) проверять характеристики систем в разнообраз- ных условиях, в том числе при потере баз по политическим причинам. 3.4. Альтернативы Исходной точкой для анализа была система баз, преду- сматриваемая тогда для использования в 1956 г. В этой системе все средние бомбардировщики, составлявшие боль- шую часть ВВС США, и некоторые тяжелые бомбардиров- щики базировались в Соединенных Штатах в мирное время, но перебрасывались за океан и действовали оттуда во вре- мя войны. Другие тяжелые бомбардировщики оставались на базах в Соединенных Штатах после начала войны и использовали базы за океаном только для сосредоточения. Другие сравниваемые системы делились на четыре боль- шие группы (рис. 3.1): 1) бомбардировщики, базируемые на передовых заокеан- ских действующих авиабазах в военное время; 2) бомбардировщики, базируемые на промежуточных заокеанских действующих авиабазах в военное время; 3) базируемые в Соединенных Штатах межконтинен- тальные бомбардировщики, дозаправляемые топливом в воздухе; 4) базируемые в Соединенных Штатах межконтинен- тальные бомбардировщики, заправляемые на земле в райо- нах сосредоточения вне континентальной части США. Следует отметить некоторые особенности. Во-первых, все анализируемые системы, планируемые для использо- вания в период 1956—1961 гг. (не только системы по 1 Этот пункт отличается от предыдущего, относящегося к таким испытаниям, при которых потери США на земле и в воздухе изме- няются от низкого уровня к высокому в зависимости от разных предположений о возможностях противника, но при этом предпо- лагается, что эти возможности предсказываются правильно. Цель второго типа испытаний — исследовать последствия исполь- зования различных стратегических систем, исходя из одного уровня потерь, в то время как в действительности наблюдается другой уровень потерь. 59
использованию межконтинентальных бомбардировщиков с дозаправкой топливом в воздухе), предусматривали использование самолетов-заправщиков как в обычных условиях проведения операций, так и в непредвиденных обстоятельствах. (В большинстве случаев самолеты-заправ- щики базировались в одном районе с бомбардировщиками, но изучались и другие варианты.) Во-вторых, все системы, а не только системы использования межконтинентальных Передобая заокеанская оператиВ. база К" Континентальная часть США 16мирное Время) а----------А Промежуточная'-— заокеанская оперативная база Цель Цель Цель & /Ч_____________ Континентальная v Пункт дозаправки топ- частьСША1в мирное ливом в воздухе время и во время войны) Цель ------------- Наземная база дозаправки Рис. 3.1. Типы систем базирования. бомбардировщиков, предусматривали использование баз в континентальной части США в мирное время. В-третьих, все эти системы были смешанного типа, с использованием многих элементов. Система с вынесенными за океан базами напоминала систему, принятую ранее для стратегических ВВС и вклю- чавшую в себя: самолеты-заправщики, районы сосредо- точения и авиабазы как на территории США, так и за океаном. 3.5. Решающие факторы Приближенный анализ показал, что решение задачи размещения баз определялось: стоимостью увеличения радиуса действия бомбардировщика; схемой ПВО против- 60
ника; боевыми потерями бомбардировщиков; стоимостью тылового обеспечения, уязвимостью баз и вероятными поте- рями бомбардировщиков на земле. Стоимость системы, являющаяся функцией этих факторов, была названа стои- мостью места размещения, в отличие от стоимости соору- жения, зависящей от местных условий, например клима- тических. Под этим последним термином можно рассматри- вать изменения в издержках: 1) на проведение операций, обусловленных погодой; 2) на строительство, зависящее от климатических условий, характера местности, наличия местной строительной промышленности и местных строи- тельных материалов, а также наличия сооружений и обо- рудования базы; 3) на подвоз материальных средств в зави- симости от наличия местных конечно-разгрузочных пунк- тов, а также в зависимости от заготовки предметов снаб- жения из местных источников; 4) на оборону баз в зависи- мости от характера местности и от существования средств обороны, таких, как английские и американские системы ПВО. 3.6. План проведения анализа Хотя разница в затратах из-за влияния местных усло- вий могла быть существенной (при проведении данного исследования были тщательно изучены дополнительные издержки при базировании авиации в Арктике), она не под- давалась представлению в функциональной форме. Кроме того, четыре критических фактора размещения баз пред- ставляли дилемму. Соображения политики (как внутрен- ней, так и международной), службы тыла, а также уязви- мости баз требовали удаления наших баз от противника на предельное расстояние. Высокие издержки, связанные с увеличением дальности действия бомбардировщиков, и преимущества, которые могла дать траектория маневри- рующего полета для обеспечения живучести бомбардиров- щика, были доводами в пользу близкого базирования авиации по отношению к ее целям. По этим причинам исследование началось с попытки количественно проана- лизировать, до какой степени изменения в критических расстояниях места размещения баз влияли на стоимость систем и их эффективность в каждом из четырех вариантов систем базирования. Затем результаты этого анализа были применены к конкретной геометрии целей и районов запас- 61
них баз с учетом издержек, зависящих от местных условий. Хотя и признавалось, что пригодность базы должна быть связана с типом бомбардировщика, выполняющего данную задачу, однако из-за необходимости ограничения анализа никаких исследований в отношении выбора типов бом- бардировщиков не проводилось. Были приняты бомбарди- ровщики, планируемые на 1956 г. Исследовались системы баз и стратегия применения. Предварительное изучение показывало, что последний из приведенных ранее вариантов (действующие авиабазы на территории США для бомбардировочной авиации, уве- личение дальности действия которой обеспечивается путем дозаправки на базах вне континентальной части США) окажется предпочтительным. Поэтому в анализе при- менялся особый подход: при проведении сравнений предпринимались усилия, не позволявшие делать допу- щения или оценки, которые оказали бы «поддержку» этой конкретной системе. 3.7. Расстояние от базы до цели. Издержки, связанные с увеличением радиуса полета Расстояние от самых удаленных передовых баз вне метрополии до целей противника составляло от 550 до 2800 км. От важнейших, планируемых вне метрополии баз цели отстояли на различных расстояниях — от 1500 до 4800 км. Расстояния от баз в континентальной части США до целей, если следовать по маршрутам, вычислен- ным с учетом снижения наших потерь от средств обороны противника, составляли от 6000 км до значительно более 11000 км. Исследование началось с изучения ряда общих вопро- сов, касающихся зависимости стоимости приобретения и применения бомбардировочной авиации от носителя бомбы, радиуса действия бомбардировщика и от избранного метода увеличения радиуса действия. Было установлено, что затраты на приобретение и при- менение бомбардировщиков, достаточно больших для того, чтобы достичь целей без дозаправки горючим, увеличивались в ускоренном темпе при увеличении расстояний от базы до цели. Точная степень возрастания издержек зависит при любом данном уровне развития авиационной техники 62
от таких факторов, как тип двигательной установки, полез- ная нагрузка, крейсерская скорость и скорость полета над целью, высота полета самолета и т. д. Для турбо- реактивных двигателей она выше, чем для турбовинтовых, а также выше при более высоких скоростях и на крайних О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0000 Ьоевой радиус действия (в морских милях) Рис. 3.2. Влияние увеличения боевого радиуса действия авиации на рост издержек. а—современное тогда поколение самолетов—-дозвуковые турбореактивные; б — более позднее поколение — сверхзвуковые самолеты (радиус сверхзвуково- го полета 400 морских миль). (малых или больших) высотах. Чтобы обеспечить меж- континентальный радиус действия у бомбардировщика типа В-47, пришлось бы сделать его огромных размеров, дорогим и уязвимым. На рис. 3.2, иллюстрирующем это положение, стои- мость системы и радиус действия типов бомбардировщиков, приблизительно сходных с В-47 по характеристикам и вре- мени проектирования, представлены более мелкой штри- ховкой. Затраты средств на приобретение и применение бомбар- дировщиков в мирное время представляют собой затраты на обеспечение боевой готовности, в которых не учиты- ваются потери техники. Если мы примем во внимание потери бомбардировщиков от средств противовоздушной обороны отдельных объектов и районов противника, то боевой радиус действия, для которого проектировался бомбардировщик, также оказывает прямое влияние на рост 63
затрат. При увеличении расчётного боевого радиуса дей- ствия бомбардировщика увеличивается его вес и геометри- ческие размеры. В результате увеличиваются возможности его поражения противником х. Это повышение уязвимости приводит к увеличению стоимости, которая непосредствен- но зависит от увеличения веса самолета и радиуса его полета. Изучение следующего поколения самолетов с химическим топливом показало, что сильное влияние боевого радиуса действия на стоимость системы не является лишь времен- ным явлением. Может быть, для компенсации предполагае- мых усовершенствований в обороне противника следует стремиться к обеспечению полета самолетов со сверхзвуко- вой скоростью и на малых высотах. Обычное продвижение вперед в развитии авиационной техники позволило бы улучшить характеристики самолета данного веса и стои- мости; однако значение этих улучшений характеристик, в свою очередь, может быть сведено на нет увеличением требований к характеристикам самолета из-за улучшения возможностей обороны. Поэтому получающийся график 1 Это не означает, что тяжелые бомбардировщики должны обяза- тельно иметь большие боевые потери в сравнении со средними бомбардировщиками, а лишь характеризует влияние увеличения боевого радиуса действия на стоимость системы и на эффектив- ность прорыва обороны противника. В процессе исследования скорость, высота и полезная нагрузка бомбардировщиков рас- сматривались как постоянные величины. В полезную нагрузку включались мишени-ловушки и средства радиоразведки и радио- противодействия. Тяжелый бомбардировщик при той же дальности полета, что и средний бомбардировщик, мог бы воспользоваться при проникновении в оборону противника различными методами: а) он мог бы нести на себе большую полезную нагрузку из средств радиопротиводействия, б) мог бы использовать дополнительный объем топлива для изменения профиля полета, например путем полета на крайне малых или крайне больших высотах, в) мог бы развить большую скорость при прорыве обороны противника или г) мог бы выбрать более удобные пункты для прорыва зоны обо- роны противника. И действительно, немало исследований было посвящено тому, чтобы показать выгоды, которые можно было бы приобрести таким образом. Например, исследовали профиль полета бомбардировщика В-52А при допущении, что он дозаправ- ляется топливом в воздухе перед нанесением удара, и сравнивали его с профилем полета такого же бомбардировщика, дозаправляю- щегося после бомбометания на земле. Одной из поправок, намерен- но вводимых в пользу заправляемых в воздухе самолетов, было противоречащее действительности допущение, что они обладают такими же возможностями в выборе профиля полета, как и заправ- ляемые на земле самолеты. 64
зависимости затрат на самолеты от увеличения радиуса действия не показал бы никакого заметного улучшения. Иллюстрацией этого положения служит кривая для сверх- звуковых бомбардировщиков, показанная на рис. 3.2. В отличие от других факторов боевой радиус действия еще в течение некоторого времени будет, скорее, более кри- тическим, чем менее критическим. Изучение возможностей атомных бомбардировщиков и ракет класса «земля — земля» показало, что предпола- Боебой радиус действия (В морских милях) Рис. 3.3. Многоступенчатые системы, использующие самолеты В-47, и боевой радиус действия. 1 — при дозаправке В-4 7 в оптимальной зоне заправщиком КС-97; 2 — при до- заправке В-4 7 с помощью оптимально расположенных баз дозаправки; 3 — без дозаправки В-47. гаемое развитие этих областей техники, вероятно, не при- ведет к изменению положения и в следующем десятиле- тии х. В результате этого исследования был сделан вывод о том, что до 1961 г., а возможно, и после ни один бомбар- дировщик не будет в состоянии действовать в полном меж- континентальном радиусе без дозаправки. Дозаправка в воздухе позволяет обойтись без более крупных, более уязвимых и дорогостоящих бомбардиров- щиков. Однако влияние радиуса действия на вес системы или ее стоимость (как самолета-заправщика, так и бом- бардировщика) все же очень заметно. Стоимость системы возрастает ступенчато (рис. 3.3), соответственно пунктам, 1 Это утверждение оказывается несправедливым по отношению к межконтинентальным баллистическим ракетам и бомбардиров- щикам с атомными силовыми установками. (Прим, ред.) 5-884 65
Где необходимы дополнйтельные самолёты-заправщики. При все большем увеличении боевого радиуса действия приращения, получаемые от использования дополнитель- ных самолетов-заправщиков, становятся все меньшими, и если учитывать необходимость компенсации влияния неопределенностей, связанных с неоднократной дозаправ- кой, то кривая увеличения стоимости системы для данного приращения радиуса действия становится более крутой. Для системы бомбардировщика В-47, дозаправляемого самолетом-заправщиком, в радиусе действия 6500, 7700 и 9600 км эта стоимость соответственно будет в три, пять и в десять раз больше стоимости при радиусе действия 3200 км без дозаправки *. Одним из методов удаления действующих авиабаз (и, следовательно, находящихся на базах бомбардиров- щиков — самого уязвимого и самого ценного элемента системы) от ударных сил противника является увеличение радиуса действия бомбардировщика с помощью создания системы дозаправочных баз. Увеличение радиуса действия при этом достигается с меньшими затратами, чем при использовании самолетов-заправщиков. Если не считать затрат на средства обороны базы и устранение возможных повреждений, которые ей могут быть нанесены, то создание дозаправочной базы, оборудование и обеспечение ее сов- ременными взлетно-посадочными средствами и средствами скоростной заправки только на 15% повысит стоимость закупки и использования в течение трех лет авиакрыла самолетов В-47 в Соединенных Штатах. 1 В этих конкретных цифрах не учитываются дополнительные издержки, связанные с потерями или прекращением выполнения задачи бомбардировщиком или самолетом-заправщиком, которые рассматривались в то время, когда проводилось исследование, как вероятные при решении проблем встречи самолетов во время многократных дозаправок. Если такие потери должны быть, то это подкрепляет выбор вариантов, указанных в исследовании. Фактически при рассматриваемых в исследовании многократных дозаправках система дозаправки в воздухе подвергается более суровому испытанию, чем при последующем использовании в мир- ное время. Например, осуществляется не просто несколько доза- правок, но и дозаправки в воздухе после нанесения удара, когда встреча самолетов действительно является проблемой, а также многократные дозаправки реактивных самолетов с помощью винтовых самолетов-заправщиков, имеющих вдвое меньшую ско- рость в боевых условиях при почти одновременном с реактивными самолетами взлете по тревоге. 66
На рис. 3.3 показана зависимость увеличения стоимости бомбардировщика от удлинения радиуса действия с учетом затрат, необходимых для обеспечения максимального коли- чества самолето-вылетов. Когда затраты, связанные с уве- личением радиуса действия, очень велики (например, в системе заправляемых в воздухе бомбардировщиков В-47, базируемых на территории США), то доля затрат на закуп- ку и использование самолетов-заправщиков может быть сок- ращена путем уменьшения числа самолетов в боевой группе, хотя при этом возрастают потери самолетов от противодейст- вия средств ПВО района в расчете на каждую уничтожен- ную цель. Однако если мы будем рассматривать только стои- мость, то меньшее по количеству самолетов подразделение позволит сэкономить больше средств, чем было нанесено потерь, на самолетах-заправщиках в системе, которая предъявляет высокие требования к заправщикам. Были проведены сравнительные расчеты на модели1 систем с дозаправкой в полете и на земле. Критерием, используемым для сравнения, было минимальное при- ращение стоимости, необходимое для того, чтобы обеспе- чить заданными возможностями военно-воздушные силы и сохранить эти возможности в течение определенного периода. Возможности, период и тип кампании варьи- ровались. Было установлено, что задача уничтожения стратегиче- ских целей противника за летнюю кампанию значительно более трудная и в несколько раз дороже в денежном выра- жении и в отношении потерь экипажей самолетов, чем при проведении зимней кампании. В этом случае значительная часть систем целей пригодна для действий истребителей днем. Кроме того, время начала боевых действий вполне может зависеть от решения противника, и он получит относительное преимущество, избрав для этого лето. Стра- тегические цели в Соединенных Штатах расположены в южных широтах, что позволяет противнику совершать нападение ночью как летом, так и зимой. Ввиду того что решение о нанесении удара, очевидно, будет принято про- тивником, самое неблагоприятное время года для про- ведения кампании, с нашей точки зрения, возможно, также окажется самым вероятным временем года. Так как военно-воздушные силы должны находиться в готовности 1 Во многом сходна с моделью, приводимой в приложении Б. 5* 67
в любое время, важным было при подсчете основных рас- ходов исходить из самого худшего (с точки зрения про- тивника самого лучшего) возможного случая. Издержки, связанные с проведением летней кампании, с целью уничтожения 80% промышленного комплекса противника при использовании системы дозаправки само- 30 _____ За траты,связанные L । С увеличением радиуса действия Новая За Вычетом Новая За Вычетом уже имевшегося уже имевшегося ,оборудования _____________оборудования Система с дозаправкой Система с дозаправкой в воздухе на земле Рис. 3.4. Стоимость проведения межконтинентальной кампании самолетами В-47 при дозаправке в воздухе и при дозаправки на земле. летов в воздухе, оказались более чем в три раза превышаю- щими расходы при использовании наземной системы дозаправки самолетов (рис. 3.4). При подсчете этих расхо- дов принимались во внимание подробная география баз, легко опознаваемые точки дозаправки в воздухе, опре- деленные районы сосредоточения, пункты вхождения в зону обороны противника и траектории полета к целям. При проведении этих вычислений предполагалось, что районы обороны противника распределяются равномерно в зоне действия сети системы наведения их истребителей-пере- 68
хватчиков с земли, и траектории полета при нанесении удара относительно прямые для того, чтобы свести к мини- муму количество самолетов-заправщиков, приходящихся на один бомбардировщик в составе ударных сил. (Как будет показано далее, и их оборону, и нашу наступательную тактику можно решительно усовершенствовать, если допус- тить, что осуществлена перестройка, соответствующая нашей системе баз.) В сравниваемых системах бомбарди- ровщиков использовались идентичные самолеты и дей- ствующие авиабазы Соединенных Штатов, но радиус дей- ствия самолетов увеличивали в одном случае путем дозаправки в воздухе, а в другом — путем дозаправки самолетов на земле. В случае наземной системы дозаправки при нанесении каждого удара использовались все наличные бомбардировщики. В системе с дозаправкой в воздухе пре- следовалась задача воздерживаться от использования всех бомбардировщиков, что хотя и было менее дорогостоящим, но в то же время наносило некоторый ущерб гибкости в отношении частоты нанесения ударов и числа целей противника. Возможные потери бомбардировщиков в связи с проведением многократных дозаправок во внимание не принимались. Вычисления показали также, что: 1) затраты на увели- чение радиуса действия при системе с дозаправкой в воздухе были приблизительно в шесть раз больше, чем при системе с дозаправкой на земле; 2) ограничение затрат на увеличе- ние радиуса действия, даже на таком высоком уровне, какой существует в системе с дозаправкой в воздухе, заставляло идти на значительную жертву в виде допол- нительной потери бомбардировщиков (стоимостью в 30% стоимости бомбардировщиков, используемых в системе с дозаправкой на земле). Такая большая разница имела место, несмотря на то, что значительная часть элементов системы бомбардировщиков (бомбардировщики избранного типа и основные базы США), используемых для сравнения, представляла собой постоянные величины. Было запланировано десять авиационных крыльев истребителей-бомбардировщиков дальнего действия. Неза- висимо от того, применялись ли они в качестве бомбарди- ровщиков, истребителей сопровождения или мишеней- ловушек, их стратегическое использование представлялось практически обоснованным только при базировании в сис- 69
теме передовых основных баз или же при базировании в системе более удаленных основных баз с использованием наземных средств дозаправки за пределами метрополии. Преимущества наземной дозаправки по сравнению с доза- правкой в воздухе, если учитывать эти компоненты запла- нированного роста авиации, значительно бы возросли. Анализируя влияние увеличения радиуса полета до целей противника, мы установили желательность дей- ствия с баз, которые находятся как можно ближе к этим целям. Но тогда приходилось также учитывать влияние их удаленности от тыловых баз в Соединенных Штатах, а также близости к источнику ударных сил противника. Однако, хотя эти факторы диктовали проведение операций с баз на большом удалении от целей противника, анализ до сих пор предполагал, что особенно дорогостоящим делом является хранение топлива вдали от целей и тран- спортировка его по воздуху для подачи на бомбардировщик. Помимо разницы в издержках на проведение кампании, рассматриваемые системы отличались в отношении потерь экипажей, требований, связанных с расщепляющимися материалами, степени уничтожения цели, количества нано- симых ударов. Система с дозаправкой в воздухе характе- ризовалась более медленным темпом разрушения целей и необходимостью нанесения большего количества ударов. По этой причине общие потери в такой системе при полетах с возвращением на базу будут большими. И так как потери при системе с дозаправкой в воздухе превышали потери при системе с наземной дозаправкой, количество носителей бомб, как и самолетов сопровождения, сбитых во время полета к цели, будет также больше. Требования к расщеп- ляющимся материалам в точке сбрасывания бомбы были идентичными. Поэтому для проведения кампании в целом требовалось, если учитывать расщепляющийся материал на бомбардировщиках, сбиваемых истребителями про- тивника, больше расщепляющихся материалов в случае дозаправки бомбардировщиков в воздухе. Предположения, лежащие в основе предшествующих расчетов по проведению кампании, были благоприятными для наземной системы дозаправки в двух отношениях: 1) исключались издержки, связанные с повреждением баз и обеспечением их обороны; • 2) появилась возможность не учитывать издержки, связанные с уязвимостью системы баз для дозаправки. 7д
Ё дальнейших анализах кампаний предпринимались все попытки устранения этих допущений, так как на той ступени исследования имелись определенные данные, под- тверждающие, что системы с наземной дозаправкой лучше других систем. Другие же допущения обеспечивали преимущество системе с дозаправкой в воздухе. Например, при вычислении затрат не учитывалось влияние следующих факторов: 1) возможные потери самолетов или прекращение их полета из-за необходимости проведения встречи самолетов в воздухе для заправки топливом; 2) отсутствие гибкости в методе нанесения одинаковых ударов системой с дозаправкой в воздухе при отклонении от средних значений потерь или в случае непредвиденно больших различий в самих средних значениях потерь; 3) необходимость полета в боевом строю. На этом этапе исследования был проведен ряд испыта- ний на чувствительность. Испытания предусматривали, например, изучение влияния: 1) проведения повторных полетов к цели; 2) высокой нормы вероятности сохранения экипажей самолетов; 3) десятикратного изменения в пред- полагаемых потерях самолетов; 4) изменений в соотноше- нии потерь от средств ПВО отдельных объектов и районов обороны. По существу анализ фактора «база — цель» показал, что расходы в связи с увеличением радиуса действия воз- растали очень резко, если осуществление всех функций наземных баз отдалялось на предельные расстояния от целей; в противоположность этому они возрастали весьма умеренно, если на предельном удалении осуще- ствлялись лишь функции, связанные только с хранением и перекачиванием топлива. Было показано также, что при умеренном боевом радиусе действия (значительно меньшем межконтинентального боевого радиуса действия) издержки, связанные с дозаправкой в воздухе, были небольшими и их рост не был слишком резким при незна- чительном увеличении расстояния. Эти влияния отразились на расходах по проведению кампании. Кампании рассматривались В очень широком диапазоне изменений параметров, и эти изменения не ока- зывали влияния на результаты исследования. Однако до сих пор в исследовании не анализировались расходы на средства обороны, необходимые для осуществления 71
функции дозаправки топливом за пределами метрополии. В нем не рассматривались также расходы службы тыла и требования обороны при осуществлении всех функций действующих авиабаз в передовых районах или где-нибудь в промежуточном положении за пределами метрополии. До рассмотрения всех этих вопросов изучалась связь систем баз с выбором альтернативных траекторий полета через районы, обороняемые противником. 3.8. Расстояние от базы до пунктов входа в зону обороны противника. Стоимость преодоления обороны Исследование было посвящено изучению влияния места расположения базы на угол входа и длительность полета в зоне ПВО противника и на длительность светлого и тем- ного времени на траектории полета в зоне ПВО. Было показано, что соображения, обусловленные расположе- нием баз, влияли на выбор нашего маршрута к цели и на выбор противником системы развертывания средств обо- роны. Предварительное изучение показало, что расстояние, проходимое над средствами обороны противника, и, следо- вательно, количество бомбардировщиков, теряемых от огня истребителей противника, можно будет уменьшить, если следовать ломаным курсом полета, т. е. отклонить траек- торию полета от дуги большого круга, чтобы обойти районы сосредоточения средств обороны противника. Характерны три типа маршрутов полета в зоне ПВО противника: 1) относительно прямые маршруты с целью сведения к минимуму количества самолетов-заправщиков, необхо- димых для каждого бомбардировщика при нанесении удара; 2) маршруты, которые предусматривают минимальное проникновение в зону ПВО противника и тем самым умень- шение потерь от истребителей обороны районов против- ника; 3) маршруты, при которых используются выгоды полета в темноте для уменьшения потерь от истребителей. Предварительное исследование показало, что, хотя потери, наносимые истребителями, значительно сокраща- лись при проникновении бомбардировщиков в темноте, 72
маршруты, избираемые главным образом на основе этого критерия, не будут оптимальными. Поэтому в исследовании сравнивались системы, исполь- зующие маршруты минимального полета через зону ПВО противника, с системами, использующими прямые траек- тории полета, которые позволяют свести к минимуму коли- чество заправщиков на каждый вылет бомбардировщика. В обоих случаях предпринималось много усилий для использования маршрутов, позволяющих проводить полет в темноте. При выборе заправляемых в воздухе и базируе- мых в США самолетов В-47 для нанесения многократных ударов в летней кампании выявилось значительное пре- имущество использования маршрутов минимального про- никновения. Система, использующая для полета бом- бардировщиков траектории минимального проникновения, теряла меньше бомбардировщиков от огня истребителей обороны противника, тем самым позволяя уменьшить количество самолетов до величины, необходимой для обес- печения приемлемой вероятности сохранения экипажей. Наконец, хотя в этой системе на один бомбардировщик приходилось больше заправщиков, в целом она имела меньше заправщиков и позволяла в кампании даже умень- шить издержки, связанные с увеличением радиуса дей- ствия. После этого исследователи приступили к проведению анализа операций за противника, что является необходи- мым шагом в любом анализе, в котором учитываются воз- можные контрмеры со стороны противника. Анализ показал, что противник в свою очередь может усовершенствовать свою оборону, приведя ее в соответ- ствие с нашими наступательными возможностями. Было установлено, что переориентированная таким образом оборона противника обусловит более высокие потери любых систем бомбардировщиков. Более усовер- шенствованная оборона, специально учитывающая воз- можности каждой системы нашего базирования, может добиться еще большего успеха, особенно против сис- темы с относительно большой концентрацией самолетов на пути подхода к целям. Было найдено, что использование оптимальных маршру- тов и профилей полета требует расширения возможностей в отношении увеличения радиуса действия и обеспечивает дополнительные преимущества системам, которые могут 73
получить эти возможности при небольших затратах. Далее, периферийные системы базирования, в отличие от одно- сторонних систем, позволяют, по крайней мере, использо- вать слабые места противника, а в лучшем случае они заставляют противника рассредоточивать свои средства ПВО. Смысл проведенного до сих пор анализа можно изложить следующим образом. Во-первых, важно было выработать цельную систему для осуществления многостороннего нападения на систему целей противника. Поступая так, мы заставили бы его распылить свои средства обороны. Это не означает, что при нанесении каждого удара нам действительно необходимо использовать множество траек- торий проникновения с многих сторон. Заставив против- ника распылить свои средства обороны, мы могли бы сосредоточить свои усилия против какой-нибудь части системы целей на некотором небольшом количестве марш- рутов проникновения, чтобы использовать преимущества массированного нападения. Во-вторых, более низкое преимущество системы меж- континентальных бомбардировщиков с дозаправкой только в воздухе, выявленное при изучении влияния изменения радиуса действия на издержки и эффективность нападения, было еще больше подтверждено при рассмотрении недо- статка в гибкости, к которому приводит нападающего эта система. Система с дозаправкой только в воздухе по срав- нению с системой периферийных заморских баз менее свободна в своем выборе маршрутов, скорости и высоты для проникновения в пространство противника. Она позво- ляет провести соответствующее сосредоточение средств и сил со стороны обороняющегося. С другой стороны, исследователи, хотя и проанализировали критически боль- шие затраты на проведение операций без системы баз за пределами метрополии, но пока еще не рассмотрели до конца затраты на проведение операций, связанные со службой тыла, при наличии системы заморских баз. И еще важнее то, что исследователи не принимали пол- ностью во внимание издержки на оборону и предполагаемый ущерб, связанные с уязвимостью заокеанских баз, 74
3.9. Расстояние От базы Д6 континентальной части США. Издержки на проведение операций за пределами США Подробный анализ всех относящихся к этому вопросу факторов показал, что затраты на приобретение и содержа- ние в мирное время авиационного крыла бомбардировщи- ков в Соединенных Штатах должны быть увеличены более чем на 50%, чтобы покрыть затраты на проведение допол- нительных операций с основных баз за пределами метро- полии. Эти затраты были связаны с созданием дополни- тельных баз, обеспечением театра военных действий и воз- душными перевозками. Однако было найдено, что в мирное время разница между системами базирования на заокеан- ские базы с увеличением дальности снабжения возрастает не сильно. На издержки, связанные с перевозкой грузов и людей и пополнением запасов, увеличение расстояния оказывало лишь умеренное влияние, даже если оно уве- личивалось до 16 тыс. км. (С другой стороны, изменения местных условий в отличие от изменения места расположе- ния действительно влекли за собой значительные допол- нительные издержки, например на пополнение запасов в Арктике в мирное время.) Дополнительные затраты, связанные с пополнением запасов и нанесением ущерба системе снабжения в военное время, подробно не исследо- вались, за исключением случая с системой, использующей дозаправочные базы. Для дозаправочной базы было пока- зано, что заблаговременное накопление запаса топлива по умеренной цене освобождает базу от необходимости решать проблему, связанную с потерями наземного транс- порта в первые месяцы войны. Для освобождения заокеан- ской оперативной базы от необходимости решать такие проблемы пришлось бы закупить значительное количество транспортных самолетов. И хотя в любом случае при включении в систему бомбар- дировочной айиации размещаемого за океаном компонента требуются дополнительные затраты на содержание баз, воздушные перевозки, накопление запасов военных мате- риалов и т. д., было показано, что гораздо дешевле добав- лять дозаправочные базы, чем оперативные базы, даже если пренебрегать соображениями уязвимости. Анализ показал, что в отношении оборудования, воз- душных перевозок и накопления запасов система заокеан- ских дозаправочных баз значительно дешевле системы 75
оперативных баз, размещаемый за пределами метрополий. Дозаправочная база должна помимо заправки топливом выполнять и другие функции, например ремонт самолетов и техническое обслуживание, но цель их ограничена, она сводится только к тому, чтобы обеспечить вылет на цель возможно большего числа самолетов, а те, которые не смо- гут продолжать полета, направить домой. Было показано, что выбор между системой оперативных баз за пределами метрополии и межконтинентальной систе- мой с дозаправкой на земле оказывает заметное влияние на выбор места для заблаговременного накопления запа- сов. Поэтому, как показал анализ, этот выбор необходимо сделать задолго до начала какой-либо кампании. 3.10. Влияние расстояния от базы до границы противника на издержки, связанные с уязвимостью базы До сих пор исследователи рассматривали операции бомбардировщиков с баз в основном в связи с односторонней войной, в которой противник ограничивается оборонитель- ными действиями. Вне ограничений, обусловленных сред- ствами обороны, которые может использовать противник, исследователи имели право выбора комбинаций баз в зависимости главным образом от соображений аэроди- намики, тылового обеспечения, а также политики. Ко- личественной оценки затрат, связанных с наращиванием сил при угрозе нападения противника, не делалось. Этот вопрос был критическим, поскольку уничтожение наших ударных сил, понятно, имело первостепенную важ- ность, и весьма вероятным было, что противник будет иметь возможность нанести удар первым. Ущерб, который могли понести наши силы на земле, затраты на оборону баз и характер их обороны значительно различались в зависимости от систем баз. При некоторых средствах обороны могла сохраниться только малая часть наших бомбардировщиков, которая была бы в состоянии принять участие в ударах по противнику. Затем исследователи рассматривали виды обороны, которые будут экономически выгодными для альтернативных систем баз и самолетов, а также в связи с ущербом, кото- рый, как можно предполагать, будет им нанесен, несмотря 76
на эту оборону. В этом случае «показателем выживания» этих систем была стоимость систем в. расчете на бом- бардировщик, годный для использования после нападе- ния противника. Основные альтернативные системы ба- зирования рассматривались совместно с системами дозаправ- ки за пределами метрополии, рассчитанными на исключи- тельно малую уязвимость для нападения противника. Было показано, что уязвимость системы стратегических баз и меры, предпринимаемые для ее защиты, можно раз- бить для удобства проведений анализа на следующие пять категорий, соответствующих приблизительно следующим друг за другом по времени фазам нападения: 1) количество самолетов и запасы вооружения у про- тивника, его задачи по нанесению удара против стратеги- ческой авиации США, методы применения военно-воздуш- ных сил, обусловленные размерами и расположением системы целей, представленных стратегической авиацией США; 2) предполагаемая живучесть нападающих бомбарди- ровщиков до момента достижения рубежа бомбардировки; 3) ценность целей, определяемых с помощью моделей занятости баз, влияющей на выставление на открытом месте самолетов и других элементов систем во время напа- дения; 4) поражаемость элементов систем; 5) возможность восстановления сил после нападения и влияние ущерба на элементы систем после выполнения стратегических задач бомбардировки. Рассмотрение первых двух критических факторов (рас- стояние до цели и маршруты проникновения) показало преимущества базирования бомбардировщиков ближе к цели и ближе к удобным пунктам для проникновения в простран- ство, обороняемое противником. К сожалению, когда мы находимся близко от противника, очень велика не толь- ко наша мощь для нападения на противника, но также и его мощь для нападения на нас. Самым очевидным недо- статком системы базирования за пределами метрополии является ее повышенная уязвимость. Оперативные базы США. Было установлено, что самые важные и легко повреждаемые элементы стратегических сил, базируемых в континентальной части США, не очень уязвимы, если будет выполнен план эвакуации самолетов, личного состава и важнейших материалов стратегической 77
ййиации. Однако большое количество американских баз находилось слишком близко к периметру нашей сети радио- локаторов, запланированной на 1956 г., чтобы получить хотя бы близкое к надлежащему предупреждение о на- падении с воздуха. Более того, анализ показал, что в случае применения противником запускаемого с подводной лодки носителя ближнего действия с атомной бомбой, вероятно, никакое расширение сети радиолокаторов не обеспечит необходи- мого оповещения береговых баз. Вычисления показали, что нанесение противником одного массированного удара с больших высот по целям, в том числе по стратегической авиации, в условиях обороны 1956 г. может привести к потере от 75 до 85% средних бомбардировщиков. При надлежащем оповещении о нападении уровень потерь можно было бы уменьшить до 20% и менее. Эти данные получены, исходя из предположения, что противник выделяет 120 бомб для уничтожения стратегической авиации США. Значительно меньшее количество бомб у противника для этой цели могло бы также привести к высокому уровню поражения целей в США, если бы не было надлежащего оповещения о нападении. Помимо определения количества бомб исследователи рассматривали разные оценки коли- чества бомбардировщиков противника, предполагаемые срывы выполнения заданий самолетами и потери, которые могут причинить американские средства обороны. На рис. 3.5 показаны предполагаемые потери на земле страте- гической авиации на базах США в зависимости от коли- чества атомных бомб противника, предназначаемых для подавления стратегической авиации, и в зависимости от вероятности доставки бомб на эту цель. Вероятность доставки зависит от количества бомбардировщиков, выпол- няющих эту задачу, и эффективности действий наших истребителей, которая, в свою очередь, зависит от вероят- ности применения противником контрмер. Нижняя гра- ница заштрихованных участков на рис. 3.5 (а также на рис. 3.6) представляет собой вероятные значения количе- ства бомбардировщиков противника, которые должны выполнять эту задачу, и эффективности наших истребите- лей. Верхняя граница показывает результат, полученный при допущении более высокой наступательной мощи про- тивника и меньшей эффективности нашей собственной обороны. 78
Анализ сокращения потерь американских бомбарди- ровщиков при получении надлежащего предупреждения о нападении выявил выгоды эвакуации. Осуществление плана эвакуации стратегической авиации позволяло, кроме того, сохранить ремонтный комплект самолетных запасных частей и агрегатов, а также летно-технический состав. Операция по рассредоточению рассматривалась как альтер- натива эвакуации или как дополнительная оборона. Однако Рис. 3.5. Потери на запланированных стратегических базах, рас- положенных в континентальной части США в зависимости от коли- чества бомб, направляемых противником против них. 1 — з условиях отсутствия надлежащего предупреждения; 2 — в условиях надлежащего предупреждения о нападении. как замена эвакуации она оказалась неприемлемо чув- ствительной к количеству бомб противника, выделяемых против стратегической авиации. Как дополнение к эва- куации операция по рассредоточению вела к большим затратам, чем удавалось сэкономить на сохранении бом- бардировщиков (рис. 3.6). Представлялось, где только это было возможным, что меры (например, такие, как добавление радиолокаторов, сокращение времени, необходимого для эвакуации, перевод авиационных крыльев с периферии во внутренние районы), обеспечивающие надлежащее оповещение о нападении й облегчающие эвакуацию решающих элементов ударной силы, были более эффективными и менее дорогостоящими, 79
чем проведение сначала операций по рассредоточению как средства защиты оперативных баз. В частности, анализ кампании показал, что важно было улучшить план эвакуации стратегической авиации, пре- дусмотрев: 1) ускорение принятия решения об эвакуации стратеги- ческой авиации за счет автоматизации подачи команды об эвакуации после получения сигнала предупреждения о напа- дении, обрабатываемого в результате непрерывной статисти- Количестдо бомб по йОкилотонн, направленных против каждой заокеанской базы при одном ударе Рис. 3.6. Потери на запланированных заокеанских оперативных базах в зависимости от количества направляемых против них бомб (без эвакуации самолетов). ческой оценки данных о неизвестных самолетах, поступаю- щих от сети наших радиолокаторов. (Анализ показал, что уровень угрозы для начала действий по тревоге Стратегиче- ского авиационного командования может и должен быть меньше степени, необходимой командованию ПВО США для объявления своей общей воздушной тревоги, так как это затрагивает многие стороны гражданской деятель- ности; этот уровень может быть таким, чтобы Стратегиче- ское авиационное командование вводило в действие план эвакуации два-три раза в год); 2) отделение плана эвакуации от плана развертываний бомбардировщиков для нападения и предоставление боль- 80
шего приоритета весьма важной задаче сохранения удар- ных сил; 3) круглосуточное нахождение, по крайней мере вре- менно, минимума экипажей для эвакуации поблизости от самолетов на тех базах, которые не могут получить достаточно надежного предупреждения от радиолокатора, чтобы успеть собрать экипажи; 4) создание везде, где только возможно, резервных рулежных дорожек для сруливания или отвода не могущих взлететь самолетов за пределы базы. Помимо эвакуации рассматривались другие важней- шие меры для обороны баз в континентальной части США, характеристика которых будет дана ниже. Даже с учетом этих мероприятий вероятность эвакуации оставалась доста- точно высокой и меры по обеспечению безопасности бом- бардировщиков в ряде подразделений меньших, чем авиа- ционное крыло, требовали чрезмерных затрат. Однако рассредоточение бомбардировщиков считалось столь важ- ной задачей, что помимо рассредоточения на аэродромах предполагалось строительство резервных баз на терри- тории США на случай чрезвычайных обстоятельств и рас- средоточение самолетов в пределах аэродрома базирования. Базы за пределами метрополии. Эвакуация не пред- ставлялась практически осуществимой для большинства баз за пределами метрополии (передовых или промежуточ- ных) из-за очень малого времени предупреждения о напа- дении, а также из-за высокой способности противника к нанесению частых ударов и проведению ложных атак. (Недостаток времени на эвакуацию после предупреждения о нападении еще больше сказывался в случае угрозы удара ракетами, запускаемыми с подводных лодок.) Пять шестых проектируемых баз за пределами метрополии находилось на расстоянии не более ста миль от берега моря. Уязви- мость частей и подразделений, размещенных на таких базах, была бы очень высокой. Анализ последствий возможного удара противника атомными бомбами по всей системе основных баз при нали- чии проектируемых средств обороны ясно показал, что для уничтожения большинства сил, сохранившихся после нападения на Соединенные Штаты (см. рис. 3.6), необхо- димо всего лишь небольшое количество атомных бомб. (Хотя в качестве меры уязвимости берется предполагаемый процент уничтожения самолетов, боевая эффективность 6—884 31
ударных сил должна быть еще ниже из-за потерь в личном составе, в запасе бомб, в оборудовании баз, в запасах топлива, материальных средств и т. д.) Огромные разру- шения, предполагаемые при довольно умеренном расходе противником бомб, являлись следствием: 1) концентрации наших стратегических сил на относительно малом коли- честве баз (разумное распределение предполагаемых сил противника обеспечивало нападение очень крупными ата- кующими элементами на каждую базу), 2) недостаточного охвата радиолокационными средствами и недостаточной эффективности средств ПВО, особенно на малых высотах (носители бомб имели очень высокую вероятность дости- жения рубежа бомбометания) и 3) высокой физической уязвимости компонентов системы, которые могли нахо- диться на земле на базах за пределами метрополии в момент нападения (вероятность их уничтожения в случае сброса бомб была очень высокой). Было установлено, что после начала войны начальная уязвимость авиационных крыльев, размещенных на базах за пределами метрополии, решающим образом зависит от длительности пребывания самолетов на базах до нане- сения первого удара США. Можно предпринять меры по сокращению этого времени, но даже и после нашего первого удара самолеты В-47 на базах за пределами метрополии подвергнутся неоднократным ударам само- летами противника, несущими фугасные и атомные бомбы. Анализ показал, что части и подразделения, заменяемые за пределами метрополии в момент начала боевых дей- ствий, вероятно, должны понести огромный урон сразу. Анализ показал также, что можно уменьшить высокую уязвимость, которую имели авиабазы, расположенные за пределами метрополии, даже при очень небольшом количестве средств нападения противника. Выделяя за счет сокращения ассигнований на приобретение бомбардиров- щиков больше средств для системы активной и пассивной обороны, мы могли бы увеличить общее число бомбарди- ровщиков, сохраняемых в любых условиях, за исключением условий, характеризуемых весьма высокой интенсивностью бомбовых ударов. При проведении последнего сравнения рассматрива- лась усовершенствованная система оперативных баз за пределами метрополии. Были рассмотрены три класса мер пассивной обороны, описанных ниже. К этим мерам отно-
бились увеличение количества йаз, передислокация баз и изменения внутри баз (рассредоточение обеспечивающих средств, увеличение их защищенности.) Первые два из этих мероприятий потребовали бы коренного изменения системы баз в целом. При этом указывалось, что одно из них, а именно передислокация баз, могло повлиять на возмож- ности оповещения, а также на вероятные размеры напа- дающих сил противника. Второе повело бы к увеличению t > Й о 800 ш - ___Бомбардировщики, сохранившиеся после нанесения удара 30 бомба ми 1—1 Закупленные бомбардировщики HI'“ - с $g Эвакуация Два Одно Одна кры/ia крыло эскадрилья. Без эвакуации Плотность сосредоточения самолетов на базе Два Одно Одна крыла крыло эскадрилья Рис. 3.7. Эвакуация и рассредоточение. количества бомб противника, необходимых для нападения. Третье вынудило бы его изменить если не количество, то мощность бомб. Пассивная оборона. Увеличение количества оператив- ных баз. Так как за пределами метрополии эвакуация обычно практически неосуществима, следовало рассмотреть возможность дробления баз. Защита бомбардировщиков таким путем потребовала бы создания многих оперативных баз. На рис. 3.7 показаны возможности сокращения потерь самолетов на земле от одного удара противника при трех степенях рассредоточения оперативной базы, если вели- чина затрат на дополнительные объекты, оборудование баз и личный состав остаются постоянными. На большом участке значений возможного количества бомб противника, 6* 83
которые могут быть направлены против наших стратегичё- ских сил, имелся бы чистый выигрыш в количестве само- летов, сохраняющихся после боя, даже если дополнитель- ные расходы на создание отдельных баз приведут к при- обретению меньшего количества самолетов. Однако при рассмотрении этого проекта исследователи не могли иметь надежной информации о том, какими будут возможности противника в 1956 г. Было отмечено, что если количество /рыла крыло эскадрилья, крыла крыло эскадрилья При эвакуации Вез эвакуации Рис. 3.8. Влияние увеличения количества бомб при эвакуации и рассредоточении самолетов. имеющихся и выделенных для этой задачи бомб больше, чем предполагалось, то операция по рассредоточению обеспечит оборону в очень малой степени (см. рис. 3.8). Мы не могли надеяться на этот метод обороны. Пассивная оборона. Передислокация оперативных баз. Передислокация баз отстаивалась как мера, которая может противодействовать некоторым угрозам для оперативных баз, расположенных в континентальной части США. В при- менении к базам за пределами метрополии эта мера при- вела бы к появлению системы промежуточных оператив- ных баз, упоминаемых ранее. Она фактически уменьшила бы количество самолето-вылетов, которые противник мог бы организовать при определенных ударных силах. 84
Это было бы большим йлюсом при нанесении удара фугасными бомбами, но мало что дало бы при атомном ударе. Для уничтожения открытых целей, таких, как бомбардировщики, захваченных врасплох на земле, нет необходимости в повторных самолето-вылетах с атомным оружием. Так как системы промежуточных баз не нахо- дились в глубине зоны действия радиолокационной сети США, подкрепленной самолетами-истребителями, эвакуа- ция как средство обороны будет для них невозможна. Поэтому они будут не менее или немногим менее уязвимы при атомном нападении, чем системы передовых оперативных баз, расположенных за пределами метрополии. Пассивная оборона. Изменения внутри базы. Ни одна существующая стратегическая база специально не проекти- ровалась так, чтобы снизить ущерб в случае атомного удара. Анализ показал, что атомная бомба среднего калибра (40 кт), сброшенная с учетом вероятной круговой ошибки, равной 1200 м, приведет к разрушению и серьезному повреждению от 80 до 100% всех самолетов, сооружений, запасов, а также к аналогичным потерям среди личного состава на базах в континентальной части США и на боль- шинстве баз за пределами метрополии. Ущерб, наносимый многим элементам баз, можно уменьшить путем местного рассредоточения и использования укрытий, предохраняю- щих от взрыва. Рассредоточение самолетов по периметру наших баз уменьшило бы предполагаемые потери самолетов почти в два раза в случае нанесения удара одной бомбой в 100 кт. Далее в анализе показывается, что некоторые из перечисленных оборонительных мер были относительно недорогими и, по крайней мере, обеспечили бы защиту в условиях использования бомб среднего калибра. Однако их эффективность зависела от ограничений в количестве используемых бомб. Исследователи нашли, что такие мето- ды окажутся неподходящими для обеспечения защиты наших бомбардировщиков при сбрасывании бомб с атомным зарядом большой мощности при нормальной точности. С другой стороны, было показано, что они играют важную роль в защите наиболее важных объектов и оборонитель- ного вооружения базы. Усиление защиты важнейших соору- жений и оборудования против возможного нападения с целью вывода из строя базы, как показал анализ кампании, было бы полезным даже при наличии у противника больших запасов термоядерного оружия. 85
Активная оборона. Исследования показали, что эффек- тивность планируемых активных оборонительных действий можно несколько повысить путем расширения зоны радиоло- кационного наблюдения, особенно на малых высотах. Зона наблюдения над океаном была неудовлетворительной и боль- шинство проектируемых передовых оперативных баз нахо- дилось в пределах стомильной зоны от берега моря, что делало особенно неэффективной ПВО районов. Добавление оборонительного оружия такого типа, который тогда пла- нировался, для достижения более высокого уровня оборо- ны стоило примерно столько, сколько нужно было затратить на защиту личного состава и сооружений на земле. Потери на земле можно было бы значительно сократить, используя более совершенные средства ПВО. Однако анализ показал, что во всех случаях эффективность активной обо- роны заокеанских баз решающим образом зависела от харак- теристик и количества носителей, тактики и мер противо- действия, применяемых противником. Ввиду неопределен- ностей в отношении эффективности различных мер активной обороны представлялось очень рискованным защищать базы в основном активными средствами. Планы восстановления объектов, подвергшихся нападе- нию. Еще один раздел исследования был посвящен пробле- ме восстановления объектов, подвергшихся нападению. Было показано, что выполнение планов мероприятий по вос- становлению объектов, подвергшихся нападению, позволяет в значительной степени уменьшить влияние нанесенного физического ущерба базе на ее эффективность. В слу- чае нанесения удара атомной бомбой по базе, возмож- но, придется у большого количества самолетов заменить те детали и части, которые, вероятно, будут повреждены взрывной волной (плоскости управления, люки бомбовых отсеков, наружные пластмассовые покрытия). Так как обыч- но эти части не заменялись в большом количестве, больших их запасов на базах не создавалось. Однако создание таких запасов не потребовало бы больших затрат, а отсутствие их могло бы на недели и, может быть, на месяцы обречь самолеты на бездействие. Помимо мер по дезактивации важными мерами, необхо- димыми для решения проблемы, связанной с выпадением на аэродромах базирования радиоактивных осадков, как показало исследование, являются: 1) эвакуация на запас- ные базы и перерыв в эксплуатации пораженных баз (вслед- 86
ствие быстрого радиоактивного распада такой перерыв может быть невелик при условии кратковременного воздей- ствия радиоактивных материалов) и 2) сокращение времени пребывания людей и техники в зараженной зоне за счет перебазирования на запасные площадки и использования основного аэродрома только при крайней необходимости. Были рассмотрены и найдены полезными другие меры, в том числе дублирование важного обрудования и сооруже- ний баз, подготовка и обучение бригад для ремонта повреж- дений и создание условий для неотложного строительства с целью замены разрушенных объектов. Было установлено, что сочетание мер активной и пас- сивной обороны лучше любой одной оборонительной меры для обороны системы оперативных баз за пределами метро- полии. Факторами, ограничивающими выбор имеющихся возможностей, являлись обслуживание баз и приобретение участков земли под базы. Сравнение ранее запланированной системы с системой заокеанских оперативных баз, модифи- цированной для уменьшения уязвимости, показало, что количество бомбардировщиков, могущих быть использован- ными для ведения боя, возрастает при выделении добавоч- ных средств (при постоянном уровне расходов) на осущест- вление дополнительных мероприятий активной и пассивной обороны, включая местное рассредоточение и защиту от ударной волны, усиление средств перехвата и непосредствен- ной ПВО отдельных районов и расширение зоны действия наземных и бортовых радиолокационных средств дальнего обнаружения (рис. 3.9). Хотя было установлено, что затра- ты на каждый приобретаемый бомбардировщик увеличи- ваются на 30%, издержки на каждый бомбардировщик, сохраняемый для ведения боевых действий (вместе со средст- вами обеспечения), уменьшались на 35%. Это сочетание оборонительных мер не рассматривалось как оптимальное, так как имелось огромное разнообразие более выгодных мер для различных районов базирования за пределами метрополии. Предпочтительные оборонительные меры. Первоначаль- но казалось, что уязвимость соединений Стратегического авиационного командования США, размещенных на базах в пределах метрополии, до переброски их на базы за преде- лами метрополии будет невелика, ибо они могут быть забла- говременно предупреждены о нападении противника. Хотя для многих частей такое предупреждение не планировалось, £7
его можно было легко обеспечить с помощью предложенных мер. Затраты на их осуществление были бы невелики по сравнению с предотвращенным ущербом. Анализ кампаний показал, что уязвимость заокеанских оперативных баз, вероятно, будет весьма высокой. Можно было понизить эту уязвимость, применяя меры, описанные выше, однако успех таких оборонительных мер решающим образом зависел от возможностей противника. Можно было также понизить уязвимость, применяя отличную коренным Ci 800 - ООО _ бомбардировщики, сохраняющиеся после удара 60 бомбами по 100 кТ — закупленные бомбардировщики Система, планировавшаяся прежде Модифици- рованная система 5* < 1600 S ч h о Рис. 3.9. Влияние усиления средств обороны заокеанских баз на снижение потерь основных систем (при неизменных затратах). образом систему стратегических баз, в которой используют- ся оперативные базы в США совместно с дозаправочными базами, расположенными за пределами метрополии. Как и меры по эвакуации в Соединенных Штатах, эта система наземной дозаправки за пределами США сделала бы неверо- ятным захват врасплох наших бомбардировщиков на земле. Было установлено, что на вероятность успеха в случае применения мер, которые уменьшали бы возможности наше- го нахождения на базах в момент, когда бомбардировщики противника достигли бы рубежа сбрасывания бомб, срав- нительно мало влиял широкий диапазон изменения возмож- ностей противника. Оборона дозаправочных баз, расположенных за преде- лами метрополии. Затем была изучена стратегическая систе- 88
ма, в которой единственным элементом, расположенным за пределами метрополии, являлись дозаправочные базы. Предполагалось, что система дозаправочных баз охватывает все базы, планируемые в то время для использования в качестве дозаправочных и оперативных баз. Подробное рассмотрение заокеанских дозаправочных баз показало, что экономически выгодно оборону осуществлять, если: 1) иметь гораздо больше баз, чем это требовалось для обеспечения полетов; 2) уменьшить период пребывания самолетов на базах (до 2—3 часов для баз, находящихся поблизости от территории противника, для более удален- ных баз периоды безопасного пребывания были более продол- жительными); 3) снизить физическую уязвимость путем рас- средоточения, дублирования и обеспечения защиты от воз- действия ударной волны минимума необходимых сооруже- ний и оборудования; 4) обеспечить активную оборону, даже если базы не заняты (10 крыльев перехватчиков и 35 диви- зионов зенитных ракет), а когда некоторые базы заняты самолетами, сосредоточить истребители (и дополнительно 10 крыльев истребителей сопровождения) в месте нахож- дения самолетов; 5) создать службу ремонта и восстановле- ния поврежденных объектов. Большое количество таких баз, хорошая защищенность немногих стационарных соору- жений и сила активной обороны сделали бы эти базы невы- годными целями (даже если предположить наличие у про- тивника большого запаса атомных бомб и многих дальних бомбардировщиков), когда на них нет бомбардировщиков. Рис. 3.10 (где для одного варианта действий противника показан процент возможных потерь всей бомбардировочной авиации в случае использования системы дозаправочных баз в различное время в течение первого месяца после начала боевых действий) иллюстрирует одну из самых важ- ных особенностей системы обороны с использованием доза- правочных баз. Даже если нападение совпадет с моментом максимального сосредоточения, риску уничтожения подверг- нется только совсем небольшой процент наших самолетов; при некоторых вариантах нападения этот процент будет сопоставим с процентом неэвакуируемых самолетов на наших внутренних базах США, получивших надлежащее предупреждение о нападении. Более того, даже допустив возможность получения противником обширной разведы- вательной информации, мы могли бы путем обманных опе- раций, случайной стратегии и других подобных действий 89
значительно снизить вероятность Нападения в период мак- симального сосредоточения самолетов. Ложные действия, дополненные установкой таких устройств, как макеты само- летов В-47, на базах дозаправки и при наличии активной обороны могли бы привести к большому расходу противни- ком бомб и бомбардировщиков. Базируемая на территории США бомбардировочная авиа- ция, действующая при поддержке системы дозаправочных баз за пределами метрополии, обороняемой таким образом, <5> 11 $.£7/70 ':20 15 10 5 О ’’до нане- сения, удара*" После нанесе ния удара 75 80 85 90 95 100 105 начала боевых действий время после начала боевых действий час > Рис. 3.10. Занятость дозаправочной базы, понесла бы чрезвычайно малые потери на земле по сравне- нию с авиацией, базируемой за пределами метрополии. Намечаемая система оперативных и дозаправочных баз потре- бовала бы только небольшого расширения и модификации для приспособления ее к такой роли. Как в тактическом, так и в политическом отношении создание системы хорошо защищенных дозаправочных баз за пределами метрополии осуществимо. Более того, дозаправочные базы (как и опера- тивные базы на территории США, но не оперативные базы, расположенные за пределами метрополии) не привели бы к резкому увеличению уязвимости даже при очень боль- шом увеличении количества бомб и носителей, предназна-
чаемых противником для нападения на стратегическую авиацию США. Выводы по разделу обороны баз и предполагаемому ущербу. В исследовании были сделаны следующие выводы: 1. Неизмененная система оперативных баз, расположен- ных за пределами метрополии, стала бы чрезвычайно уязви- мой в расчетный период. 2. Хотя стратегическую авиацию США нельзя было бы сделать неуязвимой, ее уязвимость можно было бы пони- зить путем применения разнообразных мер, затраты на которые были бы меньшими по сравнению с приносимыми ими выгодами. Для обороны стратегической авиации одной меры недостаточно, для этого необходимо их сочетание. 3. Лучшие из сочетаний таких мер должны были бы включать в качестве основного условия отсутствие важ- нейших уязвимых элементов в момент сбрасывания бомб над базой. Это означает применение мер, обеспечивающих эвакуацию с баз, расположенных в США, и мер по сокра- щению времени пребывания на базах, расположенных за пределами метрополии, и соблюдению нерегулярности такого пребывания. 4. При проведении таких мер можно было бы обезопа- сить большинство наших стратегических бомбардировщиков от нападения бомбардировщиков противника, даже допу- ская наличие очень больших наступательных возможностей противника и выделение им огромных средств для уничто- жения стратегической авиации США. 5. Успех стратегии обороны, предполагающей пребыва- ние бомбардировщиков на базах во время нападения про- тивника, зависит от возможности ограничения действий противника. В этом суть усиленной обороны, рассмотрен- ной для случая с основными базами, расположенными за пределами метрополии. Увеличение количества оператив- ных баз может быть компенсировано пропорциональным увеличением противником запаса бомб. Рассредоточение внутри базы может быть парировано увеличением мощности бомб противника, а активная оборона — мерами противо- действия противника и увеличением численности атакую- щих самолетов. 6. При сравнении разрушительной мощи самолетов В-47 в зависимости от четырех основных вариантов систем их базирования важно было учесть издержки, связанные с проведением соответствующих мер по обороне баз, а также 91
особое воздействие на каждую систему ущерба от бомб противника. Некоторые меры, необходимые для снижения уязвимости, были общими для всех сравниваемых систем. Это были меры по укреплению важнейших сооружений и объектов как в континентальной части США, так и за пределами метрополии и (так как все системы включали в себя элемент, расположенный в континентальной части США) по защите самолетов на земле в континентальной части США путем расширения плана эвакуации. Было показано, что эти меры существенно важны и эффективны. Но самой трудной была проблема защиты бомбардировщиков, находящихся за пре- делами метрополии. Анализ ясно показал, что отход назад, например, в случае использования системы промежуточных баз, не снижал значительно уязвимость при атомном напа- дении. С точки зрения уязвимости важно было находиться как можно дальше от противника. Однако осуществление функции дозаправки впереди, на выдвинутых базах, было связано с гораздо меньшим риском потерь, чем при дейст- виях с передовых баз. В заключение говорилось: «Ясно, что рассмотрение одной проблемы уязвимости диктует проведение операций с баз, которые расположены как можно дальше от мест базирования ударной силы противника. Однако уязвимость не уменьшается непрерыв- но с увеличением расстояния от границ противника. Маневр назад не помогает. И только тогда, когда оперативные базы достаточно перемещены в глубину зоны действия радиоло- кационной сети континентальной части США, происходит значительное и надежное уменьшение уязвимости. Но если необходимо выдвинуть какой-нибудь элемент системы бом- бардировочной авиации вперед, то менее всех уязвима систе- ма, которая выдвигает средства по дозаправке. Для каждой из рассмотренных систем баз были провере- ны различные меры обороны. Из этих мер, сохранивших свою силу после сравнения издержек на них с приносимыми ими выгодами, некоторые являются общими для всех рас- смотренных систем. Такими мерами являются укрепление важнейших сооружений и объектов как в континентальной части США, так и за пределами метрополии и защита само- летов на земле в континентальной части США. Так как все системы имеют элемент, расположенный в континенталь- ной части США по крайней мере до начала боевых действий, 92
то все они нуждаются в этой обороне. Было установлено, что основной мерой по обороне самолетов, находящихся в континентальной части США, является их эвакуация. Однако самой трудной проблемой (за исключением слу- чая с межконтинентальной системой, предусматривающей дозаправку самолетов в воздухе) является проблема защи- ты самолетов, находящихся за пределами метрополии. Луч- ший метод решения этой проблемы заключается в исполь- зовании кратковременных и нерегулярных периодов пре- бывания самолетов на базах, расположенных за пределами метрополии. Именно этот метод используется в системе с дозаправкой самолетов на земле»1. 3.11. Комбинированное воздействие различных расстояний До этого этапа исследования влияние оперативных даль- ностей (от базы до цели, от базы до границы противника и т. д.) рассматривалось порознь. В действительности влия- ние их взаимосвязано. Для изучения общего эффекта воз- действия этих факторов сравнивалось несколько вариантов сочетаний баз и самолетов в условиях проведения стратеги- ческих кампаний, где, как и ранее, предполагалось, что после первого удара противника Соединенные Штаты наносят ответные удары по обороняемой системе целей противника в условиях, когда базы США подвергаются нападению противника. Сравнивались следующие системы; 1) система межкон- I тинентальных бомбардировщиков В-47 с дозаправкой только | в воздухе, 2) система межконтинентальных бомбардировщи- | ков В-47 с дозаправкой на земле и дополнительно от само- » летов-заправщиков, 3) система базирования самолетов В-47 I на передовых оперативных базах за пределами метрополии л (с использованием местного рассредоточения техники, боль- 1 шого количества радиолокаторов и средств активной оборо- ны) и 4) система промежуточных оперативных баз за преде- лами метрополии (при использовании соответствующего уровня средств активной и пассивной обороны). При про- ведении этих последних сравнений было рассмотрено зна- чительное количество планов, предусматривающих различ- ную потребность в самолетах, для каждого варианта насту- 1 Selection and Use of Strategic Air Bases, p. 336. 93
пательной системы США. Каждая система сопоставлялась с обороной и наступлением противника и развертывалась так, чтобы использовать основные его слабости. С другой стороны, сочетания бомбардировщиков с заправщиками, маршруты передислокации и прорыва и средства активной обороны выбирались таким образом, чтобы использовать преимущества каждой системы и уменьшить затраты на создание сил, обеспечивающих рашение поставленных задач. Были уже рассмотрены соответствующие дополнитель- ные меры обороны для систем заокеанских оперативных баз и баз дозаправки. Во всех системах базы США нахо- дились в районах, прикрытых сетью раннего предупрежде- ния. Затраты на эту оборону, а также стоимость ущерба, нанесенного наземным целям, предполагаемого для каждо- го варианта бомбардировочной авиации и количества бомб противника, включались в общие затраты, необходимые в каждой системе для уничтожения различных групп целей противника. Хотя бомбардировщики и место расположения оператив- ных баз США были одинаковыми во всех сравниваемых системах, разница в затратах на проведение кампаний была разительной. Оказалось, что система межконтинентальных бомбардировщиков с дозаправкой только в воздухе была значительно хуже системы межконтинентальных бомбарди- ровщиков с дозаправкой на земле. Рассмотренная система с использованием передовых заокеанских оперативных баз оказалась при малом количестве сил и средств, вводимых противником в действие против стратегической авиации США, по эффективности промежуточной между обеими системами межконтинентальных бомбардировщиков. Одна- ко затраты на нее и ее эффективность оказались очень чувствительными к количеству и калибру бомб, вводимых противником в действие. При большем количестве и калиб- ре бомб противника затраты на систему достигали затрат на систему межконтинентальных бомбардировщиков, доза- правляемых в воздухе. Система промежуточных заокеан- ских оперативных баз, сочетавшая высокие издержки при увеличении радиуса действия бомбардировщиков, которые отличали систему межконтинентальных бомбардировщиков, дозаправляемых в воздухе, и уязвимость системы передовых заморских оперативных баз, выглядела хуже всех других систем. Она была дорогостоящей при низком уровне сил и средств, вводимых в действие противником. 94
Рис. 3.11 позволяет сравнить эти четыре системы баз для бомбардировщиков, предназначаемых для нанесения удара по системе промышленных объектов противниках. (И относительное положение систем заокеанских оператив- ных баз, и их чувствительность к изменениям в наступа- тельных возможностях противника были бы еще хуже, если бы на рис. 3.11 были учтены как косвенные последствия Рис. 3.11. Системы оперативных заокеанских баз и оперативных баз межконтинентальных бомбардировщиков. Стоимость уничто- жения системы промышленных объектов противника в условиях нанесения противником удара атомными бомбами. удара по наземным целям, так и прямые потери бомбарди- ровщиков.) Эти выводы относятся к такой кампании, в кото- рой при системе заокеанских оперативных баз и в системе с дозаправкой самолетов в воздухе бомбардировщики за- держиваются на базах для сокращения издержек на их обеспечение, а также для уменьшения затрат, связанных с потерями на земле и т. д. Если бы, в соответствии с концепциями военно-воздушных сил в то время, были ис- пользованы почти все готовые к бою бомбардировщики, то низкое качество обеих систем стало бы еще заметнее. Здесь мы видим, что понимается под явными различиями в отно- сительной стоимости альтернативных систем баз, выявление кото- рых и было целью исследования. 95
3.12 Неопределенность в оценке возможностей противника' Так как во всех системах использовались однотипные бом- бардировщики, на результатах анализа не сказывалось влия- ние больших изменений в суммарных возможностях обороны противника, но на них в какой-то степени влияло распреде- ление средств обороны противника между ПВО района и непосредственной ПВО отдельных объектов. Считалось, что предполагаемая непосредственная ПВО отдельных объектов относительно лучше предполагаемой ПВО райо- нов, но поправка в сторону снижения еще больше ухуд- шила бы относительное положение системы, предусматри- вающей заправку в воздухе, и потому не изменила бы полу- ченных результатов. Уже было показано, что эффективность системы заокеанских оперативных баз, вероятно, будет заметно изменяться в зависимости от наступательных воз- можностей противника (например, в зависимости от коли- чества атомных бомб, предназначаемых для нанесения уда- ра по нашим базам), в то время как на эффективность систе- мы, предусматривающей заправку на земле, это изменение относительно не повлияло бы. При изучении кампаний, проводимых при наличии резер- вов для компенсации потерь в воздухе и на земле, считалось, что потери, наносимые противником, были такими, какими они предполагались на основе нашей оценки его возможно- стей. Даже в итогах приводимого ранее анализа, где рас- сматривался круг возможностей противника и соответ- ствующие наши потери, в каждом случае предполагалась правильной оценка наших потерь. Поправка на реальные неопределенности, связанные с подготовкой к кампании против противника, в отношении которого у нас имеются неполные разведывательные данные, еще больше ухудшила бы качество всех систем, где наблюдалась большая разни- ца между затратами на технику, состоящую на вооружении и в резерве, так как уже нельзя было больше исходить из того, что будут точно накоплены необходимые резервы. Подчеркивалось, что это будет, скорее, поправкой на недо- статочность наших разведывательных данных о будущих потерях, чем на разницу в самих потерях. Рис. 3.12 пока- зывает соотношение целей, уничтоженных при использова- нии каждой рассматриваемой системы, если все они подго- товлены для ведения боевых действий в условиях опреде- 96
ленных наступательных возможностей противника (тех же, что предполагаются на диаграмме в правой части | 720/7 - I - S 800 - 5 ЧОО - У _ Возможности противника ниже LJ ~ предполагаемы* _ предполагаемые Возможности В ~ противника _ возможности противника Выше L.J предполагаемы*. Система с дозаправкой 8 воздухе Система с дозаправкой на земле Система передовых заокеанских оперативных баз Рис. 3.12. Потенциальные возможности уничтожения целей и неопределенность в отношении возможностей противника (при бюджете 40 млрд. долл.). рис. 3.12), но фактически оказалось, что возможности противника отличаются от тех, которые мы предпо- лагали. 3.13. Возможность реализации системы Было показано, что предпочтительная система, т. е. система, предусматривающая дозаправку на земле, более осуществима по сравнению с системой, предусматри- вающей дозаправку в воздухе. Последней для уничтожения одной и той же системы целей требовалось больше бомбар- дировщиков, гораздо больше заправщиков (до 1700 самолетов типа КВ-36), больше баз на территории США и больше денег на строительство, чем планировалось. Предпочтитель- ной системе требовалось примерно планируемое количество бомбардировщиков и несколько меньше заправщиков. Для предполагаемых заокеанских дозаправочных баз использо- вались намеченные участки и их легче было бы заполучить и использовать исключительно для целей дозаправки, а не боевого применения. Усовершенствованной системе 7-884 97
заокеанских оперативных баз требовались оперативные базы во многих районах, не планируемых для этой цели. С ней было также связано использование гораздо большего коли- чества бомбардировщиков, чем в системе, предусматриваю- щей дозаправку на земле. 3.14. Кампании при постоянной величине расходов До сих пор сравнения проводились на основании отно- сительных затрат на альтернативные системы, которые долж- ны были выполнять одну и ту же определенную задачу по уничтожению целей. Исследователи использовали и обратный критерий — они сравнивали системы с расходом одинаковых средств по относительному количеству целей, которые эти системы могли бы уничтожить. В этом случае наблюдаемая разница резко возрастала, что было следствием превыше- ния уровня возможностей противника: системы, которые позволили бы выделить значительную часть предоставляе- мых для них средств на приобретение бомбардировщи- ков сверх минимума, необходимого для «насыщения» ПВО, достигли бы большего, чем пропорциональное уве- личение количества уничтоженных целей. В системе меж- континентальных бомбардировщиков, дозаправляемых в воздухе, приходится большую часть ее бюджета потра- тить на приобретение небоевых элементов, а именно заправ- щиков. В системе заокеанских оперативных баз приходится расходовать много средств на материально-техническое обе- спечение, средства активной и пассивной обороны и на при- обретение бомбардировщиков, которые подвергнутся унич- тожению на земле. В системе промежуточных баз деньги тратятся равномерно на все упомянутые элементы. Характерное различие в распределении средств на закуп- ку между боевыми и небоевыми элементами являлось при- чиной весьма разительной разницы во времени проведения кампаний. 3.15. Гибкость системы и время кампании Было показано, что бомбардировщики, действующие на межконтинентальных дальностях, имели меньше самоле- то-вылетов по сравнению с самолетами, действующими 98
с передовых баз. В случае использования системы, преду- сматривающей проведение дозаправки на земле, это не при- водило к увеличению продолжительности кампании по срав- нению со случаем использования системы заморских баз. И в системе заокеанских оперативных баз и в системе, предусматривающей дозаправку в воздухе, количество бое- вых самолето-вылетов при использовании тактики выдер* живания бомбардировщиков в резерве ограничивалось воз- можностями обеспечения вылетов (в одном случае наличием заправщиков, в другом — наличием заокеанских оператив- ных баз, службы материально-технического обеспечения и средств активной обороны). Усиливать службу обеспече- ния до такой степени, когда все имеющиеся бомбардиров- щики можно поднять в воздух для нанесения одного уда- ра,— чрезвычайно дорогостоящее мероприятие. Для систе- мы, предусматривающей дозаправку на земле, было вычис- лено, что дополнительные затраты на обеспечение одновре- менного вылета всех самолетов являются умеренными. Не требующие больших затрат дополнительные средства обеспечения позволили бы увеличить потенциальное коли- чество боевых самолето-вылетов в системе, предусматри- вающей дозаправку на земле, а также закончить кампа- нию не только при меньших затратах, но и за такой же срок, что и при любой другой системе. Короче говоря, система, предусматривающая дозаправку на земле, имела бы заметное преимущество по гибкости в отношении масштабов наноси- мого удара, по темпам нанесения ударов и количеству ата- куемых целей. (Эта система имела также большую гибкость в выборе маршрута полета и в выборе профиля полета.) Системы заокеанских оперативных баз имели преиму- щество в том, что обеспечивали выполнение полета до цели за более короткий период времени, что, казалось, позволя- ло производить каждому бомбардировщику больше вылетов. Однако в исследовании было указано несколько моментов, которые следовало бы отметить. ’ Во-первых, значение большого количества самолето-вы- летов для проведения атомной кампании в третьей мировой войне при нанесении удара по промышленным объектам было бы гораздо меньшим по сравнению с кампаниями второй мировой войны, в которых применялись фугасные бомбы. В кампаниях второй мировой войны ущерб нара- щивался постепенно, каждый раз понемногу, и восстанов- ление поврежденных объектов было относительно недолгим 7* 89
делом. (Уменьшение значения большого количества самоле- то-вылетов видно было в желании военно-воздушных сил обеспечить возможность нанесения межконтинентальных ударов.) Во-вторых, пропорциональное увеличение самолето- вылетов при уменьшении дальности полета до цели ограничи- валось рядом трудностей, самой важной из которых было влияние атак противника на наши средства обеспечения вылета самолетов. Это фактически могло бы даже обратить преимущество в недостаток. Однако, даже если мы предпо- ложим, что количество самолето-вылетов отдельных бом- бардировщиков, действующих с заокеанских оперативных баз, в два раза превышает количество самолето-вылетов таких бомбардировщиков, базируемых в континентальной части США, анализ кампаний показал, что при использова- нии системы базирования в континентальной части США с дозаправкой на земле можно достичь более высокой степе- ни уничтожения целей при постоянной величине расходов. Основная причина этого уже указывалась. Система заокеан- ских оперативных баз не позволяла тратить достаточное количество средств из ее бюджета на приобретение бомбардировщиков, характеризуемых гипотетически боль- шим количеством самолето-вылетов. При этой системе при- ходится распределять ее бюджетные средства на материаль- но-техническое обеспечение, оборону и приобретение бом- бардировщиков, многие из которых, вероятно, будут унич- тожены на земле, прежде чем смогут вообще подняться в воздух. 3.16. Операции с заокеанских баз после проведения кампании против авиации противника Анализ ясно показал, что рост возможностей противни- ка по нанесению атомного удара делает действия стратеги- ческой авиации с заокеанских баз неприемлемо рискован- ными. А как в отношении возможностей проведения страте- гических операций после уничтожения военно-воздушных сил противника? Возможные затруднения в проведении успешной кампании против авиации противника выявились при рассмотрении осуществимости успешной обороны нашей собственной стратегической авиации. Бомбардировщики противника могут базироваться в глубине своей территории в зоне действия сети своих радиолокаторов и получить |00
вполне достаточное предупреждение о нападении, которое позволит осуществить их эвакуацию. Северные периферий- ные базы могут использоваться только для сосредоточения, а важнейшие сооружения и объекты могут быть укреплены так, что сделают затруднительной кампанию по подавлению баз. При крайней необходимости противник мог бы исполь- зовать большое количество запасных баз. Далее, кампания, при которой требуется сделать безопасным постоянное пре- бывание самолетов на заокеанских базах, была бы более широкой, чем та, которая тогда обычно понималась под названием контрудара по ВВС (для ослабления удара про- тивника по континентальной части США.) Так как значи- тельная доля этих баз может находиться в радиусе дейст- вия бомбардировщика противника и даже в пределах даль- ности его истребителей, необходимо было только полное уничтожение всей авиации противника. Наконец, у нас был недостаток по сравнению с противником в том, что мы имели относительно неполную информацию о местопо- ложении и функционировании его авиационных баз. По этим причинам к тому времени, когда операция по унич- тожению средств доставки атомных бомб противника была бы осуществлена в какой-либо значительной степени, основ- ные промышленные объекты, которые имеют гораздо мень- шую защиту, были бы уничтожены. (На это указывают итоги рассмотрения нескольких комплексных кампаний по уничтожению стратегической авиации и промышлен- ности противника.) Можно предполагать, что часть нашей стратегической авиации, оставшаяся после понесенных потерь, в это время будет значительно меньше всей имевшейся стратегической авиации, и очень важно отметить, что так как к этому времени наша основная стратегическая задача по нанесению атомного удара будет осуществлена, то будет безопасным перебазировать авиацию для ведения дальнейших боевых действий на заокеанские базы. 3.17. Ограничения эффективности систем и их гибкость Выводы, представляемые здесь, получены при срав- нении кампаний, в которых многие элементы были изме- няемыми, а некоторые постоянными. В плане проведения кампании в анализе рассматривались только планиро- 104
вавшиеся бомбардировщики. В большинстве проводимых анализов кампаний использовалась только одна система целей противника, а именно его промышленный комплекс. Естественно спросить, будет ли подтверждено продемон- стрированное превосходство системы базирования в метропо- лии, предусматривающей дозаправку на земле, дополни- тельными анализами, в которых эти другие постоянные элементы будут также изменяться реалистично. Состав нашей потенциальной бомбардировочной авиации рассмат- ривался как все более изменяемый при анализе поздней- ших периодов времени. И хотя промышленность была бы самой обычной целью, она не была бы единственной: предотврещение операций дальнего действия и подавление дальней авиации противника также входило в задачи нашей стратегической авиации. В борьбе против бомбардировщиков дальнего действия системы заокеанских оперативных баз показали свое пре- имущество. Они позволяют корректировать план бомбарди- ровок в соответствии с быстро изменяющимися условиями борьбы с авиацией противника. И даже при бомбардировке промышленности, как показал анализ, были обстоятель- ства, в которых эти системы предстали бы в более выгодном свете. О некоторых трудностях в достижении нами целей по борьбе с авиацией противника было уже сказано. Тем не менее, если бы можно было уничтожить носители его атомных бомб (хотя кажется сомнительным, что это можно сделать до завершения важнейшей части нападения против системы промышленных объектов) или если бы их оказалось гораздо меньше, чем предполагалось, то и в этом случае, как только об этом стало бы известно достоверно, можно было бы более благоприятно рассматривать заокеанские опе- ративные базы для действий по промышленным объектам. Однако одним из достоинств рекомендуемой системы была ее приспособляемость. Если бы будущие условия оправдывали затраты времени и денег, то дозаправочные базы можно было бы превратить в оперативные базы и их можно было сочетать с некоторым количеством заокеан- ских оперативных баз для проведения действий против целей второй очереди \ Точно так же система, предусмат- 1 В качестве частного вывода анализ показал, что объекты, строя- щиеся в настоящее время для намечавшейся тогда системы заоке- анских баз, можно приспособить без дорогостоящих изменений к системе баи, предусматривающей дозаправку самолетов, 10Э
ривающая дозаправку на земле, могла бы позволить эконо- мично использовать истребители-бомбардировщики дальне- го действия. Это вряд ли было бы осуществимым в случае рассмотренной системы, предусматривающей дозаправку в воздухе. И для бомбардировщиков с высокими летно- тактическими характеристиками система, предусматриваю- щая дозаправку на земле, обеспечила бы большую гибкость в выборе маршрутов полета, скоростей и высот проникнове- ния в пространство противника и сделала бы возможной большую нагрузку, которая потребовалась бы в связи с поступлением на вооружение термоядерных бомб. Анализ показал, что усиление обороны противника заста- вит нас отказаться от бомбардировщиков дальнего действия в пользу бомбардировщиков с высокими летно-тактическими характеристиками. В то же время растущая его ударная мощь вынудит нас держать уязвимую часть нашего страте- гического комплекса на возможно большем удалении от границ противника. Система, предусматривающая бази- рование наших бомбардировщиков на территории США под прикрытием нашей сети радиолокаторов и увеличение расстояния до цели путем использования рассредоточенных заокеанских дозаправочных баз, представлялась имеющей важное значение для выполнения большой части нашей стратегической задачи, а также подходящей для сочетания ее с методами, позволяющими выполнить остальную часть этой задачи. 3.18. Заключение Этот анализ, первоначально задуманный как упражнение по службе тыла, в конечном итоге стал анализом американ- ской политики устрашения х. После одобрения специальной группой штаба ВВС и штабом ВВС основные рекомендации, содержащиеся в первой части этого анализа, о снижении уязвимости стратегической авиации США путем резкого сокращения функций, выполняемых на базах за пределами метрополии, и тем самым времени, в течение которого авиа- ция находится на этих базах, стали в скором времени политикой ВВС США. Это было только началом работы, 1 Это только один из немногих примеров влияния военщины на политику США. (Прим, ред.) 103
так как помимо работ по строительству укрытий и укрепле- нию баз анализ побудил заняться исследованиями в области систем обнаружения и оповещения о взрывах атомных бомб, объявления воздушной тревоги, а также созданием самолетов с большой продолжительностью полета. Значительным шагом в развитии подхода РЭНД к проб- лемам было то, что этот анализ не казался таким «аналити- ческим», какими были наши предыдущие анализы систем. При проведении этого анализа не применялось никаких усложненных математических моделей, характеризуемых астрономически большим количеством вычислений на маши- нах, и никакой современной методики исследований опера- ций, такой, как линейное программирование. Фактически не предпринималось никаких попыток определить четкий оптимум. Целью анализа, скорее, было нахождение нечув- ствительности, т. е. поиски системы, которая хорошо бы работала во многих широко отличающихся друг от дру- га ситуациях и даже функционировала бы достаточно удов- летворительно при серьезной катастрофе. Наши попытки убедить ВВС в том, что рекомендации, полученные в резуль- тате исследования, необходимо осуществить, сделали ясным одно обстоятельство: при анализе с целью подготовки поли- тических решений выявление подлежащих учету факторов и оценка непредвиденных обстоятельств, влияющих на проб- лему, важнее совершенных аналитических методов \ Хоро- шая новая идея, техническая, оперативная или иная, имею- щаяся у нас, стоит тысячи тщательно выработанных оценок. Насколько мне известно, это было первым исследовани- ем, в котором в качестве важнейшей проблемы был поднят вопрос об уязвимости стратегической авиации США, самой мощной авиации в мире, и было указано на то, что она может подвергнуться уничтожению в результате внезап- ного удара противника. Исследователи рассмотрели много средств и способов, которые позволили бы противостоять этой угрозе, а последующие обсуждения дали рекомендации ВВС США в отношении других мер1 2 * 4. В результате были одобрены необходимые меры для защиты стратегической 1 Это не означает отхода от использования математических методов в анализе стратегических проблем, это означает только, что точ- ность и совершенство методов должны быть соизмерены с точно- стью исходных предпосылок. (Прим, ред.) 4 Было сделано 92 кратких обзора и подготовлен один специальный совершенно секретный доклад. 104
авиации США от объединенной угрозы со стороны самолетов и баллистических ракет и была пересмотрена роль активных средств ПВО х. Сегодня критики полагают, что итоги проведенного анали- за должны были быть очевидными до его проведения и что не требовалось никакого тщательного анализа. Они утверж- дают, что нелепо не принимать все разумные меры для защиты своих наступательных сил, особенно когда предпо- лагается, что противник нанесет первый удар, и что также нелепо перевозить ракетное топливо по воздуху во время боевых действий, когда его при небольших затратах можно перевезти по морю в мирное время и хранить там, где оно, вероятно, понадобится. Тем не менее эти «нелепости» не были очевидными в то время и стали очевидными через ряд лет после проведения нашего анализа 1 2. 1 О мнении в отношении влияния этого анализа на политику нацио- нальной безопасности см.:. В. L.R. S m i t h, Strategic Expertise and National Security Policy: A Case Study, Public Policy, XIII, Yearbook of the Graduate School of Public Administration of Har- vard University, 1964. 2 Цель анализа в решении проблем такого масштаба состоит не толь- ко в том, чтобы выявить ранее неизвестные факторы и указать на очевидные возможности, но и в том, чтобы подтвердить спра- ведливость (или опровергнуть) положения, очевидного на интуи- тивном уровне. (Прим. ред.).
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ЭЛЕМЕНТЫ И МЕТОДЫ Анализ систем есть способ рассмотрения проблемы. Мате- матический аппарат и использование вычислительных машин при этом могут быть необходимыми или даже полезными, но могут такими и не быть. Иногда может быть достаточно серьезного размышления над проблемой. Но в любом ана- лизе, связанном с подготовкой решения при наличии не- определенностей, независимо от его сложности присутствуют определенные элементы. Эти элементы — цель или цели, альтернативы или средства для достижения этих целей, расходы или все то, что необходимо затратить для дости- жения каждой из альтернатив, модель или описание зави- симостей между альтернативами и тем, что они выполняют и стоят, и критерии, в соответствии с которыми выби- рается предпочтительная альтернатива,— присутствуют в любом анализе, целью которого является оказать влияние на выбор образа действий. Часто эти элементы трудно выбрать или четко определить. Темами глав 4, 5, 6 являются соответственно модели, критерии и затраты. Альтернативы и цели рассматривают- ся в гл. 7, в которой подчеркивается, что обнаружение и выбор предпочтительных альтернатив и определение целей являются существенными для решения любой пробле- мы выбора. Хотя эта книга написана для тех, кто исполь- зует в своей деятельности результаты анализа систем, а не для тех, кто его выполняет, первым может быть полез- ным произведенное в гл. 8 объяснение методов и приемов такого анализа.
4 ЗАЧЕМ И КАКИМ ОБРАЗОМ СОЗДАЕТСЯ МОДЕЛЬ Р. Д. Шпехт В Соединенных Штатах периодически устраиваются заня- тия, в которых потенциальные возможности Соединенных Штатов и его противников прогнозируются на несколько лет вперед. Во время одного из таких занятий, когда спе- циалист по анализу операций одного из видов вооруженных сил инструктировал группу офицеров этой службы, стар- ший офицер спросил инструктора, каким образом была произведена оценка в таком-то случае. Вопрос был разум- ным и существенным. Тот удовлетворил любопытство, отве- тив: «Сэр, у нас есть модель». Нам предстоит найти ответ на два вопроса: что такое модель и как ее строят. Рассмотрим такой пример. Вот образец модели, при помощи которой рассчитываются стоимости систем при срав- нении различных типов ракет х: С — Cjjtt ф- ф- Сдг (1 —• Л?) /и, N = ——— Rrmpk ( 1 А I —s—, если это выражение неотрицательно, р - ' кгт ' 1 1 0 в противном случае. В данном случае модель состоит из нескольких матема- тических уравнений, но не это самое важное в ней. Рас- смотрим сначала величины, отношения между которыми выражены этими уравнениями. Они распадаются на три группы. Прежде всего мы имеем выходной параметр моде- ли С, который представляет собой стоимость системы (стои- мость в долларах стратегической системы, используемой для уничтожения некоторой заданной части системы-цели, принадлежащей противнику). Далее мы имеем входные параметры — числа, характеризующие стратегическую 1 Модель, использованная в этом примере, приведена в приложе- нии Б. 107
систему (в данном случае состоящую из ракет и баз) и окру- жающие условия, в которых действует система: 7? — надежность на земле, т. е. та доля готовых к бою ракет, которые запускаются в воздух; г — надежность в воздухе, т. е. та доля запущенных ракет, которые, как предполагается, не будут уничтожены; См, CL — коэффициенты затрат (грубо говоря, расходы, приходящиеся на одну запущенную ракету, и расходы на поддержание в готовом к бою состоянии одной ракеты соответственно); А — мера оборонной мощи противника и уязвимости наступательного оружия; Т — полное число целей в системе-цели \ а — математическое ожидание числа попаданий, при- ходящееся на одну цель, необходимого для обе- спечения надлежащей уверенности в том, что заданная часть этих целей уничтожена 1 2. В некоторых случаях за этими простыми символами скрывается целый комплекс переменных величин; например, CL зависит также от времени, необходимого для повторе- ния залпа, а См — от вида и эффективности боеголовки. Кроме того, мы имеем операционные переменные, т. е. те элементы, которые представляют собой не типовые характеристики наступательной системы, а, скорее, выра- жающие то, каким образом система работает в данной кампании. К ним относятся: пг — число ракет, готовых к пуску при каждом залпе; k — вероятность того, что доставленная боеголовка унич- тожит цель. Сюда включаются характеристики цели, эффективность оружия и точность наведения (посред- ством другой модели!). Наконец, в какой-то мере случайно, в приведенной выше модели есть две величины, которые по существу будут избы- точными в том смысле, что они могут быть заменены экви- валентными выражениями, включающими входные парамет- ры и операционные переменные. Тем не менее удобно опре- делить их в явном виде: N — число залпов в кампании; р — вероятность доставки ракет на цель. 1 В приложении Б Т = 100. 2 В приложении Б а = 2. 108
В реальной жизни проблемы выбора этих переменных не возникает. Их значение определяется конкретными усло- виями кампании, а в данном случае стоит задача выбора типа ракет (в иных случаях — задачи разработки или закупки), а не выбор тактики их применения. Модель долж- на включать в себя такие операционные переменные, разные системы могут иметь различные схемы применения для достижения - наилучших результатов. Поэтому сравнение различных систем между собой должно идти в усло- виях, когда каждая из них применяется оптимальным образом. Будем рассматривать модель как черный ящик, в кото- рый мы вводим входные параметры (надежность, оборон- ную мощь и т. д.) и из которого мы получаем выходные параметры — в нашем примере стоимость системы в зави- симости от выбора типа ракет. Модель является намеренно упрощенной схемой некоторой части реальной жизни, из которой мы надеемся получить рекомендации к решению реальных проблем. В приведенном примере модель состояла из ряда уравне- ний. Это бывает не всегда, в других случаях модель сущест- вует в виде программ — логических или написанных на язы- ке вычислительной машины. Существуют и другие возмож- ности моделирования, но прежде чем изучать их, рассмот- рим пункты, характеризующие процесс создания модели любого вида. Когда мы говорим о моделировании некоторого процесса реальной жизни, то имеем в виду: 1) выявление релевантных 1 факторов; 2) выбор тех из них, которые могут быть описаны коли- чественно; 3) объединение факторов по общим признакам и сокра- щение их перечня; 4) установление количественных соотношений между элементами процесса. По сути, такова последовательность действий любого человека в процессе решения проблем (мы всю жизнь говорим прозой, не догадываясь об этом). Тот, кто создает модель, использует количественные оценки; его предполо- 1 Т. е. факторов, которые могут сказаться на результатах решения данной проблемы или на исходах рассматриваемого процесса. (Прим. ред.). 109
жения доступны другим людям, которые могут проверить их и высказать о них свое суждение. Рассмотрим каждый из четырех этапов создания модели согласно нашему определению. 4.1. Выявление релевантных факторов Для примера рассмотрим вопрос о выборе типа ракет. Видимо, мы начнем с того, что попытаемся составить список всех элементов в данной ситуации, которые могут сказываться на результатах решения нашей проблемы. Впоследствии некоторые из них мы сможем отбросить как несущественные, но вначале наш список должен быть воз- можно полнее. Этот список сначала окажется хаотическим нагроможде- нием различных факторов; сюда войдут: система наведения противоракетных снарядов противника; строительство новых баз и комплектование личным составом некоторых наступательных систем; географическое распределение целей; физическая уязвимость; возможная оборонная мощь системы целей и необходимые разведывательные данные о ней и т. д. Каждый из них может, в свою очередь, включать в себя ряд элементов. В список войдут, вероятно, и несу- щественные факторы, влияние которых не скажется на выбо- ре нами того или иного оружия. Мы постараемся отсеять несущественные факторы уже на данном этапе, но, к сожа- лению, слишком часто до конца анализа нельзя сказать, какие из факторов окажутся критическими. И действитель- но, одна из важнейших задач анализа состоит в том, чтобы выявить, какие факторы существенны, а какие нет. Рассмотрим в качестве примера вопрос, часто возникаю- щий при сравнении самолетов и ракет1. При оценке стои- мости системы, предназначенной для уничтожения некото- рой части системы целей, часто предполагают, что все цели обладают одинаковой ценностью. В действительности, конечно, ценность целей не одинакова. Однако если считать ценность целей пропорциональной, например, капитальным вложениям в них, то можно показать, что для конкретной модели различие в ценности целей не сказывается сущест- венно на абсолютной стоимости системы или на ее стоимости по сравнению с другими системами. 1 См. приложение Б. ПО
4.2. Выбор факторов, описываемых количественно Многие факторы нашего списка могут быть оценены количественно, некоторые из этих оценок можно даже счи- тать надежными. Другие не поддаются количественной оценке. Например, как в анализе политики сдерживания оценить влияние размещения наших ракетных систем в союзных странах на их внутриполитическую устойчи- вость? Как такие политические соображения влияют на выбор расположения ракетных баз? Какова вероятность потери некоторых или всех наших баз в случае изменения политической ситуации? Все эти факторы можно перечис- лить, но оценить их количественно невозможно. Мы начали с того, что нам следует исключить из наших соображений все несущественные факторы, т. е. всё (или почти всё), что не должно повлиять на наши решения. Теперь мы видим, что должны также исключить из модели некоторые элементы, которые могут иметь отношение, и даже самое непосредственное, к нашей проблеме. Эти факторы отбрасываются по одной из двух причин: 1) по самой своей природе они не могут быть выражены количественно; 2) знания и умение специалиста по анализу систем огра- ничены — в конце концов, он не так всемогущ, как это могло бы показаться из его окончательного исследования. Мы упомянули, что трудно выразить количественно политику размещения баз. Реакция противника и изменение им оборонительного оружия и тактики по мере того, как мы меняем характеристики наступательных ракет, в прин- ципе могут быть описаны количественно, но на практике проблема заключается в том, что подобные действия совер- шаются в тайне. Комбинированные силы и сдвиг во време- ни могут быть исключены из модели из-за вычислительных трудностей, которые влечет за собой их рассмотрение. Специалист по анализу систем, исключающий те или иные факторы из своей модели на том основании, что они не поддаются количественному анализу, должен быть совер- шенно уверен, что он не уклоняется от решения сложной задачи. Многие явления, которые на первый взгляд кажется невозможным измерить, на самом деле поддаются подсчету и измерению. Даже если мы не можем оценить количествен- но политическую устойчивость системы наших баз в союз- ных странах, можно оценить зависимость их стоимости 111
от этой устойчивости. Так, в одном из проведенных иссле- дований по выбору типа ракет изучались варианты страте- гических кампаний при допущениях о потере некоторых баз. Элементы, исключенные из модели, не отбрасываются совсем: их откладывают для позднейшего рассмотрения. Когда на следующем этапе исследования мы изучаем резуль- таты, полученные при помощи нашей модели, и пытаемся сделать заключения и дать рекомендации или когда мы собираем результаты, полученные в нескольких моделях, описывающих различные стороны нашей проблемы, мы должны проделать некоторую умственную работу и свя- зать полученные результаты с элементами, опущенными при количественном анализе. Подтверждает ли политика размещения баз наши выводы или противоречит им? Здесь важно выявить те стороны проблемы, которые были исклю- чены из рассмотрения в модели из-за сложности их коли- чественного определения. 4.3. Объединение в группы описываемых количественно факторов Проиллюстрируем этот процесс, используя пример, с которого мы начали оценку стоимости стратегических систем. Первоначальный список всех возможных факторов, стоимость которых нужно определить, оказывается слишком длинным. Мы включаем сюда расходы на оборудование для технического обслуживания, телетайпы, пульты управле- ния, содержание и оплату личного состава, запасные части, недвижимое имущество, топливо, грузовики, подъемные краны, тренажеры, жилищное строительство, медицинскую аппаратуру, а также соответствующую часть стоимости содержания штабов Стратегического авиационного командо- вания, Авиационного командования материально-техниче- ского снабжения и даже корпорации РЭНД и пр. Размеры этого списка можно сократить, исключив фак- торы, которые не влияют на наши стратегические ракетные системы, и объединив оставшиеся факторы в несколько . групп. Грузовики, подъемные краны, силовые агрегаты, тележки для ракет, такелажное оборудование, телетайпы, пульты управления — все это и многое другое можно объеди- нить в группу штатного оборудования воинского подразде- 112
ления. Расходы на обучение, содержание и оплату личного состава, а также на командировки объединяются в группу личного состава. Стоимость материалов, необходимых для работы монтажного и штатного оборудования, горюче-сма- зочных материалов, снабжения личного состава и так далее группируется под рубрикой «исходный запас». В свою очередь, эта группа входит в более широкий раздел — «запасов». Дробление факторов на группы зависит от той частной задачи, которой мы занимаемся, и, следовательно, от коли- чества требующихся деталей. Можно, например, прийти, к перечню расходов, включающему сооружения, крупное оборудование, легкое оборудование, запасы, средства транс- портировки, личный состав, эксплуатационные расходы, горюче-смазочные материалы и накладные расходы. Теперь мы продвинулись уже далеко вперед. Возникают вопросы: до каких пределов можно продолжать процесс объединения в группы? Какие категории расходов действи- тельно скажутся на результатах анализа? По-видимому, это не расходы на сооружения, на оборудование, на запасы и так далее. Но что же тогда? На вопрос о релевантности расходов, или, в более общем случае, релевантности переменных любого вида, нельзя дать однозначный ответ, так как он зависит от характера проблемы, для решения которой создается модель, от конкретной задачи анализа. В рассматриваемом нами примере все затраты выража- лись двумя коэффициентами — CL и См. Коэффициент затрат См представляет собой стоимость военной операции в расчете на одну использованную ракету. Мы можем рас- смотреть две кампании, в каждой из которых было израс- ходовано одинаковое количество ракет, но в первой исполь- зовалась тактика, при которой все цели атаковались при первом же залпе, вторая кампания была растянута на неко- торый промежуток времени. (Следует иметь в виду, что рассматривается идеализированный случай, когда против- ник не поражает наши базы в период между залпами.) Очевидно, первая кампания требует большего числа баз, обслуживающего оборудования, и стоимости обеих кампа- ний будут совершенно различными. Таким образом, помимо расходов, пропорциональных общему числу израсходован- ных ракет, существуют расходы, зависящие от числа ракет в залпе. 8-884 из
Расходы, приходящиеся на одну ракету в залпе, выра- жены в нашей модели коэффициентом CL. Наконец, существуют накладные расходы, которые не зависят ни от общего количества использованных ракет, ни от их количества в залпе. Эти расходы могут включать соответствующую часть стоимости работы различных вспо- могательных организаций, например штабов главного командования, подразделений, занимающихся подбором лич- ного состава, отладкой радиолокационных устройств и дру- гие. Накладные расходы не представлены в приведенной выше модели, так как предполагается, что они для конкури- рующих систем будут в общем одинаковы. Сделаем выводы. Мы заменили реальную ситуацию или по крайней мере один ее весьма важный и запутанный аспект, касающийся определения расходов, идеализирован- ной системой, в которую входят всего три компонента: полная стоимость системы и два коэффициента затрат — CL и См- Мы обнаружили определяющие факторы и постро- или модель для определения стоимости наших систем. Конечно, в данном описании процесс создания модели 1 выглядит гораздо проще, чем в действительности. Опреде- ление коэффициентов для каждой изучаемой системы требу- ет всего опыта, рассудительности, интуиции и смелых пред- положений, какие только могут быть обеспечены отделом анализа расходов корпорации РЭНД, работающим совмест- но с техническими отделами. Это особенно справедливо в том случае, когда мы пытаемся определить стоимость системы, которой предстоит работать в будущем. Определение стои- мости работы системы, еще не находившейся в действии,— неподходящее занятие для плохо информированного или не- смелого человека. Действительно, специалист по определению стоимостей и расходов рискует гораздо больше, чем, напри- мер, специалист-ракетчик, от которого требуется всего лишь при помощи общих соображений оценить надежность, точ- ность и другие характеристики своих ракет. Оба они могут ошибиться, но специалист по определению стоимостей знает, что его ошибки будут обнаружены задолго до того, как практика докажет ошибочность расчетов его коллеги- ракетчика. 1 См. гл. 15. 114
4.4. Установление количественных соотношений между элементами Когда мы выявили основные релевантные факторы, то следует определить, в какой взаимосвязи они находятся. В ряде случаев воздействие того или иного фактора на наши выводы вполне очевидно, но, как правило, связи между факторами сложны, а их результаты неочевидны. Это не означает, что анализ делает интуицию ненужной. Напро- тив, мы должны использовать интуицию при решении проб- лемы, применяя анализ для подтверждения полученных результатов, для обострения нашей интуиции и иногда для того, чтобы показать, что интуиция подвела нас. Если мы ослабим требования к точности наведения ракеты, т. е. увеличим допустимое среднее вероятное откло- нение, то одним из результатов этого будет увеличение полной стоимости операции. Возросшие затраты могут быть оплачены долларами или некоторым количеством расщеп- ляющихся материалов или тем и другим. Мы могли бы, при- менив мишени-ловушки, повысить вероятность достижения ракетой цели и тем самым компенсировать уменьшение вероятности разрушения цели доставленной боеголовкой (вследствие менее точной системы наведения). Или мы могли бы атаковать цель вторичным залпом, если в результате ошибки наведения первый залп окажется неудачным. Мы могли бы также увеличить мощность боеголовки. Мы не можем сказать, насколько важным окажется непосредственное воздействие уменьшения точности на воз- растание расходов до тех пор, пока не оценим его величину. Предположим, что мы установили ожидаемую величину промаха ракеты в 3000 м вместо требуемых 1500 м. Какой из способов компенсации уменьшения точности окажется самым дешевым? Во сколько обойдется каждый из них в долларах и в расщепляющихся материалах? И каким образом в данном случае доллары и расщепляющиеся мате- риалы заменяют друг друга? Если прямым результатом снижения точности системы наведения снаряда является возрастание расходов, то кос- венный результат действует в прямо противоположном направлении. Менее точная система наведения является более простой, а более простая система будет, вероятно, более надежной. Только что мы оценивали ошибки наведе- ния в долларах и расщепляющихся материалах. Теперь 8* 115
мы видим, что ошибка наведения и надежность также могут быть объектом взаимного обмена. Возросшая надежность означает уменьшение расходов опять-таки в долларах или в расщепляющихся материалах или в том и другом. Увели- чение надежности тиграет во многом ту же роль, что и ослаб- ление оборонительной системы противника. Увеличение надежности может даже оказаться несколько более жела- тельным, так как снаряд, сбившийся с курса и попавший на Северный полюс, не отвлекает на себя действий оборони- тельной системы. Другой результат использования простой системы заключается в том, что уменьшается время, затрачиваемое на ее доводку по сравнению со сложной системой; более простая и надежная, но менее точная система может быть введена в действие на несколько лет раньше, чем ее более сложный аналог. Мы, таким образом, оперируем теперь уже не только долларами и расщепляющимися материала- ми, но и временем. Какой же из вариантов будет наиболее благоприятным? Разумеется, на этот вопрос ответить трудно даже с помощью анализа и почти невозможно, опираясь только на интуи- цию и умозрительные рассуждения. Рассмотрим еще один пример, раскрывающий те труд- ности, с которыми мы сталкиваемся при попытке опреде- лить, каким образом связаны различные факторы. Предста- вим себе стратегический удар, состоящий из ряда одинако- вых залпов, при каждом из которых атакуется некоторое число целей, например 20. Положим, что из-за недостаточ- ной надежности, потерь при прорыве оборонительной систе- мы противника и ошибок наведения против каждой цели посылается четыре ракеты. Если мы увеличим количество целей, атакуемых при каждом залпе, то произойдет следую- щее. Общее количество залпов и, следовательно, продол- жительность удара уменьшится. Количество ракет, с кото- рыми придется вести борьбу оборонительной системе, воз- растет, и подавление этой системы окажется более успеш- ным, вследствие чего увеличится вероятность того, что ракета долетит до цели. Мы можем теперь сократить коли- чество ракет, приходящееся на каждую цель. Полное коли- чество ракет, используемое в ударе для разрушения задан- ной системы целей, уменьшится, и соответственно умень- шится полная стоимость кампании в долларах и расщепляю- щихся материалах. 116
V Но с другой стороны, увеличение числа ракет при одно- I временном запуске повлечет за собой увеличение числа пусковых установок и, следовательно, увеличение расходов на материальное обеспечение и службу тыла. Будет ли это !'увеличение расходов покрыто уменьшением стоимости ракет f и боеголовок, с первого взгляда не ясно. । Мы начали с того, что рассмотрели изменение только Д. одной переменной, количества ракет при одном залпе, | и обнаружили, что нам приходится иметь дело и с количест- ? вом ракет, приходящимся на один залп, и с продолжитель- • ностью кампании, и с оптимальным количеством ракет, приходящихся на одну цель, и со стоимостью ракет и мате- риального обеспечения. Все эти факторы связаны друг с другом, и человек, который сможет найти решение в такой ситуации при помощи одной лишь интуиции, конечно, является уникумом. 4.5. Создание модели и реальный мир Специалист по анализу систем может помочь человеку, принимающему решения, не только тем, что создаст модель и использует ее для анализа проблемы. Он может также дать сводку эмпирических данных или представить памят- ную записку; но даже в этом проявляются некоторые черты процесса создания модели, так как количество эмпирических данных безгранично, а сам процесс выбора некоторых из них и отсеивания других требует явных предположений о том, что именно является важным, какие соображения оказыва- ют влияние, какие переменные могут быть связаны друг с другом. Даже при составлении памятной записки процесс решения может быть разбит на несколько этапов. Можно указать лицу, принимающему решения, какие решения должны быть приняты на каждом этапе, какие факторы являются определяющими и каковы возможные выходные параметры. Мы, однако, будем использовать термин «модель» для обозначения системы точно заданных количественных переменных. Модель, которую мы создаем, будет зависеть от модели- руемого явления, т. е. от того аспекта действительности, который привлекает наше внимание. Но это не все. Не суще- ствует какой-либо одной, определенной модели стратегиче- ских ракет или модели для тактических авиационных опера- 117
ций и так далее. Какую именно модель мы построим, зави- сит от тех вопросов, на которые мы хотим получить ответ при помощи модели, и от тех решений, которые нам предсто-. ит принять, руководствуясь моделью. Не существует универ- сальной модели, которая ответила бы на все вопросы. Скорее, мы должны приспосабливать модель к тем или иным вопросам. Для иллюстрации этого положения рассмотрим исследо- вание, предпринятое марсианским аналогом корпорации РЭНД в связи с системой летающих тарелок. В этом иссле- довании изучается вопрос о летающих тарелках, изготов- ленных на Марсе и отправляемых в разведывательные поле- ты над Соединенными Штатами. Когда тарелка находится в процессе изготовления, для специалиста по определению стоимости она представляет собой лишь два числа — ее порядковый номер в производ- стве продукции этого вида и количество марсианских чело- веко-часов, затраченных на его производство. Эти два числа весьма важны для определения кривой обучения \ при помощи которой могут быть оценены будущие расходы. После того как тарелка построена, ее по каналу на судне перевозят на склад. На этом этапе тарелку можно характе- ризовать другим набором чисел — линейными размерами и весом, а также классификацией груза по нормам перево- зок. По своей структуре модель в- этом случае представляет собой ряд таблиц, выражающих стоимость транспортиров- ки в зависимости от веса, кубатуры, вида груза и маршрута. После того как тарелка запущена и находится в свобод- ном полете в гравитационных полях Марса, Земли и Солн- ца, не говоря о Фобосе, Деймосе 1 2 и Луне, для расчета ее траектории необходима новая модель. Здесь возможно идеализированное представление о тарелке как о материаль- ной точке в пространстве, обладающей определенной ско- ростью. Любой конкретно мыслящий человек мог бы возра- зить, что такой подход совершенно нереалистичен; что мы пренебрегаем размерами, формой, материалом; что диа- метр тарелки 30 м, что она выкрашена в ярко-красный цвет и что на ней находится экипаж из трех марсиан. Новее это почти не сказывается на ответах, получаемых с помощью 1 Т. е. кривой, характеризующей изменение стоимости изделия за счет накопления опыта при увеличении объема производства. (Прим, ред.) 2 Естественные спутники Марса. (Прим, ред.) 118
нашей модели. Взаимоотношения между элементами моде- ли — ее, так сказать, внутренняя структура — могут быть представлены в виде расчетной схемы, вводя в которую направления скорости полета тарелки, получаем траекто- рию ее полета. Далее тарелка входит в атмосферу Земли и становится объектом внимания специалиста уже не по небесной механи- ке, а по аэродинамике. Если в предыдущей модели тарелка рассматривалась как материальная точка, то теперь мы должны учитывать ее форму, коэффициент сопротивления и скорость. Если воздушный контроль и сеть оповещения командо- вания ПВО засекут тарелку на радиолокационной станции дальнего обнаружения, то она будет рассматриваться как поверхность, отражающая радиолокационные лучи, харак- теризуемая материалом, размерами, формой и внешним видом. Если тарелка проявит враждебные намерения и против нее будут выпущены зенитные ракеты, в действие вступит другая модель. Для оценки поражаемое™ нас интересует ее силуэт, а также размещение топливных баков и других уязвимых элементов конструкции. И так далее. Одна и та же область действительности может быть смоделиро- вана по-разному. Релевантные факторы одной модели могут оказаться совершенно несущественными для дру- гой. Рассмотрим другой пример. При полетах человека за пределами атмосферы, на высотах больше 15 км, стано- вятся важными те проблемы авиационной медицины, кото- рые не были существенными при полетах на меньших высо- тах. Представим себе группу специалистов по авиационной медицине, каждый из которых занимается различной сово- купностью проблем. Для одного из них пилот подобен аналоговому вычислительному устройству. Входные сигналы вводятся в это устройство посредством органов слуха, зре- ния, осязания и равновесия. Сигналы на выходе устройства или ответы на входные сигналы представляют собой те дей- ствия, посредством которых пилот управляет летательным аппаратом. Связь между входными и выходными сигна- лами осуществляется функцией управления, имитирующей пилота. В одной весьма упрощенной модели зависимость между входными и выходными сигналами предполагается такой же, как зависимость между входными и выходными 119
напряжениями электрической цепи, содержащей сопротив- ление, индуктивность, емкость и линию задержки. Другой специалист (медик) считает, что центр этого вычислительного устройства (пилота) — мозг — должен находиться в среде, защищенной от внешних тепловых нагрузок. В то время как температура вне тела меняется от 5 до 50° С, температура вычислительного устройства — мозга — поддерживается постоянной в пределах ±0,5° С посредством потовыделения, излучения от кожи и других реакций, благодаря предохраняющему жировому слою, а также при помощи механизма сервоуправления внутри тела. Модель, используемая для описания и анализа этой системы, будет совершенно отличной от предыдущей. Еще одна модель будет использована специалистом по сер- дечно-сосудистой системе, изучающим, как поддерживается постоянный поток крови через мозг. И наконец, рассмотрим проблему защиты мозга пилота от механического удара. Мозг находится во взвешенном состоянии в спинномозговой жидкости, заключенной в черепную коробку, которая распо- ложена на позвоночном столбе с эластичными межпозвоноч- ными хрящами; тот опирается на таз с мягкими ягодичными мышцами. В простейшей и достаточной для некоторых целей модели рассматривается масса, пружинно соединенная с по- движным основанием. Та же модель применяется иногда при изучении перемещения зданий во время землетрясения. Итак, для описания одной и той же физической системы может быть использовано много различных моделей. То, что существенно для одной модели, неважно для другой. Попутно заметим, что последняя модель — масса, пру- жинно соединенная с подвижным основанием,— мало похо- дит на рассмотренную нами вначале модель выбора ракетной системы, состоящей из нескольких математических уравне- ний. Однако обе эти модели обладают некоторыми важными общими чертами; они являются идеализированными образа- ми некоторых аспектов действительности; имитируют при помощи анализа или механики реальные системы и обе пре- небрегают многими особенностями тех ситуаций, которые они моделируют. Это пренебрежение не обесценивает моде- ли, когда они используются в соответствии со своим назна- чением, а только суживает ту область, где они являются полезными. Обе модели связывает друг с другом ряд вели- чин, взаимосвязь которых слишком сложна, чтобы ее мож- но было проследить при помощи интуиции; в одном случае 120
это оборонная мощь, расходные коэффициенты и надежность; в другом — силы смещения и коэффициенты упругости. Иначе говоря, каждая модель позволяет установить значе- ния входных параметров и затем вычислить или измерить значения выходных параметров (стоимость системы в одном случае, движение массы — в другом). В обеих моделях эти значения выходных параметров получаются достаточно точными и достоверными. Однако это не должно ввести нас в заблуждение в том смысле, будто соответствующие вели- чины в реальной жизни нам известны с такой же точностью и достоверностью. То, насколько хорошо полученные при по- мощи модели результаты согласуются с действительностью, зависит от способностей и суждений человека, создающего модель, при выборе исходных предпосылок, учитываемых переменных и взаимосвязей, включаемых в модель, Выше упоминалось, что в модель ракетной системы, используемой в приложении Б, включены так называемые «операционные переменные»— количество целей и ракет в залпе. Эта модель достаточно проста и при ее составлении исходили из того, чтобы оптимальные значения этих опе- рационных переменных можно было определить анали- тически, так же, как средствами дифференциального исчисления находят наивысшую точку на кривой. В дру- гих моделях мы можем определить оптимальные значе- ния, рассчитав большое количество вариантов при помо- щи вычислительных машин, цифровых или аналоговых. В иных же случаях для того, чтобы прийти к выводу о нужных значениях тех или иных переменных, исполь- зуются суждения человека. Надо сказать, что существуют модели, составной частью которых является человек. Мы можем сделать человека частью модели, предоставив ему вращать рукоятки потен- циометра и снимать показания со шкал приборов аналого- вого устройства. Человек находится в постоянном взаимо- действии с другими элементами модели: когда он вращает рукоятки потенциометра, он воздействует на остальные устройства, изменяя значения некоторых переменных модели; в свою очередь остальные устройства воздействуют на человека, когда он считывает со шкал приборов зна- чения переменных модели. Когда наша модель включает двух или более людей, принимающих решения и соревнующихся друг с другом, мы говорим о военной игре. Возьмем пример из деятель- 121
йости корпорации РЭНД; если бы вы были использованы в такой игре, вы могли бы оказаться в роли командующего ВВС, который должен решить, как распределить свои истребители, истребители-бомбардировщики, бомбардиров- щики, тактические ракеты и атомное оружие между целя- ми, состоящими из аэродромов, линий снабжения и войск. Ваш соперник должен принять аналогичные решения, и вы сидите и вращаете рукоятки потенциометров для того, чтобы найти нужное распределение сил между несколькими целями. В этой модели игроки за «красных» и «синих» являются такими же составными ее частями, как и механические элементы. Игроки принимают решения о действиях своих сил, пользуясь суждениями и интуи- цией. Участие человека в этой модели необходимо так же, как механическая часть, но роль человека ограничена; он не свободен, а, скорее, связан всеми ограничениями, при- сущими модели, которые заложены в машины для того, чтобы представить результаты отдельных исследований по различным частям проблемы и собрать воедино знание и выводы относительно этих частей. 4.6. Суждения человека Принципы военной -игры можно использовать и без ее формальных атрибутов. Так, при анализе проблемы обороны Соединенных Штатов от нападения сотрудник корпорации РЭНД рассматривает ее сначала с позиций обороняющегося. Затем он мысленно меняется местами с командующим силами «красных» и стремится подавить систему обороны. Далее он снова становится командующим силами обороны и пытается парировать самые сильные удары атакующего противника. И так далее. Такое исполь- зование принципов военной игры (или свободного сорев- нования) часто может быть самым ценным вкладом этой игры в решение рассматриваемой проблемы. Если штаб планирует возможное развертывание подвижных тактиче- ских сил для участия в периферийной войне, то самый умный человек в штабе должен взять на себя неблагодар- ную работу критика плана и действовать как докучливый спорщик и вмешивающийся во все арбитр. И точно так же, как можно вести соревнование без формальной игры, 122
" возможно проделать все действия, присущие игре, без I реального свободного соревнования. I ' Мы говорили об использовании суждений как элемен- | та модели. Суждения и интуиция человека всегда присут- ствуют в модели, но не всегда они четко определены. £ Они присутствуют, когда человек конструирует модель, 1 т. е. решает, какие факторы влияют на рассматриваемые | проблемы и какова должна быть взаимосвязь между этими j факторами в модели; когда человек, пользующийся моделью, « решает, какие численные значения приписать входным параметрам, вводимым в модель; и когда человек прове- ряет, анализирует и интерпретирует результаты, т. е. выход- ные параметры модели. То, что любая модель включает суждения, интуицию и предпосылки, следует помнить, когда мы изучаем обла- дающие высокой точностью результаты на выходе модели. Важно помнить, что в вычислительных устройствах нет ничего магического, является ли это устройство счетной линейкой или цифровой вычислительной машиной. В любом случае машина служит только для ускорения процесса, посредством которого мы раскрываем значение наших допущений, оценок, факторов планирования. Независимо от того, используются машины или нет, мы должны обра- щаться к исходным предпосылкам, когда пытаемся объяс- нить результаты, полученные при помощи модели. 4.7. Модель, использующая вычислительную машину Модели, которые мы рассматривали до сих пор, очень просты и, по-видимому, не требуют для своего создания ничего, кроме счетной линейки, карандаша и бумаги. Перейдем теперь к другому крайнему с этой точки зрения случаю и рассмотрим модель, центральным элементом £ которой является быстродействующая электронная вычис- t лительная машина. . В одном из исследовательских отчетов1 сообщается = следующее. " Создание модели стратегических операций является ' одним из разделов в серии работ корпорации РЭНД, свя- 1 N. С. D а 1 к е у and L. Н. Wegner. The Strategic Operations Model: A Summary Report (U). The RAND Corporation, RM-2221 (DDC Ns AD 304998), July 28, 1958 (Cqpfi^ntUl). :йгМЧг • 123
занных с разработкой моделей, использующих вычисли- тельные машины для нужд стратегического планирования. Это как бы попытка моделировать при помощи быстро- действующей вычислительной машины основные элементы двусторонней стратегической войны в воздухе. В этой модели со всеми подробностями разыгрываются во времени такие события, как подготовка вылета, отправление само- летов, их полет по своим маршрутам, дозаправка топли- вом, действия самолетов ПВО объектов, бомбардировка целей и ограничение действий авиации из-за выпадения радиоактивных осадков — все это при конкретных огра- ничениях географического характера и ограничениях в наличных силах, характеристиках самолетов, оборонной мощи, возможности баз и поражающего действия оружия. Модель построена по методу Монте-Карло 1; это озна- чает, что представленные в ней события (около 30) имеют вероятностный характер. Когда одно из таких событий наступает в ходе моделированной войны, то машина для определения его исхода вырабатывает случайное число и сравнивает его с вероятностью р. Чтобы разыграть события, происходящие в течение первых двух с половиной дней тотальной войны в воздухе, т. е. войны, вовлекающей большую часть ВВС, требуется около шести часов работы вычислительной машины IBM-704 2. Модель представляет войну непосредственным обра- зом — так же, как любой человек мог бы размышлять о ходе двустороннего конфликта, если бы мог уследить за всеми деталями. Модель начинается со списка начальных условий для каждой стороны, включающего самолеты (бомбардировщики, заправщики, транспортные самолеты), базы бомбардировщиков, оборонительные сооружения (радиолокационные станции, ПВО объектов и базы истре- бителей) и их состояние. Помимо того, каждая сторона должна обладать набором планов. План является, скорее, стратегическим, чем контрольным графиком полета, опре- деляющим старты и прохождение контрольных пунктов. Модель должна учитывать непредвиденные обстоятельства, возникающие в ходе войны, и допускать возможность альтернативных действий. Как только входные данные 1 Объяснение метода Монте-Карло приводится в гл. 13. * Быстродействие электронной вычислительной машины IBM-704 составляет 300 000 рп!сек. (Прим, ред.) 124
заложены в машину, она «ведет войну» без постороннего вмешательства. Для описания тотального конфликта требуется очень большое количество исходных данных. Например, входные данные для каждого из рассчитываемых в настоящее время вариантов составляют примерно 150 000 чисел. Главными выходными данными модели являются наборы историй отдельных подразделений. Каждое значительное событие, происходящее с авиационным подразделением в ходе воздушной войны, регистрируется на магнитной ленте; сведенные воедино, они могут составить поучитель- ную историю военных действий. Кроме историй подразде- лений запоминаются также некоторые другие важные показатели: количество самолетов, уничтоженных на базах, и самолетов, сбитых двумя видами обороны, количество эпицентров ядерных взрывов, количество баз и оборони- тельных сооружений, уничтоженных или выведенных из строя из-за радиации, и т. д. Изменение этих величин во времени может быть прослежено по отпечатанным таб- лицам или чаще по графикам, сфотографированным с экра- на осциллографа \ Независимо от того, является ли модель крупномас- штабной, использующей быстродействующую вычислитель- ную машину, или только счетную линейку, карандаш и бумагу, она — полезный инструмент, помогающий раз- решить сложные проблемы реальной жизни. Попытка использовать модель как электронный вариант дельфийского оракула, от которого якобы можно получить ответ на самые сложные и широкие проблемы, приводит к бессмысленным результатам. 4.8. Заключение Прошедшее десятилетие ознаменовалось изменениями в подходе корпорации РЭНД к анализу систем, т. е. ана- литическим исследованием сложных проблем выбора при наличии неопределенности. Эти изменения можно охарак- 1 Обобщения этой модели, известные под названиями «модель воз- душной войны» и «модель STAGE», были разработаны отделом анализа воздушной войны штаба ВВС США. В некоторых слу- чаях эти более обширные программы требуют значительно боль- шего машинного времени (например, до 30 час на машине IBM-709). 125
теризовать нестрого, но наглядно: в дни нашей молодости наша деятельность выглядела более научной. Иными сло- вами, в то время мы придавали больше значения описанию некоторой рассматриваемой части реальной жизни единой аналитической моделью. Поставив задачу, приняв исходные допущения, отобрав критерии, мы могли обратиться к более интересующим нас вопросам о том, как лучше применить современный математический аппарат и быстродействующие вычислительные машины для получения правильного реше- ния, из которого можно было бы получить выводы и реко- мендации. В реальной жизни существует много проблем, для которых такой подход является разумным и даже реко- мендуемым. Есть проблемы, которые невозможно решить, не используя самые мощные средства математики и вычис- лительной техники. Оптимальное распределение веса и тяги между несколькими ступенями ракеты, запускаемой к Луне, определение ее начальной траектории — это четко доставленные задачи, требующие точного и строгого реше- ния, но, с другой стороны, подобный подход не пригоден в анализе таких проблем, как устойчивость термоядерной реакции, структура стратегических сил сдерживания или характер тактического оружия на следующей стадии раз- вития. Только часть вопросов, составляющих подобные проблемы, может быть решена аналитически. Дело в том, что современный аппарат анализа служит для того, чтобы рассматривать сложные проблемы без грубых упрощений и идеализации. Но главная причина того, что методы опти- мизации не удовлетворяют требованиям, состоит в той роли, которую играет неопределенность в нашем грешном, но прекрасном мире. Мы не анализируем проблему, имею- щую вполне определенное содержание, характерными толь- ко для нее средствами. Мы не можем точно определить наши цели. Вместо этого мы должны пытаться построить (а не анализировать) систему, которая будет в некотором смысле удовлетворительно действовать при разнообразных непредвиденных обстоятельствах, лишь смутно проступаю- щих в будущем. Теперь мы усвоили, что новые и очень важные тех- нические средства — быстродействующие вычислительные машины, военные игры, теория игр, линейное и динамиче- ское программирование, метод Монте-Карло и другие — служат мощным подспорьем для интуиции и правдоподоб- ие
ных рассуждений. Мы научились интересоваться больше реальной жизнью, чем идеализированной моделью для ее анализа; больше интересоваться практической пробле- мой, требующей решения, чем интеллектуальными и фор- мальными приемами ее решения. Утверждение, что мы теперь полагаемся меньше на ана- литический подход, не следует считать доводом в пользу ненаучных исследований, алогичных аргументов и высо- санных из пальца рассуждений. Подробный количествен- ный анализ, выполненный на высоком уровне, так же важен (на своем месте), как и раньше. Руководитель проекта должен уметь отстаивать свои тезисы в критически настроен- ной, но рационально мыслящей аудитории не голословными утверждениями, а логическим анализом. Я хочу закончить эту главу словами бывшего члена руководства корпорации РЭНД Германа Кана: «Сегодня специалисты по анализу систем стали скромнее в оценках своих возможностей, а результаты их работ стали лучше. Если дело пойдет так и дальше, то мы, быть может, добьемся соответствия претензий и результатов» Г 5 КРИТЕРИИ Р. Н. Маккин Целью анализа систем является облегчение выбора предпочтительной системы оружия или образа действий из ряда альтернатив. Проблема критерия заключается в установлении признака, по которому определяется пред- почтительность. Например, критерием при выборе стра- тегической системы сдерживания может быть наименьшая стоимость поддержания ее запланированной мощности с учетом как наступательных, так и оборонительных воз- 1 Н. Kahn and I. Mann. Techniques of Systems Analysis. The RAND Corporation, RM-1829-1 (DDC, № AD-123512), De- cember 3, 1956, p. 37. 127
можностей противника. Критерий этого типа крайне важен при оценке конкурирующих систем. Отметим, как изме- няются результаты, если использовать другие возможные критерии. Возьмем крайний случай: если при выборе между самолетами и ракетами руководствоваться макси- мальным ущербом противнику в расчете на один погибший аппарат, то выбор будет в пользу самолетов; если же руко- водствоваться максимальным ущербом на один погибший экипаж, то выбор будет в пользу ракет. Следует заметить, что задача специалиста по анализу систем может быть в том, чтобы установить последствия применения альтернативных систем оружия и сообщить об этих последствиях лицу, принимающему решения, подобно тому, как это делает консультант, помогая потре- бителю выбрать, например, автомобиль или холодильник. Результаты его анализа обычно не облекаются в форму «Автомобиль А является наилучшим», а всего лишь уста- навливают, что цены различных автомобилей такие-то, а некоторые их важные эксплуатационные характеристики такие-то. Эта функция анализа может быть чрезвычайно важной. Если она является и единственной, то критерия в собственном смысле слова, указывающего на предпочти- тельное оружие или образ действий, не существует, как не существует и проблемы установления решающего при- знака предпочтительности. Тем не менее с этой проблемой тесно связано решение вопроса о том, знание каких именно результатов и характеристик может существенно облегчить выбор между альтернативами. В дальнейшем речь будет идти главным образом об определении формальных призна- ков предпочтительности и будет предполагаться, что целью анализа систем является окончательный выбор наилучшего образа действий. Однако значительная часть сказанного далее справедлива и для упомянутой проблемы определе- ния характеристик потребительских товаров, что может оказаться полезным для лиц, принимающих решения. Как указывается в других частях книги, критерии учи- тывают как затраты, так и результат в достижении целей. С одной стороны, заявление о том, что мы хотим иметь самую дешевую систему, не является критерием. Такое заявление бессмысленно, ибо в нем ничего не говорится о том, что именно мы хотим получить за наименьшую цену. С другой стороны, недостаточно сказать, что мы хотим - йметь систему, способную подавить по крайней мере 128
80 из 100 объектов противника. Существует несколько путей к достижению этой цели, если она осуществима, и именно с помощью соответствующего критерия мы должны выбрать предпочтительный образ действий. Рассмотрим, каким образом затраты и поставленная цель входят в критерий. Можно «зафиксировать» цель как способность причинить определенный итоговый ущерб противнику, и тогда мы должны искать самый дешевый путь к достижению этой способности. Но цель и затраты могут войти в критерий иным образом. Цель может быть определена как способность причинить противнику ущерб определенного типа, причем размеры этого ущерба не фик- сируются; напротив, фиксируются затраты и при заданных затратах ищут способ достижения максимума поставлен- ной цели. Заметим, что термин «цель» используется для обозначения тех или иных задач. Если не иметь это постоян- но в виду, то использование термина может привести к путанице, так как в конечном счете цель и критерий могут показаться одним и тем же. С одной стороны, можно сказать, что нашей конечной целью будет достижение максимальной военной мощи при заданных ограничениях, а с другой стороны, это же понятие может быть превосход- ным критерием. Поэтому необходимо помнить, что под целями мы подразумеваем положительные величины или достижения, к которым мы стремимся и которые, как прави- ло, влекут за собой затраты (отрицательные величины). При всех присущих проблеме критерия ограничениях она может включать детальное рассмотрение целей и за- трат и ей отводится львиная доля в анализе системы. Если изменяется мера ущерба или способ измерения затрат или если налагаются различные ограничения, то все это можно рассматривать как изменение критерия. Иными словами, трудно провести грань между проблемами крите- рия и проблемами измерения. Здесь, однако, мы ограни- чимся общими вопросами, касающимися критериев, исклю- чив вопросы о подробных измерениях. 5.1. Неизбежность приближенных критериев По-видимому, в идеальном случае нам следовало бы выбирать такую систему оружия или образ действий, которые обеспечивали бы максимальную военную мощь. 9 =.884 129
Но в таком утверждении не больше пользы, чём в заявле- нии, что мы желаем самого лучшего. Ибо никто не знает в точности, как связана военная мощь с результатами различных действий. Военные достижения и затраты редко можно выразить в одних и тех же единицах (например, в долларах), и мы не можем рассчитать разницу доходов и расходов для каждой из конкурирующих систем. По этим причинам следует использовать не идеальные и оконча- тельные критерии, а рабочие приближенные критерии. Но нам вовсе нет нужды использовать идеальные критерии для того, чтобы наш анализ имел ценность. Как говорится в пословице: «Можно много пройти в башмаках, которые немного жмут». Например, минимальные затраты для достижения определенной боевой возможности системы не являются ни окончательным, ни идеальным критерием; если бы мы задали другой период действия системы или другую боевую способность или рассмотрели другие выход- ные параметры, а не способность к подавлению объектов, то сравнительные результаты действия различных систем могли бы выглядеть по-иному. Но нас интересует именно этот тип способности, поэтому данный критерий указывает на наилучшую систему. Так или иначе уместно сравнивать различные ударные силы по этому признаку, ибо важно иметь хотя бы такую информацию о результатах действия различных систем. '5.2. Субоптимизация и критерии Избрать хороший критерий трудно, в частности, потому, что задачу выбора системы необходимо подразделять на составные части, или подпроблемы. Процесс принятия решения неизбежно разделяется на этапы; часть решений принимают «на высшем уровне», а часть передают «на низ- ший уровень». Один человек или одна группа не могут принять все решения. Подобным образом должен быть разбит по частям и процесс анализа; альтернативы выбора для всех уровней невозможно анализировать одновременно. (Не следует связывать с терминами «на высшем» и «на низ- шем уровне» большую или меньшую важность вопросов.) Таким образом, и специалисты по анализу систем, и лица, принимающие решения, всегда сравнивают альтер- нативы действий лишь в некоторой части военной проб- 130
лемы. Другие проблемы выбора временно откладываются, возможные решения некоторых вопросов не принимаются во внимание, а конкретные решения других вопросов считаются известными. Цель окончательного анализа — найти оптимальные решения подпроблем или, точнее, Рис. 5.1. Пример субоптимизации. усовершенствовать предложенные решения подпроблем. На языке анализа систем этот процесс называется суб- оптимизацией. С помощью рис. 5.1 можно уяснить, что представляет собой субоптимизация и каковы ее преимущества и недо- статки. Когда мы пытаемся решить одну из проблем выбора, указанных на рис. 5.1, мы временно отстраняем многие другие. Сравнивая варианты действий на каждом уровне, можно рассматривать одновременное изменение лишь в немногих проблемах, подлежащих решению. В противном случае модель стала бы невероятно громоздкой и, как было указано ранее, количество необходимых расчетов значительно бы возросло. Сравнивая стратегические сис- темы оружия, мы не можем одновременно изыскать вариант распределения бюджета ВВС, оптимальный одновременно для командования ПВО и тактического авиационного коман- 9* 131
дования. Мы каждый раз должны выделять самостоятель- ную подпроблему и считать решения на других уровнях известными или пренебрегать ими. Субоптимизация дает определенные преимущества. Одно из них состоит в том, что при анализе узкого вопроса его можно рассмотреть более детально. Модели могут быть более подробными и поэтому давать более точные результаты. С другой стороны, субоптимиза- ция вызывает большие трудности при отборе критериев, так как критерии для низших уровней могут быть несов- местимыми с критериями на высших уровнях. Рассмотрим вопрос о наилучшем бомбардировочном прицеле и возьмем крайний случай: если критерием служат минимальные затраты для достижения некоторых технических характе- ристик, то прицел может оказаться слишком большим, чтобы его можно было разместить на реальном самолете. Хорошее решение проблемы прицела зависит от всей остальной бомбардировочной системы. Критерий при выбо- ре наилучшего бомбардировочного прицела должен согла- соваться с критерием при выборе наилучшего бомбарди- ровщика. Рассмотрим другой крайний случай: предполо- жим, что мы сравниваем различные типы пулеметов и, тре- буя от них сохранения работоспособности в течение трех лет боевых действий, принимаем в качестве критерия наи- меньшую стоимость пулемета. Однако практика подска- зывает, что требовать такой длительности действия излиш- не, так как пулеметы обычно выходят из строя, скажем, после трех месяцев боевых действий. Критерий для выбора наилучшего пулемета должен быть связан с критерием для выбора эффективных наземных сил. Следовательно, при выборе критерия необходимо добиваться его совпаде- ния с критерием на более высоком уровне. Итак, правдоподобные критерии на низших уровнях вполне могут быть несовместимыми с критериями на выс- ших уровнях. Это не означает, что мы должны всегда проводить анализ только для проблем выбора на высших уровнях, наоборот, анализ систем должен иметь дело с подпроблемами. Для многих таких подпроблем могут быть выявлены определяющие факторы и отобраны разум- ные критерии. При выборе ракет стратегического авиа- ционного командования нет необходимости одновременно решать проблемы о наилучшем вертолете для военно-мор- ских сил и об оптимальном бюджете обороны. Влияние 132
различных типов вертолетов и различных бюджетов (в разумных пределах) на характеристики ракетных систем может оказаться незначительным, и мы не принесем особого вреда, если при сравнении этих систем пренебрежем этим влиянием. Из всего сказанного следует, что мы должны постоянно помнить о преимуществах и недостатках опи- санного метода и при любом анализе выбирать разумное компромиссное решение, которое, с одной стороны, помо- жет избежать слишком обобщенных моделей, а с другой стороны — чрезмерно суженных критериев. 5.3. Некоторые распространенные ошибки при выборе критериев В связи с необходимостью использования приближенных критериев и разбиения части процесса анализа всегда существует опасность выбора ложного критерия. Некото- рые из наиболее часто встречающихся ошибок можно сгруп- пировать; на них следует остановиться особо. Недооценка абсолютного размера цели или затрат. Одним из распространенных критериев является отношение эффективности, т. е. достигнутых результатов к затратам. Например, при выборе бомбардировочной системы крите- рием может быть максимальное отношение количества уничтоженных целей к затратам, иначе говоря, максималь- ный ущерб противнику в расчете на один доллар. Такой критерий может показаться вполне разумным, однако ему могут удовлетворять самые разнообразные системы: от сис- темы стоимостью в 500 млрд. долл, до дешевого оружия с малой эффективностью. Фактически такой критерий будет одобрять применение наличного оружия ранних выпусков. Предположим, например, что одна бомбарди- ровочная система, сравнительно простая с точки зрения ее поддержания в боевой готовности, может разрушить 10 целей и обходится в 1 млрд. долл, (отношение 10 : 1), а другая система сможет разрушить 200 целей и обойдется в 50 млрд. долл, (отношение 4:1). Следует ли нам избрать первую систему, с помощью которой мы можем проиграть войну, впрочем, без особых расходов? Ответ будет отри- цательным: мы не имеем права пренебрегать масштабами нашей деятельности, т. е. абсолютной величиной ущерба, который может причинить система противнику, или абсо- лютной величиной необходимых затрат. 133
Чтобы еще лучше уяснить это положение, предположим, что мы сравниваем два дома и больше всего при выборе дома нас интересует его площадь. Насколько хорошо выполнит роль критерия отношение эффективности к рас- ходам? Пусть дом А имеет площадь 1500 кв. футов и стоит 18 000 долл, (отношение 1 : 12), а дом Б имеет площадь 2800 кв. футов и стоит 28 000 долл, (отношение 1 : 10). Следует ли отсюда, что наш выбор должен быть в пользу дома 5? Ясно, что и площадь дома, и его стоимость мы должны оценивать, пользуясь абсолютными цифрами. Истинный вопрос, который остается скрытым, если поль- зоваться относительными величинами, состоит в следую- щем: стоит ли заплатить лишние 10 000 долл, за лишние 1300 кв. футов? При отсутствии ограничений на бюджет или масштабы деятельности относительный критерий может привести к принятию крайних решений и оказаться несовместимым с. критериями на высших уровнях. Предположим теперь, что мы ограничиваем рассматри- ваемый бюджет некоторыми пределами. Разумеется, к тако- му случаю можно отнести приведенный выше пример. Пользуясь относительным критерием, мы уже не можем выйти за установленные пределы, но значение этого крите- рия остается неясным до тех пор, пока мы не сузим рассмат- риваемый диапазон до фиксированного бюджета или цели. Неверный выбор цели или ее размеров. Для большинства проблем наиболее подходящим критерием, по-видимому, является обеспечение максимального результата в дости- жении цели1 при заданных расходах или обеспечение минимума расходов для достижения определенного резуль- тата. Эти типы критериев эквивалентны, если размеры цели или расходов одинаковы в обоих критериях. Иначе говоря, если критерий, заключающийся в обеспечении максимальной способности разрушения объектов против- ника при бюджете в 1 млрд. долл, приводит к образу дей- ствий, когда поражается 10 объектов, то критерий, состоя- щий в обеспечении минимальных затрат для разрушения заданного количества объектов (10), приведет к тому же образу действий. Выбор того или иного из этих критериев в значительной степени зависит от того, что именно — 1 Имеется в виду, что достижение цели может быть охарактеризова- но некоторой величиной. (Прим, ред.) 134
затраты или цель — может быть задано с большей степенью точности. При выборе критерия возможна ошибка еще одного типа — неправильный выбор цели действий или объема затрат. Неправильный выбор возможен в отношении цели и в отношении затрат, но мы остановимся только на пер- вом. В рассмотренном примере, если цель действий опре- делена как способность к разрушению 10 объектов, наи- лучшей будет одна система; если же поставлена цель уничтожения 200 объектов, то лучшей будет иная система. Выбор предпочтительной системы может также зависеть от степени ущерба, наносимого противнику при подавле- нии одного объекта, каждой из систем. Таким образом, ошибочный выбор цели может привести к выбору невер- ного критерия. Пренебрежение неопределенностью. Другой тип ошибки при выборе критерия состоит в том, что пренебрегают неопределенностью. Например, определив цель как спо- собность разрушить 200 объектов противника, мы можем упустить из виду то, что нам неизвестен конкретный вид будущих военных действий и, следовательно, тип этих объектов. Подлежащие разрушению объекты, возможно, будут военными сооружениями противника или промыш- ленными центрами с большим населением или различными комбинациями того и другого. Если критерий, выбранный применительно к одной конкретной цели, пренебрегает возможным наличием других целей и уводит от того, чтобы застраховаться от непредвиденных обстоятельств, то такой критерий может привести к-неверным результатам. Критерий может упустить из виду неопределенность относительно типа войны и стратегической ситуации. Легко недооценить также неопределенность во всем, что отно- сится к технологии, а также наличие случайных событий. Предположим, что некоторая система может в среднем разрушить заданный комплекс объектов при наименьших расходах или разрушить наибольшее количество объек- тов при заданных расходах. Предположим, однако, что эта система дает сбой один раз из пяти. Очевидно, что при выборе системы важны и другие выходные параметры, кроме среднего или ожидаемого результата. Некоторые возможные действия при неопределенности указаны в последнем параграфе этой главы. Из-за наличия неопределенности возникают некоторые весьма тонкие 135
проблемы, но здесь мы остановились на простейших и самых общих вопросах. Следует подчеркнуть, что подход к выбору критериев при наличии неопределенности может привести к серьезнейшим ошибкам. Недооценка воздействия на другие операции. Еще один тип ошибки состоит в том, что выбираются критерии, не позволяющие выявить, каким образом влияют альтер- нативные варианты действия на затраты и достижение поставленных целей в других операциях. Предположим, что мы сравниваем различные типы истребителей и про- изводим выбор по признаку минимальных затрат, необхо- димых для уничтожения с вероятностью в 90% истреби- телей противника в парном бою. Здесь масштабы деятель- ности ограничены и нет оснований опасаться, что с помощью относительного критерия мы выберем в качестве наилуч- шего устаревший самолет Р-39 % Но остаются другие труд- ности. Истребитель, обладающий такой эффективностью в парном бою, может быть очень хорош при индивидуаль- ных действиях, но сравнительно мало эффективен при дей- ствиях групповых. Данный критерий не позволяет учесть влияние действий группы на эффективность боя, на надеж- ность и возможные неудачи, на диапазон и частоту кон- такта с противником и так далее. Если пользоваться этим критерием, то может оказаться, что самолет будет стоить так дорого, что мы сможем при- обрести лишь небольшое количество самолетов этого типа. Следовательно, трудно рассматривать эту подпроблему в таком аспекте; чтобы выбрать разумный критерий, сле- дует рассмотреть действия истребителей в операции более широкого масштаба. Но эффективность истребителей в операции более широ- кого масштаба может отрицательно повлиять на достиже- ние других целей (или увеличить затраты на их достиже- ние). Вот простой пример: оружие может оказаться настоль- ко эффективным, что противник переведет часть своих сил на выполнение других задач. Очевидная эффективность этого оружия не будет полностью реализована за счет появления новых трудностей в других местах 1 2. 1 Самолет-истребитель «Аэрокобра» периода второй мировой войны. (Прим, ред.) 2 Charles Н itch. Sub-Optimization in Operations Problems. Journal of the Operations Research Society of America, v. 1, № 3, May, 1953, p. 92. 136
Неправильные представления о затратах. Предположим, что критерием является максимальное количество объектов противника, разрушенных при помощи заданного запаса расщепляющихся материалов. По такому признаку может быть выбрана система, расточительно использующая само- леты и экипажи; на самом деле анализ должен учитывать не только расщепляющиеся материалы, полагая их бес- платными и неограниченными, но и другие расходуемые ресурсы. Рассматривать в качестве критерия максимальное количество разрушенных объектов при заданной совокуп- ности конкретных расходуемых ресурсов также будет неверно, если на практике те или иные виды ресурсов могут быть легко доступны. Мы не будем здесь больше останавливаться на ошибках этого типа, поскольку к ним еще вернемся. Недооценка длительности операций. При выборе тех или иных курсов действий, направленных на сдерживание противника, важным фактором в определении цели дей- ствий, а следовательно, и критерия выбора служит время. Как могут меняться рекомендации, если рассматривать различные периоды времени? Если критерием являются минимальные расходы на поддержание заданной боевой способности системы на ближайший период, то предпочти- тельной может оказаться модификация существующих систем; для более отдаленного периода правильнее, по-види- мому, будет создание новых систем. Рассмотрим проблему выбора на более низком уровне. Предположим, что различные способы хранения авиацион- ного топлива сравниваются по критерию минимальных расходов, необходимых для поддержания топлива в опре- деленном состоянии (например, содержание смолистых веществ в одном литре не должно превышать х милли- граммов). При таком сравнении время является существен- ным фактором. Если мы хотим получить полезные во всех отношениях результаты, то должны задать вопрос: с какого времени и в течение какого срока будет происходить хра- нение? В некоторых проблемах время может быть самой важной составной частью критерия. Ресурсы могут счи- таться заданными, и вся задача также может быть опре- делена во всех отношениях, за исключением срока начала работы системы. Если такое ограничение имеет смысл, то в качестве критерия следует принять возможность выполнения поставленной задачи в наикратчайший срок. 137
В любом случае, рассматриваются ли цели-или затраты, мы не можем позволить себе при выборе критерия не учи- тывать длительность операций. Использование «переопределенных» критериев. Говорят, что анализ системы позволяет получить «максимальную ударную мощь за самую малую цену». Рассмотрим кри- терий, неявно содержащийся в следующем утверждении: «своими победами немцы... были обязаны военной доктрине, согласно которой следовало наносить неожиданные по направлению, времени и образу действий удары; этим ударам должны были предшествовать всевозможные отвле- кающие маневры, а достигнутый успех немедленно закреп- лялся на участках наименьшего сопротивления и на воз- можно большую глубину1». Такие критерии являются «переопределенными» в том смысле, что все описанное, по-видимому, не может быть сделано одновременно; это все равно, как если бы захотели купить максимальное количество аспирина при минимальных затратах на него. Ошибки такого типа не особенно серьезны, так как на деле использовать подобные критерии для получения коли- чественных оценок невозможно. Тем не менее не следует пренебрежительно относиться к этому неправильному под- ходу, поскольку он может привести к выбору неверных критериев. Неправильное применение «правильных» критериев. Критерий, пригодный для сравнения альтернативных ва- риантов одного вида действий, может оказаться непригодным при анализе действий другого типа. Поэтому критерий, использованный при анализе одной проблемы, не следует механически переносить на другую проблему. Предполо- жим, например, что мы сравниваем боевые возможности существующих стратегических систем оружия и затраты, необходимые для их закупки и содержания. Тогда в каче- стве критерия можно выбрать минимум затрат, необходи- мых для достижения определенного результата их при- менения. Предположим теперь, что мы рассматриваем проблему выбора не с точки зрения приобретения и исполь- зования существующих альтернативных систем, а с точки зрения разработки следующего поколения этих систем. Другими словами, мы не задаемся вопросом, какое воору- 1 В. Н. L i d d е 1 Hart. Strategy. Frederick A. P r a eger, Inc., New York, 1954, p. 240, 13S
жение следует приобретать й вводить в действие, а сйра- шиваем, какое вооружение следует развивать дальше. Отвечая на последний вопрос, мы не можем формально применять критерий, который мы использовали, рассматри- вая проблему приобретения, так как затраты на приобре- тение и использование вооружения и затраты на их даль- нейшее совершенствование отнюдь не одно и то же. Выгоды от приобретения и использования альтернативных систем и соответствующие затраты указывают на потенциальные выгоды от успешного совершенствования каждой из них. Эти оценки дают нам информацию о потенциальных воз- можностях альтернативных систем оружия при их успеш- ном совершенствовании. Оценки затрат, непосредственно связанные с реше- ниями разработки,— это затраты на следующий этап раз- работки оружия, т. е. они не включают затраты на при- обретения и эксплуатацию. Отметим также, что критерий, используемый при срав- нении альтернативных решений проблемы приобретения, ничего не говорит о наилучшем подходе к разработке сис- темы оружия. Возможны следующие варианты действий: а) разрабатывать оружие как систему с точно задан- ными требованиями; б) подойти к этой системе оружия постепенно, испытав предварительно основные ее элементы, проверив затем общую компоновку и исследовав множество макетов. Выбор последовательности действий при разработке системы — это проблема, в принципе отличная от задачи выбора того или иного варианта оружия для его разра- ботки и последующей закупки. Повторяем: задача определения наиболее экономичной системы для поддержания определенной боевой способности в равной мере связана как с проблемой разработки, так и с проблемой приобретения системы оружия, но цель анализа в обоих случаях будет различной. Критерий, пригодный для решения проблемы приобре- тения системы, не может быть удовлетворительным крите- рием при выборе предпочтительного направления разра- ботки этой системы. 139
S.4. Что можно сделать? Что можно сделать, чтобы не позволить неправильно избранным критериям сбить нас с толку? Наиболее общий совет сводится к «осторожности». Но можно дать и несколь- ко более конкретных советов. Во-первых, следует осте- регаться бессодержательных критериев и явных ошибок, рассмотренных выше. Во-вторых, нужно тщательно иссле- довать критерии в каждом конкретном случае анализа, т. е. оценить связь между избранными критериями и кри- териями на следующих уровнях. Мы не можем избрать верные критерии, пользуясь только интуицией. Мы должны постоянно спрашивать себя, совместим ли данный критерий с критериями на высших уровнях и учитывает ли он основ- ные воздействия на другие операции. Такое исследование следует проводить в каждом конкретном случае. Мы не мо- жем анализировать альтернативные критерии вообще и не можем составить стандартный набор приемлемых критериев. Каждая проблема будет иметь свой наилучший критерий. В-третьих, мы можем сравнивать системы по несколь- ким критериям и избрать систему, предпочтительную по отношению к этим критериям. Предположим, что при рассмотрении вариантов действий в стратегии сдерживания используется несколько критериев: минимальные расходы на достижение заданной боевой способности по отношению к двум различным типам объектов или к двум различным стратегиям противника. Если какая-либо система будет наилучшей по всем критериям, она будет оптимальной. В-четвертых, всегда, когда это возможно, можно поль- зоваться усилительным доводом: если система является наилучшей при некоторых обстоятельствах, то она тем более будет наилучшей при других, еще более благоприят- ных обстоятельствах. Так, если установлено, что авиа- ционная система эффективнее ракетного оружия при дей- ствиях против не защищенных от ядерного взрыва целей, то следует считать, что большая точность самолетной системы позволит ей быть эффективной при действиях против целей, защищенных от ядерного взрыва. В-пятых, интерпретируя результаты анализа, делая выводы и составляя рекомендации, мы можем иногда согласиться с несовершенством критерия. Так, в резуль- тате исследования систем нападения было показано, что одна из них, вероятно, решила бы поставленную задачу 140
при наименьших затратах, однако в условиях неопре- деленности она может оказаться наименее благоприятной из рассматриваемых. Наконец, мы можем в некоторых случаях провести «потребительское исследование», отка- зываясь от четких критериев. Иными словами, мы можем просто сопоставить для наших альтернатив некоторые последствия их реализации — затраты на них и достижи- мый результат. Во многих исследованиях предпринимались все или некоторые из описанных действий. Подчеркнутые здесь трудности не обесценивают достоинства анализа. Хотя проблема критерия сложна, признание этой сложности может повредить только неправильно поставленным сис- темным исследованиям и бесспорно повышает достоинства анализа. 6 ЗНАЧЕНИЕ ЗАТРАТ 1 М. Хоуг Во многих, если почти не во всех, исследованиях, подпа- дающих под название анализа систем, приходится в самом широком смысле иметь дело с анализом затрат. Когда для достижения любой точно определенной цели в отдель- ной операции мы стремимся свести до минимума затраты ресурсов, так как они необходимы для достижения других целей, мы имёем дело с минимизацией истинных стоимо- стей. Под истинной стоимостью здесь понимается ценность для нас альтернативных целей, от достижения которых мы отказались. Однако если рассматривать проблему не в столь широком плане, то окажется, что анализ затрат имеет неодинаковое значение при исследовании различ- ных типов операций. Иногда истинные стоимости суще- ственны для дела, иногда нет; в тех случаях, когда они существенны, они могут или не могут быть удовлетворитель- но выражены через денежные стоимости. Чтобы правильно применять анализ с точки зрения расходов, важно разбить встречающиеся задачи на несколько различных групп. 1 Эта глава была опубликована в журнале Operations Research, v. 4, № 4, August, 1956, р. 448-459. 141
6.1. Заданный объем ресурсов прй единственной цели j В тех случаях, когда ставится вопрос о достижении максимального результата при заданном объеме ресурсов, которые могут быть использованы только в некоторой вполне конкретной операции, мы можем выделить первую группу проблем, куда анализ с точки зрения расходов не входит совсем. Если ресурсы можно использовать только в одной операции, то для других операций они совершенно бесполезны. Истинная стоимость их использования равна нулю. Поэтому единственный разумный совет, который можно дать, состоит в том, что, анализируя операцию, следует стремиться к оптимальным решениям, невзирая на известную нам информацию о произведенных в прошлом затратах. Нет смысла экономить при использовании кон- кретных ресурсов только потому, что когда-то они были ценными: что было, то прошло. То, что в этой первой группе проблем анализ затрат в сущности отсутствует, не означает, что такие проблемы являются простыми или неважными. Во многих заслужи- вающих внимания проблемах исследования операций, вероятно, встречаются условия, близкие к подобным, хотя, видимо, в очень немногих проблемах они встречаются в чистом виде. Предположим, что ВВС желает выработать тактику, обеспечивающую максимальный ущерб объектам определенного типа при специфических ограничениях на используемое оружие и самолеты. Очевидно, это крайне сложная задача. В ней присутствуют много представляю- щих интерес взаимосвязанных переменных, и анализ включает в себя много трудных проблем оценки. Однако, чтобы иметь подходящий гипотетический пример для на- стоящих целей, будем считать, что эта трудная проблема может быть решена. 6.2. Заданный объем ресурсов при нескольких целях Ко второй группе проблем, встречающихся при иссле- довании операций, относятся случаи, когда имеются две или больше целей, между которыми нужно распределить заданный объем ресурсов. Рассмотрим, каким образом 142
и почему исследование истинной стоимости входит в эту группу проблем, несмотря на то, что в ней не затраги- вается стоимость производства. Предположим, что у нас есть две боевые части ВВС, предназначенные для дей- ствий против объектов противника двух разных типов, и что каждая из них стремится довести до максимума свои боевые возможности. Предположим также, что все наличные ресурсы можно объединить в две группы: расщепляющиеся материалы и самолеты определенного типа. Допустим, что ресурсы распределены сначала между двумя типами объектов следующим образом: 8 единиц расщепляющихся материалов и 32 самолета для целей первого типа и, наоборот, 32 единицы расщепляющихся материалов и 8 самолетов для второго типа. Анализируя эту задачу, можно поставить другую проб- лему, так сказать, проблему высшего уровня. Можно ли попытаться найти лучшее распределение этих двух видов ресурсов, даже если мы не в состоянии установить зависимость между военной мощью, необходимой для подавления одной цели, и мощью, необходимой для подав- ления другой? Лучшее распределение ресурсов — это, очевидно, такое их распределение, когда мы сможем полнее выполнить одну из поставленных задач без ущерба для другой. Задача анализа состоит в том, чтобы определить распределение ресурсов, обеспечивающее минимум истин- ной стоимости. При решении этой проблемы следует рассмотреть для каждого типа целей возможные результаты при различных вариантах расходования ресурсов, определить, когда до- стигается максимально возможный результат. Здесь же мы попросту предположим, что этот трудоемкий анализ проделан и что возможные зависимости между различными комбинациями расходуемых ресурсов и результатов уста- новлены. Более того, воспользовавшись возможностью, которую дает гипотетический пример, будем считать, что эти соотно- шения могут быть удовлетворительно аппроксимированы при помощи простейших функциональных зависимостей. Допустим, что результаты исследования первого типа пред- ставлены кривой на рис. 6.1. Эта кривая описывает все варианты расхода двух упомянутых видов ресурсов при условии сохранения боевой мощи, которая была макси- 143
мально возможной при их первоначальном размещении; каждая точка на кривой соответствует оптимальной такти- ке при заданном сочетании ресурсов. Наклон этой кривой характеризует возможность замены одного из видов ресурсов другим. Наличие большего количества расщепляющихся материалов позволит иметь больше бомб или более мощные бомбы. В свою очередь, это позволит совершать меньше боевых вылетов, так как большее количество или большая мощ- ность бомб повысит вероятность поражения цели при одном Рис. 6.1. Различные комбинации при постоянном результате. вылете и сделает возможным уменьшение требований к объему необходимых разведывательных данных до и после бомбардировки. Но возможности замены ограничены. Следует ожидать, что такая замена будет становиться тем труднее, чем больше мы стремимся заменять самолеты расщепляю- щимися материалами. Это явление можно наглядно про- иллюстрировать (хотя такой случай совершенно нереален), допустив, что отношение приращений объема расходования ресурсов при замене в некоторой точке равно отношению между объемами ресурсов, соответствующих этой точке. При первоначальном размещении для объектов первого типа (32 самолета и 8 единиц расщепляющихся материалов, точка Р() отношение приращений при замене составляет 4 самолета к одной единице расщепляющихся материалов. Если же распределение ресурсов характеризуется 32 еди- ницами расщепляющихся материалов и 8 самолетами (точка Р2), то отношение приращений при замене составляет 1 самолет к 4 единицам расщепляющихся материалов. 144
Между точками Pi и Pz отношение приращений изменяется в 16 раз. Во втором случае с целями иного типа естественно ожидать иной функциональной зависимости. Допустим, однако, для простоты, что оба случая описываются одним и тем же соотношением. Следовательно, первоначальной ситуации для второго типа объектов соответствует точ- ка Р2 на рис. 6.1. Различия в отношениях между ресур- сами, используемыми для двух различных целей, могут быть выведены совершенно независимо, и, возможно, что так и не представится случай выяснить, насколько они согласуются друг с другом. Возможно даже, что различия в первоначальных пропорциях между ресурсами происхо- дят из-за того, что проблемы размещения решались раз- личным образом. Можно предположить, что первоначаль- но при распределении ресурсов по целям первого типа стремились максимизировать результат поражения объек- тов в расчете на одну единицу расщепляющихся мате- риалов, считая, что этот вид ресурсов крайне дефи- цитный. Во втором случае, стремясь к сокращению боевых потерь, мы использовали критерий достижения макси- мального результата в расчете на один самолет. Очевидно, каждый из этих критериев является неполным, так как он сосредоточивает внимание на одном из видов ресурсов, полагая, что истинная стоимость использования ресурсов другого вида равна нулю. Чтобы убедиться в том, сколь опасными могут быть такие неполные критерии, достаточно рассмотреть оба варианта распределения ресурсов одновременно. Это удоб- но сделать, повернув рисунок для целей второго типа на 180° и наложив его на рисунок для целей первого типа. В результате получим рис. 6.2, на котором распределение ресурсов для целей первого типа измеряется относительно левой и нижней координатных осей, а их распределение для второго типа — относительно правой и верхней осей. Первоначальное распределение ресурсов для двух боевых частей ВВС представлено теперь общей точкой. Рис. 6.2 — это прямоугольная диаграмма, каждая точка которой соот- ветствует возможному распределению между двумя целями заданного объема ресурсов. Поскольку точки отражают возможные варианты распределения ресурсов, то, очевидно, некоторые из них будут предпочтительнее других. 10-834 145
Неудовлетворительность первоначального варианта мож- но показать, исследовав его изменения. Нетрудно определить общее направление целесообраз- ных изменений. Для целей первого типа расщепляющиеся материалы настолько дефицитны, что обменный эквивалент одной единицы этих материалов равен четырем самолетам. Для целей же второго типа расщепляющиеся материалы имеются в изобилии, и при обмене одна их единица оце- нивается в одну четвертую часть самолета. Из-за большого несоответствия между обменными эквивалентами одной Расщепляющиеся материалы для целей второго типа О 5 10 15 20 25 30 35 40 Расщепляющиеся материалы для целей первого типа Рис. 6.2. Совместные размещения. и той же единицы при различных ее применениях суще- ствует возможность более выгодного обмена ресурсами. Предположим, например, что происходит такой обмен ресурсами между двумя боевыми подразделениями, когда каждое из них отдает одну единицу менее ценного для него ресурса и получает взамен одну единицу более цен- ного ресурса, так что обмен происходит в отношении 1:1. Каждое подразделение заметно выигрывает от такой сдел- ки. В первый раз приобретаемые ресурсы в четыре раза ценнее обменных. Поскольку обмен является выгодным для обеих сторон, каждая из них стремится продолжить его. Но взаимный выигрыш от обмена, разумеется, не будет беспредельным, поскольку можно ожидать, что обменный эквивалент одного расходуемого фактора будет умень- шаться в ходе обмена. Точкой, где будет достигнут предел, является, например, Р3 на рис. 6.2. В этой точке каждому 146
Подразделению принадлежит 20 единиц расщепляющиеся материалов и 20 самолетов, и отношение обмена ресурсов упадет до 1 : 1 в соответствии с отношением их стоимостей в данный момент. Здесь возможности замены менее ценного ресурса более ценным исчезают. Но при переходе из Pi в Р3 боевая мощь обоих подразделений заметно возрастает1. На рис. 6.2 имеются и другие точки, в которых отно- шение обмена ресурсами равно 1:1. Такие точки опре- деляют совокупность эффективных вариантов распределе- ния ресурсов для проблемы, представленной на рис. 6.2 пунктирной линией. Эта совокупность обладает тем свой- ством, что увеличение боеспособности в одной операции не может быть достигнуто без ущерба для боеспособности в другой операции. Следовательно, очень важно, чтобы распределение ресурсов между конкурирующими опера- циями соответствовало одной из эффективных точек, а исследователь обязан установить, где находятся такие точки. Когда он сделает это, он тем самым установит необхо- димые условия минимизации истинных стоимостей, ука- зывающих, за счет какого ущерба для выполнения одной из задач можно добиться выполнения другой, точно опре- деленной задачи. Исследователь, работающий с проблемами второго типа, должен выявить меру оценки ценности замены одного из видов ресурсов по отношению к другому; эти данные могут совпасть, хотя, вероятно, не совпадут с ценами на приоб- ретение ресурсов в прошлом. Совпадут они, по-видимому, только если предыдущее планирование было оптимальным или хотя бы успешным. Между прочим, меру ценности дефицитного вида ресурсов можно получить как сопут- ствующий результат в процессе динамического програм- мирования в виде так называемых «теневых цен». В про- цессе анализа следует заботиться о том, чтобы привести в соответствие меры ценности дефицитных ресурсов при их различных применениях. В этом случае исследуемая 1 Принятая здесь простейшая зависимость все же достаточно сложна чтобы: 1) правильно описать уменьшение возможности замены одного вида ресурсов другим в ходе обмена и 2) выявить постоян- ное соответствие принятому масштабу, т. е. того, что удвоение объема расхода ресурсов приводит к удвоению результата. Это соотношение имеет вид: цели = 16 РМ ~|/С. Соответственно в точках Pi и Рг цели = 16"|/32"|/8 = 256, а в точке Ps цели = 16 1/20 1/20 = 320. 10* 147
«операция» включает несколько целей, претендующих на затрату одних и тех же ресурсов. Такую операцию следует рассматривать как единое целое, если соответствующие оценки эффективности выведены из единых для данного анализа соображений. 6.3. Переменный объем затрат ресурсов Исследуемая проблема может охватывать больший период времени, чем в приведенном выше примере, и согла- сование рассматриваемых операций может быть произве- дено в расчете на больший интервал времени. В этом слу- чае мы сталкиваемся с третьей группой проблем, которой и будет посвящено последующее изложение этой главы. В подобных обстоятельствах уже нельзя решать проблемы распределения ресурсов, считая фиксированными их объем и состав. Действительно, приняв такое допущение, мы можем упустить возможность существенного увеличения эффективности их использования за счет изменения их вида и количества. Требование о соответствии обменных экви- валентов различных ресурсов в разных вариантах их использования остается в силе, но его следует рассматри- вать в более широком смысле. В анализе теперь участвуют стоимость приобретения и в конечном счете стоимость производства. Мы должны задать вопрос: в каком отно- шении может один вид ресурса заменен другим, не только по возможности их использования, но и по возможности их получения в будущем? Если отношение, в котором один вид ресурса может быть заменен другим по возмож- ности его получения, отличается от отношения, в котором он может быть заменен по возможности его конкретного использования, то существует возможность дальнейшего совершенствования. Ресурсы, расходуемые в операции, являются продуктами производства, и можно обеспечить увеличение объема одного из них (за счет другого), пере- ключая средства с одного вида производства на другое. Итак, следует ли переключить эти средства? Такое расширение пределов критерия эффективности использования ресурсов может быть достаточно простым только в том случае, если ясно, что ограничения имеют лишь бюджетный характер и рассматриваемые виды ресур- сов могут покупаться и продаваться по известным ценам в неограниченном количестве. Если же они могут поку- 148
паться на этих условиях, но не продаваться, то критерий является простым только в том случае, когда ресурсы по существу сходны, как в нашем примере из военной деятельности, т. е. когда можно ожидать, что их военное использование сходно. В нашем примере мы получим простое решение, только если сможем покупать и про- давать расщепляющиеся материалы и самолеты в отно- шении, скажем, двух единиц расщепляющихся материалов за один самолет. Если это возможно, то мы можем уве- личить способность разрушения объектов или уменьшить полные расходы, покупая меньше самолетов и больше расщепляющихся материалов. Теперь следует определить новую совокупность эффек- тивных вариантов распределения ресурсов. Для кривой постоянного результата на рис. 6.1 выгоднее избрать ту точку, в которой отношение при замене самолетов на рас- щепляющиеся материалы равно 1 : 2, а не 1 : 1. Но рассматривая наш пример из военной области, мы сталкиваемся с трудной проблемой: какие расходы к кому относятся и как их следует измерять? Вопрос «к кому?» является особенно уместным, так как он затра- гивает по крайней мере две правительственные организации: ВВС и Комиссию по атомной энергии. Если стоит вопрос об оптимизации деятельности ВВС, ответ, очевидно, состоит в том, что при заданном бюджете ВВС можно обеспечить максимум их военной мощи, используя расщепляющиеся материалы настолько свободно, что созданные запасы этих материалов превзойдут потребности в них (так, что вели- чина дефицита расщепляющихся материалов будет равна нулю). С позиции Соединенных Штатов в целом это, несом- ненно, плохое решение, так как чрезмерно обильные запасы расщепляющихся материалов могут быть созданы только за счет высоких материальных затрат. Чтобы получить какой-либо разумный ответ с позиций правительства, следует рассматривать совместную опти- мизацию, принимающую во внимание операции Комиссии по атомной энергии и ее существующих и предполагаемых клиентов. Нет нужды говорить, что такая оптимизация представляет собой весьма сложную проблему х. 1 S. Е n k е. Some Economic Aspects of Fissionable Material. The RAND Corporation, P-462, November 25, 1953; эта работа опубли- кована также в The Quarterly Journal of Economics, v. 68, № 2, May, 1954, p. 217—232. 149
Вопрос в том, чьи расходы следует минимизировать, часто возникает в задачах по исследованию операций. Исследователю, занятому решением ограниченного участ- ка проблемы, следует постоянно помнить об общем объеме расходов или прибылей, распределяющемся между рас- сматриваемой и другими операциями. Например, при строительстве стоянки автомобилей у аэропорта выбор места стоянки можно, с одной стороны, проводить по при- знаку максимального чистого дохода, который приносит стоянка, и, с другой стороны, с точки зрения максималь- ного чистого дохода от воздушных перевозок в целом Е Если пользоваться первым критерием, то уменьшение дохода из-за того, что несколько человек, не найдя места для своей машины, не попали на самолет, может пока- заться несущественным. Но это существенный вопрос для авиакомпаний, терпящих серьезные убытки. Смежная проблема заключается в том, какие именно затраты следует учитывать. Мы предполагаем здесь, что исследователь обладает известной свободой, выбирая или давая совет, какие расходы следует рассматривать, а не просто оперирует тем, что ему предложено. Вернемся к нашему примеру с расщепляющимися материалами. Решая сложную проблему совместной оптимизации, жела- тельно оценить возможности увеличения производства самолетов за счет уменьшения вложений в производство расщепляемых материалов. Такая оценка дает действительную величину запасов одного из видов ресурсов по отношению к другому. Эту величину можно сравнить с оценками их возможных замен в будущем. Общеизвестно, однако, что переключение производства с одного вида продукции на другой обычно происходит косвенным, а не непосредственным образом и порождает множество побочных эффектов. Высококвали- фицированный инженер-химик, освобожденный от работы в Хэнфорде, не может тут же начать работать в качестве специалиста по аэронавтике в Сиеттле. Если для какой- либо проблемы третьего типа исследователь сможет в явном виде выразить последствия переключения производства, связанные с перераспределением вкладываемых средств, S. Waldron and J. Steinhardt, Comments on “Evalua- ting the Adequacy of Airport Parking Lots”, Operations Research, v. 4, № 1, February, 1956, p. 122—123. 150
и удовлетворительно оценить их истинные стоимости, j то это будет большим достижением. Если, что очень вероятно, истинные стоимости не могут к быть выражены в явном виде, то предоставляется выбор между двумя альтернативами. Можно воспользоваться £ оценками эффективности, выведенными из соображений, не принимающих во внимание стоимость производства, или же можно предположить, что преимущество расходов над ресурсами включает одинаковые истинные стоимости на раз- личных участках производства, и заменить в анализе истинные стоимости предполагаемыми денежными стоимо- стями. Ни одна из этих альтернатив не является полностью удовлетворительной, поскольку обе они допускают опре- деленную неточность. Эта неточность, однако, будет, по-видимому, большой в первом случае. Какую смену эффективности примет исследователь? Возможно, он вос- пользуется оценками, характерными для проблем второго типа, и удовлетворится тем, что установит соответствие между величинами дефицита в рассматриваемых опера- циях, предполагая, что будущим операциям будут свой- ственны те же ограничения, что и настоящим. В этом случае анализ затрат не включает стоимости производства. Оче- видно, что это ответ неудовлетворительный, так как он, i скорее, игнорирует проблемы третьего типа, а не ре- р шает их. Другая возможность состоит в том, чтобы принять меры к; эффективности, не учитывающие затраты в том широком смысле, в котором здесь используется этот термин. Можно, например, минимизировать количество человеко-часов, необходимых для некоторых будущих операций (впрочем, | это далеко не лучший пример). Но если применить такую | частичную оценку, то неучитываемые при этом ресурсы неоправданно будут считаться свободными. Каковы, напри- £ мер, затраты на капитальное оборудование, необходимое F для уменьшения количества человеко-часов? Более того, такой критерий оценки не позволяет соизмерить должным ? образом различия в видах ресурсов. Какова, например, стоимость одного человеко-часа высококвалифицированного инженерного труда по сравнению с неквалифицированным трудом? Следует давать оценку расходуемым ресурсам и их относительной важности (весу), а это означает, что' мы возвращаемся к исходному пункту и снова вынуждены искать меру для оценок истинных стоимостей. 151
Вторая альтернатива, заключающаяся в использовании предполагаемых денежных стоимостей в качестве мер истинных стоимостей, имеет в виду, что относительные цены на рынке правильно характеризуют отношения для замены видов продукции в производстве. В защиту такого предположения имеется только один аргумент. Допустим, что предполагаемое отношение цен по видам продукции отличается от их возможных соотношений при замене в производстве. Это обстоятельство сделает одни виды продукции более выгодными, чем другие. В экономике, основанной на конкуренции, обнаружится тенденция выпускать более выгодные виды продукции за счет менее выгодных, и в результате изменение притока различных видов продукции на рынок приведет к соответствию отно- сительных цен продукции с их отношениями при замене в производстве. В идеальном случае такая тенденция к пол- ному соответствию существует. Интенсивность этой тен- денции и, следовательно, пригодность сделанного допу- щения о возможности оценок затрат в долларах решающим образом зависит от общей политики, находящейся вне пределов любого конкретного исследования. Можно только заметить, что принимаемые правительством меры, направ- ленные против монополий, решающим образом влияют на интенсивность этой тенденции в экономике1. 6.4. Некоторые частные аспекты проблемы Одна из основных задач правительственного регулиро- вания состоит в том, чтобы превратить расходы и прибыли, которые без этих мер распределились бы между различными операциями в экономике, в расходы и прибыли, внутренние по отношению к некоторой ячейке производства и накла- дывающие определенные ограничения на ее деятельность. Например, вводя налог на загрязнение воздуха завод- скими трубами, мы хотим возложить ответственность за ущерб на виновников, а это побудит их применять сред- ства защиты от дыма. Такая мера регулирования имеет самое непосредственное отношение к исследованию опера- 1 В действительности происходит обратное. Монополии подчиняют себе правительство США, и все так называемые меры против моно- полий носят пропагандистский характер и эффективного воздей- ствия на экономические процессы оказать не могут. (Прим, ред.) 152
ций. Чем лучше выполняется эта задача, тем в большей степени оказывается пригодным использование денежных стоимостей при анализе различных операций. А для того, чтобы лучше выполнить эту задачу, необходимо проведение большого количества исследований. Существует множество ситуаций, в том числе (хотя и не обязательно) на прави- тельственном уровне, в которых для нахождения действи- тельно эффективных операций следовало бы строго учи- тывать существование и величину распределяющихся рас- ходов и прибылей, однако сделать это не удается. Можно утверждать, что далеко не всегда удается срав- нить важные затраты производства в физических единицах, и замена их денежным выражением — это наиболее прием- лемая из имеющихся альтернатив. Это не означает, конечно, что можно бездумно использовать обычные денежные оценки. В ряде случаев могут быть достаточные основания для корректировки оценок стоимостей, ибо выявляются расхождения между установленной ценой в долларах и фактической стоимостью используемых ресурсов. Предположим, что рассматриваются проекты вложения правительственных средств, скажем, в строительство пло- тин. Допустим, что используя в своих расчетах в качестве одного из параметров, характеризующих расходы, суще- ствующую норму процента на капитал, будет дано заклю- чение о постройке трех мощных плотин. Предположим, однако, что конгресс не выделил полного объема средств, необходимых для таких больших плотин. Тогда одно из возможных решений будет состоять в отказе от строи- тельства одной из них и в решении соорудить две остав- шиеся плотины проектных размеров. Но возможно, что более целесообразным будет и другое решение — построить все три плотины, но меньших размеров. Чтобы проверить, какое из этих решений будет лучшим, следует рассчитать объем дефицита капитальных вложений для этой прави- тельственной операции на различных бюджетных уровнях. Это означает, что нам необходимо определить соотношение будущих затрат и прибыли по годам при различных вариан- тах капиталовложений, но при одинаковом объеме сум- марных затрат. Следует принять такой вариант капита- ловложений, который при том или ином объеме ассигно- ваний обеспечит максимальную норму прибыли. Капитало- вложения, приносящие двадцатипроцентную прибыль в некоторой операции, не следует вкладывать в операции, 153
где они принесут пятипроцентную прибыль только потбму, что такая норма процента распространена повсеместно. Распространенная норма процента подходит для частной фирмы, поскольку, делая вложения в рынок или изымая их в соответствии с этой нормой, она может гарантировать определенный характер будущих доходов и выплат. Следо- вательно, с этой точки зрения анализ капиталовложений для частной фирмы будет проще, чем для правительствен- ной организации. Альтернатива, открытая для частной фирмы, недоступна для правительственной организации, поскольку для последней определяющими являются накладываемые конгрессом ограничения ассигнований, и они должны учитывать характерные особенности этих ограничений. Различные ситуации требуют, конечно, раз- личных решений. Изучение последовательно меняющихся во времени затрат представляет значительные трудности, как свиде- тельствует приведенный ранее пример из области военной деятельности. Если мы оценили затраты на расщепляю- щиеся материалы и самолеты при различных вариантах выбора, для различных периодов времени, то каким образом объединить их, чтобы сделать возможным анализ альтер- натив по критерию соотношений эффективности и затрат? Эта проблема является очень острой, потому что срок год- ности расщепляющихся материалов больше, чем самоле- тов, и эти материалы вполне могут быть использованы в течение длительного промежутка времени; однако стре- миться получить желаемые боевые возможности лишь с учетом одного вида ресурсов и для некоторого определен- ного периода времени не имеет смысла. Для нашей военной проблемы, нечеткой по самой ее постановке, четкое решение невозможно. Принятый метод подсчета объема затрат исходит из произвольного предположения, что на про- тяжении п лет ценность одного доллара для нас сохра- няется постоянной и равной его ценности в настоящее время, а затем его ценность в году п + 1 полагается равной нулю. При таком методе подсчета наш выбор будет зави- сеть от того, какое значение мы придаем числу п. Этот метод можно усовершенствовать, исключив такой разрыв непрерывности и предположив, что ценность ресурсов уменьшается пропорционально учетной ставке. Чтобы учесть неопределенность в оценке объема будущих расхо- дов, можно ввести более высокие значения учетной ставки, 154
чем принято в обычной практике кредитования, и про- верить чувствительность результатов анализа к подобным вариациям. Мы можем и должны проводить в ходе анализа исследование чувствительности результатов к изме- нениям учетной ставки и других параметров, в достовер- ности величин которых у нас нет твердой уверенности. Следует сделать одну общую оговорку. Выше мы рассматривали проблемы выбора только с точки зрения обеспечения эффективности. Очевидно, что все задачи не могут быть сведены только к обеспечению эффектив- ности, поэтому, в частности, мы с самого начала исполь- зовали пример, в котором важные исследования эффектив- ности могут быть проведены, несмотря на несоизмеримость различных целей. Даже в случае с промышленной фирмой бывает трудно оценить одну цель по отношению к дру- гим. Управляющие промышленной фирмы могут желать не только высоких денежных прибылей, но и «спокойной жизни». В более общем случае нас может интересовать не только эффективное распределение ресурсов между раз- личными отраслями экономики в целом, но также и «чест- ный пай» в распределении доходов. Мы не можем привести эффективность к общему знаменателю так, чтобы это было справедливо в любом случае. В настоящей главе мы выделили некоторые проблемы общего характера, возникающие при анализе затрат в ходе исследования операций, и подчеркнули необходимость учета различия между отдельными группами проблем. На практике, конечно, проблема в целом вряд ли будет подпадать под одну из трех установленных категорий. При исследовании типичных проблем следует разумно сочетать некоторые общие ограничения с некоторыми част- ными ограничениями, , свойственными данной проблеме. Исследуя эффективность некоторой операции, можно, например, убедиться в ее неэффективности, не уточняя, невыполнение каких условий (для проблем первого, вто- рого или третьего типа) обусловило бы неэффективность. Автору очень нравится история об офицере, который получил выговор за то, что приказал использовать в своей части кофе как средство чистки. Вообще говоря, ценность кофе как напитка достаточно велика, чтобы его не исполь- зовать как средство чистки, даже если с технической точки зрения такое использование эффективно. Но, должно быть, этому офицеру было выделено так много кофе, что 155
его люди не могли выпить все. Не имея возможности про- дать кофе, офицер обладал лишь одной альтернативой использования кофе как средства для чистки: выбросить его. Если так и было на самом деле, то этот офицер получил выговор только за то, что он уважал самые основные прин- ципы минимизации истинных стоимостей, о которых мы говорили выше. 7 АНАЛИЗ И ПОСТРОЕНИЕ КОНФЛИКТНЫХ СИСТЕМ 1 Альберт Волыитеттер Предмет этой главы — процесс разработки и постановки задания на исследование систем — одновременно и чрез- вычайно важен и чрезвычайно труден, если только мы хотим определить его достаточно точно и дать для него какие-либо жесткие правила. Более того, можно привести множество соображений о том, что это практически невоз- можно, но тем не менее должно быть ясно, что не суще- ствует никаких законов, гарантирующих построение эффективной системы, так как анализ систем, или то, что здесь названо построением конфликтной системы, не то же самое, что создание модели или военной игры. Ниже мы скажем несколько слов о различии между ними. 7.1. Анализ систем в сравнении с моделями и проблемы, побуждающие к анализу Анализ систем представляет собой попытку выявить вопросы, важные при выборе образа действий, и дать на них ответы. Как показал Р. Д. Шпехт 2, самым полез- 1 Автор благодарит Дж. Ф. Дигби, Дэниэля Эллсберга, Ф. С. Гоф- мана, Г. Дж. Кана и Э. С. Квейда за помощь в написании этой гла- вы. Выдержки из нее были доложены на второй международной конференции по исследованию операций в Экс-ан-Провансе (Фран- ция) в сентябре 1960 г. 2 См. гл. 4. 156
ным средством для получения ответов на эти вопросы часто является математическая модель. Иногда еще более полезным оказывается использование двух или трех математических моделей. Однако Шпехт указал, что создание таких моделей и работа с ними отнюдь не исчерпывают всего анализа. В действительности поста- новка полезных вопросов, создание альтернативных систем для сравнения, умелое толкование результатов, получен- ных при сравнении, и приведение этих результатов в связь с проблемами, вызвавшими исследование, являются в боль- шей степени решающими фазами процесса, чем работа с моделью. Об этом часто бывают склонны забывать, поскольку работа с моделью требует затраты большей части времени, а методы работы легко объяснимы и переносятся с одного исследования на другое. Тщательное изучение метода Пальмера1 не поможет дилетанту написать хороший роман, хотя разборчивый почерк, умение печатать на машинке даже одним пальцем, знание грамматики и гладкий слог являются при этом под- спорьем. При исследовании систем умение создать коли- чественную модель не только полезно, но и необходимо в тех случаях, когда проблема сложна (в отличие от зна- чения каллиграфии при написании романа). Но этого недостаточно. Исследование систем было бы гораздо проще, если бы оно ограничивалось только созданием модели. Ч. Хитч указал, что про анализ систем можно сказать все что угодно, но только не то, что он является легким делом 1 2. Вы можете вспомнить его рассказ о бесстрашном исследователе, занимавшемся вопросом выбора для начала разработки одного из альтернативных вариантов системы, которому следовало рассмотреть миллион, если не больше альтернатив. В этой связи хотелось бы подчеркнуть, что трудности, упомянутые Ч. Хитчем, происходят главным образом из-за необходимости связывать результаты вычис- лений с проблемами обороны, побудившими начать иссле- дование. С трудностями такого типа сталкивается Мини- стерство обороны. Десятки тысяч альтернатив встают перед исследователем, когда Министерство обороны США гото- вит решение о начале разработки конкретного типа бом- бардировщиков или ракет. 1 Метод обучения литературному мастерству. (Прим, ред.) 2 См. гл. 2. 157
Выше говорилось о военных решениях. То же самое, по крайней мере в равной степени, справедливо для случая анализа решений и соглашений о сокращении или огра- ничении операций вооруженных сил, т. е. контроля над вооружением. Затруднения, возникающие при принятии решений о контроле над вооружением, столь же велики, что и трудности подготовки более привычных военных решений. Исследование проблем контроля вооружения прежде всего должно включать оценку влияния сокраще- ния вооружения на военное положение обеих сторон и соответствие этого влияния политическим и военным целям обеих сторон. Принято считать, что конференции по контролю над вооружением могут легко найти выход, если только их участники будут честны друг с другом. Честность, без- условно, имеет отношение к делу, но вряд ли ею все и огра- ничивается. Решения о контроле над вооружением исклю- чительно сложны, даже более сложны, чем решения о вооружении- Указав на сложность проблемы, стоящей перед лицами, ответственными за принятие решений, мы вовсе не хотим сказать, что невозможно принять разумные решения без анализа систем. Совершенно очевидно, что решения часто так и принимались. Большая часть из множества альтер- натив может быть без вреда для дела отброшена разумным человеком. С другой стороны, ясно, что в прошлом часто игнорировали очень важные альтернативы. И хотя анализ систем не дает гарантии того, что мы рассмотрим все важ- ные и определяющие альтернативы (анализ систем не заме- няет здравый смысл), тем не менее он дает большую опре- деленность и позволяет более внимательно приглядеться к изучаемым и отброшенным альтернативам. Недавно происходили многочисленные дискуссии по поводу правительственных проблем выбора «кардинальных» альтернатив, с которыми сталкивается наше общество, т. е. вопросов жизни и смерти; к ним относятся решение о развитии водородной бомбы или о мобилизации ресурсов на программы разработки баллистических ракет и так далее. При таком выборе принимаются во внимание послед- ние достижения техники, наличие вооруженных сил и их возможности, а также большое число политических, воен- ных, экономических и технических факторов, неопределен- ных по самой своей природе. Некоторые из этих оценок isa
не должны предаваться гласности из-за возможности исполь- зования этой информации противником. Все эти решения далеко не безупречны, но недостаток времени, отсутствие специальных знаний и соображения секретности, к сожа- лению, ограничивают возможности их критики. Впослед- ствии мы вернемся к вопросу о том, как следует поступать с этими существенными и тесно связанными проблемами сложности, неопределенности и секретности. В действи- тельности для таких проблем не существует окончательного «решения». Они могут быть только облегчены или сделаны несколько более поддающимися управлению. Однако пока следует отметить, что систематический и явный характер анализа систем расширяет возможности критического ана- лиза решений и таким образом уменьшает в соответствую- щей степени возможность ошибки. Недовольство, нередко проявляемое по поводу тех или иных допущений, сделанных при анализе систем, часто означает скрытую уверенность в том, что исследования и решения, принятые офицерами высших штабов, свободны от произвольных или нереалистичных допущений. Но зна- чительно реже военных упрекают в том, что их решения не имеют допущений. Недовольство допущениями, часто вполне обоснованное, объясняется во многом тем, что в анализе систем эти допущения выражены в явном виде. Интуитивные суждения, сделанные на основе неформаль- ного опыта, также, конечно, предполагают допущения, но их, однако, значительно сложнее выявить. В резуль- тате, когда суждения экспертов приходят в противоречие, эти противоречия часто бывает трудно объяснить и при- мирить. Специальные комитеты, так часто возникавшие во время и после войны, обычно достигали соглашения, объединяя и приводя к компромиссу подобные заключения экспертов; и иногда допущения, лежащие в основе такого соглашения, были еще более непонятны, чем суждения отдельных экспертов. Однако если ответственный за при- нятие решения не намерен верить на слово, то он пожелает ознакомиться с допущениями, фактами и ходом рассужде- ний. Именно в этом анализ систем может способствовать принятию решения. Исследование операций или системные исследования оборонных проблем можно считать количественным научным методом решения столь трудных проблем. В результате применения такого метода к решениям вопросов нацио- 159
нальной обороны до сих пор достигнуты небольшие успехи. Этот метод вообще не применялся к созданию и серьезной оценке межнациональных соглашений о контроле над вооружением. Имеются, однако, и некоторые знаменательные успехи. Они были, как мы полагаем, особенно велики, когда иссле- дование сосредоточивалось не на разработке крупно- масштабных моделей, а на сложных проблемах подготовки подобных решений, на выявлении относящихся к делу и поддающихся решению вопросов и на разработке новых и лучших систем. Математические модели в этом случае являются необходимым, но вспомогательным инструментом. Подобно интуиции и опыту самые совершенные модели полезны прежде всего в неоднократно повторяющихся ситуациях. Например, линейное программирование ока- залось полезным в нефтяной промышленности и на тран- спорте, где существует четкое понимание технической стороны дела и спроса; в таких отраслях промышленности опытные эксперты сумели найти хорошие решения, но обна- ружили, что продвигаться дальше трудно. В этом случае даже относительно небольшой выигрыш, получаемый бла- годаря точно определенному значению оптимальных капи- таловложений, с лихвой окупает усилия, затраченные на определение указанного оптимума. Совершенно иная ситуация наблюдается, если техника и цели меняются очень быстро. Проблема здесь состоит не в том, чтобы точно найти максимум на слабо выпуклой кривой, а в том, чтобы построить совершенно новую кривую. Автору при- ходилось видеть работы, в которых делалась попытка точно определить наилучший способ выполнения операции, которую не следовало бы проводить вообще. К сожалению, люди, занимающиеся исследованием опе- раций, иногда страдают болезнью, которую специалист по математической статистике Л. Дж. Сэвидж определил как «страсть к новым методам». Они одержимы страстью к созданию новых методов решения проблем (различные формы математического программирования, громадные модели воздушной войны на ЭВМ, теория массового обслу- живания и тому подобное), а затем отыскивают проблемы, к которым эти методы можно было бы применить. Но если мы интересуемся решениями вопросов обороны, то лучше начать как раз с противоположного конца, т. е. с самой проблемы, провести количественный анализ последствий 160
предстоящих технических и политических изменений для разрабатываемых систем и определить предпочтительные альтернативы. Полезные для такого анализа методы ока- зываются более простыми, но и более продуктивными. И наконец, все сказанное выше предполагает, что ана- лиз систем будет особенно полезным, если исследователь возьмет на себя труд тщательно изучить характер и про- исхождение проблемы, стоящей перед лицами, ответствен- ными за принятие решения, и выявит цели, которых они хотят достичь, препятствия, которые им придется пре- одолеть для их достижения, и получаемые при этом выгоды. 7.2. Пример из деятельности ВВС — история межконтинентальных боевых действий На примере создания самолета В-36 и истории разви- тия требований к межконтинентальным бомбардировочным операциям можно показать три положения: сложность проблемы принятия решения, идентичность в основных чертах этой проблемы с проблемой, стоящей перед иссле- дователем, и полезность изучения исследователем истории возникновения этой проблемы. Идея создания самолета В-36 возникла в апреле 1941 г., когда в результате капитуляции Франции и ряда понесен- ных поражений Англия оказалась изолированной, а немец- кие позиции в западной Европе упрочились. Он был задуман как гарантия того, что в случае потери Англии американцы смогут, минуя территорию своих потерпевших поражение союзников, нанести определенный ущерб Германии. Майор Ванденберг и небольшая исследовательская группа отдела планирования военно-воздушных сил предполагала созда- ние бомбардировщика с дальностью действия 16 000 км, способного нести на борту 4500 кг фугасных бомб. Осенью 1941 г. после рассмотрения конкурсных проектов были заказаны два опытных образца самолета. Очевидно, что в случае с В-36 США успешно разре- шили проблемы организации разработки, производства и боевого применения самолета при всех тех трудностях, о которых упоминал Ч. Хитч, а также и тех, о которых он не говорил. Разрешенные в различные периоды времени вопросы касались выбора баз, целей, крейсерской и мак- 11-884 161
симальной скорости полета, крейсерской высоты и высоты бомбометания, бомбовой нагрузки и калибра бомб, оборо- нительных и наступательных сил противника, выбора графиков производства В-36 и методики выполнения меж- континентального полета без дозаправки топливом в полете и многого другого. И в каждом случае приходилось, как правило, рассматривать гораздо более четырех альтерна- тив (четырех значений каждого из параметров). Например, какие базы могут быть потеряны или захвачены американ- скими вооруженными силами во время войны? Какие базы будут доступны после войны в результате взаимных переговоров? Используем ли мы В-36 против Германии? против Японии? против России? Работа по созданию В-36 началась до того, как в США появились реактивные двигатели. В окончательном же виде к шести поршневым двигателям В-36 добавились четыре реактивных. И наконец, возникла перспектива того, что В-36 встретится с реактивными истребителями, тактико-технические характеристики которых его созда- тели едва ли могли предвидеть. Самое же поразительное, по-видимому, заключается в том, что, как стало известно из показаний генерала Смита \ никто из людей, занимав- шихся созданием В-36, не был осведомлен о параллельно проводившейся работе по созданию атомной бомбы; они узнали об этом, только прочитав в газетах сообщение о бомбардировке Хиросимы. Пока два опытных образца находились в производстве, ситуация коренным образом изменилась. Образцы не были изготовлены к лету 1943 г., а к тому времени стало ясно, что Англия не потерпит поражения. Однако теперь США находились в состоянии войны с Японией. Хотя амери- канцы захватили Гвадалкванал, окончательный итог боев на островах оставался неясным. Теперь В-36 рассматри- вали уже как средство борьбы на этом театре военных действий. Чтобы ускорить процесс разработки, органи- зации производства и ввода в строй бомбардировщиков еще до изготовления опытных образцов, была заказана серия из 100 самолетов В-36. К этому времени относились также затруднения с самолетом В-29 и предполагалось, что В-36 компенсирует возможные неудачи с В-29. 1 Hearings on the В-36, Armed Services Committee, House of Repre- sentatives. The National Defense Program-Unification and Strategy, 81st Congress, 1st Session, Washington, D.C.T October, 1949. 162
Однако боевые действия на островах завершились успешно. С самолетом В-29 дело пошло гладко, а в связи с нехваткой алюминия программа создания В-36 была рас- тянута на более длительный срок. После победы в Европе стало ясно, что самолету В-36 не суждено сыграть свою роль во второй мировой войне. Однако руководство ВВС считало, что следует иметь в виду возможность, третьей мировой войны, и в этой связи возникала серьезная про- блема расстояний между нашими базами и объектами противника. Какими базами можно будет располагать в следующей войне и как долго удастся удержать их в своих руках в мирное и’военное время? Теперь, когда США закре- пили за собой военные права в очень многих странах, известно, что такие переговоры ведутся долго, и их исход бывает неясен. Поэтому генерал Ванденберг рекомендовал закупку самолетов В-36 для того, чтобы застраховаться от возможного неуспеха переговоров мирного времени и как альтернативу в случае потери баз в войне. Мы подошли к послевоенному периоду. В это время полностью господствовало представление о В-36 как о само- лете, несущем на борту фугасные бомбы, со всеми огра- ничениями, которые это накладывает на эффективность при больших радиусах действия. Хиросима полностью изменила взгляды на межконтинентальные стратегические бомбардировки, которые ранее могли рассматриваться лишь как крайнее средство, находящееся на грани безрассуд- ного. Теперь казалось, что, если удастся запустить В-36 в про- изводство, США получат надежное средство, которое обес- печит опустошительную бомбардировку противника, если в этом возникнет необходимость. Ряд послевоенных кри- зисов подтверждал, что такая необходимость может в самом деле возникнуть. В начале этого периода создатели В-36 натолкнулись на новые трудности. Возникли, например, проблемы, свя- занные с тактико-техническими характеристиками, необхо- димыми для выполнения боевых задач при намеченной вначале дальности полета; были предложены различные модификации, учитывающие прогресс техники, который трудно было заранее предвидеть. В конце 1947 г. стали благожелательно рассматриваться другие средства меж- континентальных боевых действий. В частности, комитет по тяжелым бомбардировщикам при Штабе ВВС рекомен- 11* 163
довал ввести их дозаправку топливом в полете. Это позво- ляло увеличить радиус действия системы, состоящей из бом- бардировщиков и заправщиков. При состоянии техники того времени даже бомбардировщики и заправщики ближ- него действия могли достичь больших скоростей и других требуемых летно-тактических данных. Необходимость повы- шения летно-тактических данных бомбардировщиков при прорыве зоны ПВО противника вызывалась совершен- ствованием реактивных истребителей. К тому времени возникли хорошо известные разно- гласия по вопросу о В-36 между видами вооруженных сил \ к которым добавились расхождения во мнениях внутри ВВС. Разногласия касались главным образом вопросов относительной важности радиуса действия, высо- ты, скорости и веса бомбардировщиков В-29 и В-36. Внутри ВВС были сторонники как самолета В-29, так и В-36. Первые подчеркивали превосходство в скорости В-29, последние — большую дальность действия В-36. Противо- речия между видами вооруженных сил касались вопросов о возможных потерях бомбардировщиков в результате действий обороны противника, об объектах, подлежащих бомбардировке, и о влиянии таких бомбардировок на ход войны в Европе. Роль стратегических бомбардировок понималась в то время совсем не так, как мы ее понимаем сегодня. Это было естетственное распространение задач и функций стратегических бомбардировщиков во второй мировой вой- не. Их основной задачей в этой войне было: 1) прорвать оборону противника и выйти к цели и 2) разрушить ее. Величина допустимых потерь при достижении бомбардиров- щиками цели и возвращении на базы определялась в зави- симости от степени ущерба, который мог быть причинен объектам противника 1 2. После войны развитие навигацион- но-бомбардировочных систем и в еще большей степени чрезвычайно возросшая эффективность обороны, основой 1 Министерствами ВВС и ВМС США. (Прим, ред.} 2 Рекомендуем читателю книгу History of the Strategic Air Offen- sive Against Germany by Sir Charles Webster and Noble Frankland (4 vols., Her Majesty’s Stationery Office, London, 1961). Авторы группируют возникающие проблемы несколько по-иному, но при- ходят, в общем, к тем же выводам (см. vol. 1, Preparation, р. 17-18). «Оперативно-тактические требования к стратегическим бомбар- дировкам легко сформулировать, но трудно выполнить. Во-пер- вых, самолеты должны обладать способностью выйти к намечен- 164
которой стали реактивные перехватчики и ракеты класса «земля — воздух», преобразили первую проблему для бом- бардировщиков. Эффект в чистом виде состоял в том, что стало труднее выйти к цели и вернуться обратно. С другой стороны, ядерное оружие значительно увеличило возмож- ную степень нанесения ущерба противнику и таким образом полностью изменило вторую проблему. США обладали в этот период времени лишь весьма ограниченным запасом атомных бомб и полагали, что такое положение продлится еще некоторое время. Считали, что у противника нет такого оружия и что он может вести бомбардировки Соединенных Штатов и их баз только с помощью обычных бомб. В этих условиях атомное нападение на важнейшие промышленные и административные центры противника с помощью В-36 могло бы служить не только средством возмездия за напа- дение на основных союзников США или средством устра- шения, но и средством защиты американского и союзного военного потенциала от истощения сил при ведении воен- ных действий с использованием обычных бомб, на что мог бы возлагать надежды противник. Ядерное оружие, как мы увидим далее, вызвало появление новых проблем стра- тегических бомбардировочных операций, выходящих за рамки задач, которые стояли перед бомбардировщиком до начала и в ходе второй мировой войны. Именно но- визна затрудняла выявление новых проблем, и им не уделяли достаточного внимания в начале послевоенного периода. Из всего изложенного очевидно одно: скорость, даль- ность и высота полета, бомбовая нагрузка и многое другое ним объектам, которые определяются дальностью действия, воз- можностями преодоления обороны и навигацией. Во-вторых, они должны обладать способностью нанести эффективный удар по этим объектам, что определяется количеством и качеством бомб и точ- ностью бомбометания. В-третьих, они должны вернуться на базы без потерь, превышающих приемлемые». Далее авторы объясняют, что величина приемлемых потерь зависит от степени разрушения объектов. Допустимые потери могут быть вызваны естественными помехами (территория, погода и т. д.) и искусственными. Под последними понимаются оборонительные силы противника. «Искусственные помехи представляют собой средства обороны противника (истребители, зенитные орудия, прожекторы) и сред- ства противодействия (например, радиопомехи, ложные радиосиг- налы и визуальные сигналы, ложные сигналы для бомбардиров- ки, ложные цели и т. д.).» 165
являются очень важными тактико-техническими характе- ристиками самолета. Однако добиваясь при данном уровне развития техники максимума в одном отношении, при- ходится жертвовать какими-то другими характеристиками самолета. К сожалению, невозможно достичь лучшего во всех отношениях и приходится искать компромиссные решения. Но каким должно быть это решение? Каким образом скорость и высота полета связаны с возможной величиной боевых потерь? Каким образом повлияет даль- ность действия на нашу зависимость от союзников? Или возьмем вопрос, исключительная важность которого по- степенно выяснилась в течение пятидесятых годов: каким образом дальность полета и другие тактико-технические характеристики самолетов повлияют на размещение авиа- баз или боеготовность и вероятность поражения самолетов на аэродромах? Если в долгой истории самолетов В-36, которые входили в состав стратегических сил до 1956 г., не были получены четкие ответы на эти вопросы, то это обстоятельство вряд ли стоит ставить в упрек участникам дискуссии. Из настоящих очерков по анализу систем станет очевидным, что по крайней мере некоторые стороны этих вопросов неясны и до сих пор, и нелегко сказать, где следует искать ответы на них. Некоторые уроки. Мы не собираемся здесь ставить вопрос о том, принимались ли всегда верные (или иногда ошибочные) решения в ходе этой длинной истории. Такой вопрос, по-видимому, полезен только для того, чтобы вос- препятствовать чрезмерным претензиям. Теперь легко, конечно, быть умным. Многие решения, как мы пола- гаем, были совершенно правильными для того времени, хотя, возможно, их справедливость трудно обосновать при ретроспективном анализе; справедливость других реше- ний была, по крайней мере, сомнительной. Тем не менее можно извлечь некоторые уроки. Первый урок заключается в том, что участь лиц, ответственных за принятие военных решений, нелегка. История разра- ботки, производства и ввода в строй В-36 наглядно иллю- стрирует процесс выбора между огромным количеством неопределенных альтернатив. Базы, цели, дальность, ско- рость и высота полета, оборонительные и наступательные силы противника — все это следует учесть в анализе системы, и каждая из этих составных частей проблемы в настоящем и будущем может иметь столько же значений, 166
сколько предположил Ч. Хитч. Представьте себе изме- нения, происшедшие в характере бомбовой нагрузки со вре- мени создания обычных бомб до создания атомных бомб Хиросимы и современных мегатонных водородных бомб, или изменения средств ПВО противника от винтовых истре- бителей до рёактивных самолетов и ракет класса «земля — воздух». Второй урок следующий. Сама цель решений ВВС далеко не проста; в случае с В-36 перед ВВС стояла не одна, а много задач, которые коренным образом менялись по мере изменения политической, стратегической и технической ситуации. Третий урок также касается целей. Очевидно, раз- личные типы летательных аппаратов, например В-29 и В-36, могут служить частично разным (так же как и частично одинаковым) целям. Но как в таком случае сравни- вать их? Четвертый урок, который можно извлечь из этой исто- рии, состоит в том, что, хотя выбор между очень хорошими или во всяком случае желательными альтернативами тру- ден, он также и необходим. Цели вступают в конфликт. Невозможно одновременно достигнуть прогресса в даль- ности действия, скорости и высоте полета и во всем прочем. Каким образом мы будем выбирать ту или иную конкрет- ную комбинацию, рекомендуя летно-тактические харак- теристики стратегическому авиационному командованию? И каким образом провести такой анализ системы, чтобы он мог дать ответ на подобные вопросы, не пользуясь уже известными решениями? Пятый урок заключается в том, что описанная история бомбардировщика В-36 наглядно показывает роль целей, связанных с предупреждением от возможных потерь, и соответственно роль межконтинентальных бомбардиро- вочных операций. Этот самолет был задуман как средство гарантии, а проблема гарантии на случай неопределенных обстоятельств всегда остается. Подобная проблема должна порождать планы, учитывающие различные события, кото- рые могут и не произойти, могут быть маловероятными. Но в большинстве проработок вопроса и исследований систем эта проблема не принималась во внимание. Каким образом вести исследование, чтобы разрешить ее? И каким образом мы сможем разработать систему, предусматри- вающую возможность таких гарантий? 167
Мы подчеркивали, что системные исследования военных проблем представляют не больше трудностей, чем приня- тие ответственных военных решений. Но в некотором смысле они не легче. В начале и конце такого анализа стоят военные цели или, лучше сказать, политические цели, достижению которых служат военные средства. Однако в процессе анализа эти цели почти наверняка будут скорректированы или, что вполне вероятно, коренным образом изменены. Мы рассмотрим далее, также на примере деятельности ВВС, каким образом такие цели влияют на процесс разработки новой техники. 7.3. Цели и ограничения системных исследований В ходе разработок новой техники, например самолетов- истребителей или бомбардировщиков, ВВС США выпуска- ли ряд документов планирования, известных по названиям «Цели планирования разработок», «Общие оперативные требования» и другие. Эти и связанные с ними документы были с тех пор заме- нены другими, которые, хотя выполняют во многом те же функции, но построены несколько по-иному. Гипотетиче- ские «Общие оперативные требования» к бомбардировщику с двигателями, работающими на химическом топливе, можно сформулировать в следующем виде: он должен пролететь 8000 км и вернуться на базу без дозаправки; из этих 8000 км он должен пролететь 2000 км при числе Маха 2,5; он должен нести запас бомб определенных раз- меров и веса и вести бомбардировку со средней ошибкой меньше, скажем, 450 м; высота, на которой производятся вторжение и бомбардировка, должна быть больше опреде- ленного минимума. Общие оперативные требования для бомбардировщика с ядерным двигателем помимо определен- ной комбинации требований к летным данным могут вклю- чать требование, чтобы доза облучения, которую принимает экипаж, не превышала 0,2 рентгена в час. Аналогичным образом ВВС ставит задачи строительства авиабаз. Например, проектировщикам авиабаз на территории Со- единенных Штатов ранее ставилась задача сокращения затрат на строительство вспомогательных сооружений базы — дорожную сеть, систему водоснабжения, дренаж- 168
ную систему и прочее — за счет сокращения расстояний между наземными сооружениями х. Для подрядчика такая постановка задач накладывает ограничения, в пределах которых он должен вести работу. Тогда конструктор самолета может разработать, исходя из того, что ему известно об уровне развития техники, наилучшую систему управления оружием самолета или оптимальную конфигурацию его крыльев и фюзеляжа, позволяющую разместить заданную боевую нагрузку при минимальном весе самолета и минимальных расходах. Если речь идет о строительстве баз, то подрядчик должен найти наилучшую конфигурацию взлетно-посадочных полос, мест стоянки и зданий, чтобы свести до минимума строи- тельные расходы при заданном месте расположения. Если мы обозначим цели, которые ставят ВВС, через Ог, а средства, используемые подрядчиком для достиже- ния этих целей, через Mit то можно описать эту ситуацию следующим образом: . (1) Внутри организации подрядчика при дальнейшей деталь- ной разработке цели Мг обычно предстают в виде ограни- чений или задач, решением которых занимается некоторая часть этой организации; эти задачи, очевидно, будут целями более низкого уровня, чем Ог. Мы можем обозначить их через Ог_! и переписать формулу (1) в виде Oi-j —> Oj. (2) Наш процесс разделения труда может быть с пользой продолжен, и формулу (2) можно записать так: ...(3) Например, для выполнения определенной части проекта самолета-перехватчика может быть создана большая груп- па, работающая над системой управления огнем. Эти группы можно разделить на отдельные бригады, работающие над бортовой радиолокационной станцией, над аналоговым 1 См. A. I. Wohlstetter, F. S. Hoffman, R. J. Lutz and H. S. R о w e n, Selection and Use of Strategic Air Bases, The RAND Corporation, R-266, April 1954, p. 7. См. также гл. 3 настоящей книги. 169
вычислительным устройством, над системами вооружения; все эти системы являются составными частями системы управления огнем. Целью работы бригады может быть разработка бортовой радиолокационной станции с углом обзора 70° в каждую сторону от продольной оси самолета, и бригада будет работать в пределах этого ограничения. Следует указать, что точно так же, как мы произвели расширение нашей формулы влево от Ог, показав, что «средства» для дости- жения целей, поставленных ВВС, могут предстать в виде более узких целей, мы можем, а в некоторых случаях даже должны расширить ее вправо и посмотреть, каким дальнейшим целям служат требования, предъявляемые военно-воздушными силами: ... -> О;_2 -> Oz-j Oi -> Oiu -> Ог+3 -> ... (4) Продолжим наш пример с системой управления огнем перехватчика. Мы можем рассмотреть последовательность все более и более широких систем: бортовая радиолокацион- ная станция, система управления огнем, перехватчик, подразделение перехватчиков с приданной ему наземной радиолокационной станцией, наступательно-оборонитель- ное соединение, состоящее из подразделения перехватчи- ков, наземной радиолокационной сети и подразделений прикрываемых бомбардировщиков, и т. д. Эти системы показаны на рис. 7.1 и 7.2. Хотя более узкие системы можно рассматривать и в большинстве случаев должно рассматривать как отно- сительно изолированные, эта изоляция является лишь относительной и никогда не бывает полной. Всегда остается возможность существования некоторой важной связи между ними, которая повлияет на разработку системы на других уровнях. Например, может оказаться, что созда- ние радиолокационной станции с углом обзора 70° по обе стороны от оси самолета затруднительно, но, построив перехватчик с меньшим радиусом разворота, мы сможем сузить этот угол обзора. Или при переходе к системе более высокого уровня может оказаться, что выгоднее ослабить эти ограничения, но увеличить точность обработки данных на земле и тем самым увеличить вероятность поражения цели системой, состоящей из перехватчика и наземной радиолокационной станции. 170
Более широкий анализ проблемы обороны крыла стра- тегических бомбардировщиков может привести к решениям, в которых перехватчики вовсе не будут участвовать. Бортовая ' радио - локационная станция Счет но - решающее устройство вооружение Перехватчик Рис. 7.1. Цели подрядчика. 'Перехватчик Наземная радиолокацион- ная станция Обработка данных на земле Ракеты ПВО Пассивная оборона ПВО г авиационны- 1 ми средствами База Z г Подразделение Т- стратегической авиации но базе У Подразделение стратегической авиации на базе X Рис. 7.2. Цели ВВС. Например, может оказаться, что с этой задачей лучше всего справятся ракеты ПВО. Возможно, будет рекомендован тот или иной вид или виды пассивной обороны, например рассредоточение, или укрытия, или оповещение, позволяю- щее отлет самолетов по сигналу тревоги. Обратимся к при- 171
меру, к которому нам еще придется вернуться: может быть рассмотрен такой тип операций, при котором самолеты как можно меньше находятся на базе и в мирное время, и после начала военных действий. Этот случай можно про- иллюстрировать, сославшись на практику использования иностранных баз в основном для дозаправки, а в самих Соединенных Штатах — на патрулирование тяжелых бом- бардировщиков или некоторой части сил тяжелых бом- бардировщиков. В каждом пункте такого анализа необхо- димы некоторые специфические ограничения, но ни одно из них нельзя рассматривать как окончательное, а ослабле- ние ограничений полностью изменяет проблему. История В-36 показывает, что никакая комбинация из требований, предъявляемых к боевому радиусу дей- ствия, числу Маха и тому подобное, не может рассматри- ваться как окончательная. При создании В-36 осуществлял- ся выбор между альтернативными комбинациями скорости, высоты, радиуса действия и так далее, и одни из характе- ристик неизбежно приносились в ущерб другим. Является ли такой выбор хорошим или нет, зависит от комплекса переменных, значения которых неопределенны, взаимодей- ствие их начинает выясняться в процессе разработки и создания, и вид их может меняться со временем. Требование о том, чтобы сооружения базы были сосре- доточены (с целью свести до минимума затраты на вспомо- гательные средства), разумно лишь до тех пор, пока не существует серьезной возможности бомбардировки этой базы противником. До конца пятидесятых годов при проек- тировании заморских баз предусматривалась только защита их от фугасных бомб, а при проектировании баз в Соеди- ненных Штатах такая защита не предусматривалась вовсе. Даже первые базы межконтинентальных ракет, которые стали частью наших стратегических сил, в начале шести- десятых годов не были защищены от воздействия ядерного оружия. Но военная мощь противника в прошлом и осо- бенно возможности ее роста в будущем постепенно привели к пониманию того, что следует избирать иное сочетание эксплуатационных удобств, расходов на вспомогательные средства и живучести авиабаз *. Таким образом, была произведена переоценка требований к проектированию баз. В начале шестидесятых годов вступили в строй защищен- 1 Selection and Use of Strategic Air Bases, p. 45, and 48. 172
ные от воздействия ядерного оружия базы для ракет «Атлас», а затем ракет «Титан» и «Минитмен». Меняющиеся обстоятельства превращают верный в свое время выбор в устарелый, и в каждый момент времени такой выбор является исключительно сложным актом. Это можно показать на уже упоминавшемся выше примере выбора предельных доз облучения для членов экипажа бомбардировщика с ядерными двигателями. Вопрос о пре- дельных дозах облучения был центральным в соответствую- щей программе. Для уменьшения доз облучения необхо- димо было увеличить мощность защитного экрана. Но, доба- вив этот мертвый вес к самолету, пришлось бы намного увеличить его полетный вес. Первоначально на выборе норм облучения сказалось предположение о том, что бомбар- дировщики с ядерными двигателями в мирное время будут часто использоваться для обучения экипажей, подобно тому как используются бомбардировщики с двигателями на обычном топливе. Но если экипаж должен совершать частые учебные полеты в мирное время, то часовая доза облучения, получаемая каждым членом экипажа, должна быть крайне мала, чтобы суммарная доза облучения оста- валась в допустимых пределах. Выполняя требования о малых дозах облучения и боль- шой толщине защитных экранов, мы должны будем пожерт- вовать другими тесно связанными характеристиками, например размерами реактора, получаемой мощностью, температурами на входе турбины и максимальной скоро- стью при прорыве обороны противника. Частые полеты самолетов с ядерными двигателями в мирное время потре- буют значительного увеличения затрат не только за счет удорожания конструкции самолета для предохранения его экипажа от облучения, но и на строительство и эксплуата- цию баз, позволяющих обеспечить безопасность наземных подразделений. Учебные полеты в мирное время, очевидно, очень полезны, в то же время они требуют больших рас- ходов. Позже в ходе работ по этой программе появились новые соображения, касающиеся тактики прорыва зоны ПВО противника и необходимых для того высоких тактико- технических характеристик самолета с ядерными двига- телями и проблемы защиты самолета с ядерными двигате- лями от нападения бомбардировщиков противника. Было выдвинуто несколько смелых идей, позволяющих решить 173
проблему прорыва при менее строгих требованиях к ядер- ной энергетической установке. Большие технические труд- ности, проявляющиеся при достижении предельных тем- ператур реактора при выходе из сверхзвуковой скорости полета, заставили заново продумать, что именно для того «требуется». Одно из новых предложений состояло в том, чтобы добавить несколько двигателей, работающих на химическом топливе, для увеличения скорости прорыва через зону боевых действий. Оказалось также, что значительная часть учебных полетов может быть проделана с двигателями, работающими на обычном топливе, что разрешало неко- торые проблемы учебных полетов. Другое предложение частично служило тем же целям; оно состояло в том, чтобы использовать самолет с ядерными двигателями не как бомбардировщик, а как буксировщик пилотируемого бом- бардировщика через зону боевых действий. Предлагалось также использовать самолет с ядерными двигателями в качестве платформы для запуска ракет дальнего действия класса «воздух-земля» за пределами зоны боевых действий. Подобные идеи операции могли уменьшить требования к взаимозависимым характеристикам. Работа над другой проблемой защиты от нападения бомбардировщиков противника шла в ином направлении. Самолеты с ядерными двигателями и с дорогим и громозд- ким дистанционно управляемым оборудованием были плохо приспособлены к вылету по тревоге. С другой стороны, в связи с тем, что продолжительность их полета могла быть очень большой, они идеально подходили для воздуш- ного патрулирования. Но это означало, что их полеты в мирное время будут еще более частыми и дорогостоящими, чем первоначально планировалось, и, таким образом, вновь возникали проблемы, связанные с дозами облучения, установкой экранов и очень большими расходами, которые для самолетов с ядерными двигателями прямо пропорцио- нальны времени полета. Таким образом, требования к самолету менялись и должны были меняться многократно частично из-за трудностей, встретившихся при попытках удовлетворить первоначальному заданию, и частично вследствие того, что изменилась сама проблема стратегической бомбардировки, т. е. изменились цели, которым должны были служить те или иные средства. 174
В то время как подрядчик Министерства обороны вынужден считать установленный правительством пере- чень требований окончательным, лицо, принимающее реше- ния, и помогающий ему исследователь должны постоянно спрашивать себя, действительно ли эти требования соот- ветствуют поставленной задаче. Встретившиеся трудности могут вызвать скептическое отношение к начальным целям: средства могут оказаться слишком сложными или слишком дорогими, а изменение содержания или уточнение более отдаленных целей могут сделать первоначальные цели сомнительными. «Требования» не падают с небес. При коренных изменениях в научно-технической и военно- политической обстановке никто не в состоянии оценить их справедливость, основываясь только на интуиции и опыте. Требования поступают к офицерам по контрак- там с промышленностью сверху, но не от всевышнего, хотя по протоколам заседаний конгресса можно сделать противоположный вывод. Критическое рассмотрение нало- женных ограничений является одной из самых плодо- творных областей анализа систем. В заключение скажем еще раз, что цели, следующие из политических решений, никогда не бывают окончательными. Цели одного уровня являются средствами для достижения целей другого уров- ня, и в случае необходимости следует производить их пере- оценку. То, что одному человеку представляется средством, является целью для другого. 7.4. Более широкие задачи: параллельные и отдаленные цели Если мы должны оценить достаточно узкие или кон- кретные цели, которые до сих пор не рассматривались отдельно от более широких задач, то возникает вопрос, каковы эти более широкие задачи? Являются ли они окон- чательными? Формула (4) была записана в таком виде, 4 который предполагает, что они не будут окончательными. I Она заканчивалась многоточием (О,+г->-• •)» подразу- ' мевающим слова «и так далее». Цель обороны стратегиче- ского бомбардировочного крыла имеет ряд соприкасаю- щихся с ней задач, например защиту наших городов, , и является средством для выполнения дальнейшей цели, состоящей в разрушении объектов противника. Но каковы эти объекты? Будут ли это объекты военной промышлен- 175
ности противника, или его города, или стратегические силы, или наземные и воздушные тактические силы? Объекты, которые может атаковать противник, и объекты, которые могут быть атакованы нами, взаимосвязаны. И эти связи многочисленны и тесно переплетены. Некоторые из этих взаимосвязей являются благоприят- ными. Например, зона активной обороны может прикры- вать район, в котором находятся как воздушные базы, так и близлежащие города. Радиолокационная система обна- ружения, задачей которой является обнаружение цели и наведение на цель средств активной обороны в городах, может не только помочь при активной обороне стратегиче- ской базы, но и, подав сигнал тревоги, позволит бомбар- дировщикам на этой базе заблаговременно подняться в воздух и таким образом сыграть даже более важную роль в пассивной обороне, чем в активной. С другой сто- роны, некоторые из связей, рассмотренные с количествен- ной точки зрения, оказываются менее благоприятными. Например, посмотрев на карту Соединенных Штатов в целом и по отдельным районам, мы увидим, что города и стратегические базы распределены на ней совершенно различным образом: за отдельными исключениями основ- ные города и промышленные центры находятся на северо- востоке страны; там же большей частью сосредоточены средства активной обороны; стратегические же базы в основном расположены в других местах. Требования к системам предупреждения для стратегических сил отли- чаются от таких требований для систем активной и пас- сивной обороны городов: стратегические силы могут нахо- диться в состоянии боевой готовности и способны к немед- ленным действиям по тревоге о приближении самолетов противника. Другие связи, напротив, могут иметь неблаго- приятный характер. Например, самолеты, эвакуируемые по тревоге, могут направиться на аэродромы, расположен- ные вблизи городов; увеличение прочности укрытий для самолетов, возможно, вынудит противника повысить интен- сивность атаки, в результате чего может увеличиться степень разрушения городов. Следует подчеркнуть, что благодаря множественности взаимных связей, одни из которых благоприятны, а дру- гие нет, простое составление их перечня будет только началом анализа, очень полезным при принятии решения. Для любой заданной совокупности тех или иных меро- 176
приятий необходимо оценить численно ряд взаимосвязан- ных эффектов, что требует большого искусства. Это не всегда отчетливо понималось в прошлом. Рассмотрим побочный эффект, возникающий при укры- тии стратегических ракет. Разумеется, разрушение укрытых ракет сильнее скажется на близлежащих городах, чем разрушение неукрытых ракет. Это обстоятельство при- вело исследователей, занимавшихся проблемами обороны, к провозглашению следующего общего принципа: «Увели- чение защищенности увеличивает мощность огня». Однако, укрывая наши ракеты в земле, мы не приносим в дар агрес- сору средства их разрушения. Совершая нападение, целью которого является разрушение защищенных ракет и горо- дов, противник должен ввести больше боевых средств. А расстояния, отделяющие места расположения ракет от населенных центров, достаточны для того, чтобы сделать такое нападение менее опасным для городов, чем если бы главный удар противника был сосредоточен именно на них. Короче говоря, более внимательное и количествен- ное исследование, возможно, приведет к выводу, что эта взаимосвязь благоприятна. Аналогичное, хотя несколько более тонкое, рассуждение можно провести, рассматривая метод обороны стратегиче- ских ракет, заключающийся в их постоянной перевозке. Хотя подобная стратегия непосредственно не предотвращает нападения бомбардировщиков и ракет противника, она тем не менее заставляет его отвлекать средства на слежение за нашими ракетами, на обнаружение их на или под поверх- ностью земли или в воздухе, или на открытие огня по этим ракетам, когда они окажутся над территорией против- ника. Чтобы распутать сложное переплетение связей между такими параллельными целями, требуется тща- тельный количественный анализ. Связать назначение и метод защиты стратегических сил с дальнейшими целями, которым должны служить эти силы, столь же важно, как и связать дальнейшие цели с параллельными целями; иногда это следует делать в ходе исследования системы. Бомбардировщики с малой про- должительностью полета, находящиеся на земле или в воз- душном патруле, могут быть полезны для нанесения перво- го быстрого удара по объектам противника первостепенной важности, например по некоторым военным объектам, кото- рые необходимо разрушить уже на начальной стадии воен- 12-884 177
ных действий. Но если важно создать после начала военных действий постоянную угрозу объектам противника, чтобы заставить его отказаться от нападения на наши собствен- ные города и привести войну к более благоприятному исходу, то нам, возможно, не следует разрушать все объек- ты, которые можно было бы разрушить быстрым ответным ударом. Возможно, следует сохранить как объекты про- тивника, так и средства для того, чтобы продолжать угро- жать им. Назначение и метод защиты стратегических сил зависят в этом случае, кроме прочего, от тех объектов, для нападе- ния на которые предназначены защищаемые силы. Преды- дущие примеры указывают, что эти объекты, так же как и план нападения на них, менялись много раз и самым коренным образом; к ним могут относиться военная про- мышленность, сухопутные войска, стратегические силы, города, раличные комбинации перечисленных объектов и многое другое. Но какую пользу мы можем извлечь, угрожая различ- ным системам объектов или совершая на них нападение? Здесь также существует целый ряд взаимозависимостей, и, нравится нам это или нет, при некоторых обстоятель- ствах приходится разбираться с ними и еще более широко глядеть на проблему. Еще шире? Очевидно, что в послевоенный период мы, развивая наши стратегические силы, преследовали большое количе- ство явно различных, но связанных между собой общих целей: сдерживать или воевать, или обладать способностью к обоим действиям в случае континентальной или межкон- тинентальной агрессии. Более того, эти стратегические цели имели много слож- ных связей с другими, более широкими задачами. Они непо- средственно связаны с возможным использованием наших собственных наземных, морских и воздушных тактических сил и сил наших союзников в локальных или континенталь- ных войнах. (Небольшие войны могут перейти в более разрушительные и обширные посредством известного меха- низма эскалации. Наличие локальных войн и необходимость их сдерживания связаны с возможностью более обширных войн. Тем не менее не всегда ясно, будет ли способствовать возможность эскалации локальной агрессии или окажет сдерживающее действие на нее. Например, широко рас- 178
пространено мнение, будто уверенность в том, что большая война будет взаимно разрушительной, поощряет большую интенсивность локальных войн из-за убеждения, будто обе стороны будут стремиться сохранить ее локальной. С другой стороны, великие державы действовали весьма осмотрительно во время кризисов на Ближнем востоке, в Юго-Восточной Азии и в Карибском море.) Помимо существования многочисленных и неявно выра- женных связей между целями действий при сдерживании противника или в открытой локальной континентальной и межконтинентальной войне, все эти цели разветвляются дальше, воздействуя на более широкие и менее ясно очер- ченные области нашего образа жизни и наших союзников. Но способы, которыми мы готовимся защищать себя, так- же оказывают влияние на этот образ жизни. Подобные связи становятся предметом обсуждения, когда мы рас- сматриваем вопрос о влиянии военной помощи слабо развитым странам на их политическое и экономическое развитие. Очевидно значение такой помощи для этих стран во время внутренних войн. Но эти войны затрагивают так- же жизнь в высокоразвитых и демократических обществах наших основных союзников. Такие выражения, как «казар- менное государство» и «жизнь в подполье» часто фигури- руют в полемике и проникают в анализ. Реальные предло- жения по вопросам национальной обороны, в частности гражданской обороны, которые рассматриваются в настоя- щее время, показывают, что существует серьезное расхож- дение в мерках, с которыми подходят к этим проблемам в полемике и реальной действительности. Более того, поль- за анализа (а не полемики) подтверждается тем, что сами участники полемики неоднократно меняли свои взгляды, например, по вопросам гражданской обороны. (Не так давно они восхваляли ее благотворное влияние на город- ское планирование, на решение проблем уличного движе- ния, на насаждение зеленых поясов и т. п.) Тем не менее, когда масштабы и направления воздействия последствий военных решений затрагивают существенные стороны нашего образа жизни, не приходится сомневаться, что выбор наших общих военных целей не может быть оторван от еще более широких проблем существования нашего общества. Задачи уменьшения вероятности нападения или ограни- чение его воздействия могут изменяться в зависимости от обстоятельств. 12* 179
Мы, очевидно, хотим располагать высоко надежными методами, позволяющими уменьшить вероятность ядерной войны. Если эта вероятность станет существенной, мы пожелаем, естественно, ограничить возможными мерами и при разумных затратах последствия нападения против- ника в любых условиях. Но, если это станет возможным, то нам хотелось бы несколько ослабить последствия ката- строфы, по крайней мере, при определенных обстоятель- ствах. Итак, возможные последствия военных решений лежат в очень широком диапазоне. Они сказываются и на том, без чего можно обойтись, и на том, что желательно, и на том, что жизненно необходимо для нашего общества; они затра- гивают интересы наших союзников и интересы дружествен- ных нейтральных стран. В некотором смысле они воздей- ствуют и на наших противников, поскольку у них и у нас могут быть некоторые отдельные общие интересы. 7.5. Происхождение и изменение целей Каким образом такие широкие задачи, как сдерживание нападения или ограничение его воздействия могут фигури- ровать в анализе в столь же отчетливом виде, как и в поле- мике? Лица, занимающиеся анализом систем и исследова- нием операций, так же как и штабные офицеры, вообще говоря, испытывают затруднения, имея дело с широкими задачами. Они чувствуют себя более свободно, изучая или разрабатывая средства для достижения целей на сравни- тельно низких уровнях или занимаясь анализом альтерна- тивных средств для достижения заданной цели. Такие исследования при не слишком внимательном взгляде на вещи представляются имеющими более надежное основа- ние. Мы иногда предпочитаем думать, что более широкие задачи не могут быть предметом анализа. Они влияют на анализ, но как будто бы сами не испытывают его вли- яния. Каково в таком случае происхождение задач? Очевид- ны два источника: вышестоящие организации и интуиция исследователя. В самом деле, штабная документация и анализ систем часто начинаются с перечисления некото- рых крупных задач национального масштаба, а затем уже идет изложение самой работы. Такой подход позволяет 180
сосредоточиться на профессиональных функциях, с кото- рыми все мы чувствуем себя свободнее. Однако, хотя наша работа может быть начата с целей, источниками которых являются вышестоящие организации или интуиция, или то и другое, нельзя считать, что подоб- ное происхождение целей гарантирует их ценность или неизменность. Во-первых, цели, указываемые вышестоящи- ми организациями, бывают обычно не просто обширными, а, скорее, расплывчатыми; они слишком неопределенны, чтобы с ними можно было работать. Во-вторых, различные вышестоящие организации обычно высказывают противо- речивые мнения. Могут существовать также разногласия между отдельными странами, входящими в некоторое содру- жество, внутри страны между министерствами, между вида- ми вооруженных сил, внутри видов вооруженных сил и так далее, вплоть до разногласий между самыми мелкими подразделениями внутри той или иной организации. В-третьих, даже общие для всех цели (например, сдержи- вание всеобщей войны) могут вступать в конфликт с дру- гими еще более общими целями (например,.иметь более высокий уровень жизни в ближайшем будущем). Эти цели могут самым непонятным образом пересекаться с другими общими для всех целями, и это доставляет массу трудно- стей при анализе. Благоприятная взаимозависимость заставляет нас дополнительно рассматривать возрастание расходов на выполнение определенной работы оборонитель- ной системы, имеющей двойное назначение, по сравнению с оборонительной системой, имеющей единственное назна- чение. Но взаимозависимость может быть и неблагоприят- ной, и, возможно, мы не захотим убивать сразу двух зайцев. В-четвертых, привлекательность той или иной цели зави- сит от расходов на ее выполнение. Может оказаться, что игра не будет стоить свеч. В предельном случае цель может быть и вовсе не достижима. Мы не можем в общем случае поставить вопрос о том, существует ли противоречие между несколькими достижи- мыми сложными целями или они содействуют друг другу; для этого необходим их внимательный количественный ана- лиз в каждом конкретном случае. Для определения обьема затрат и оценки их воздействия на другие цели необходимы тщательный анализ и экспериментальные исследования; решение этой задачи будет особенно плодотворным, если наше исследование не является пассивным, а изыскивает 181
новые пути для того, чтобы сделать совместимыми некото- рые цели, не являющиеся таковыми при существующих обстоятельствах. Содействуют ли друг другу цели или меша- ют, может зависеть от средств, используемых для их дости- жений, поэтому часто можно сделать цели совместимыми, применяя новые средства. Как при плохом построении систем приходится без необходимости и часто без всякого смысла жертвовать одной жизненно важной целью ради другой, так при некоторой изобретательности часто можно добиться полезного компромисса между целями. Ранее мы говорили о необходимости преодоления ограниченности и анализа совместимости задач низшего уровня с целя- ми высшего уровня. Теперь мы рекомендуем обратное — оценить цели с позиций средств, необходимых для их дости- жения. В действительности мы постоянно совершаем про- цесс выбора и изменения как средств, так и целей. Мы оце- ниваем выбранную цель, исходя из необходимых для ее достижения средств, и наоборот. Короче говоря, мы рас- сматриваем их совместно. Может показаться, что все это противоречит известным заявлениям о «ценностях», которые являются «окончатель- ными» и не подверженными влиянию «фактов». Что же, о вкусах не спорят. Но подобные афоризмы предполагают, что интуиция всегда сильна или, во всяком случае, являет- ся нашим единственным средством. Однако ссылки на интуицию неубедительны. Во-первых, между авторитетами существуют разногласия. Некоторые весьма почтенные и мудрые люди утверждали прямо проти- воположное: вкусы — единственное, о чем стоит спорить. Согласимся мы или нет с этими противоположными мнения- ми, тем не менее очевидно, что если под «вкусами» пони- маются предпочтения в сложных проблемах выбора, подоб- ных описанным проблемам обороны и контроля над воору- жением, то эти вкусы являются неочевидными, неопределен- ными, подверженными изменениям, часто изменяющимися и на самом деле о них постоянно спорят. Во-вторых, рассматриваемые вопросы слишком сложны, чтобы можно было установить какую-либо аналогию с пред- почтениями, основанными на простых чувственных восприя- тиях типа «шоколад вкуснее ванили», хотя такая аналогия напрашивается из-за слова «вкусы». Порядок предпочтения таких обширных целей, как сдерживание или ведение локальных, континентальных и межконтинентальных войн, 182
не может быть надежно установлен прикосновением языка или воспоминанием о таких прикосновениях, так же как и при помощи любого другого неосознанного восприятия. В-третьих, мы можем сделать кое-что более полезное, чем провести простое обсуждение противоречий между целями. В обществе, где вопросы решаются большинством голосов, цели не всегда меняются в результате окрика или давления сверху. Анализ систем может расширять области, в которых существует единомыслие, увеличивая количество информации о неопределенных событиях, исследуя, какие средства необходимы для достижения заданной цели, и ее совместимость с другими целями, а также разрабатывая системы разнообразного назначения. В-четвертых, даже в тех случаях, когда воздействие на цели не является основным назначением анализа, это воздействие часто имеет место. Некоторые из этих положений можно показать на при- мере сдерживания континентального и межконтиненталь- ного нападения и ограничения ущерба в случае, если сдерживание окажется безуспешным. Мы вновь обратимся к истории межконтинентальных полетов и к роли системных исследований в пятидесятые годы. 7.6. Сдерживание: пример с межконтинентальными полетами В течение послевоенного периода важная роль сдержи- вания особенно возросла. Возможные тяжелые последствия ядерной войны приводят к необходимости делать упор на то, чтобы уменьшить вероятность такой войны. Само по себе сдерживание, конечно, не представляет ничего ново- го, так же как и возможность одержать бесполезную побе- ду. Но классический пример Пирра и пирровых побед в наши дни еще более уместен, чем когда бы то ни было. Возможно, что победу ничем нельзя заменить, но и победа еще всего не заменяет. Склонность к риску у различных стран различна; вероят- но, еще больше различаются их понимания риска. Тем не менее осторожная политика великих держав, так же как и других менее крупных стран, свидетельствует о том, что они отдают себе отчет в опасности перерастания локальных огра- ниченных или безъядерных конфликтов в атомную войну. 183
Но даже если сдерживание сегодня еще важнее, чем прежде, то остается открытым вопрос, имеет ли оно большое практическое значение для военных решений. Не будут ли наилучшие сдерживающие силы одновременно наилучши- ми для создания угрозы противнику, для ведения войны и для достижения наилучшего ее исхода? И не будет ли справедливым обратное утверждение? Абстрактный ответ на подобный вопрос невозможен. На него нельзя ответить просто «да» или «нет». Военная мощь, созданная с учетом только одной из этих целей, может отличаться от военной мощи, при создании которой перво- степенное внимание уделялось другой цели. Это важное положение стало особенно очевидным в последнее десяти- летие. С другой стороны, цели пересекаются друг с другом на высших уровнях, и это тоже очень важно. Различные цели порождают различный образ действий. Покажем это на уже знакомом всем нам примере: на действиях полисмена, регулирующего уличное движение. «Отцы города» хотели бы уменьшить количество наруше- ний правил уличного движения. Они хотели бы также нака- зывать штрафом или тюрьмой возможно большее число нарушителей. Существуют два хорошо известных альтерна- тивных способа достижения этих целей — полицейская засада или открытое патрулирование. Первый способ увеличивает вероятность обнаружения нарушения и задержания нару- шителя; второй — отбивает охоту к нарушениям. Если наша цель — максимум (абсолютный или относительный) наказанных нарушителей или доходов от штрафов, то, по-ви- димому, для этого лучше подойдет засада, хотя подобная тактика и претила бы нам. Если же, с другой стороны, наша цель состоит в уменьшении количества дорожных происшествий или числа нарушений правил уличного дви- жения, даже если нарушитель не будет обнаружен, посколь- ку он осведомлен о присутствии полисмена, то наличие как можно более частных и нескрытых полицейских постов, способных принять немедленные меры против нарушителей, побудит водителей к осторожности и наилучшим образом будет способствовать достижению этой цели. Таким образом, можно попутно избежать некоторых нежелательных косвен- ных последствий засады, например падения нашего уваже- ния к властям при виде здоровяка на мотоцикле, прячуще- гося за деревом. 184
Другой пример исследования проблем относится к опыту межконтинентальных действий авиации. В начале пятиде- сятых годов, когда стали осознавать важность проблемы уязвимости стратегических сил, были предложены многие альтернативные методы их защиты. Одним из них предлага- лось ввести в заблуждение противника, заставив его поду- мать, что наши стратегические силы являются уязвимыми в некотором месте, хотя на самом деле этого не было. Пред- полагалось также, что вероятность действительного разру- шения стратегических сил уменьшится. Противник согласно этому методу, искушенный нашей кажущейся слабостью, мог бы атаковать наши стратегические силы в местах, пред- ставляющихся незащищенными, понапрасну растратить свои силы и помочь нам создать решающий перевес для победы в войне. Однако подобный метод обмана противника требовал расходов, превышающих миллиард долларов, и к тому же было ясно, что при некоторых условиях обман может оказаться безуспешным. Впрочем, предлагались и другие методы обмана противника, которые были дешевле и надежнее. Но принципиальная слабость этих предложе- ний состояла в пренебрежении тем обстоятельством, что противник, ответивший на наше приглашение нанести удар по предположительно незащищенным стратегическим силам, может при этом промахнуться и ударить по Вашингтону, Нью-Йорку, Лос-Анжелосу и другим нашим важнейшим городам. Тогда он может начать войну, которую он не решил- ся бы развязать, если бы мы сами не ввели его в соблазн, уверив, что он может разрушить наши силы возмездия. Обмануть противника, заставив его подумать, что наши стратегические силы являются уязвимыми в некотором месте, где в действительности они не являются такими, это значит забыть, что сдерживающее воздействие стратегиче- ских сил обусловлено репутацией их неуязвимости. Этот пример ясно показывает, как легко можно упустить из виду функцию сдерживания, выбирая методы подготов- ки к войне, и как легко возникает расхождение в целях. В начале пятидесятых годов встречались и другие, менее очевидные, но еще более важные примеры х. Так, разраба- тывались программы, позволяющие нам получить ударные силы, мощь которых была бы весьма велика после начала военных действий при определенных обстоятельствах, но 1 По своему значению для государства. (Прим, ред.} 185
которые были бы угрожающе слабыми при других вполне возможных обстоятельствах; таким образом, их надежность как средства сдерживания в условиях грозящего конфликта была сомнительна. Однако эти слабости программ не были очевидными. Их выявление и оценка влияния программ на функцию сдерживания потребовали систематического и очень подробного анализа текущих и планируемых опера- ций. При изучении вопроса о базах, описанного в гл. 3, такой кропотливый анализ был проведен. При этом, чтобы получить предварительные данные, потребовалось несколь- ко месяцев экспериментальной работы. В действительности в начале пятидесятых годов пробле- ма защиты бомбардировщиков на земле от нападения авиа- ции противника не считались существенной. Частичное объяснение тому скрыто содержалось в приведенном выше изложении истории развития стратегических бомбардировоч- ных операций и возрастания роли межконтинентальных действий. Мы предполагали, что наши стратегические силы будут наносить удары, не подвергаясь воздействию против- ника на базах. Короче говоря, перед нами не стояла проб- лема ответного удара в том смысле, в котором это выраже- ние используется в наши дни, т. е. удара силами, выжив- шими после нападения противника. Не потому, конечно, что мы замышляли агрессию, но потому, что мы рассчитыва- ли ответить на агрессию, направленную в первую очередь против наших союзников Е Более того, мы рассчитывали вести длительную войну в Европе после того, как израсхо- дуем нашу стратегическую ядерную мощь на возможно более полное разрушение военно-экономического потенциа- ла противника, который в то время представлялся основ- ным стратегическим объектом. Мы предполагали, что в мир- ное время наши бомбардировщики будут находиться на базах в Соединенных Штатах, а часть их будет постоян- но совершать полеты за океан и обратно. Мы предполагали также, что после начала военных действий наши средние бомбардировщики будут переправлены через океан и будут совершать нападения на объекты противника с заморских баз, не возвращаясь в Соединенные Штаты. Но при этом, даже если пренебречь возможностью нападения бомбарди- ровщиков противника, остаются огромные трудности, 1 Типичные рассуждения в духе холодной войны и лицемерных заявлений о «миролюбии» американского империализма. Им уже давно никто не верит. (Прим, ред.) 186
заключающиеся в сборе необходимого количества бомбарди- ровщиков, заправщиков, обученных экипажей, а также проб- лемы хранения, снабжения и операций на базах. С учетом проблемы технического обслуживания тяжелых и средних бомбардировщиков, малой дальности действия большей части наших сил и проблемы сосредоточения совершенно различных по своим характеристикам элементов ударных сил (скоростных бомбардировщиков, заправщиков с малой скоростью полета, снаряжения бомб, хранящихся на раз- личных базах, и так далее), подготовительный период стра- тегической бомбардировочной операции растягивался на несколько дней. В этих условиях противник мог бы напасть на наши стратегические силы и сорвать выполне- ние этой длительной, сложной и громоздкой операции. Кроме того, как свидетельствует история разработки самолета В-36, проблема стратегических бомбардировок понималась в то время совершенно по-иному, чем в наши дни, хотя ее основанием служили возникшие в период между двумя войнами и во время второй мировой войны доктрины и предположения относительно объектов напа- дения стратегических сил обеих сторон (главным образом, на промышленные центры противника, питающие его мощь и волю) и основных препятствий и к достижению целей сторон (главным образом, активная оборона противника 2). Естественно, что с появлением ядерного оружия наше вни- мание привлек вопрос о том, каким образом оно сможет помочь достижению известных целей при наличии извест- ных препятствий. Такая постановка проблемы очевидна, например, в межведомственных разногласиях, касающихся В-36; ключевыми вопросами здесь были способность бом- бардировщиков В-36 к прорыву ПВО обороны, эффектив- ность ядерного оружия и этичность бомбардировок невоен- ных объектов. С такой постановкой задачи можно было встретиться и в анализе систем того времени. В исследова- ниях систем, имеющих целью выбор бомбардировщика, изучались скорость, высота, бомбовая нагрузка, сравни- тельные характеристики малых и больших самолетов при прорыве обороны противника и разрушении объектов ит. п. И так же, как при анализе бомбардировочных систем бомбардировщики изучались по отношению к обороне про- тивника, так и при анализе наших оборонительных систем, 1 См. цитаты из Уэбстера и Фрэнкленда на стр. 164. 187
за отдельными исключениями, средства активной обороны изучались по отношению к бомбардировщикам противника. Но ни в одном из этих исследований проблема защиты бом- бардировщиков от нападения противника не находилась в центре внимания, как это имеет место сегодня. Исключительно важное различие между целью, состоя- щей в обеспечение возможности первого удара, и целью, состоящей в достижении способности ко второму удару, в конце концов выявилось, но лишь в ходе обширной эмпирической работы. Исследование вопроса о базах, описанное Э. С. Квейдом в гл. 3, было выполнено методом последовательных прибли- жений. В этом исследовании сравнивались эффективности выполнения различными видами сил задачи несения бомбо- вой нагрузки между базами и объектами без противодейст- вия перехватчиков или бомбардировщиков противника. Затем в анализ были последовательно включены различные препятствия, прежде всего оборона противника, затем бом- бардировка противником наших бомбардировщиков и дру- гих элементов сил, необходимых для нанесения ответного удара. В общем альтернативные системы сравнивались сна- чала по их способностям нанесения первого удара, а затем по способностям нанесения второго удара. И разрабатывае- мая система должна была действовать совершенно различ- ным образом, в зависимости от того порядка, в котором наносит удар противник. В ходе анализа мер противодействия и противопротиво- действия выяснилось, что проблема вражеской бомбарди- ровки является главенствующей. Это справедливо даже для системы весьма совершенных заокеанских оперативных баз. Система баз для заправки бомбардировщиков топливом была гораздо менее чувствительна к нападению противника. Только то обстоятельство, что в ходе рассмотрения нападе- ния на наземные цели выявились различия между иссле- дуемыми системами, вызвало интерес к различиям между первым и вторым ударом. Однако перед началом анализа не было известно, что лишь немногие проектируемые бом- бардировщики смогут уцелеть после нападения и встретят- ся с проблемой прорыва обороны противника, которая прежде рассматривалась как основное препятствие. Таким образом, не только исследуемые цели действия оказали влияние на анализ, но и анализ оказал свое влияние на цели. 188
Различия между первым и вторым ударом и сейчас представляют интерес при проектировании стратегиче- ских сил великих держав и особенно при оценке целей и возможных действий так называемой n-й державы, т. е. державы, не входящей в основные группировки, но обладающей ядерным оружием. В последнем случае исследование проблемы этих различий должно напомнить нам, что способность великой державы к сдерживанию не вытекает автоматически из факта обладания ядерным оружием. Если малая ядерная держава пожелает найти надежное средство сдерживания великой державы, то такая возможность существует и она отразится на выборе соответ- ствующих целей. Малые державы могут сделать выбор меж- ду созданием собственных средств сдерживания (что риско- ванно и ненадежно) и вступлением в военный союз. Наконец, исследование вопроса о базах показывает, каким образом анализ систем может оказать влияние на цели, даже если не имеются такие намерения. Его основным содержанием был выбор между альтернативными системами баз. В самом деле, одновременно с исследованием некоторых взаимосвязей между объектами бомбометания, базами и характеристиками бомбардировщиков, предприни- мались сознательные попытки разработать такие схемы раз- мещения баз, с которых можно было бы совершать налеты не только по выбранному (в достаточной мере произвольно) промышленному комплексу, состоящему из 100 объектов, но и против других разнообразных систем объектов (комп- лекс из 1000 объектов, городские комплексы и разнообраз- ные системы военных объектов); при исследовании систем баз сравнивалась их чувствительность к изменениям предъявляемых к ним требований с точки зрения места и времени действий, которые, возможно, будут иметь место при достижении альтернативных целей. Тем не менее независимо от этих явных и вполне успешных попыток разработки метода выбора базы, сравнительно нечувстви- тельного к существенным изменениям целей, главным ито- гом исследования вопроса о базах для его авторов было то, что выяснилась функция сдерживания и обнаружилась возможность расхождения между способностью к подавле- нию при определенных обстоятельствах стратегических сил противника и способностью к его сдерживанию. Исследование вопроса о базах показало возможность такого расхождения в целях, но оно не показало его неиз- 189
бежности. В 1955 г., когда впервые были прочитаны лекции, на основе которых составлена настоящая книга, приходи- лось доказывать важность изучения проблемы сдерживания и необходимость различать способность к сдерживанию и к ведению войны. Сегодня вряд ли необходимо убеж- дать кого-либо в этом. С тех пор возникла другая тен- денция, ведущая к противоположной крайности: рассмат- ривать только проблему сдерживания. В наши дни распро- странилось мнение, что не существует почти никакой связи между способностью противника к сдерживанию и спо- собностью к ведению войны. Полагают, в частности, что создание способности к ведению войны и способности к ограничению военного ущерба вредно для страны, по- скольку в таком случае противник сможет ожидать напа- дения и попытается нанести предупредительный удар. Мы подошли, таким образом, ко второй цели. 7.7. Ведение войны Цель ведения войны и выхода из нее с возможно более благоприятным результатом в случае, если сдерживание окажется безуспешным, представляется достаточно разум- ной, но тем не менее постоянно приходится встречаться с распространенным мнением, что способность к ограниче- нию военного ущерба несовместима с еще более похвальной целью, состоящей в сдерживании противника и предупреж- дении начала войны. Серьезный анализ пересечения и рас- хождения этих целей требует большого количества кон- кретной информации и строгих рассуждений. Возможности конфликта между этими двумя целями или их содействия друг другу являются подходящим предметом для анализа систем, и, напротив, они не могут рассматриваться как бесспорные аксиомы при анализе. Тем не менее предположения об идентичности целей сдерживания и ведения войны, а также представление о неизбежном конфликте между ними побудили к проведе- нию ряда фрагментарных исследований, однако сами эти предположения не были сформулированы в результате анализа и не были им подтверждены. Подобные догмы были в свое время широко распространены, но затем от них постепенно отказались. Во всяком случае, изучая проблему ограничения военного ущерба и благоприятного исхода вой- ны, нужно предварительно ответить на несколько вопросов. 190
Первый из них касается осуществимости. Сразу же очевидно, что лучше всего было бы постоянно обладать в течение долгого мирного периода высоко надежными средствами, позволяющими выйти из ядерной войны с основ- ным противником почти невредимыми, кто бы ни начал войну. Сомнительно, однако, чтобы это было осущест- вимым для великой державы, если противостоящая ей дер- жава делает все возможное, чтобы не допустить этого. С другой стороны, если рассмотреть способность великой державы несколько умерить последствия катастрофы в неко- торых, достаточно вероятных случаях, то возникшие пробле- мы осуществимости будут менее сложными. При этом возни- кают интересные эмпирические и аналитические вопросы, требующие внимательного изучения выгод, затрат и возмож- ностей конфликта между целями, состоящими в ограничении урона и сдерживании или их содействии друг другу. Сдерживание имеет целью предотвращение континен- тальной и ограниченной или межконтинентальной агрессии. И именно в связи с этими целями сдерживания были разви- ты представления о том, будут ли сдерживание и ограниче- ние ущерба вступать в конфликт или поддерживать друг друга. Теория массированного возмездия, так же как и тео- рия, согласно которой мы должны стремиться к сдержива- нию только межконтинентальной войны, основаны на пред- положении, что, чем страшнее будет угроза, тем эффектив- нее сдерживание. Более того, утверждалось, что те ужасы, к ограничению которых мы должны стремиться, в равной степени страшны как жертве агрессии, так и агрессору. Однако можно усомниться в том, что эффективность сдержи- вания зависит только от способности к нанесению ущерба. При критике теории массированного возмездия предполага- лось, что ее эффективность зависит от вероятности осу- ществления угрозы.-Последняя в свою очередь зависит от обстановки в момент принятия решения, от того, как рас- сматривает потенциальный агрессор свои собственные аль- тернативы и как, с его точки зрения, рассматривает жертва его агрессии свои альтернативы в момент кризиса, когда жертва должна сделать выбор между отступлением и готов- ностью нанести ответный удар. Иногда масштаб угрозы может решающим образом уменьшить вероятность ее осуществления. По-видимому, во время войны в Корее и несколько позже в Индокитае вероятность того, что Соединенные Штаты воспользуются 191
своей существовавшей в то время почти полной монополией на ядерное оружие, была невелика, поскольку ответствен- ные руководители США ц наши союзники считали его при- менение неуместным из-за исключительной разрушительной способности х. Примерно то же самое можно показать на нашем приме- ре с уличным движением. Может показаться, что если открытый патруль будет подвергать задержанных наруши- телей самому суровому наказанию, то мы будем иметь почти идеальное средство сдерживания нарушений уличного движения, и, чем строже будет наказание, тем ближе мы будем к идеалу. Следуя этой теории, мы наилучшим обра- зом воспрепятствуем нарушениям, подвергая нарушителей смертной казни. Но хотя такое наказание может показаться достаточно грозным, чтобы никто не осмелился превысить скорость улитки, совсем не ясно, будет ли так на самом деле. Опыт истории позволяет сделать противоположное заключение: возможно даже, что это приведет к увеличению количества нарушений и к всеобщему пренебрежению к пра- вилам уличного движения. Эти сомнения основаны на извест- ном принципе жестокости и необычности такого наказания. Представим себе, что за проблемы возникнут в обществе, подобном нашему, если группа подростков будет задержана за превышение скорости. Сомнительно, что они будут арестованы; если же они будут арестованы, то маловеро- ятно, что они будут признаны виновными; если же они будут признаны виновными, приговор вряд ли будет испол- нен. Мы не хотим, чтобы наши полицейские, присяжные, судьи были жестоки и чтобы наше общество смирилось с этой жестокостью. Если же цепь событий, приводящая к наказанию, как правило, будет обрываться, то станет оче- видным, что в действительности превышение скорости ос- тается безнаказанным и количество нарушений возрастет. Этот пример отнюдь не является чисто гипотетическим. Развитие английского права дает массу исторических при- меров, показывающих, как чрезмерность наказания может увеличить вероятность преступления. В восемнадцатом веке, 1 Дело не в «гуманности» американских руководителей (Даллеса — Эйзенхауера), как пытается уверить автор, а в том, что монополии на ядерное оружие тогда уже давно не существовало. Кроме того, они боялись, что атомное оружие в условиях народной войны ожидаемого эффекта не даст, а это лишит действенности их люби- мое средство — атомный шантаж. (Прим. ред.). 192
когда Блекстоун писал свои знаменитые «Комментарии к анг- лийским законам», парламент объявил не менее 160 преступ- лений, караемых смертной казнью. «Столь ужасный пере- чень,— писал Блекстоун,— вместо того, чтобы уменьшить число преступников, увеличивает его, ибо потерпевшая сто- рона из сострадания часто отказывается от преследования преступника, или же присяжные по той же причине оправ- дывают обвиняемого или произвольно изменяют состав преступления, или же судьи сходным образом рекомендуют милосердие». Представим теперь себе, что может случиться со сдержи- ванием, если эти ужасные кары обрушатся не только на пре- ступника, но и на исполнителей закона. Вероятность нака- зания за превышение скорости в нашем примере была бы еще меньше, если бы в группе подростков оказались дочери судей, присяжных или полицейских, т. е. в том случае, если бы наказание непосредственно затрагивало тех, кто вершит суд, а не только их понятия о том, что является справедливым и уместным. Аналогия в случае обеспечения международной безопас- ности очевидна. Поскольку монополия на ядерное оружие больше не существует, угроза массированным ядерным воз- мездием на локальную и мелкую безъядерную агрессию становится менее убедительной, поскольку угрожающий, исполняя угрозу, может быть затронут ответным ударом. Это справедливо по отношению к великим державам и еще более к меньшим ядерным державам, принявшим политику массированного воздействия, поскольку они являются осо- бенно уязвимыми. Однако возможности пересечения или расхождения целей сдерживания и целей ограничения ущерба в местных, континентальных и межконтинентальных войнах требуют изучения применительно к конкретным видам угроз и конф- ликтов. 7.8. Противодействие и содействие противника При рассмотрении целей, достижению которых может способствовать военный анализ систем, были перечислены наши устремления от самых обширных до минимальных. При этом ничего не было сказано о целях противника и о его возможном противодействии достижению наших 13—884 193
целей. Но, конечно, Существенной чертой изучаемых нами проблем является то, что их всегда следует рассматривать как двусторонние. Перед противником стоят разнообразные цели, которые являются аналогами наших целей и иногда непосредственно вступают с ними в конфликт х. (К счастью для нас, он имеет также некоторые цели, общие с нашими, но их слишком мало для того, чтобы сделать легкой нашу проблему). Хотя это совершенно ясно в принципе, исследова- тели и лица, принимающие решения, часто забывали об этом. Не так-то просто ввести в наши расчеты наличие противни- ка таким образом, чтобы ему была приписана свобода про- тиводействия, которой он фактически обладает, нашему стремлению к максимальной безопасности за его счет. Так, рассматривая активную оборону противника, которую долж- ны подавить наши наступательные системы, принимаем ли мы во внимание средства, позволяющие использовать слабости, свойственные этим системам? В большинстве иссле- дований, которые приходилось видеть автору (был ли это специальный анализ систем или штабные разработки), это не имело места. Например, проведенные в начале пятидесятых годов исследования не учитывали, что противник может пере- строить свой оборонный бюджет так, чтобы выделить больше средств на системы ПВО объектов для ведения борьбы с нашими системами, более уязвимыми для ПВО объекта, чем для средств ПВО зоны. Это было плохо. Но во многих исследованиях средства нападения противни- ка вообще остались без внимания. Так, учитывались боевые потери в воздухе и совершенно не рассматривалась возмож- ность потерь сил нападения на земле. Такая неполнота исследования не была, конечно, ни в коем случае тривиаль- ной. Влияние потерь наземных сил при анализе стратеги- ческих бомбардировок часто первенствовало над влиянием 1 По этим и связанным с ними причинам автор предпочитает про- водить различие между исследованием систем в конфликтных ситуациях и тем, что обычно называют системотехникой приме- нительно, например, к строительству общественных сооружений, называя первое исследование «созданием конфликтных систем». О различии между двумя этими видами исследований говорится в работе автора «Strategy and the Natural Scientists», помещенной в сборнике под ред. Robert Gilpin and Cristopher Wright (eds.), «Scientists and National Policy Making» (Columbia University Press, New York, 1963), а также в его книге «Scientists, Seers and Strategy.» 194
потерь сил в воздухе. Аналитически-опытный метод иссле- дования потерь сил на земле, хотя бы и самый грубый, в общем очень важен. Следует подчеркнуть эксперименталь- ный метод, поскольку в свое время был проведен ряд иссле- дований стратегических бомбардировочных систем, в кото- рых сравнение проводилось только по признаку затрат на защиту стратегических баз. Превосходство избранной системы над отвергнутой определялось затратами на оборо- нительные мероприятия и бывало с этой точки зрения весь- ма значительным. Однако, к сожалению, эти затраты были назначены произвольно, а не получены в результате анализа. Когда эти произвольные допущения закладывались в весьма совершенную модель, вряд ли выполнялось названное выше требование аналитического и экспериментального учета воз- действия наступательных средств противника. Наконец, даже сейчас, когда при исследовании наземных потерь используются гипотетические количественные оценки, по- прежнему редко можно найти экспериментальное исследова- ние взаимодействия между нападением с земли и подавле- нием обороны и еще реже исследование взаимодействия всей последовательности операций, включая управление и конт- роль с обеих сторон. Простые модели ракетных поединков, которыми изобилует популярная литература по стратегии, редко имеют какую-то экспериментальную основу. Ч. Хитч упомянул о возможностях использования для учета реакции противника таких средств, как военные игры и теория игр. Так же, как и он, автор сдержанно относится к современному использованию теории игр и самих военных игр х. Теория игр, подчеркнул Хитч, полезна как общая схема, но путь от ее теорем до любой сложной проблемы выбора, к которой можно было бы применить эти теоремы, является долгим. Игры могут быть полезной составной частью иссле- дования систем. Здесь следовало бы подчеркнуть, что край- не важно учитывать реакции противника, но что это не обя- зательно делать в рамках формальной игры с ее аппаратом 1 Во многих популярных статьях — в некоторых сочувственно, в других нет, но и в тех и других с одинаковой неосведомлен- ностью говорится о центральной роли игр и теории игр в анализе систем и стратегии. Об этом явлении автор писал в работе Sin and Games in America, опуликованной в сб. под ред. Martin S h u b i k (ed), «Game Theory and Related Approaches to Social Behavior» (John Wiley and Sons, Inc., New York, 1964, p. 209-225). 13* 195
строгих правил, определяющих допустимые ходы и выигрыш в каждой партии. Например, сотрудники корпорации РЭНД, анализируя возможные схемы размещения альтер- нативных оборонительных систем, обычно рассматривают некоторую оборонительную тактику и затем пытаются пред- ставить себе средства, при помощи которых противник лучше всего сможет противодействовать этой тактике; затем они рассматривают другую тактику и изучают для нее возмож- ные меры противодействия, и т. д. При таком подходе каждый рассчитанный вариант является результатом обширного исследования не только нашей тактики, но и ответ- ных реакций противника. Подгонка оптимальных мер проти- водействия противника к нашему выбору была также важной частью проведенных корпорацией РЭНД исследова- ний схем размещения авиационных баз. Этот тип исследо- вания служит одним из видов «минимаксного» анализа. То же самое согласование действий и противодействий должно иметь место при разработке и оценке двусторонних соглашений о контроле над вооружением, соблюдение кото- рых не должно приниматься на веру. Подобные попытки учета действий противника, предполагающие возможность его максимального удара по нашим силам и последующее определение структуры наших сил, способных эффективно выполнить свою задачу при оптимальных действиях против- ника, обычно говорят нам больше, чем формальная игра. В игре слишком часто истинный вопрос заключается в пра- вилах игры, но игроки обычно сосредоточивают всю свою изобретательность на том, как обратить эти правила в свою пользу х. Иногда говорят, что те, кто занимается разработкой стратегии и анализом систем, должны считать (или, во вся- ком случае, считают), что приготовления к войнам и сами войны ведутся обеими сторонами наиболее рациональным образом. Подобное утверждение выглядит достаточно наив- ным, да таким оно и является в действительности. Главы государств и командующие вооруженными силами, как и все люди, не всегда имеют самые разумные намерения. Они не являются строго рациональными существами, да и если бы и являлись, то их намерения неизбежно были бы иска- жены при передаче по бюрократическим каналам, по кото- рым поступает к руководителям информация и передаются 1 Когда они этому научатся, правила, конечно, придется изменить. 196
их решения. И конечно, в природе конфликтных систем нет ничего, заставляющего предполагать, что противник всегда действует разумно. Честная оценка нашей собственной истории и истории наших союзников, не говоря уже о том, что нам известно об истории и системах противника, явно свидетельствует о высокой вероятности неразумных дейст- вий. Тем не менее возможности разумного поведения играют большую, если не исключительную роль в анализе систем. Если люди и не являются всегда разумными созданиями, то они единственные создания, которые иногда поступают разумно. Противник действует так, чтобы исполнить собственные намерения, и, поступая так, вредит нашим намерениям. Во времена Пирл-Харбора, например, мы оставили северный подступ к Гавайским островам неприкрытым морской или воздушной разведкой. Японцы получили возможность ата- ковать окружным путем, используя эти подходы, что они и сделали Г При этом мы предполагали, что дальность действия японских самолетов недостаточна для нападения на Филиппины с Тайваня. Мы были правы. Но мы предпола- гали также, что такое положение не изменится, и в этом мы ошиблись. Японцы также произвели расчеты и, изменив оборудование и обучение летчиков, расширили дальность действия своих самолетов так, что они стали способными выполнить эту задачу 2. Можно привести много аналогич- ных примеров, в которых одна воюющая сторона строила свои предположения, основываясь на желаниях, чтобы про- тивник не использовал ее слабости. Другой пример из времен второй мировой войны касает- ся случая, когда предположение о том, что немцы будут действовать разумно, помогло англичанам разработать меры противодействия. Во время битвы за Англию англичане обнаружили, что немецкие бомбардировщики совершают полет по радиолучу; это была система, известная под назва- 1 Радиолокационные станции, прикрывающие эти подходы, работа- ли только с четырех до семи часов утра, а сигнал о приближении японских самолетов, принятый двумя операторами через несколь- ко минут после 7.00, был ошибочно объяснен полетом нашего самолета В-17. 1 Эти примеры содержатся в книге R. М. Wohlstetter, Pearl Harbor: Warning and Decision, Stanford University Press, Stanford, Calif., 1962. 197
нием Knickabein. Англичане могли засечь этот луч при условии, что им предварительно известно место, на которое будет совершено нападение. Они рассудили, что заводы фирмы Роллс-Ройс в Дерби, где было сосредоточено произ- водство почти всех английских авиадвигателей, должны быть наиболее привлекательным объектом для нападения немцев и поэтому они обязательно атакуют их. Немцы так и сдела- ли и были засечены. Короче говоря, противники иногда действуют наилучшимдля себя образом. Не считаться с этим иногда гибельно; признать это иногда очень полезно. С другой стороны, при сильно разветвленном и сложном механизме Министерства обороны США и при широких возможностях создания новой военной техники в наши дни неизбежны многочисленные нерациональные действия. Доктрины и взгляды на проблемы меняются медленно, и, даже когда они меняются, влияние этого изменения на текущие силы не бывает ни скорым, ни полным; для этого необходим длительный период исследований и разра- боток сложной техники. История разработки В-36 показы- вает, насколько длительным бывает путь от первоначального проекта до его реализации и как много случайностей встре- чается на этом пути. Силы, которыми располагают, будут, вероятно, в значительной части состоять из систем оружия, избранных в расчете на обстоятельства, которые не осущест- вились, и на основании случайных и ошибочных предположе- ний о будущем. Итак, мы можем ожидать, что наличное воору- жение не будет полностью соответствовать задачам воору- женных сил. Но как велико будет это несоответствие? Одни недостатки могут быть устранены быстрее, чем другие. Изменение методов операций может, например, идти быстрее, чем изменение техники. Поэтому, возможно, будет более рискованным рассчитывать, что в ближайшем будущем сохра- нятся нерациональные особенности техники и стратегии противника, чем полагать, что структуре его сил свойствен- на устойчивость или медленные изменения. Как анализ систем позволяет учитывать неопределен- ности в оценке возможностей и намерений противника? Мы видели, что один путь, позволяющий обойти пробле- му, связанную с учетом действий противника, состоит в том, чтобы ограничить рассмотрение только некоторыми вполне определенными структурами оборонительных и наступательных сил, которые не могут изменяться в зави- симости от избранной нами стратегии, безусловно извест- 198
ной противнику. При сравнении альтернативных систем в этих условиях предпочтение, по крайней мере бессозна- тельное, будет отдаваться системам, имеющим лучшие дан- ные, чем те, к которым эти] вполне определенные силы противника могли]бы оказать противодействие. В результа- те проблема столкновения с противником становится черес- чур облегченной. Мы предполагаем, что для истребителей противника установлен некоторый фиксированный боевой потолок, и затем проектируем свои бомбардировщики так, чтобы они могли летать чуть выше. Или мы устанавливаем некоторый конкретный предел дальности действия местной ПВО противника и затем начинаем разрабатывать систему для бомбометания на больших расстояниях. Какими могут быть альтернативные методы? Следует ли предположить, что противник может действовать без всяких ограничений? Тогда анализ был бы прост — пробле- ма была бы неразрешимой. Если наши ресурсы ограничены, а у противника нет, то результат не потребует сложных расчетов. Вряд ли мы также что-либо выиграем, предполо- жив, что у нас есть абсолютное оборонительное оружие против гипотетического абсолютного наступательного ору- жия противника. Однако в подобных попытках освободить противника от всяких ограничений есть зерно истины. Мы имеем в виду, что помимо изучения проблемы при некоторых обоснованных ограничениях желательно опре- делить, при каком уровне возможностей противника наша стратегия потерпит крах. Чтобы наши рассуждения не отрывались от реальности, важно определить границы возможного объема используемых ресурсов. С другой сто- роны, мы должны воздать «дьяволу дьяволово» и позволить противнику свободу маневрирования ресурсами в преде- лах реальных ограничений, справедливых для рассматри- ваемого периода времени. Это означает применительно к про- блеме разработки новой техники, что в реальных условиях существует немного ограничений ресурсов, которые можно было бы уверенно считать неизменными в пределах длитель- ного срока (хотя бы среди них были и такие, с учетом которых мы были бы намерены действовать). Недостатки большинства моделей боевых потерь сил в воздухе, служивших для ответа на вопросы разработок вооружения, состояли в том, что они рассматривали вопро- сы разработок аналогично вопросам закупок и использо- вания систем. Например, каждый из нескольких наступа- 199
тельных летательных аппаратов можно охарактеризовать сочетанием величин, определяющих скорость, высоту, полезную нагрузку, точность и т. д. Каждому из них противо- действует одна и та же система ПВО, схема которой по раз- мещению и боевому применению считается постоянной. Очевидно, однако, что подобная модель недостаточна даже для рассмотрения альтернатив при закупках и при- менении вооружения, поскольку в ней не учитываются существенные возможности действий, которыми располага- ет противник и мы сами. Ибо даже когда мы закупаем уже разработанный образец, мы неизбежно обнаруживаем, что изменения уровня техники за время его эксплуатации открывают возможность его дальнейшего совершенствования. Так, на самолете В-36 были установлены реактивные дви- гатели. Модели, подобные рассмотренной выше, не позволя- ют учитывать реальной свободы действий, которой распо- лагают обе стороны. Рассматривая проблемы разработок вооружения, мы не можем считать технические характеристики образца неизменными. Нам необходима методика, позволяющая определить требования к характеристикам, которые будут давать цель действиям конструктора. Как можно сделать это? Одним из таких методов может служить проверка каждой системы, обладающей заданной совокупностью рабо- чих характеристик на противодействие противника, кото- рый, располагая Доступной ему информацией, будет, с уче- том ограничения ресурсов, стремиться использовать сла- бости испытываемой системы. Ясно, конечно, что сложность проблемы, заключающейся в оптимальном или хотя бы просто удовлетворительном согласовании стратегии про- тивника с нашей стратегией, возрастает, когда мы рассмат- риваем более отдаленные во времени стратегии. Мы должны рассмотреть не только отдельные воздушные сражения между конкретными бомбардировщиками и конкретными истребителями, но и самые многочисленные разновидности сражений между наступательными аппаратами различ- ных типов и различными сочетаниями систем ПВО объек- тов и ПВО зоны при разнообразных вариантах распреде- ления ресурсов как нами, так и противником между оборо- нительными и наступательными системами. Итак, один путь разрешения проблемы неопределен- ности в оценке возможностей и намерений противника состоит в том, чтобы полагать, что в пределах правдоподоб- 200
ных ограничений объемов ресурсов, информации и сроков он будет наилучшим для противника и наихудшим для нас. По-видимому, это не единственный вид стратегии про- тивника, который следует рассматривать. Требуют иссле- дования также и некоторые неоптимальные стратегии. Заметим, что анализ неоптимальных стратегий бывает даже более сложным, чем анализ оптимальных. Если рассужде- ния исследователя разумны, то оптимальная стратегия может оказаться единственной; но очевидно, что всегда существует много менее удовлетворительных стратегий. Какую из них следует рассмотреть? По крайней мере одна из них заслуживает пристального внимания. Стратегию этого типа можно назвать «инерт- ной»— это такая стратегия, при которой противник, несмот- ря на изменения обстоятельств, и в частности вашей собст- венной стратегии, продолжает действовать так же, как он действовал ранее. Бюрократический аппарат обладает большой инертностью, и было бы большой ошибкой недооце- нивать это обстоятельство. Например, обе великие держа- вы в пятидесятые годы проводили совершенно неверную политику создания баз. Выше указывалось, что было бы неразумно основываться только на предположении, что действия противника будут глупыми или неэффективными. Но большой ошибкой было бы игнорировать эту возмож- ность и оказаться не в состоянии использовать упущения противника. Когда вы работаете над проблемой ограниче- ния ущерба, наносимого городам в случае нападения, эта проблема очень трудна, если противник действует разумно, но вы можете избрать решение, которое позволит одновре- менно обеспечить приемлемую результативность обороны в случае хорошо спланированных действий и высокую результативность, если противник будет упорно придержи- ваться старого. Инертная стратегия важна как рубеж достигнутого уровня развития, но она не обеспечивает высокой эффективности действий. Для большей надежности достижения положительного результата необходимо пред- полагать стратегию противника совершенной и использо- вать ее, отрабатывая противодействие по принципу «мини- макса». В приведенном примере мы рассматривали противника в привычной роли, когда он находится в конфликте с нами. Далее мы рассмотрим некоторые случаи, когда его интере- сы совпадают с нашими; в его интересах может быть не начи- 201
нать нечто такое, в чем обе стороны могут понести пятиде- сятимиллионные или еще большие потери. Только потому, что у противника есть с нами подобные общие стремления, сдерживание может оказаться успешным. Это вновь приво- дит нас к рассмотрению мер сдерживания. 7.9. Малая ценность взаимно неудовлетворительных стратегий Мероприятия, обеспечивающие высокую надежность в разрушении населенных центров или военного потенциа- ла противника, будут мощным средством сдерживания. Если такие мероприятия будут для нас возможны, то они удовлетворяют нашим самым главным целям, поскольку уменьшают вероятность возникновения войны и в то же вре- мя являются мощным средством страховки на случай ее возникновения. Хотя в некоторых жизненно важных областях такие мероприятия возможны, это не всегда осу- ществимо. Поэтому полезно иметь в виду и такие мероприя- тия, которые не позволяют полностью гарантировать высо- кие боевые возможности в войне. Выше, описав иерархию возможных целей, мы перечис- лили некоторые наиболее вероятные из них. Вторая цель в этом перечне состояла в достижении высокой надежности сохранения наших городов после внезапного нападения противника при любых обстоятельствах. Допустим, что, говоря о высокой надежности, мы имеем в виду уверен- ность, что это произойдет в 90 случаях из 100. Другая цель этого типа, практически более достижимая, состоит в том, чтобы большая и мощная часть стратегических авиационных сил не была бы уничтожена при внезапном нападении противника. У противника также есть некоторые цели, симметричные по отношению к нашим. Он не решится начать войну, если не будет твердо уверен, что сможет разрушить количество наших городов, достаточное для серьезного уменьшения нашего военного потенциала. Еще более очевидно, что он будет колебаться, прежде чем решится на внезапное нападение, если после этого нападения наши стратегические ударные силы будут в состоянии нанести ответный сокру- шительный удар. Итак, допустим, что мы хотели бы сохра- 202
Нить Наши ударные силы с высокой надежностью (по край- ней мере в 90 случаях из 100). Противник хотел бы с такой же надежностью разрушить наши стратегические силы. Предположим далее, что мы приняли меры, обеспечивающие сохранение некоторой части стратегических сил с высокой надежностью, и разработали другие меры, обеспечивающие сохранение оставшейся значительной части с надежностью в 50%. Очевидно, что эти дополнительные меры не отвечают нашим главным целям. С другой стороны, следует заметить, что эти меры не дают противнику осуществить его стремле- ния с вероятностью более чем в 50%. Они превращают вне- запное нападение в рискованное предприятие и служат средством сдерживания. (Если бы во времена Пирл-Хар- бора мы использовали наши недостаточные средства воздуш- ной разведки таким образом, чтобы непрекрытым оставался не один известный подход, а отдельные, случайные и непред- виденные места на всех подступах, то и нам, и японцам пришлось бы вести игру, связанную с большим риском.) Очевидно, что, когда мы не располагаем возможностью про- ведения высоконадежных мероприятий, подобные, хотя и менее надежные меры приобретают большое значение. Насколько существенны различия между высоконадеж- ными и малонадежными мерами? Составляют ли два или три малонадежных мероприятия одно высоконадежное? — Не обязательно. Принимая малонадежные меры, мы, скорее, стремимся уменьшить вероятность успешного решения намеченной противником задачи, чем увеличить вероят- ность решения собственных. Один из способов, при помощи которого мы можем уменьшить вероятность успеха некото- рой конкретной стратегии нападения противника, состоит в том, чтобы увеличить разброс результатов, даже если мы не изменим средний результат. При этом может увели- читься риск для противника, что, возможно, способствует его сдерживанию. Но это увеличение разброса результатов означает тем самым уменьшение надежности наших меро- приятий. Следовательно, наши главные цели не достигнуты. Это одна из причин, заставляющая нас изыскивать и проводить высоконадежные мероприятия. Они не могут быть замене- ны малонадежными мерами. Но систематически изучать этот класс менее важных мер очень важно, особенно если мы не можем найти средства удовлетворения наших более честолюбивых желаний. - 203
7.10. Неопределенность и определение диапазона достижимых целей Малонадежные меры служат примером возможности использования неопределенности. Выше было достаточно сказано о том, что неопределнность является центральной проблемой при выполнении анализа систем независимо от того, полезна она нам или причиняет одни неудобства. (Большинству авторов этой книги пришлось побороться с этим «зверем».) Мы не можем точно определить, что именно хотим сде- лать мы (и разумеется, нам неясно, что мы можем сделать) и может сделать и сделает противник и в какой обстановке, физической и политической, будут совершаться наши действия. Каким же образом нам поступать с каждой из этих видов неопределенностей при исследовании систем? О том, как учитывать намерения и возможности противни- ка, было кое-что сказано выше. Но что нам делать с глав- ной из этих неопределенностей — неопределенностью в постановке наших целей? Ответить на этот вопрос, вероят- но, несколько легче, чем на другие. Существует несколько способов подхода к проблеме постановки цели в анализе, которая была бы пригодна для работы и представляла бы определенный интерес при выработке линии поведения. Есть большой соблазн попросту обойти эту проблему. Можно, например, сделать цель доста- точно узкой, чтобы легко произвести оценки и упростить анализ, но тогда цель может оказаться слишком узкой, чтобы представлять какую-либо практическую ценность. Некоторые из исследований, проведенных в ходе работ по созданию В-36, иллюстрируют это положение. Очевидно, что цель будет поставлена слишком узко, если мы выберем какую-то одну из летно-тактических характеристик и будем стараться максимизировать ее при наличии некоторых огра- ничений, например если мы попытаемся создать наиболее скоростной самолет или самолет с самым большим радиусом действия. В пятидесятые годы в пределах ограничений, определяе- мых состоянием двигателестроения и конструкцией планера, можно было создать самолет, способный пролететь в оба конца примерно 14000 км. Однако такой самолет без учета полезной нагрузки, скорости полета и т. д. вряд ли был бы полезен для выполнения боевых задач. Мы могли бы 204
задать некоторые минимальные значения для скорости, высоты, полезной нагрузки и т. д. и затем решать проблему о максимальном радиусе действия при этих условиях. Мы могли бы избрать другой путь и пытаться обеспечить максимальную скорость при определенных минимальных требованиях к радиусу действия и другим летно-тактиче- ским характеристикам. Оба пути просты, но при этом у нас нет метода, позволяющего сделать выбор между ними и, кроме того, у нас нет способа, позволяющего определить минимальные ограничения не максимизируемых нами харак- теристик. Поэтому выбор общих тактических характеристик для стратегических бомбардировщиков не может быть сде- лан так просто. Второй путь ухода от проблемы состоит в том, чтобы действовать прямо противоположным образом и поставить всеобъемлющую цель, которая, однако, неизбежно будет бессодержательной. Мы поступаем так, например когда формулируем критерии, пригодные, на первый взгляд, для исследования системы при различных случайных событиях, но не работоспособные на самом деле из-за наличия какой- либо переменной, определить которую с достаточной сте- пенью конкретности, необходимой для принятия решения, невозможно. Легко задать критерии для выборов наи- лучшей системы, изучая максимально возможные харак- теристики при различных случайных событиях, каждому из которых приписана некоторая вероятность. В одном случае такими событиями могут быть возникновение войны в следующем году, или через год, или через два года и так далее. В другом случае это может быть отпадение Англии, Ливии, Канады, одного из 48 наших старых штатов и серия подобных катастроф. Но если наш выбор зависит от того, сможем ли мы найти точные численные значения вероят- ностей таких событий, то с подобной постановкой вопроса мы далеко не уйдем, так как никто не знает, как это сделать. (Следует признать, что проблема приобретает иной аспект, если мы сможем найти или построить системы, выбор между которыми зависит только от очень большого неравенства некоторых таких вероятностей.) Однако наши предостережения относительно узких кри- териев не являются несовместимыми с их использованием в качестве промежуточного шага при постановке пригодных для работы и полезных целей. В действительности это один из самых полезных путей для постановки приемлемых 205
и полезных целей в исследованиях Систем. При анализе воздушной обороны в корпорации РЭНД иногда пользуют- ся в этом смысле принципом «лучшее — враг хорошего». Промежуточные критерии дают нам возможность сравни- вать большие подгруппы альтернативных видов оружия и отсеивать из них наиболее неэффективные. Такие сравне- ния следует производить тщательно и только между систе- мами, сходными по отношению к более широким оптими- зациям. Например, при анализе воздушной обороны можно непо- средственно сравнивать различные типы оборонительного оружия с дальностью действия от 30 до 50 км или типы оружия с дальностью действия от 400 до 600 км. Нельзя, однако, сравнивать между собой боевые возможности ору- жия с дальностью 40 и 400 км. Аналогично в исследовании выбора воздушной базы, проведенном корпорацией РЭНД, в качестве одного из нескольких промежуточных критериев использовалось «максимальное количество объектов против- ника, разрушенных при противодействии обороны против- ника (но без учета нападения противника)», а в качестве другого «максимальное количество бомардировщиков, уце- левших на земле после нападения противника». В некоторых случаях системы можно было с пользой сравнивать по этим признакам, даже если ожидалось, что более широкая оптимизация окажется для них по-разному успешной, так как различие между системами усиливалось, когда брали более широкий критерий и вводили некото- рые дополнительные переменные. Иными словами, в неко- торых сравнениях, пользуясь промежуточными критериями, можно рассуждать по усилительному принципу, т. е. систе- му, наилучшую при некоторых неблагоприятных для нее обстоятельствах, мойшо с тем большей уверенностью счи- тать наилучшей при некоторых других более благопри- ятных обстоятельствах. Однако таким промежуточным кри- териям нельзя в полной мере доверять. Возьмем, например, в качестве критерия максимальное количество бомбардировщиков, уцелевших на земле после нападения противника. Этот критерий пренебрегает наступа- тельной функцией стратегических сил (так же как и другой промежуточный критерий пренебрегает оборонительной функцией). Поэтому несложно создать на основе этого критерия систему, которая выглядела бы вполне удовлетво- рительной, но не преуспела бы в выполнении основной стра- 206
тегической задачи. Мы могли бы рассмотреть систему, в которой отдельные части стратегических бомбардировщи- ков были бы рассредоточены и находились где-нибудь в Антарктике, далеко за пределами досягаемости бомбарди- ровщиков противника. Наши бомбардировщики в этом слу- чае были бы в полной безопасности. Но и противник тоже. Это, конечно, крайний случай, но и при исследовании систем часто рассматривается только предельная форма их действия. В некоторых не столь предельных формах операций дальнего действия пришлось бы для приобрете- ния самолетов-заправщиков отказаться от бомбардировщи- ков в количестве, большем, чем то, которое могло бы уце- леть на базе при таком ее удалении от противника. Анало- гичные трудности возникают с некоторыми предельными формами рассредоточения и прикрытия. Мы должны, таким образом, использовать более широкий критерий, учитывающий то обстоятельство, что, прикрывая Стратеги- ческое авиационное командование, мы защищаем силы напа- дения, и поэтому мера результативности любой обороны должна отражать способность к выполнению функций напа- дений. Одним из таких общих критериев являются «наимень- шие расходы для разрушения любой заданной системы объек- тов противника (или максимальное количество объектов противника, разрушенных при фиксированном бюджете) с учетом как наступательных, так и оборонительных действий противника». Наши стратегические силы, размещенные в Антарктике, не удовлетворили бы такому критерию (так же как и другие не столь крайние предложения). Эта развертывающаяся иерархия критериев может быть связана с приведенным ранее примером. На рис. 7.1 и 7.2 представлена последовательность целей формально обозна- ченного, но конкретно не определенного подрядчика и воен- но-воздушных сил и неограниченная последовательность все более и более объемлющих систем. Аналогично, последо- вательность критериев, каждый из которых полезен на уровне соответствующей стадии работы, может быть сле- дующей: 1) минимальные расходы на бортовую радиолокацион- ную станцию с заданными параметрами; 2) максимальная вероятность поражения при заранее определенном количестве перехватчиков, участвующих в отражении налетов; 207
3) максимальный потенциал территориального пораже- ния; 4) максимальное количество наших, бомбардировщиков, уцелевших после нападения противника; 5) максимальное количество разрушенных объектов про- тивника с учетом наступательных и оборонительных дейст- вий противника. Нет нужды останавливаться на этом. Как было подчерк- нуто выше, если мы должны принимать во внимание пробле- мы, которые побуждают ВВС стремиться к операциям даль- него действия, следует еще больше расширить наши крите- рии. Мы должны рассмотреть эффективность различных систем при разнообразных событиях и рассмотреть не толь- ко ожидаемый случай, но и случайности, от которых ВВС хочет застраховаться, даже если они и не произойдут, как те события, для страховки от которых предназначался В-36. Более подробно о планировании в условиях неопределен- ности будет сказано в заключительном параграфе этой главы. Помимо неопределенности в постановке наших целей и выборе критериев оценки результата необходимо прини- мать во внимание и некоторые другие виды неопределенно- стей. Некоторые из них, например погода, вряд ли вообще могут быть разрешены, так как в ближайшем будущем не представляется возможным управлять погодой в мелких или крупных масштабах так, чтобы она была различной для союзников и для противников. Другие неопределенности могут быть разрешены в ре- зультате испытаний и накопления информации. Напри- мер, не так давно не были известны законы поведения механических конструкций при очень больших перегрузках. В результате анализа было утановлено, что высокопрочные конструкции могут иметь большое военное значение. В ре- зультате подобного анализа систем были проведены спе- циальные опытно-конструкторские работы, позволившие оценить возможности и стоимость создания конструкций, устойчивых к высоким давлениям. В данном случае ре- зультатом анализа стала программа работ, направленная на разрешение одного из видов неопределенностей. Если одни виды неопределенностей могут быть разреше- ны, то другие не могут, и, следовательно, проблема не- определенности остается главной проблемой любого иссле- дования систем. 208
ft » 7.11. Проектирование систем в сравнении с анализом систем Можно ли считать, что многочисленные неопределенные | ситуации, упомянутые выше, делают анализ невозможным ’ или, во всяком случае, бесполезным? Не проявляем I ли мы излишний оптимизм, надеясь найти из миллионов альтернатив одну оптимальную? Может показаться, что 1 преимущественность можно установить только чудом. Нужно напомнить, что эти неопределенные ситуации составляют проблему, существующую не только в воображе- нии исследователя, но и в действительности. Фактическая неопределенность политических и физических окружающих условий, разнообразие и неустойчивость наших целей, мно- гочисленность и неопределенность препятствий, которые может воздвигнуть противник, указывают на то, что мы должны создавать системы, которые будут удовлетвори- I тельными или жизнеспособными при самых разнообразных обстоятельствах. Это означает, что задача заключается в том, чтобы изобретать гибкие и прочные системы, а не просто рассматривать предложенные в свое время системы и сравни- вать их между собой. Изобретательность в проектировании систем имеет два назначения. Первое — оказать помощь 1 руководителю в решении проблемы готовности ко многим случайностям. Второе, что наиболее важно для самого исследователя,это упростить анализ. Приведем пример, показывающий, как это происходит на практике. В ходе широкого исследования бомбардиро- вочных систем приходилось рассматривать вопрос об уяз- вимости отдельных элементов системы при полете бомбар- дировщиков противника. Одним из таких элементов являют- ся взлетно-посадочные полосы (ВПП). Создание модели, описывающей уязвимость ВПП, значительно усложнится, ' если мы будем вынуждены рассматривать не только такие вопросы, как максимальная длина уцелевшего участка . полосы, но и вопрос о том, сохраняются ли неповрежден- ные рулежные дорожки, обеспечивающие выход самолета на уцелевший участок ВПП. Пользуясь программой для вычислительной машины, решающей задачу о случайном бомбометании методом Монте-Карло, мы должны были ч бы заставить машину исследовать большое количество воз- можных путей доступа и, совершая тысячи испытаний слу- чайных бомбометаний в качестве составной части более 14—884 209
обширного исследования, могли бы сделать расчеты несо- размерно дорогостоящими. Один из путей решения этой проблемы состоит в строи- тельстве такого числа рулежных дорожек, при котором вероятность отсутствия выхода на неповрежденный участок ВПП была бы мала. Увеличение количества рулежных дорожек не требует больших затрат не только по сравне- нию с общей стоимостью бомбардировочной системы, но и по сравнению со стоимостью отдельной базы. Если мы увеличим их количество, то получим более надежную систему из взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек. Это создает уверенность в ее живучести и одновременно упрощает общий анализ так, что приближенный расчет требуемого количества рулежных дорожек делает излишней затрату больших усилий на разрешение общей проблемы выхода самолета на неповрежденный участок ВПП. Еще более мощным средством может быть использование ракет- ных ускорителей, чтобы совершать взлет с коротким разбегом или с места. При этом необходимость иссле- дования взлетно-посадочных полос может отпасть пол- ностью. Анализ систем с большой живучестью достаточно прост. Анализ плохих, малонадежных систем также не вызывает большого труда. По-настоящему плохие системы не требуют больших затрат времени на анализ, поскольку нет, например, необходимости оценивать живучесть самолета при пораже- нии его топливной системы. Если общая живучесть сложного объекта зависит от живучести многих его элементов, то вероятность сохра- нения его боеспособности при бомбометании будет мала и примерно равна вероятности поражения противником одного из критических для общей жизнеспособности систе- мы элементов. При более тщательном анализе можно было бы точно оценить степень полезности сохранившихся эле- ментов системы. Но это не стоит труда; и так очевидно, что система плоха. Точно так же, если мы создаем систему, в которой вероятность выхода из строя при бомбардировке с разум- ными пределами интенсивности какого-либо из ее крити- ческих элементов будет невелика, то вопрос о взаимном влиянии живучести элементов становится несущественным. В ряде случаев для создания большей уверенности в живучести системы можно пойти на не вызывающую 210
f больших затрат определенную избыточность в ее конст- 1 рукции. / При анализе возникают сотни подобных проблем. Всег- - да важно не принимать системы такими, как они получи- £ лись, а совершенствовать их, устраняя обнаруженные при i>, анализе причины их недостаточной эффективности. Существуют ли какие-либо общие принципы создания живучих систем? Не существует рецепта изобретательности, и создание военных систем должно следовать эмпирическо- ‘ му характеру военных проблем. Но некоторые из них настолько часто встречаются, что можно дать общие для них рекомендации. Мы упомянем две из них. Первая состоит в том, чтобы использовать существенные различия в требованиях, предъявляемых к системам в военное и мир- ное время. Мы можем назвать это «принципом различия между термоядерной войной и миром». Вторая состоит в том, чтобы при разработке стратегических систем вос- пользоваться различными требованиями к участкам полета вне зоны и в зоне действия ПВО противника. Это «прин- цип наибольшего накала в зоне боевых действий». Приве- % дем пример системы, в которой второй принцип использо- ван очень изобретательно. При определенном уровне развития техники и при задан- ных размерах самолета увеличения скорости можно достичь г только за счет уменьшения дальности действия. Сверхзву- ковые скорости очень полезны для уменьшения потерь в зоне действия истребителей противника, но не столь важ- ны для длинного участка полета между нашими базами ' и границей зоны ПВО противника. В проекте самолета В-58 г хитроумно сочетается наше стремление к максимальной ft дальности и к высокой скорости, поскольку он обладает { способностью к «сверхзвуковому рывку», которая достигает- i- ся применением двигателей с форсажными камерами, \ используемыми только при прорыве зоны ПВО противника. Таким образом, фактически становится возможным полу- чить все выгоды, предлагаемые сверхзвуковыми скоростя- ми и большой дальностью полета, характерной для обыч- ных самолетов. Можно привести много примеров систем оружия, с выго- дой использующих различия между миром и термоядерной , войной. Рассмотрим пример с укрытиями для ракет или самолетов от атомного нападения. В неопределенно долгий мирный период укрытия подвергаются действию тех же сил, 14* 211
что и гражданские сооружения в той же местности. При короткой атомной кампании им придется вынести гораздо большие нагрузки, но только один или два раза. При разумном проектировании следует принимать во внимание это различие. Допустимые нагрузки в военное время могут превосходить пределы упругости используемых строитель- ных материалов и вызывать деформации, недопустимые в гражданских сооружениях или в многократно используе- мых военных сооружениях. Они, однако, не повредят выпол- нению укрытиями их военной задачи. Можно привести и дру- гие примеры систем, в которых используются существенные различия между требованиями мирного и военного времени. Ранее в связи с проблемой создания самолета с ядерны- ми двигателями говорилось, что проблему защиты от облу- чения летного и наземного экипажей самолета можно разре- шить, используя эти различия. Еще один пример: бомбар- дировщики, производящие дозаправку топливом на земле, гораздо более полно используют эти различия, чем бомбар- дировщики, производящие дозаправку в полете. В систе- мах, использующих дозаправку топливом в полете, прихо- дится в военное время перевозить горючее — самый де- шевый и самый объемный элемент системы оружия — по воздуху на большие расстояния. В системах, использую- щих дозаправку топливом на земле, горючее перевозят на большие расстояния за океан в мирное время медленным морским транспортом и только во время войны или манев- ров, как правило, переправляют его на самолетах. Неко- торые методы рассредоточения заправочных баз хорошо используют это различие, позволяя сокращать расходы по организации снабжения и эксплуатации в мирное время и сокращать время рассредоточения, столь важное в воен- ной обстановке. Самолеты, способные при крайней необхо- димости взлетать с помощью ракетных ускорителей, также используют это различие. Как обстоит дело с возможностью создания систем, спо- собных удовлетворительно действовать в непредвиденных обстоятельствах? Пример самолета В-36 демонстрирует стремление ВВС иметь средство гарантии на случай неблаго- приятно развивающихся политических или военных событий. То, что это верная мысль, становится очевидным, если вспо- мнить подчеркнутые выше неопределенные ситуации. Ч. Хитч уже указал пути учета неопределенностей на при- мере разрешения одной из неопределенностей в процессе 212
разработки самолета В-36. Мы воспользуемся его примером и разовьем некоторые его рассуждения. В табл. 7.1 указаны две системы, более или менее связанные с бомбардировщика- ми, имевшимися в нашем распоряжении в пятидесятые годы; одна из них зависит от заморских баз, а другая состоит из бомбардировщиков с очень большой дальностью полета. Таблица показывает, как действуют обе системы ТАБЛИЦА 7.1 Объекты, разрушенные гипотетическими бомбардировочными силами Система При ис- пользо- вании за- океан- ских баз (а) При невоз- можности использова- ния заокеан- ских баз (б) Ожидае- мый ре- зультат, если ве- роятность (а) — 90% Наихудший результат Система, зависящая от заокеанских баз 100 20 92 20 Бомбардировщики с очень большой дальностью полета 50 50 50 50 (минимакс) при следующих двух условиях: а) при доступных замор- ских базах и б) без них. Мы расширим как перечень альтер- нативных систем, так и перечень альтернативных случай- ных событий. Это сделано на рис. 7.3, где показано также, как будут действовать системы при некоторых случайных событиях. Случайные события, указанные на рис. 7.3, связаны не только с метеорологическими условиями, но и с расстоя- ниями от территории противника; это потеря всех баз в пределах 450 км (1 морск. миля равна 1,6 км) от границ противника, потеря всех баз в пределах 800 км и т. д. для нескольких дискретных областей. Возможна и другая схема потерь баз. Можно предпола- гать, например, потерю всех баз в пределах одного полити- ческого района, но и этого примера нам будет достаточно. Прежде всего можно заметить, что перечисленные случай- ные события, хотя они составляют всего лишь небольшую подгруппу из всех возможных, гораздо более обширны, чем приведенные в таблице. Обладание всеми заморскими база- ми или полное отсутствие их — это крайние случаи. У нас 213
Система Расстояние от ближайшей базы до района цели (в морских милях) 250 500 woo 2000 3000 9000 Истребители-бомбарди- ровщик и (при хорошей погоде) Истребители-бомбарди- ровщики (при плохой погоде) Только В-97 9О°А>В-97 и 10% В-52 • • • Только В-52 В‘^7 и для обеспечения но де ж нос та КС -9*1 9 • • производящие доза- правку топливом в возду- хе в зоне перехвата Многократное использо- вание в-97и в-52 Многократное использо- вание В-97 и В-52(полет с возвращением на 1/9 пу- ти прямого полета и полет с полным возвра- щением) Только В-52 (полет с возвращением на */9пу ти прямого полета) в в в I Очень хорошая CBS Удовлетворительная И) хорошая S3 Плохая E2J Очень плохая Рис. 7.3. Некоторые бомбардировочные системы и возможные ситуации при потере баз. есть очень много баз в различных странах. Хотя политика этих стран отнюдь не является полностью независимой, значительный элемент независимости все же имеется. Веро- ятность того, что мы потеряем все такие базы, включая, скажем, и те, что находятся в Канаде и штате Мэн, сущест- 214
вует, но она очень мала. Мы включили в рассмотрение возможное отпадение штата Мэн, чтобы показать, что воз- можно все: мы не можем быть полностью уверены даже за нашу базу в Лаймстоуне1. Можно заметить, что перечень альтернативных сис- тем, действующих в этих переменных обстоятельствах, хотя и длинен, но также ни в коей мере не исчерпывающий. В него включены некоторые системы, которые могут дейст- вовать только при «благоприятной» погоде. Это, например, будет верно в буквальном смысле для системы, состоящей из одних истребителей-бомбардировщиков с ограниченным радиусом действия, не предусматривающей использования специальных самолетов-заправщиков, или превращения своих бомбардировщиков в заправщики, или таких мер отчаяния, как полет на полную дальность без возвращения. Результат ее деятельности, если мы располагаем базами в пределах 450 км от территории противника, будет очень плохим при плохих метеоусловиях и очень хорошим при хорошей погоде; даже при хорошей погоде результат будет плохим, если мы отступили за 450 км, и при любой погоде он будет очень плохим, если нас оттеснят еще дальше. В этом перечне имеются также некоторые системы, кото- рые как бы постоянно одеты в водонепроницаемый костюм подводного пловца и носят еще вдобавок «галоши и зонтик». Такие системы полезны при дождливой погоде, но в хоро- шую погоду они довольно неудобны. Примером таких систем могут служить межконтинентальные системы, в которых либо вообще не используется дозаправка топливом, либо используется дозаправка топливом только в воздухе; эти системы неэффективны при ограниченном бюджете незави- симо от того, какие базы имеются в нашем распоряжении, так как они построены исходя из предположения, что дальность их действия всегда будет максимальной. По-ви- димому, наилучшим примером таких систем являются систе- мы, которые могут действовать только на полную даль- ность без возврата на свою территорию. Эти примеры описывают две крайности, которые имел в виду Ч. Хитч: его «минимаксную» систему 1 2 и систему 1 Город в штате Нью-Йорк. (Прим, ред.) 2 Заметим, что этот тип «минимаксимизации» отличается от рас- смотренного ранее. Раньше мы исследовали методы минимизации максимального урона, который может быть нанесен умным про- тивником. 215
с максимальным ожидаемым результатом. Эти примеры показывают несовершенство обоих крайних решений по сравнению с другими альтернативами. Как указал Хитч, и минимаксная система, и система с максимальным ожидае- мым результатом являются плохими. Последняя совершен- но не подготовлена к худшему случаю и, вероятно, может стать бесполезной при малейшем признаке дождя. Первая подготовлена только к худшему случаю и не может исполь- зовать преимущества, которые возникнут в любых из мно- гих более вероятных и более благоприятных обстоятельств. Более того, как уже подчеркивалось ранее, мы не определи- ли, что собой представляет худший случай и какова долж- на быть система, которая с наименьшими расходами выпол- нит свою задачу при такой катастрофе. Мы предположили, что штат Мэн, по-видимому, не отпадает и что Лаймстоун, по-видимому, останется в наших руках, но какие другие бедствия мы можем еще предусмотреть? Можем ли мы быть абсолютно уверенными в Омахе1? Существует реальная проб- лема определения максимального бедствия, которое мы хотим свести до минимума, но в спокойные минуты нам следует признать, что некоторые события, о которых мы говорили в этой связи, например политическое отпаде- ние штата Мэн, не очень вероятны и также не полностью поддаются контролю противника. Мы проведем различия между несколькими типами неблагоприятных обстоятельств. Одни из них, например нападение противника с намерением уничтожить наши базы, зависят от решений противника. Если наши базы очень слабы, то нападение, вероятно, может быть успешным. Этот тип событий нельзя рассматривать как неудачное стечение обстоятельств. Мы можем рассчитать возможности противника и учесть результат нападения при анализе систем. Такие события можно назвать системными. Пути их учета в анализе мы уже рассматривали. Другой вид неблагоприятных событий мы обычно имеем в виду, когда говорим об учете в ходе планирования случай- ных непредвиденных событий. Типичным примером таких событий служит погода, настолько плохая, что она лишает нас возможности вылета с ряда баз. Такие события не под- чиняются контролю ни с нашей стороны, ни со стороны противника и они рассматриваются как неблагоприятное 1 Город в штате Небраска. (Прим. ред.). 216
стечение обстоятельств или как несистемный фактор. К нему нужно быть готовым, но следует напомнить, что здесь мы ведем противоборство с природой, а не с противником. Когда мы сталкиваемся с умным противником, то разумно предположить, что он выберет наилучший из известных и доступных ему альтернативных путей, чтобы использо- вать наши слабые места. Природа, однако, несмотря на некоторые доказательства в пользу противоположного, представленные в рассказах Турбера \ все же не злонаме- ренна. С позиций планирования политические неожиданности находятся где-то посередине между природными бедствиями и нападением противника, но ближе по характеру к первым. Последствия дипломатических ходов не поддаются систем- ному предсказанию в отличие от результата взрыва бомбы на конкретной взлетно-посадочной полосе. Но, как и мете- орологические условия, их возможность следует принимать во внимание. Чтобы учесть их, нам нет необходимости приписывать точные численные значения вероятности отпа- дения одного из наших союзников. Мы должны уметь грубо наметить пределы этих вероятностей и вынести некоторые суждения, например: 1) вероятнее всего, что в ближайшие десять лет или подобный срок мы потеряем по крайней мере несколько из наших ста с лишним баз; 2) менее вероят- но, что мы потеряем все базы; 3) Новая Англия 1 2 полити- чески надежна как место для размещения баз. Важно, однако, быть готовыми не только к наиболее вероятным, но и к некоторым менее вероятным событиям. Это вопрос обеспечения гарантий. Разнообразные системы, указанные в перечне альтернатив на рис. 7.3, обеспечивают различную степень гарантии при непредвиденных событи- ях. Кажется маловероятным, что однотипные системы будут оптимальными в различных сложных и неопределенных обстоятельствах, с которыми могут встретиться Соединен- ные Штаты. Делая выбор системы для разработки, благора- зумно застраховаться и разрабатывать больше, чем мы хоте- ли бы приобрести 3. На это указывал Хитч и другие авторы. 1 Современный американский писатель, умер в 1961 г. (Прим, ред.) 2 Группа северо-восточных штатов США. (Прим, ред.) 3 Разработка предполагает создание опытных экземпляров или серий технических средств для их испытаний и оценок, приобрете- ние предполагает создание полного планового числа строевых частей, снабженных новой системой оружия. (Прим, ред.) 217
Эго означает, что мы откладываем окончательный выбор системы для внедрения в производство на более поздний срок. Такая тактика откладывания решения используется не только при выборе направлений разработки систем, но также и при выборе любой гибкой системы на любом этапе цикла ее разработки, приобретения и эксплуатации. На рис. 7.3 показано несколько систем, которые могут действовать различным образом при соответствующих обстоятельствах. Когда мы приобретаем одну из таких систем, мы оставляем выбор путей ее применения до тех пор, пока одно из таких событий не произойдет. В альтернативные системы, показанные на рис. 7.3, заложен третий принцип —«принцип многоцелевого приме- нения». Обеспечение гибкости означает затяжку окончатель- ных решений. Может создаться впечатление, что задача ана- лиза систем состоит не столько в помощи при подготовке решения, сколько в воздержании от него. Не поведет ли это к тому, что Гамлет станет моделью современного генерала? Гамлет в конце концов принял решение; то же предстоит сделать и нам. Идея сохранения гибкости в решениях состоит не в том, чтобы откладывать решения, а в том, что- бы мы не принимали его преждевременно. Решение означает выбор одного пути действия из многих; оно закрывает путь другим альтернативам. Насколько совместима необходимость принятия решения с необходимостью развивать гибкие системы, жизнеспособ- ные при самых различных альтернативных обстоятельствах? Ответ заключается в том, что гибкая система не включает все альтернативы путем их простого сложения. Это про- стейшее из возможных их сочетаний. Из-за бюджетных ограничений, даже если выбираем для каждого альтернатив- ного события один тип системы оружия, мы, вводя его в нашу совокупность систем, автоматически жертвуем некоторым количеством единиц других систем оружия. Система, кото- рая будет удовлетворительно решать свои задачи в различ- ных обстоятельствах, хороша именно потому, что она дает нам возможность действовать в определенных обстоя- тельствах, не жертвуя чрезмерно своей эффективностью в случае иных событий. Она будет хороша, например, если дает нам возможность действовать в различных обстоятельствах и вместе с тем исключит необходимость создания какой-либо специальной системы. В нашем списке 218
этим свойством обладают системы, которые можно много- кратно использовать с одной и той же целью. На рис. 7.3 перечислены различные виды стратегиче- ских бомбардировочных систем, одни из которых состоят из самолетов одного типа, другие представляют собой сово- купность различных типов бомбардировщиков, каждый из которых может использоваться в различном диапазоне условий, а третьи состоят из многоцелевых бомбардировщи- ков. Выбирая между этими бомбардировочными силами, важно рассмотреть их характеристики во всех представляю- щих интерес обстоятельствах, а не только в каком-нибудь одном. Это означает, что мы должны рассматривать не только ожидаемый вариант, но и возможность использования его в непредвиденных обстоятельствах, от последствий которых мы хотим застраховаться. Это означает также, что недоста- точно страховаться только на случай возникновения непред- виденных обстоятельств — даже когда мы рассматриваем систему оружия, которая в первую очередь была задумана как средство страховки,— ибо могут быть и альтернативные средства. Всегда полезно задать вопрос, не могут ли неко- торые из этих страховочных средств быть использованы в других, вполне вероятных обстоятельствах. Таким обра- зом, существует взаимосвязь между целью страховки и дру- гими целями. Предположим, что у нас есть две системы, которые одинаково хороши, когда они действуют с террито- рии Соединенных Штатов, но одна из них гораздо лучше другой в предположении, что Канада остается нашим союз- ником. Очевидно, что вторая система будет пведпочтитель- нее, если у нас нет стопроцентной уверенности в том, что мы лишимся всех наших союзников. Наш выбор будет еще очевиднее, если эти системы будут обладать характеристи- ками, свойственными двум последним системам из показан- ных на рис. 7.3. Обратимся теперь к двум другим из упоминавшихся выше событий. Рассмотрим случай, когда первый удар наносит противник и когда первый удар наносим мы. Многие полагают первый случай более вероятным, другие настрое- ны более оптимистично. В любом случае ясно, что мы дале- ки от уверенности. Мы видели раньше, что системы, кото- рые выглядят вполне удовлетворительными, в случае первого удара противника (предположим, по нашим союзни- кам) могут быть непригодными для действий в других условиях. Создание системы, которая хорошо выполняет 219
свою задачу в этих обоих случаях, приобретает, таким образом, большое значение. Такая система может, напри- мер, предупредить существенный ущерб нашему обществу, если мы нанесем ответный удар неповрежденными стратеги- ческими силами при нападении противника на наших союз- ников. В любом случае противнику будет ясно, что, даже если он нанесет удар непосредственно по нашим стратеги- ческим силам, его собственные военные и гражданские объекты могут быть разрушены. Такая система является надежным средством сдерживания от нападения на Соеди- ненные Штаты. Она может обеспечить некоторую гарантию и на тот случай, если сдерживание окажется безуспешным. С другой стороны, как указывалось ранее, способность к предупреждению неожиданностей повышает надежность политики сдерживания. Описанная система обладает преимуществом перед дру- гими системами, показанными на рис. 7.3 и описанными ранее. Но такое преимущество не создается случайно, оно является следствием тщательной разработки. Работа по созданию таких многоцелевых систем требует изобретательности в построении элементов системы, системы в целом и принципов ее использования. Такая изобретатель- ность полезна, даже если речь идет только о небольших системах, о которых мы привыкли думать как об элементах другой, большей по масштабам, системы. Обычная матема- тическая теория полезности предполагает наличие закончен- ной иерархии предпочтительности. Весьма сомнительно, однако, чтобы этот постулат был реалистичным или хотя бы имел какой-то смысл, будучи применен к отдельным лицам; еще менее он применим к целым нациям. Сомнитель- но, в частности, что у нас есть средства для сопоставления каждой из двух выбранных наугад сложных проблем нацио- нальной обороны. В некоторых случаях мы просто не знаем, предпочитаем ли мы одну или другую стратегию или остаем- ся безразличными. С другой стороны, возможны некоторые частичные иерар- хии предпочтительности, и в ходе изучения систем мы можем расширять их по мере того, как увеличиваются наши зна- ния о предложенных системах, а также по мере того, как мы развиваем более объемлющие критерии, и, самое глав- ное, как мы разрабатываем пути действия, которые облада- ют преимуществами по сравнению с рассмотренными ранее. Схемы предпочтительности всегда неполны и все время 220
развиваются по мере накопления информации о располагае- мых альтернативах и целях наших действий. Приняв во внимание широкие пределы неопределенно- стей и другие трудности, описанные ранее в этой главе, можно задать вопрос: возможно ли, если только это не будет делом необычайной удачи, создать систему, малую или большую, которая была бы преимущественной по отноше- нию к ее многим миллионам альтернатив? Если это твопрос предполагает возможность нахождения оптимума, в смысле наилучего из возможных, то это воп- рос не по существу. Речь идет о создании чего-то лучшего. И здесь трудности наших проблем в некотором роде превращаются в преиму- щества. Решения, принятые для многих из важных проблем, могут быть неудовлетворительными. В этом не будет ничего удивительного, если вспомнить о рассмотренных нами труд- ностях, вызванных быстрым и непрерывным развитием современного вооружения. Последствия этих изменений сложны, трудно понимаемы и с еще большим трудом под- даются учету в практике. Организации, принимающие реше- ния и претворяющие их в жизнь, должны быть большими, чтобы справиться со всеми деталями исполняемых ими больших программ. Но такие организации, как мы отмеча- ли ранее, при рассмотрении возможности использования противником неоптимальной стратегии проявляют значи- тельную инертность. Это справедливо для обеих сторон. Существующие программы могут отставать от жизни. Стра- тегии могут быть инертными. Поэтому для изобретательного человека, занимающегося созданием систем и в значитель- ной степени освобожденного от деталей ежедневной работы, существует возможность изучить обширные последствия надвигающихся технических и политических изменений. Даже если анализ систем и не может определить идеаль- ное «лучшее» (а определение понятия «наилучшего возмож- ного» сталкивается с трудностями, аналогичными тем, кото- рые препятствуют определению «наихудшего возможного»), он полезен, если сможет найти систему и обосновать, что она отчетливо лучше, чем те, которые были бы приняты в других случаях. А то, что это возможно, анализ систем уже показал. 221
8 МЕТОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ Э. Квейд 8.1. Введение Давать рекомендации по методам анализа систем не лег- ко. Теории, откуда можно было бы почерпнуть указания, у нас нет. Этого следовало ожидать, ибо анализ систем еще более молодая наука, чем исследование операций. История учит нас, что на разработку хорошей теории в любой области необходимо время, ее нельзя создать с первой попытки. Внимание практика, когда он обращается к методам исследований, сосредоточено главным образом на разработ- ке математических приемов решения некоторых конкретных задач, что характерно для исследований операций, а не на создании основ теории решения широких проблем, свойственных военному планированию. Внимание к методам и техническим приемам обычно ведет к успеху. Обработка моделей, с учетом многих переменных, упрощается, и преж- ние трудности вычислений в исследовании операций теперь преодолеваются легко. Однако проблемы философского порядка, с которыми встречаются при доказательстве при- годности модели, при разработке схемы анализа в условиях неопределенностей или при выборе подходящего критерия, представляют значительно большие трудности. Поэтому многие важные и полезные математические методы исследо- вания операций в книге будут рассмотрены весьма поверх- ностно, хотя гл. 13 дает определенное представление о при- роде и ограничениях этих методов. Главное внимание будет уделено основным концепциям и толкованию принципов анализа систем, т. е. именно тем областям, где как иссле- дователь, так и заказчик склонны чаще всего совершать ошибки. Когда мы готовились к изложению основ анализа систем, казалось очевидным, что сначала следует изучить результаты уже проведенных по заданиям военных руко- 222
водителей исследований и на Основе анализа лучших работ выявить общие принципы и методы. Другими слова- ми, мы хотели выделить идеи, которые ведут к успеху анализа. Эти попытки не увенчались успехом. Или при- меров было слишком мало, или мы не проявили достаточ- ной настойчивости, или, что теперь представляется наи- более вероятным, отсутствовало единое понимание идей. Трудно было даже решить, что считать хорошим, а что плохим. Казалось, остался один путь — обратиться к науке. Часто спорят, можно ли исследование операций считать наукой, так как якобы их цели совершенно различны. Цели науки — выявление истины и лучшее понимание окружающего нас мира. Цели исследования операций сво- дятся к поиску более эффективных средств воздействия на окружающий мир, даже если для этого не требуется глубокого понимания сути явлений. Исследование опера- ций редко занимается задачами понимания или йрогнози- рования процессов1. Имеются также некоторые различия в методах науки и исследования операций. «Истинный ученый и специалист по исследованию опе- раций стремятся использовать средства, называемые иногда математическими моделями исследуемого процесса. Одна- ко для ученого такая модель является частью твердо установленной области научных знаний, а в исследовании операций модель носит временный характер и использует- ся как средство для приближенного понимания. Другими словами, даже если наука и не располагает обоснованной теорией рассматриваемого явления, исследование опера- ций позволяет построить его модель. Структура и входные величины модели могут не иметь другого обоснования, кро- ме интуиции и личного опыта исследователя или суждений специалиста по данному вопросу. По мере накопления экспериментальных данных исследователь операции готов отказаться от своей начальной модели и создать другую, лучшую модель. Такая последовательность решений, дик- 1 Согласиться с автором нельзя. Наука преследует цели не только познания окружающего нас мира, но и нахождения способов активного воздействия человека на явления окружающего мира. Иследование операций — наука, занимающаяся выработкой количественных рекомендаций при организации операций как средства воздействия на окружающий мир. {Прим, ред.) 223
туемая чисто прагматическим подходом, является в сущ- ности процессом последовательных приближений. С этих позиций исследование операций по сути своей близко к медицине, инженерному делу и большей части обществен- ных наук. Из такого сравнения исследования операций и точных наук становится очевидным, что исследование операций может уступать им в точности, но не в научном характере своих методов»1. В исследовании операций стремятся использовать науч- ные методы. Это означает, в сущности, приверженность традициям. Научные традиции заключаются в том, что: 1) результат является следствием процесса, который может воспроизвести другой ученый и получить тот же самый результат; 2) все исходные данные, вычисления, допуще- ния, оценки выражены точно и доступны для проверки и критики; 3) методы объективны, их выводы не зависят от личности, репутации или частных интересов; там, где это возможно, они выражены в количественной форме и подтверждены экспериментом. Однако для исследования операций, как и для анализа систем, это все еще остается недостижимой целью. 8.2. Инженерное искусство Анализ систем в еще большей степени, чем исследова- ние операций, ближе к инженерному искусству, чем к точ- ным наукам. Чтобы уяснить различие между ними, доста- точно сказать, что наука выявляет природу вещей, а инженер- ное искусство использует результаты, добытые наукой, для создания более дешевых и лучших по качеству предметов. Между инженерными задачами, задачами анализа воен- ных систем или проблемами исследования операций поми- мо определенного сходства существует также существен- ное различие. Однако это, скорее, количественная, чем качественная разница. Для анализа военных систем харак- терны следующие качества: 1) Имеется относительно большое количество факторов, которые можно только оценить, но не измерить или прове- 1 О 1 a f Helmer. The Systematic Use of Expert Judgment in Operations Research. The RAND Corporation, P-2795, September, 1963. 224
рить на практике. Рассмотрим в качестве примера задачу выбора состава комплекта запасного имущества для такти- ческого бомбардировщика. В состав такого комплекта вой- дут инструменты, оборудование и запасные части, достав- ляемые по воздуху в расположение строевых частей. Сре- ди множества факторов, определяющих состав комплекта, конструктор должен учитывать также характер военных действий, в которых может участвовать бомбардировщик. Однако характер будущей войны — это^подлинно неопре- деленный фактор, его невозможно проверить экспериментом. 2) Если даже можно провести определенные измерения в процессе войсковых или полигонных испытаний, то эти данные, вероятнее всего, будут коренным образом отличать- ся от результатов, полученных в реальных боевых условиях. Обратимся снова к задаче создания запасного комплек- та самолета. Потребности в запасных частях в мирное время не обязательно будут совпадать с потребностями в них во время войны, для удовлетворения которых и соз- дается комплект. 3) Период времени, после которого ответ уже не пред- ставляет никакой практической ценности, как правило, очень мал. В наши дни оружие стареет очень быстро. Если мы истратим много времени на испытания или на обоснование требований к нашему комплекту, то мы рискуем получить ответ тогда, когда он будет бесполезен. Сроки чрезвычайно важны для инженера, однако огра- ничения по срокам могут быть различными. Для ученого, занятого чистой наукой, фактор времени не имеет особого значения. Его задача — получить абсолютно достоверный результат. На это он может затратить столько времени, сколько сочтет нужным. Исследователь военных проблем чаще всего обязан представить возможно лучший резуль- тат к заданному сроку. ' 4) Экспериментальная проверка результатов исследо- вания обычно невозможна. Вероятнее всего, разрабатывае- мый нами комплект устареет до начала войны, ибо будет создан новый, более современный самолет со своим запасным комплектом, и мы никогда не узнаем, насколько хорош или плох был первый комплект. 5) Наибольшие трудности вызывает концепция ценно- сти. Военный анализ, как и инженерное искусство, имеет 15-884 225
целью оказание конкретной помощи в определенных дей- ствиях. В то же время, в отличие от большей части инженер- ных задач, определение целей действий, объема затрат и критериев оценки представляет большие трудности. 6) В анализе военных проблем, в отличие от анализа в гражданских областях, решающую роль играет тесная взаимозависимость между целями, альтернативами и стои- мостью наших действий и действий противника, а установ- ление взаимной связи между нашими собственными дей- ствиями, их целями и стоимостью играет относительно меньшую роль. Хотя необходимость исследования конф- ликтных ситуаций не обязательно представляет дополни- тельные трудности, это вводит дополнительную серию не- определенностей и значительно усложняет анализ. Имеются также и другие, менее существенные различия. Прежде всего, анализ систем — это инженерное искус- ство на высшем уровне; это можно показать на следующем примере. Инженер-химик, создавая рецепт оптического стек- ла, использует последние достижения химии; конструктор оптической системы рассчитывает объектив фотоаппарата на основе законов оптики, учитывая методы производства объективов и возможности, предоставляемые современным уровнем разработки составов для оптических стекол; кон- структор фотоаппарата разрабатывает проект с учетом мно- жества различных факторов, включая и возможный результат работы конструктора объектива; конструктор самолета создает проект самолета-разведчика, основываясь, среди прочих данных, на своем представлении о возможно- стях конструктора фотоаппарата; специалист по анализу систем разрабатывает разведывательную систему, основы- ваясь на возможных результатах работы авиаконструкто- ра. Естественно, между всеми участниками этого про- цесса должна быть тесная связь сверху вниз и снизу вверх. Анализ военных систем может отличаться от обычной инженерной разработки прежде всего своей громадной ответственностью, скудностью и малой достоверностью исходных данных и необычной трудностью определения системы ценностей, пригодной для каждого конкретного случая. Однако не следует преувеличивать эти трудности, они, скорее, количественные, а не качественные. Все они в той или иной мере свойственны любой инженерной зада- че, даже задаче постройки собачьей будки. 226
iff Вероятно, еще никто и никогда не пытался прочитать серию лекций тем, на кого работают инженеры, строители, механики или химики. Хотя вполне возможно представить полезность таких учебных курсов; важно, что их нет или они чрезвычайно редки. Если муниципалитет приглашает инженера для проек- тирования моста, то его работу, возможно, проверит дру- гой инженер. Однако «отцы города», изучая представлен- ный проект, не исходят из предположения, что мост может развалиться. Они полагают, с большим или меньшим осно- ванием, что строительство мостов — это уже хорошо изу- ченная область и дипломированный инженер в этой области обладает знаниями, неизмеримо превышающими их соб- ственные. Соответственно они доверяют архитектору и зна- ют, что увеличение высоты моста, допустимой нагрузки, степени безопасности и срока его существования невозмож- но без увеличения его стоимости. Компромиссы между этими параметрами ценности могут, в принципе, интересовать «отцов города», и в отдельных случаях они действительно их интересуют. Однако в подав- ляющем большинстве случаев среди них не найдется чело- века, способного или желающего взять на себя ответствен- ность за глубокое обоснование этих вопросов. В то же время в проблемах создания оборонных систем, затрагиваю- щих интересы всей страны, нельзя полагаться на чей-то опыт, поскольку такого опыта в сущности нет. Компро- миссы между различными, имеющими высокую ценность факторами имеют очень большое значение для всей стра- ны, и за них должны нести прямую ответственность выс- шие чиновники правительства. Даже в простейшем случае постройки моста имеется целый ряд решений, от которых могут уклониться «отцы города». Они должны учитывать требования жителей и оценивать возможности роста горо- да, т. е. принимать те решения, в которых инженер-строи- тель не может быть компетентным. 8.3. Методологические вопросы анализа систем Анализ систем, особенно в виде, используемом в под- готовке военных решений, является в значительной мере искусством. Обучение в некоторой степени способствует овладению искусством, но для этого недостаточно усвоить 15* 227
набор жестких правил, которым можно следовать механи- чески. Поэтому в анализе систем мы должны делать то, что считаем правильным, но что нельзя строго обосно- вать. Справедливость наших действий нельзя подтвердить и в будущем, так как результаты анализа никогда невоз- можно будет проверить на практике. Мы также вынуждены использовать в качестве исходных данных множество весь- ма неопределенных факторов, основанных на суждениях людей, и должны давать ответы, которые сами послужат основой для других суждений. Конечно, всегда, когда возможно, эти суждения дополняются логическим и количе- ственным анализом, но тем не менее они всегда остаются только суждениями. В действительности как анализ систем, так и исследо- вание операций в значительной своей части являются очень полезным средством для решения проблем в таких обла- стях, как национальная безопасность, где не существует общепринятых теоретических основ, хотя бы потому, что обе эти дисциплины позволяют вести систематический и эффективный анализ вместо случайного и бездумного использования оценок специалистов в разных областях. Сущность методов обеих дисциплин заключается в постро- ении «модели» рассматриваемой проблемы. Такая модель, будь то игра, программа электронно-вычислительной маши- ны или военно-политический сценарий, дает точную струк- туру проблемы и единство терминов, что служит средством связи и взаимопонимания между участниками анализа и, кроме того, вводя обратную связь (например, действия противника в военных играх), позволяет соответствующим специалистам (экспертам) получить более ясное представ- ление о сущности рассматриваемой проблемы. Однако между исследованием операций и тем, что мы понимаем под анализом систем, есть также суще- ственная разница. Для большей ясности рассмотрим то, что можно считать типичной задачей исследования опера- ций. Хотя обычно существует несколько источников ресур- сов, из которых производят выбор, задачу (вводя опреде- ленные предположения) обычно можно свести к виду, где будет только одна зависимая переменная, называемая кри- терием или мерой ценности (часто денежная стоимость), по которой следует провести оптимизацию, вводя ряд огра- ничений. Соотношение между зависимой переменной и переменными ресурса выражается математически, что 228
позволяет находить компромиссы между ресурсами. С дру- гой стороны, типичная проблема анализа систем заклю- чается часто в том, чтобы определить, что же собственно является проблемой? Часто бывает трудно сформулировать критерий, ибо может быть не одна цель, а несколько согла- сованных или противоречивых целей действий. Иногда требуется определить компромиссы не только между ресур- сами, но и между целями. Более того, бывает невозможно описать связь между целями и ресурсами в виде известных математических функций или выразить их в численном виде или графически. Так как нет средств выражения соотношения между этими классами переменных, единст- венным источником для исследования компромиссов оста- ются суждения и интуиция экспертов. В анализе систем эти суждения, естественно, служат дополнением к сужде- ниям, свойственным даже простейшим задачам исследования операций, например суждению о границах самой проблемы. Чтобы еще больше подчеркнуть разницу между исследо- ванием операций и анализом систем, приведем цитату из одного отчета по анализу военной проблемы: «Участников просили распространить свой опыт и образ мышления на неопределенный период в будущем, где фор- мальные доктрины либо не содержат указаний или содер- жат их очень мало и где концепции будущей войны не дол- жны обязательно быть связаны с современными видами организаций, оружием или бюджетом. Тем самым работа этой группы не была исследованием операций. Были пред- ставлены и рассмотрены концепции и гипотезы, которые нельзя было подтвердить фактами или цифрами или иссле- довать на основе опыта или эксперимента просто потому, что необходимых данных не существует». Еще одна цитата из другого источника: «Постановка целей операций и проведение действий на основе рекомендаций по существу не входят в сферу деятельности исследователя операций, а фактически явля- ются граничными условиями, наложенными на свободу его действий» Ч Хотя подобная деятельность выходит за рамки исследо- вания операций, она является неотъемлемой'частью анали- за систем. 1 Т. С а а т и. Математические методы исследования операций. Воениздат. М., 1963, стр. 12. 229
Отсюда очевидно, что анализ, выполняемый в интересах военных руководителей на уровне национальной политики, коренным образом отличается от традиционного представ- ления об исследовании операций. Один из специалистов по анализу систем выразил эту мысль следующим образом: «Традиционная постановка задачи исследования опера- ций заключается в максимизации одного или нескольких результатов при определенном объеме затрат или миними- зации затрат, необходимых для достижения определенного результата. Эта формулировка справедлива, но не доста- точна. На уровне национальной политики основная зада- ча анализа систем заключается в исследовании взаимо- действия между средствами и результатами. Подобное взаимодействие выражается в том, что то, что является целями с одной точки зрения, является средствами с дру- гой. То, что целесообразно сделать, часто зависит от того, что возможно сделать, или от эффективности наличных средств, и любая из предполагаемых целей является, вероятнее всего, только одной в ряду альтернативных путей решения задач еще более высокого уровня»1. 1. Цель (или цели). Анализ систем производят главным образом для того, чтобы предложить определенный курс действий или хотя бы оказать помощь при его выборе. Эти действия должны иметь определенную направленность или цель. Курс действий или стратегия, силы или мате- риальная часть исследуются, сравниваются и выбираются исходя из того, с какими затратами они могут обеспечить достижение поставленной цели. 2. Альтернативы. Альтернативы представляют собой средства достижения цели. Они не обязательно должны быть взаимозаменяемыми или выполнять одинаковые дей- ствия. 3. Стоимость. Каждое альтернативное средство дости- жения цели использует определенные ресурсы, которые поэтому не могут быть использованы для решения других задач. 4. Модель (или модели) служит отображением исследуе- мой ситуации и строится для того, чтобы определить стои- 1Alain С. Enthoven. Operations Research and the Design of the Defense Program, Proceedings of the Thrird International Conference on Operational Research, Dunod, Paris, 1964, p. 531 — 5.38, ' 230
мость и характеристики каждой альтернативы. Модель отражает в идеализированной форме характерные свойства ситуации с помощью разнообразных средств, начиная от серии математических выражений или программ элект- ронно-вычислительных машин до идеализированного описа- ния ситуации, где суждения будут единственным средством оценки последствий выбора. 5. Критерий — это правило, или норма, по которому можно оказать предпочтение одной из альтернатив. Крите- рий представляет собой средство для выражения стоимости и эффективности при определении относительной ценности альтернатив. В литературе по исследованию операций часто встре- чается определение, что анализ проблем в интересах руко- водителя представляет собой не что иное, как «научный метод» решения задач, находящихся за пределами чистой науки. Хотя, очевидно, не существует какого-то единствен- ного метода, который можно было бы определить как «научный метод», но под этим понятием обычно подразуме- вают, что анализ должен включать в себя следующие этапы. Постановка задачи — определение существа проблемы, выявление целей и определение границ задачи. Поиск — сбор необходимых сведений, определение альтернативных средств достижения поставленных целей. Толкование — построение модели и ее использование для исследования результатов применения альтернатив- ных средств, обычно путем оценки их стоимости и характе- ристик. Рекомендация — определение предпочтительной аль- тернативы или курса действий, что может представлять собой сочетание характерных свойств рассмотренных аль- тернатив или их модификация, необходимых для учета факторов, не принятых во внимание на ранних этапах исследования. Подтверждение — экспериментальная проверка рекомен- дации. Анализ систем всегда включает в себя первые четыре этапа, но последний этап часто бывают вынуждены опустить. Для военных проблем реальный эксперимент, если не счи- тать псевдоэкспериментов типа игр, вообще невозможен. В приведенных ниже четырех разделах рассмотрены методы исследования анализа систем в соответствии с ука- занными выше четырьмя этапами анализа. Многие методы 231
анализа систем рассмотрены также и в других главах. Так, построение моделей, например, рассмотрено в гл. 4, игры — в гл. 5, а методы учета действий противника — в гл. 12. В настоящей главе во многом повторяется материал, изложенный в предыдущих главах, не только для того, чтобы подчеркнуть значение отдельных положений, но и для того, чтобы сохранить соответствующую перспективу. Постановка задачи. В постановке задачи пытаются чет- ко определить содержание проблемы, установить границы ее решения, выявить основные факторы, влияющие на ход рассматриваемого процесса, и определить отношение меж- ду ними. Эти отношения могут быть в высшей степени предположительными, поскольку экспериментальные дан- ные могут отсутствовать, однако они позволяют внести ясность в логическую схему анализа. В сущности этот начальный этап анализа является самым важным. Рассмотрение задачи с различных точек зрения и уточнение граничных условий позволяет выявить характер (уникальный или тривиальный) задачи и опреде- лить возможные пути ее решения. Слишком часто случа- ется, что исследователь принимает за основу первоначаль- ную формулировку проблемы в том виде, как она была поставлена заказчиком, а затем начинает строить модели и собирать информацию, не давая себе труда подумать, какую помощь в принятии решений может принести полу- ченный ответ. В действительности же, поскольку проблема относится к будущему, основная работа может состоять в том, чтобы определить возможную цель решений руково- дителя1. Так как результаты исследования системы могут привести к серьезным изменениям не только в образе действий руководителя, но и в самих це- лях таких действий, было бы слишком неосторожно принять точку зрения потребителя или заказчика на содержание задачи без критического рассмотрения. Здесь уместна аналогия с медицинской практикой. Док- тор никогда не может игнорировать описание больным симптомов его болезни. Однако он не может позволить, чтобы мнение больного возобладало над его собственным профессиональным диагнозом. Но такая аналогия не может быть полностью справедливой, ибо бизнесмен или воена- 1 Человек, облеченный правом принятия окончательного решения, связанного, как правило, с распределением ресурсов. (Прим, ред.) 232
чальник обычно знают больше, чем кто-либо другой, о зада- чах и основных трудностях своей деятельности. Каким образом, однако, исследователь может убедить- ся в том, что его формулировка задачи является наилуч- шей? Только в результате анализа. Сам процесс постановки задачи должен стать предметом исследования. Специалист по анализу систем всегда имеет определенное представле- ние о возможных путях решения задачи. В противном случае он просто не мог бы над ней работать, ибо его ана- лиз был бы тогда чрезмерно формальным и абстрактным. На этом начальном этапе исследователь в сущности пытает- ся решать проблемы до того, как установит факты. Но эта попытка дает ему основу для лучшей формулировки проб- лемы. Рассмотрим один из возможных путей подхода исследо- вателя к постановке задачи. Возьмем, например, случай выбора критерия оценки. Дело в том, что заранее почти невозможно принять хороший критерий. Реальный путь заключается в том, чтобы принять сначала весьма грубую шкалу ценностей, посмотреть, к каким решениям они при- ведут, и, если решения противоречат здравому смыслу, при- нять другую меру ценности. Представим, например, иссле- дователя, который хочет сбросить вес и думает выбрать оптимальную диету методом линейного программирования. Он решил, что наилучшим критерием выбора диеты будет максимум объема питательных веществ при заданной норме их калорийности. Он ставит свою модель на машину, про- водит расчет и получает ответ: арбуз. Он видит, что лучше принять за критерий сухой вес, чтобы исключить воду. Проделав это, он получает ответ: бульонный кубик, состоящий в основном из соли. Поскольку это не очень съедобно и может быть вредно для здоровья, ему придется сделать другой выбор, и, продолжая подобным обра- зом, он в конце концов может найти приемлемый кри- терий отбора. Сама задача также не остается неизменной. Улучшение понимания проблемы и возможностей ее развития поведет к уточнению постановки задачи. Прежде всего уже первые попытки постановки задачи могут привести к выявлению одного или нескольких путей ее решения. По мере разви- тия исследований эти первоначальные идеи будут обога- щаться и развиваться. Каждая гипотеза ведет к опреде- ленным результатам — она показывает направление 233
поиска. Окончательная формулировка выводов и рекоменда- ций обычно основана на фактах, неизвестных исследова- телю в начале работы. Часто приходится отказываться от первоначальных гипотез и рассматривать совершенно новые. Составить себе представление о возможном реше- нии проблемы на ранних этапах исследования не будет Проблема, ситуация Удовлетворяет ? Да Предлагаемь :е действия Рис. 8.1. Последовательность действий в анализе систем. ошибкой. Опасность состоит в нежелании отказаться от пер- вого варианта решения перед лицом новых фактов. Процесс анализа есть процесс последовательного при- ближения. Он состоит из повторных циклов уточнения постановки задачи выбора целей, определения альтернатив- ных систем, накопления данных, построения модели, срав- нений стоимости и эффективности, нового уточнения поста- новки задачи и т. д. На рис. 8.1 показан процесс анализа систем как процесс последовательных приближений. Раз- личные этапы показаны в виде одного цикла. Приблизи- тельное решение, которое мы получаем в конце первого цикла, дает нам возможность лучше поставить задачи в начале второго цикла. Таким образом, в сущности невоз- 234
можно точно определить задачу исследовании, прежде чем она будет решена, или, другими словами, окончательная постановка задачи должна быть дана одновременно с полу- чением окончательного ответа. Характер процесса анализа систем как процесса после- довательных приближений проявляется также в пробле- ме выбора целей. Невозможно правильно выбрать цели, не имея представления о необходимых затратах и о препят- ствиях на пути достижения цели. Однако такую информа- цию можно получить только в результате анализа. Обычная ошибка заключается в том, что считают цели независимыми от возможностей их достижения. Однако существуют убедительные доказательства того, что цели в конечном счете чаще бывают результатом возможностей, предоставляемых альтернативами, чем причиной создания подобных альтернатив. Дело в том, что только часть послед- ствий различных целей действий можно представить себе без специального анализа. Военный анализ чаще всего проводится в условиях недостаточности информации о целях, критериях и катего- риях приоритета. Официальная формулировка националь- ных целей на высшем уровне, вероятней всего, или отсут- ствует, или выражена столь неопределенно, что не может оказать существенной помощи. В результате выдвигается идея субоптимизации, т. е. выбирают промежуточные цели и критерии для решения проблем, которые логически сов- падают и являются в некотором смысле приближенным выражением проблем более высокого уровня. В условиях ограничений по времени и в рабочей силе субоптимизация будет единственно возможным подходом к решению таких проблем. Например, рекомендации по выбору определен- ной системы противоракетного оружия можно сделать, оце- нив ее возможности перехвата и уничтожения ракеты противника. Это может служить заменой задачи более высокого уровня — задачи уменьшения числа ядерных бое- головок, достигших своей цели на нашей территории. Бу- дет ли это способствовать решению задачи еще более высо- кого уровня — задачи уменьшения потерь населения и раз- рушения материальных ценностей в случае возникнове- ния войны,— это еще следует изучить. Хотя многие из наиболее ценных примеров анализа систем были выполнены на основе субоптимизации, она сама по себе недостаточна и не является лучшим выходом 235
из затруднений. В результате анализа иногда можно исклю- чить, выявить и согласовать цели различного уровня дей- ствий. Очень часто система может иметь несколько целей. Например, «сделать возникновение войны маловероятным, а если она разразится, то ограничить наши потери и до- стигнуть благоприятного военного и политического реше- ния». Для выбора системы иногда необходимо найти метод для сравнения относительного значения конкурирующих целей. Как мы можем выбрать одну-единственную цель? Иногда целесообразно исследовать каждую из возможных целей, чтобы выяснить, не служат ли они средством дости- жения других целей; если это так, то такую цель можно исключить. В другом случае можно проверить связи между альтернативами и целями действий. Если окажется, что выбор одной из целей не влияет на выбор альтернатив, то такую цель также можно исключить. В качестве одного из методов определения целей мож- но составить перечень альтернатив и просить человека, который должен действовать на основе результатов анали- за, указать на те альтернативы, которые он согласен при- нять к исполнению, если анализ укажет на их оптималь- ность. Если цели противоречат друг другу, т. е. если имеются разногласия по определению целей, или если человек сам не знает своих целей, тогда следует попытаться выявить цели более высокого уровня, по которым имеется общее согласие. В этом случае можно будет либо провести анализ применительно к целям этого уровня, либо проверить совпадение первоначальных целей с согласованными целя- ми высшего уровня и сделать соответствующий выбор. Единственное, чего нельзя делать, это создавать из различ- ных целей некую групповую цель путем определения отно- сительного значения (веса) каждой из них. Практическую нелепость подобного пути можно теоретически доказать. Если в конце концов все попытки уменьшить число целей закончатся неудачей, то можно рекомендовать вести ана- лиз отдельно для каждой цели. Характерным для анализа систем является то, что решение часто представляет собой серию компромиссов, стремящихся уравновесить и там, где это возможно, логиче- ски согласовать противоречивые цели и меры ценности. Важнее правильно выбрать цели, чем альтернативы. 236
Неправильный выбор цели означает неправильную поста- новку задачи. Неправильный выбор альтернативы может означать только выбор не самой лучшей из систем. Часто приходится удовлетворяться демонстрацией того, что пред- лагаемые действия в самом деле идут в нужном направле- нии. Это все, чего иногда можно добиться. Для выбора альтернатив еще недостаточно установить, какие из них ведут к намеченной цели. Необходимо еще сравнить их по единому критерию. Предположим, что пра- вилом для выбора альтернатив (альтернативы) будет реше- ние задачи при минимальной стоимости или затратах ресурсов1. Для выбора критерия Ч. Хитч первым предложил два следующих правила: 1) критерии, используемые для решения задач низшего уровня, должны логически совпадать с критериями, исполь- зуемыми на следующем, более высоком уровне; 2) чтобы критерии вели к разумному результату, необ- ходимо исключить возможность наложения на них повтор- ных ограничений. В качестве примера использования первого правила рассмотрим задачу выбора числа мест для стоянки автомо- билей при парке отдыха. Для лиц, в чьем ведении нахо- дится эта стоянка, она будет заключаться в получении максимального дохода от стоянки. Но этот критерий может противоречить стремлению дирекции парка получить макси- мальный доход от парка в целом. Сокращение площади стоянки, даже если некоторая часть посетителей не смо- жет ею воспользоваться из-за отсутствия мест, может дать существенную экономию в стоимости земли и оплате обслу- живающего персонала и тем самым позволит увеличить общий доход от стоянки. Однако уменьшение числа посети- телей из-за того, что они не нашли места для стоянки машин и были вынуждены уехать в другое место, может привести к значительным потерям дохода всего парка. Политика1 2, удовлетворяющая целям высшего уровня и тем самым лучшая политика для организации в целом, может заключаться в обеспечении места стоянки автомобилей 1 Ч. Хитч и Р. Маккии. Военная экономика в ядерный век. Воениздат, М., 1963, гл. 5. 2 Политика (Policy) — курс или метод действия, избранный из ряда альтернатив и определяющий характер настоящих и буду- щих решений. (Прим, ред.) 237
всех посетителей или даже в ликвидации платы за стоянку. 5* Мы не можем, однако, знать заранее, что доход от стоян- ки будет мал по сравнению с доходом от всего парка. Если существует вероятность, что большая часть посетителей будет пользоваться личными машинами, тогда следует серьезно рассмотреть возможность повышения входной платы, замаскировав в нее стоимость стоянки автомашин. Для иллюстрации второго правила мы можем взять любой критерий «отношения», где ограничения должны быть наложены для того, чтобы знаменатель дроби отличал- ся от нуля. Стоимость следует рассматривать как один из главных элементов выбора. «Кроме того, в течение долгого времени в министерст- ве обороны существует тенденция формулировать военные требования в абсолютных величинах, не увязывая их со стоимостью. Однако военную эффективность, или воен- ную ценность, любой данной системы оружия логически невозможно рассматривать изолированно. Ее следует рас- сматривать неразрывно со стоимостью, и в мире, где ресур- сы всегда ограничены, следует одновременно рассматри- вать альтернативы для использования ресурсов. Значение военных требований можно осознать только тогда, когда определен размер выигрыша сравнительно с затратами. Таким образом, стоимость использованных ресурсов и воен- ную ценность необходимо исследовать совместно»х. Более того, та стоимость, которую необходимо учиты- вать при выборе альтернатив, должна быть новой стои- мостью, т. е. чистым приращением затрат ресурсов или «приращением стоимости», связанным с выбором данной альтернативы. Поскольку некоторые системы могут исполь- зовать технические средства, личный состав или вспомога- тельное оборудование, оставшееся от снятых с вооружения систем, то приращение стоимости будет меньше полной стоимости «изолированной» системы. При сравнении боевых возможностей объем затрат, необходимых для их создания, иногда можно оценить, предполагая, что стоимость различ- 1 Charles J. Hitch. Assistant Secretary of Defense (Comptroller). Testimony in Systems Development and Management (Part 2), Hea- rings before a Subcommitte of the Committee on Government Opera- tions, House of Representatives, 87th Congress, 2nd Session, U.S. Govern- ment Printing Office, Washington, D.C. 1962, p. 515. 238
ных систем не зависит от наличия других систем или других возможностей. В этом свете рассмотрим, например, сверх- мощный авианосец ВМС. Если при анализе его ценности в условиях ограниченной войны не учесть его возможностей во всеобщей войне, то при его сравнении по критерию «стои- мость-эффективность» с системой оружия, имеющей одно- целевое назначение, он будет несправедливо забракован. Большое внимание следует уделить начальным усло- виям, т. е. тем предположениям, которые накладывают огра- ничения на поставленную задачу и устанавливают серию исходных данных для первой попытки решения. Это поло- жение в корне отлично от положения эмпирических наук, где исследования начинают со сбора фактов, и ближе к положению, существующему в математике, где полез- ность результата в решении практических задач полностью зависит от исходных предположений. Такое же положение существует и в анализе систем, где для выработки правиль- ных рекомендаций первостепенное значение имеет «каче- ство» исходных предположений. Даже в проблеме малого масштаба число учитываемых факторов следует уменьшить, чтобы свести ее к виду, допускающему реальную возможность решения. В анализе систем сложность «полной» проблемы часто далеко превы- шает компетенцию исследователя. Детально рассмотреть весь возможный диапазон альтернатив часто бывает невоз- можно. Однако значительное большинство из них, естест- венно, будет иметь относительно меньшее значение и поэ- тому их можно без ущерба опустить. Опасность заключает- ся в том, что иногда опускают альтернативы лучше тех, которые оставляют для дальнейшего анализа. Число альтернатив должно быть ограничено, но только в резуль- тате предварительного анализа, а не волевым решением. Принятые ограничения нельзя считать окончательными. Возможно, что их придется изменить или отбросить, если в последующем будет установлено, что сам выбор ограниче- ния определяет конечный результат анализа. Некоторые проблемы можно упростить, выделив из них частные вопросы. Это можно сделать, когда одна группа переменных имеет относительно слабую связь с другими переменными, и поэтому ее можно рассматривать незави- симо. Как только проблема расчленена на элементы, что и является, собственно, одной из задач анализа, то часть из них можно подвергнуть дальнейшему рассмотрению, 239
однако для некоторых элементов средств анализа может не быть. Для анализа таких элементов исследователь смо- жет пригласить эксперта, имеющего достаточный личный опыт в этой области и на «обдуманное» суждение которого он может положиться. Обдуманное суждение отличается от обычного, или интуитивного, суждения тем, что логика, на которой цно основано, выражена совершенно четко. Оба эти вида суж- дений основаны на личном опыте и индивидуальной под- готовке эксперта, однако когда логика выражена четко, тогда исследователь может создать собственное мнение на основе представленной информации. Суждения глубоко проникают во все стороны анализа систем — будь то сужде- ния о преимуществах одной гипотезы относительно другой, или о продуктивности различных подходов, или об отборе фактов, имеющих отношение к данной проблеме. В идеаль- ном случае все суждения следует рассматривать и учиты- вать одновременно. Один из методологических аспектов исследования опера- ций — его зависимость от суждений экспертов — привлекал ранее мало внимания. Только заменив скрытые формы использования суждений экспертов четкими научными ме- тодами, можно обеспечить объективность их заключений. Обычно используют двух или более экспертов. Если они высказывают различные суждения, то существует ряд методов их согласования. Для отработки единого решения они могут сначала работать раздельно, а затем ищут пути согласования достигнутых результатов. Или можно органи- зовать их совместную работу, для чего существуют различ- ные методы — от методов работы комиссии обычного типа до групповых игр с использованием ЭВМ. Проигрывание операций, или моделирование на ЭВМ, где каждый из участников играет отведенную ему роль, особенно полезно, если желательно создать обстановку, в которой прогнозы экспертов различных специальностей будут зависеть от действий других участников игры. Здесь структура игры, или модель, представляет ту искусственную среду, в пре- делах которой эксперты могут действовать совместно и, учитывая в процессе экспериментов результаты своих действий, накопить опыт, необходимый для более глубокого понимания сущности проблемы и для повышения качества прогнозов. Хотя эти прогнозы получены в искусственных условиях, они косвенно связаны с реальным миром. 240
Другим методом, промежуточным между методами индивидуальных и групповых действий экспертов, служит так называемый «метод Дельфи». Хотя он нуждается еще в дальнейшей разработке и проверке, однако автор счита- ет его чрезвычайно обещающим. Этот метод стремится улучшить существующие методы согласования оценок экспертов путем взаимной критики экспертами суждений своих коллег, однако без их прямых столкновений. Это помогает преодолеть такие психологические ограничения, как личная склонность к определенной точке зрения, нежелание отказаться от публично высказанного мнения, воздействие коллективного мнения большинства и пр. По методу Дельфи прямые дебаты заменены специальной программой связей участников между собой, чаще всего путем взаимных опросов по специальным вопросникам, включающим информацию и мнения, полученные при согласовании точек зрения экспертов в начале ра- бот. Некоторые из вопросов могут быть направ- лены, например, на то, чтобы выявить обоснования высказанного ранее суждения. Сводку таких обосно- ваний затем можно распространить среди участников опро- са и предложить им снова рассмотреть и, если потребуется, изменить свои первоначальные оценки. Анализ систем, как говорит само название, ориентиро- ван на системы. Важно признавать, что происходящее в од- ном из элементов организации или системы оружия будет, вероятно, также сказываться на других элементах. Есте- ственным является стремление разделить сложную пробле- му на несколько частей и исследовать их порознь, прене- брегая этим взаимодействием. Однако цель анализа — расширить границы системы, насколько это необходимо, учитывая существенные связи между элементами системы, и оценить затем их взаимное влияние. Поскольку содержание системы может быть очень широ- ким, то для анализа обычно комплектуют группу из специа- листов в различных областях знаний. Это обязательно не только потому, что требуется рассмотреть множество факторов и сторон проблемы. Имеет значение и то, что экономист, математик и инженер по-разному подходят к проблеме, а это чрезвычайно важно для выработки решения. Неопределенности, связанные с проблемой долгосрочно- го военного планирования, настолько велики, что это 16-884 241
позволяет, особенно на начальных этапах анализа, не уде- лять большого внимания малой разнице стоимости и эффек- тивности альтернативных систем. Важнее выявить те разли- чия, которые могут сохраниться при любом разрешении противоречий. Вопрос заключается не в том, чтобы точно установить, насколько одна альтернатива лучше другой, а в том, какая из альтернатив имеет явные преимущества, или поначалу даже в том, какая из них позволяет хотя бы продолжить исследования. Поиск. Этот этап исследований заключается в установ- лении фактов или доказательств, на которых основан ана- лиз. Необходимо не только добывать факты, но искать новые идеи (и доказательства их справедливости), включая создание новых альтернатив. Когда нет альтернатив и идей, тогда нечего анализировать и не из чего выбирать. Если мы должны выбрать предпочтительный курс дейст- вий, то следует сначала установить наличие возможных курсов. В проблемах долгосрочного планирования число альтернатив может быть бесконечным, и, чтобы исключить неразумные альтернативы, мы должны иметь предваритель- ное мнение. Многие факты бывает трудно установить. Фактические боевые возможности будущего оружия вообще невозможно определить с любой степенью достоверности. При опреде- лении тактико-технических характеристик оружия при- ходится полагаться на чисто теоретические исследования или на методы исследования операций. Анализ систем, в отличие от других видов инженерного искусства, больше основывается на суждениях1 в оценке исходных данных, чем на реальных измерениях или инже- нерном расчете. Решение большинства проблем возможно только при наличии фактов. Вернемся для примера к упо- минавшейся ранее проблеме комплекта запасных частей для самолета. Расчет оптимального состава комплекта, исхо- дя из некоторого уровня характеристик, соответствующих допустимой величине потери боевой эффективности, вызван- ной отсутствием запасных частей, особых трудностей не представляет. Трудности начинаются при определении входных данных. Это касается даже таких относительно 1 Суждение (judgment) — субъективное, но сформированное на основе определенного опыта мнение или оценка эксперта (спе- циалиста в определенной области). (Прим, ред.) 242
простых вещей, как получение полного перечня запасных частей или определение частоты запросов их отдельных видов. Даже если процесс анализа никогда не может быть завершен, то один сбор фактов и их упорядоченное представ- ление в таблицах и графиках может иногда сделать решение очевидным. Утверждают даже, что, когда все факты известны, проб- лема решена. Это может быть справедливо в философском смысле, однако на практике работа с этого только начи- нается. В реальных задачах анализа систем все факты никогда не могут быть известны. Например, чтобы рекомендовать предпочтительную величину боевого радиуса полета пере- хватчика, требуется изучить его технические характеристи- ки, требования к зонам действия радиолокационных стан- ций, эффективность и стоимость перехватчика в зависимости от боевого радиуса полета и пр. Это потребует изучения возможной системы целей, намеченной противником, и его схемы действий над целью. Следует учитывать также характеристики радиолокационных станций, их стоимость, фактическое расположение, вооружение перехватчика, воз- можные потери самолетов и эффект воздействия других видов оружия. Когда следует прекратить сбор фактов? Важно помнить, что сбор фактов, необходимых для решения военных проб- лем, требует больших усилий. Нужные данные можно полу- чить только частично, и руководитель вынужден действо- вать, не располагая всеми преимуществами, которые могут предоставить ему исследование операций и другие научные методы. Сбор данных требует времени и денег. Он может потребовать расхода других ценностей. Он может быть опасен для жизни. Он может нанести ущерб национальной безопасности. Было бы, конечно, интересно знать реакцию противника, если пустить ракету «Атлас» с ядерной боеголовкой на его столицу. Поставить такой эксперимент не трудно. Однако стоимость последствия, по-видимому, исключает такой метод сбора информации. Было бы ошиб- кой считать, что сбор информации проходит бесплатно. Хотя иногда можно пренебречь затратами, необходимыми для приобретения информации, но нельзя забывать, что сбор данных в результате ограничения времени и денежных средств почти всегда требуется закончить задолго до того, 16* 243
как нам бы этого хотелось. Собрать всю информацию, необ- ходимую для исчерпывающего анализа, невозможно. Такое положение аналогично положению врача, кото- рый обращается в лабораторию, чтобы проверить наличие у больного одной из многих болезней, имеющих сходные симптомы. Даже если он получит все результаты анализа, то обследование больного нельзя считать завершенным. Врач может потребовать дополнительные анализы или вызвать специалистов на консультацию. Если задача огра- ничивается только установлением диагноза заболевания, то самый простой метод заключается в умерщвлении пациен- та и вскрытии трупа. Однако стоимость такой диагностики исключает ее использование не только потому, что норма современного общества не позволяет убивать пациентов, но и просто потому, что цель врача заключается в продле- нии жизни пациента. Врач будет в отчаянии, если получит знания ценой жизни, которую он призван охранять. Но это вовсе не означает, что он не может рисковать жиз- нью, стремясь ее сохранить. Он может решиться провести исследования, подобные исследованию жидкости спинного мозга или содержимого печени, т. е. вести анализы, которые сами по себе представляют определенную опасность. Мно- гие процедуры диагнозов опасны. Их используют тогда, когда риск оправдан. Однако врач не может принести в жертву то, что он призван защищать. Толкование. Когда получено определенное представле- ние о фактах и альтернативах, необходимо тем или иным образом уяснить и определить их значение. Чтобы решать проблемы реальной действительности, мы вынуждены игнорировать большую часть свойственных им черт и выделять из реальной ситуации некоторые ее аспекты, надеясь, что они имеют прямое отношение к рассматриваемой проблеме, а затем, оценив их взаимо- действие, создать идеализированный вариант реальной ситуации. Такую идеализированную схему мы называем «моделью». В процессе постановки задачи и сбора необходимой информации исследователь может создать некоторое пред- ставление о важнейших определяющих факторах, т. е. таких, которые, несомненно, скажутся на результатах действий. Чтобы получить численный результат, необходи- мо выбрать шкалу измерений для каждого фактора и пока- зать их зависимость от определенных параметров. Затем 244
следует установить характер взаимодействия между этими факторами. В результате получим модель. Другими слова- ми, при построении модели необходимо выделить факторы, имеющие явное отношение к проблеме или предполагаемому решению, абстрагировать их, принять масштаб измерений и описать их взаимодействия. Основная трудность построения модели состоит в том, что мы вначале не знаем, что имеет, а что не имеет прямого отношения к нашей задаче. Мы должны двигаться вперед по мере накопления опыта построения и испытаний первоначальных моделей, экспериментируя на бумаге, чтобы уточнить наши первоначальные суждения. Исследователь, идя по пути последовательных приближений, сам себя корректирует. По мере развития исследований первоначаль- ная модель уточняется и изменяется настолько, что харак- тер взаимных связей в процессе исследования выражается со все большей точностью. Значительную часть явлений можно представить различ- ным образом. Выбор модели зависит как от постановки вопроса, так и от сути явления. Этот важный момент был рассмотрен в гл. 4. Модель города можно представить себе в виде карты, если вопрос заключается только в том, чтобы пройти из пункта А в пункт Б. Но если требуется определить скорость движения городского транспорта меж- ду этими двумя точками, то потребуется более совершенная модель. Универсальных моделей не существует, и ни одна модель не может дать ответа на все вопросы, касающиеся данного вида действий. Иногда моделирование можно вы- полнить математически, т. е. представить явление в виде серии уравнений. В другой раз, особенно когда установить взаимоотношения между основными воздействующими фак- торами трудно, например при изучении поведения общест- венных коллективов, моделирование может быть выполнено либо имитацией явления, либо военной игрой. На языке исследования операций термин «имитация» используется тогда, когда моделирование существенных черт системы или организации происходит без использова- ния математического аппарата и поведение системы или организации исследуют, выполняя определенные операции на имитаторе. Имитация — это широкое понятие, которое может быть использовано для обозначения самых раз- личных физических (аналоговых) устройств, например само- летного тренажера типа «Линк», программы электронно- 245
вычислительной машины, используемые для исследования стратегических ситуаций методами Монте-Карло, а также действия группы людей, которые с помощью электронных машин воспроизводят деятельность центра управления ПВО. Если характер исследования на таком имитаторе или модели имеет игровой характер, особенно если в нем участ- вуют люди, то такую имитацию называют «игрой». Не сле- дует ожидать, что игровая модель позволит нам определить оптимальный вариант действий в условиях неопределен- ностей, но она может указать участникам на наличие таких неопределенностей. Они будут вынуждены определять пла- ны своих действий с учетом всех предвидимых обстоя- тельств. Важной особенностью анализа систем является свойственный ему дух игры. Это выражается в стремлении возможно более глубоко рассмотреть все возможные виды действий и противодействий, выявить и изучить возможно более широкий диапазон альтернатив и изыскать возможные варианты поведения под воздействием противника. Хотя имитация только недавно стала применяться широ- ко, она уже прочно вошла в арсенал методов исследования операций. Она позволяет заменить эксперименты в реаль- ных условиях экспериментами в искусственной среде. Основ- ная ценность методов имитации заключается в том, что их можно использовать для исследования явно невоспроиз- водимых или не существовавших ранее проблем, когда тра- диционные методы анализа непригодны. Однако эти методы обычно не позволяют получить однозначные результаты и представляют собой только псевдоэмпирическую форму познания, далеко уступающую обычным методам исследова- ния функциональных связей с помощью аналитических моделей. Имитация может служить хорошим инструментом исследования до того, как будет построена удовлетвори- тельная теория, так как она представляет собой средство использования интуиции и суждений экспертов системати- ческим образом и позволяет обходиться без построения аналитических моделей, счетных устройств и без людей, оперирующих математическими формулами. Основное назначение моделей заключается скорее в тол- ковании, чем в описании ситуации. Модель часто исполь- зуют не для расчетов, а исключительно для организации мышления. Следует подчеркнуть, что во многих ответственных слу- чаях при анализе систем необходимость построения модели 246
как таковой вообще не возникала. В таких случаях анализ мог быть особенно эффективным, поскольку он был доступен для понимания руководителей. Суть анализа систем вовсе не заключается в математи- ческих методах и процедурах. Вычислительные машины или вычислительные методы, вроде линейного программиро- вания, могут или не могут быть полезными, все зависит от характера задачи и объема имеющейся информации. Главное заключается в том, чтобы составить перечень аль- тернатив и сравнить их по стоимости и возможности исполь- зования. То, что было сказано по поводу моделей, не имеет существенного значения для случаев анализа, ограничен- ного составлением перечня альтернатив и возможностей их использования. Однако этот вопрос требовалось рассмот- реть хотя бы потому, что в ряде сложных проблем построение моделей и расчеты по ним бывают совершенно необходимы. Методы оптимизации, широко используемые в исследо- вании операций, также применяются и в анализе систем, но, скорее, для изучения отдельных частных вопросов, а не для исследования самого существа широких проблем. Прежде чем использовать для решения реальных проблем математические методы, необходимо построить количествен- ную модель рассматриваемого процесса. В такой модели эффективность рассматриваемых альтернатив представлена функцией ряда переменных, часть из которых можно про- извольно изменять. Как только это проделано, решение можно получить аналитически, поскольку установлено фор- мализованное соотношение между переменными. Решение, получаемое с помощью подобной модели, может быть полез- ным тогда и только тогда, когда модель достаточно точно отражает реальную ситуацию. В чрезвычайно сложных ситуациях (связанных с важнейшими военными задачами) только отдельные части проблемы можно с достаточной уверенностью представить на модели. Частные модели таких слагающих нередко возможно представить в форме, позво- ляющей исследовать их методами динамического програм- мирования или теории массового обслуживания. Однако даже здесь новые и наиболее перспективные методы анализа, как бы они ни были полезны и многообещающи, редко бывают необходимыми. В большинстве случаев можно обойтись значительно более простыми средствами. Построение моделей для оказания помощи в процессе подготовки решений является в значительной мере искус- 247
ством. Здесь будет полезным использовать широкий опыт и сотрудничество многих людей, однако для достижения должного результата необходимо осуществлять отбор дан- ных и строить модель, пользуясь интуицией и чувством меры. Для построения моделей почти не существует общих правил, да и те, что существуют, не слишком полезны. Напри- мер, иногда исследователю предлагают создавать модели, учитывающие все большее и большее число факторов, отно- сящихся к одной и той же ситуации. В задачах исследова- ния операций это ведет к чрезмерному усложнению моделей, и исследователь от решения общих вопросов проблемы отвлекается на разработку деталей модели. Для построения моделей часто используют предположе- ния, упрощающие слишком трудную для исследования ситуацию. Например, модель для сравнения ракетных систем, рассмотренная в приложении Б, была построена постепенно, в процессе «упрощения предположений». Так, все цели полагали равноценными, т. е. при построении модели считали, что они: 1) представляют равную угрозу, 2) требуют одинаковой мощности заряда для разрушения, 3) находятся в одном диапазоне дальностей, 4) имеют общую систему обороны и 5) рассредоточены настолько, что поражение одной цели не предполагает разрушения другой. В сущности, здесь мы исходим из предпосылки, хотя редко формулируемой, но основной для работы с моделя- ми,— считаем, что, изучив упрощенную гипотетическую ситуацию, мы получаем ответ, аналогичный ответу, который получили бы, изучая реальную ситуацию. Все предположения, используемые при построении моде- лей, должны быть выражены абсолютно четко. Если это не сделано, то это ошибка. Отличительным признаком хоро- шего специалиста по исследованию систем (или любой ра- зумной личности, желающей обеспечить взаимопонимание) является то, что он формулирует исходные положения для своих действий. Это не обязательно означает, что его пред- положения будут иметь большую ценность, но это значит, что его ошибки станут более очевидными. Контраст между затратами времени на разработку моде- ли и расчет по ней может повести к неправильному представ- лению об их относительной важности. Конструкция модели и степень достоверности в отображении существенных черт 248
исследуемого явления — вот что важно для изучения вопроса, а не то, как далеко продвинулся расчет. Военный исследователь не располагает и в принципе не может располагать столь точными и гибкими средствами исследования, какими пользуется физик или инженер для экспериментальной проверки своих моделей. Он не может, например, вести эксперимент в реальных боевых условиях. Самое большее, что в его силах, это проверить работоспо- собность своей модели и попытаться для этого ответить, например, на следующие вопросы: 1) Отражает ли модель четко и ясно известные данные и ситуации? 2) Дает ли изменение основных параметров модели логичные и заслуживающие доверия результаты? 3) Пригодна ли модель для анализа в тех частных случаях, когда имеются некоторые указания о возможных результатах? 4) Можно ли по модели определить причины известных явлений? Будет ли одна модель лучше или хуже другой, зависит не от ее сложности, реальности или простоты расчетов, а только от возможности получения лучших прогнозов. Специалист по анализу систем^ работая по модели, стараясь выявить возможные стратегии и принципы опера- ций, приближается к научному эксперименту. Выводы, получаемые при исследовании моделей, часто указывают новое направление работ. Следует отметить, что, включая первоначально в состав модели относительно малое число параметров, удается иногда показать, что их изменение может повести к улучшению свойств системы, отража- емых моделью. Это позволит внести некоторые изме- нения в реальную систему, которые дадут возможность в большей степени приспособить ее к реальным условиям, т. е разработка модели является элементом проектирова- ния системы. Столь же важно не ограничивать исследования рамками модели: изучая положения, противоречащие исходным пред- положениям, можно существенно улучшить качество модели. В построении моделей наибольшие трудности вызывают два момента: выражение параметров в численной форме и учет неопределенностей. Некоторые переменные трудно выразить в численной форме потому, что они не поддаются количественной оценке 249
(например, вероятность возникновения войны) или потому, что не существует соответствующей шкалы измерения (например, меры оценки влияния некоторых односторон- них действий США на единство НАТО). Это приводит к тому, что такими параметрами либо просто пренебрегают, либо их учитывают, только вводя качественную оценку решения, достигнутого вариацией переменных, допускаю- щих числовую оценку. Таким образом, когда подходят к отработке рекомендаций на основе решений, полученных по моделям, возникает опасность, что будут учтены только факторы, включенные в модель в количественной форме, а переменные, не поддающиеся численной оценке, могут легко затеряться среди множества количественных соотно- шений. Некоторые переменные можно не учитывать, поскольку они практически не сказываются на решении проблемы. В сущности, анализ становится возможным именно потому, что к этой категории относится значительное большинство переменных. Если результат анализа оказывается чувстви- тельным к воздействию большого числа переменных, то исследователь вынужден полагаться полностью на свои предположения и интуицию. Нечувствительность результа- та может объясняться или тем, что переменные не имеют прямого отношения к рассматриваемой проблеме, или тем, что они оказывают примерно равное влияние на все рассмат- риваемые альтернативы. Причина нечувствительности долж- на быть обязательно выявлена. Иногда для этого бывает достаточно проследить логику решения, однако чаще при- ходится вести специальный анализ, вводя количественную оценку факторов, не поддающихся прямому расчету. Переменными, не имеющими численного выражения, пренебрегать нельзя. Если же это сделано, то следует указать, на каком основании. Невозможно ограничиться, например, беглым замечанием, что две величины оказывают противоположное воздействие и поэтому компенсируют друг друга, нужно определить количественные результаты их взаимного действия. Как же в таком случае следует учитывать переменные, не имеющие количественного выра- жения? Обычно их стремятся учесть путем некоторой моди- фикации решения, не включая саму переменную в состав модели. Но это, в сущности, представляет собой частный случай количественной оценки переменных, так как, изме- няя решение, чтобы учесть воздействие опущенной в модели 250
переменной, исследователь дает определенную меру. Поскольку у нас всегда есть некоторое представление отно- сительно диапазона значений, которые может принимать определенный параметр, можно даже в наиболее трудных случаях, присваивая ему произвольную величину, наблю- дать его влияние на решение. Можно полагать, что в дейст- вительной жизни политические решения основываются на количественных оценках, при этом не задаваясь вопро- сом, насколько они справедливы или относятся к делу. Следовательно, необходимо предпринимать все меры, чтобы получить такую количественную оценку. Многие аспекты проблемы выбора в вопросах нацио- нальной безопасности требуют количественного анализа, другие — нет. Но одна из основных задач анализа сводится к улучшению понимания сущности проблемы и ее разъяс- нению другим лицам. Число — это элемент нашего языка. Когда обсуждают проблему, имеющую количественную меру, даже если ее решение связано с неопределенностями, наиболее четко можно выразить мысль, пользуясь числом. Только в очень редких случаях можно провести убедитель- ное сравнение альтернатив без количественного анализа относящихся к проблеме величин. Исследователь систем имеет дело с проблемами, которые по самой природе связаны с неопределенностью развития событий во времени. Это не только неопределенности тех- нических и оперативных параметров или действий против- ника, но и неопределенности самих концепций. Это обстоя- тельство всегда следует иметь в виду при анализе таких проблем или при любой попытке ответа на аналогичные вопро- сы. Неопределенность является важнейшим элементом проб- лемы, что следует учитывать при отработке рекомендаций. Учет неопределенностей представляет не только принци- пиальные, но и большие практические трудности. Однако иногда число случаев, рассматриваемых в условиях неопре- деленности, может быть ограничено и объем работы сведен к разумным пределам. Имеются различные виды неопределенностей, однако мы рассмотрим только две категории; ввиду отсутствия лучших терминов назовем их «статистической неопределен- ностью» и «реальной неопределенностью». Статистические неопределенности — это неопределен- ности, обладающие объективной, поддающейся расчету вели- чиной частоты появления. Их можно учесть, обрабатывая 251
модель методами Монте-Карло или другим способом. Наше представление о ситуации иногда может быть достаточно полным и точным, однако в количественном виде оно будет выражено случайными величинами и связано с «шумами» х. Примером может служить точность поражения цели ракет- ной системой. С другой стороны, количественная характеристика может иметь единственное значение, однако факторы, его опреде- ляющие, не поддаются измерениям. Здесь количественная величина также может быть связана с измеримыми фактора- ми столь сложной зависимостью, что она не поддается обработке современными математическими и расчетными методами. В таких случаях мы вынуждены идти не упроще- ние реальной ситуации. Рассмотрим, например, понятие «радиус поражения» для ядерного заряда. Такие неопределенности, как неопределенности в оценке стоимости или точности наведения ракеты, представляют какую-то опасность, степень которой (риск) можно оценить и согласиться с ней. Эти неопределенности вносят, конечно, трудности, но они кажутся несущественными по сравнению с трудностями, обусловленными недостаточностью наших знаний и конкурентным характером ситуации, применитель- но к которой идет прогнозирование изменений в оператив- ной обстановке и образе действий противника на срок жизни системы оружия. Неопределенности в оценке логических и других возмож- ностей человека или в оценке перспектив развития предме- тов материального мира, далеко превышающие способности исследователя к прогнозированию, относятся к классу реальной неопределенности. Вероятности событий, рассмат- риваемых в условиях реальной неопределенности, например вероятность возникновения войны, можно присвоить опре- деленную величину, но эта оценка будет чисто субъектив- ной и не может быть подтверждена расчетом. В вопросах ПВО к реальным неопределенностям относятся, например, ответы на такие вопросы: поступит ли сообщение о подго- товке удара противником? Если да, то поверим ли мы ему? Какие неожиданности готовит противник? О величине вероятности, связанной с подобными неопре- деленностями, могут быть самые противоречивые суждения, 1 Умышленными или естественными помехами. (Прим, ред.) 252
так как даже человек, дающий подобную оценку, сам бывает не уверен в ее справедливости. В качестве простого примера можно привести следую- щую историю. Мой сын, когда ему исполнилось 16 лет, хотел получить права водителя. Поскольку он был неуклюж и не мог пройти двух шагов по комнате, чтобы не натолк- нуться на мебель, то передо мной встала проблема: разре- шить ему водить нашу машину или нет? Здесь был ряд неопределенностей. Например, как право вождения маши- ны скажется на формировании его личности и характера в следующем году? Способен ли он сохранить жизнь в усло- виях напряженного уличного движения? Это были неопре- деленности относительно эмпирических фактов, которые я не мог разрешить экспериментом. Поэтому мое решение должно было исходить из предположений и суждений, которые никогда не будут подтверждены, и даже теперь я не знаю, был ли мой выбор правильным или нет. Не существует твердых рецептов для разрешения неоп- ределенностей. Однако почти всегда имеется возможность выбрать такой курс действий, чтобы ошибки не вели к ката- строфе. В упомянутой проблеме получения водительских прав для моего сына имелись различные пути принятия решения. Например, я мог: 1) задержать получение им прав водите- ля, чтобы проверить его реакцию; 2) создать аварийную обстановку или вызвать аварию, чтобы его лишили води- тельских прав; 3) запретить ему некоторое время водить машину в определенном районе или в определенное время. Последний путь хотя не давал возможности получить новую информацию, но позволял оградить его от поездок в опасных условиях, пока он не наберет достаточного опы- та. Я избрал, однако, четвертый путь: вместо того чтобы учить его самому и передать ему мои собственные плохие навыки вождения машины, я потребовал от него закончить с хорошей оценкой курсы водителей, известные высоким уровнем подготовки, а затем решил положиться на решение инструктора. Тогда, получив права, он сможет водить машину без ограничения. В анализе, цель которого сводится к поиску путей дейст- вия в условиях неопределенностей, не следует предсказы- вать будущее в том смысле, чтобы пытаться определить единственную последовательность событий. Наоборот, сле- дует приложить усилия и дать прогноз возможностей воз- 253
никновения различных состояний в будущем. Поскольку будущее в принципе не предсказуемо, то слишком опасно действовать, исходя только из «лучшей оценки» будущей военно-политической и научно-технической обстановки. Вместо этого следует в результате анализа определить ряд возможных направлений развития и выявить серьезные неопределенности в оценке будущего. Для этого, по крайней мере в области оценки техни- ческой или боевой обстановки, можно сначала установить границы исследований, а затем определить диапазон неопре- деленностей, используя в дополнение к наиболее вероятной оценке оценку верхней и нижней границ неопределенности. Хотя вначале обычно требуется выбрать стратегию системы на основе лучшей оценки, такое исследование позволяет установить обратную связь и помогает корректировать характеристики системы таким образом, чтобы они не были чувствительны к параметрам, значения которых, в сущности, не известны. Необходимо помнить, что оцен- ка альтернативы зависит от ее способности к действиям в непредвиденных условиях, а не от ее оптимальности в не- которых определенных условиях. Когда нет твердой уверенности, то переоценка воз- можностей противника и недооценка собственных воз- можностей не обязательно являются лучшим путем. Пере- оценка возможностей противника не обеспечивает собст- венной безопасности и уверенности. В равной мере она может вести к отчаянию и потере стойкости духа; она может создать впечатление недостижимости некоторых по- литических задач и повести к «стратегии отчаяния». Естественно, что средством компенсации неопределен- ности было бы «изобретение» системы или политики, кото- рая позволила бы уйти от всех возможных катастроф; трудно сказать только, как это можно сделать. Поскольку неопределенности присутствуют в любой модели, используемой в исследовании операций, то как можно из нее получить полезную информацию? Это основ- ной вопрос, стоящий перед каждым ученым. Для ответа на него необходимо провести анализ результата иссле- дований на чувствительность и работоспособность в не- предвиденных обстоятельствах. В дополнение к вычислениям, произведенным первоначальной для определенной серии исходных данных, необходимо выявить влияние изменения первоначальных предположений на конечный результат, 254
Анализ на чувствительность результата позволяет оце- нить степень его изменения при вариациях исходных пара- метров и предположений. При этом надеются получить доминирующее решение, в котором перечень избранных альтернатив останется неизменным при изменениях в ра- зумных пределах исходных параметров или предположе- ний. Цель анализа на работоспособность в непредвиденных обстоятельствах состоит в оценке того, как система, из- бранная применительно к одной серии условий, будет действовать, когда условия изменятся радикально. Анализ на чувствительность дает возможность прове- рить действие альтернатив в широком диапазоне возмож- ностей противника и оценить, как система, избранная для одного уровня возможностей противника, будет действо- вать при другом уровне возможностей. Анализ на работо- способность в непредвиденных обстоятельствах позволяет испытать варианты систем на изменение критериев или сравнить их, предположим, в таких условиях, когда Фран- ция станет членом коммунистического блока. Поскольку анализ систем проводят для отработки ре- комендаций по изменению политики, то результаты этих исследований должны содержать убедительное сравнение альтернатив. Хотя автору работы может быть совершенно ясно, что курс действий А лучше альтернативных кур- сов В, С, D..., это может быть не очевидно для человека, менее знакомого с проблемой. Одним из методов доказа- тельств справедливости рекомендаций исследователя во всем диапазоне разумных предположений будет «усили- тельный» или «уравнительный» анализ. Для усилительного анализа необходимо вернуться назад и сравнить альтернативы в условиях, неблагоприятных для избранной нами системы и благоприятной для ее кон- курента. Если и в этом случае рекомендованная система докажет свои преимущества, то это будет сильным доводом в поддержку сделанных рекомендаций. Такой метод ана- лиза не всегда возможен; например, его нельзя применить, если мы согласимся с чрезмерно благоприятной оценкой конкурирующей системы и пессимистической оценкой из- бранной. Тогда можно сделать попытку уравнительного анализа. Мы определяем, при каких исходных предпо- ложениях обе системы будут давать примерно одинаковые результаты, и просим затем кого-либо другого оценить предположения, положенные в основу каждой из систем, 255
оптимистические или пессимистические. Умение исполь- зовать методы усилительного и уравнительного анализа больше, чем что-либо другое, отличает профессионала в ана- лизе систем от любителя. Анализ в большинстве случаев следует вести в два этапа: на первом этапе нужно выра- ботать рекомендации, а на втором — выявить информа- цию, которая сделает рекомендации убедительными, даже для враждебной и неверующей, но разумной ауди- тории. Рекомендация. Модель — это только одно из возможных отображений реального мира, положенное исследователем в основу своего анализа. Поэтому следует проверить, на- сколько результаты исследования одной определенной мо- дели останутся справедливыми, если рассмотреть те пред- положения, которые не могли быть учтены в первоначаль- ной модели. Например, специалист по анализу систем (или человек, планирующий структуру сил стратегического нападения) может установить требование, чтобы эти силы обеспечили подавление, положим, 95% целей при мини- мальных затратах и в определенном диапазоне условий. Однако при этом возникает ряд вопросов. Возможно, что эти минимальные затраты будут сочтены неприемлемыми. Возможно, что задача сдерживания противника и ограни- чения ущерба в войне может быть лучше решена путем уменьшения затрат на стратегические силы и увеличение их на силы противовоздушной обороны. 95% подавления целей — это может быть и слишком много и слишком мало; возможно, кому-либо удастся установить соотношение меж- ду процентом разрушения целей и их последствиями в ви- де имеющих большее значение критериев, таких, как рав- новесие боевых сил, стремление продолжать борьбу и воз- действие на нашу дипломатию. Хотя исследователь может быть полезным и здесь, однако ответственность за послед- ствия будет нести не он, а другой человек. Решение, которое было упрощено и, возможно, сведено к математической формуле путем чрезмерной идеализа- ции и обобщений, не обязательно будет хорошим решением первоначальной задачи. Возможно, потребуется исполь- зовать другие модели. На этом этапе исследователь пыта- ется уяснить результаты своей работы. Он привлекает к ней человека, поставившего задание, и пытается при- менить результаты работы к реальной обстановке. Это позволяет выявить слабость аргументации исследователя 256
и в следующем цикле последовательных- приближений су- щественно улучшить результаты анализа. Для создания надежной основы при выработке рекомен- даций каждый исследователь военных систем обязан рас- смотреть как минимум следующие вопросы: 1) общие за- дачи государства и сил, предназначенных для их решения; 2) требования к силам, предназначенным для решения задач государства; 3) задачи и возможности противника; 4) воз- можности науки и техники; 5) эффективность каждого варианта структуры вооруженных сил, системы оружия или плана действий; 6) стоимость или затраты ресурсов по каждому из вариантов; 7) неопределенности в ответах на каждый из вопросов. Эти вопросы, естественно, нельзя рассматривать изоли- ровано. Они взаимосвязаны и зависят от требуемой степени безопасности, от представления противником наших задач и от действий, которые мы можем принять для их решения; причем эти факторы изменяются во времени. Более того, все ответы основаны на предположениях, которые, как полагают, объективны, а не произвольны. Если на основе анализа должны быть проведены определенные мероприя- тия, то чрезвычайно важно, чтобы как задачи мероприятий, так и предположения, положенные в их основу, были справедливы. Имеется ряд специальных проблем, связанных с воен- ными вопросами; множество факторов, которые приходится учитывать в расчетах, трудно или невозможно выразить количественно или из-за недостатка времени, или потому, что такие факторы, как сила противодействия противника или ухудшение в процессе боевых действий характеристик сложных систем человек — машина, в принципе измерить невозможно. Их можно только оценить на основе опыта или коллективного суждения. Результаты таких расчетов необходимо специально исследовать, чтобы выявить, на- сколько они критичны к подобным оценкам. Военные проблемы всегда связаны с соображениями, не поддающимися количественному анализу. Для успеха действий в военной области важно учитывать не только соотношение их стоимости и эффективности. Не менее важное значение имеет дисциплина, готовность действовать совмест- но, дух коллектива, традиции и поведение организации. Все эти проблемы выходят далеко за рамки чисто воен- ных вопросов. Численность, состав, размещение и степень 17-884 257
Готовности боевых сил определяют нашу внешнюю поли- тику и свободу наших действий. Они также оказывают большое влияние на нашу экономику и моральный дух населения. Человек, учитывающий эти факторы в своих исследованиях, ведет анализ систем в полном смысле этого слова, однако на таком высоком уровне вести анализ, как таковой, чрезвычайно трудт). Очень важно, чтобы тот, кто будет использовать резуль- таты анализа, мог бы сделать различие между картиной, показанной в исследовании, и действиями, рекомендуемыми исследователем на основе его представления о результатах работы. Часто случается, что когда вновь прибывший человек, например руководитель, рассматривает проблему, то вносит новую информацию. Даже если она не скажется на результатах расчетов по модели, она может отразиться на рекомендациях, основанных на этих расчетах. Мо- дель — это только индикатор, но не верховный судья. В рассмотренном ранее примере (гл. 3) основные системы сравнивались в условиях ряда предположений и на раз- личных моделях. Никто не в праве ожидать, что оконча- тельное решение будет принято только на основе этого ана- лиза. Данное положение будет справедливым и для еще более сложных исследований. Имеется много причин, делающих такую критическую оценку необходимой. Это нужно прежде всего потому, что важнейшие задачи в экономической или военной области исходят не только из логических, но также из политиче- ских соображений. Рассмотрим, например, такой случай. Соотношение меж- ду стоимостью и эффективностью системы оружия в реше- нии поставленных задач выражается, как правило, графи- ком, показанным на рис. 8.2. Если некую систему оружия можно представить точ- кой А на графике, то задачи этой системы явно превышают возможности бюджета. Тогда следует либо выбрать более скромные цели, либо вовсе отказаться от такой системы оружия, либо решиться на большие расходы и создать систему оружия с характеристиками, соответствующими точке В. Если у нас будет достаточно средств, то можно создать систему, соответствующую точке С. Однако здесь мы вкладываем в систему больше денег, чем это эконо- мически целесообразно, и следует либо искать другие системы оружия, либо ставить более ограниченные задачи. 258
Если по оценке исследователя и того, кто использует результаты его работы, альтернативы, признанные луч- шими в анализе по модели, будут приемлемы, то процесс анализа на этом заканчивается. В противном случае следует продолжать поиск других лучших альтернатив или выбрать более скромные цели. Результаты анализа могут повести к принятию решения только тогда, когда политические руководители имеют общее мнение относи- тельно целей действий. В сфере военной политики, как и в ряде других случаев, согласия между руководителями Рис. 8.2. Типовая кривая соотношения стоимости и эффективности систем оружия. часто нет. Выбор между альтернативами — это, в сущ- ности, выбор между задачами и средствами их решения, и для окончательного согласования взглядов руководителей аналитические методы непригодны. Хотя последствия дей- ствий, рассчитанных по моделям, могут способствовать выбору компромиссных целей, однако добиться такого решения не легко, и здесь снова приходится использовать суждения. В конечном счете военные решения, как и анализ си- стем,— это искусство. На некоторых уровнях расчеты уже не могут быть полезны. Здесь всегда существуют сооб- ражения, которые не поддаются измерениям, скажем: как можно оценить соотношение военного выигрыша и поли- тических потерь или как соизмерить общественную реакцию на временное отступление с возможностью увеличения вероятности достижения отдаленных целей. Более того, всегда существуют соображения, которые можно точно 17* 259
измерить или оценить по суждениям, но которые не удов- летворяют руководителя, принимающего решение. Ни одно суждение по самому определению этого по- нятия не может быть абсолютно справедливым. Поскольку анализ систем обычно выходит за пределы объективного анализа, он в значительной мере полагается на суждения; как бы оптимистически ни был настроен исследователь- профессионал, суждения руководителя, принимающего ре- шение по результатам исследования, неизбежно ограни- чивают влияние проделанного анализа. В лучшем случае исследователь может охватить только часть общей пробле- мы. Он может вообще не учесть многих субъективных элементов и прежде чем добьется понимания всех объек- тивных факторов, проблема станет слишком сложной для анализа. Таким образом, анализ может идти только до этого рубежа, но не далее. Однако препятствия к реализации результатов ана- лиза, создаваемые нежеланием руководителей согласиться с ними, можно преодолеть, повышая качество анализа.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Среди множества других важных проблем анализа си- стем мы избрали некоторые, чтобы рассмотреть их более подробно. Выбор до некоторой степени обусловлен же- ланием авторов подвергнуть анализу некоторые частные вопросы, однако независимо от выбранных тем мы стре- мились рассмотреть все основные идеи анализа систем. Одна из главных трудностей заключалась в том, чтобы удержать авторов в рамках предписанных им тем, так как каждый из них стремился в своей теме высказать свое мнение обо всем, что он считал важным в анализе систем. Во многих исследованиях военных проблем выбор аль- тернатив зависит от возможностей техники. Одна из важ- нейших задач анализа заключается в определении ком- промиссов между различными параметрами системы ору- жия и оценке их влияния на стоимость, эффективность и риск каждого варианта. Этим вопросам посвящена гл. 9, где изложены некоторые взгляды на проблемы техники, имеющие большое значение в подготовке решений руко- водителей. В анализе военных проблем решающую роль играет учет поведения противника. Мало согласиться с тем, что си- стема должна быть рассчитана на противодействие про- тивнику в целом, а не его частной тактике. Необходимо еще учитывать возможности изменения противником своих целей и сил в ответ на наши действия. В гл. 10 освещены некоторые стороны проблемы учета возможностей и на- мерений противника в процессе анализа. В проблемах военных решений, так же как и в ряде решений по коммерческим и промышленным вопросам, решающее значение имеет оценка поведения сторон в конф- ликтных ситуациях. Хотя анализу и описанию такого по- ведения было уделено много внимания и сил, его чрезвы- чайно трудно выделить в чистом виде. Больших успехов в этой области в последнее время достигла теория игр. Ее сторонники считают, что многие из трудностей, описанных в гл. 10, можно разрешить сред- ствами теории игр. Они полагают, например, что понятие 261
«стратегия» позволяет обойти трудности, связанные с не- достатком информации и проблемой «кто действует первым», а понятия «смешанная стратегия» и «решения» позволяют преодолеть трудности проблемы исходных предположений. Однако теория игр, хотя ее концепции получили все- общее признание, еще не достигла такого развития, чтобы могла решать реальные военные или коммерческие проблемы. Все же существуют практические методы, кото- рые уже долгое время широко используются в военном деле — это методы военных игр. В гл. 11 рассмотрены методы организации и ведения игр как способа исследо- вания. Несколько лет назад корпорация РЭНД провела ис- следования с целью выбора (с точностью до десятка узлов и сотен миль) наилучшего сочетания скорости и дальности полета стратегических средств нападения будущего. Се- годня все существовавшие тогда неопределенности в их разработке остались без изменений. Мы осознали, что по- добные работы не обязательно сопровождаются успехом и не обязательно оказывают помощь в решении главной задачи — создании мира, более устойчивого в условиях неопределенностей. В гл. 12 указывается на возможности использования анализа систем для решения проблем исследований и раз- работок систем оружия, так как они, по сути дела, также являются проблемами выбора среди альтернатив. Анализ военных проблем охватывает широкий диапазон вопросов — от решений по распределению ресурсов, сход- ных с решениями, принимаемыми в торговой и промышлен- ной деятельности, до решений по действиям, от которых может зависеть жизнь или смерть государства. Область решений первого типа — наиболее подходит для анализа. В ней математика и математические методы исследования операций играют наиболее важную роль. В гл. 13 рас- смотрена связь математики с анализом систем и пока- зано, в каких случаях математику можно использовать с наибольшим успехом. Хотя в настоящей работе специально не рассматрива- ются отдельные частные средства и методы анализа систем, мы решили остановиться на электронно-вычислительных машинах и возможностях их использования. Одна из при- чин, позволяющих применять математические методы в анализе таких крупных проблем, как проблемы раз- 262
работки современных систем орудия, заключается в бы- стром развитии электронных цифровых вычислительных машин. В принципе мы можем теперь построить новые или приспособить существующие машины для любой работы, которую способен выполнить человек, но при том непре- менном условии, что мы можем описать достаточно под- робно, как она должна быть выполнена. Однако многие ожидают от машин большего. В гл. 14 рассмотрены пре- делы возможного использования ЭВМ. Хотя в гл. 5 было показано значение учета стоимости для анализа систем и различных видов решений, там не были рассмотрены методы оценки стоимости предметов, не поступающих на открытый рынок. В гл. 15 рассмотрены основные слагаемые стоимости систем оружия и методы расчета полной стоимости. Поскольку анализ систем используется в решении чрез- вычайно трудных проблем и методы его еще далеко не совершенны, возможны частые ошибки. В гл. 16 пред- принята попытка выявить некоторые источники ошибок анализа, о которых должны иметь представление как ис- следователи, так и те, в чьих интересах ведется анализ. 9 ФАКТОР ТЕХНИКИ Р. Шамберг 9.1. Введение В гл. 2 военные решения были разделены на три группы: оперативные решения, решения по выбору структуры сил и решения по разработке новой техники. В этой главе мы рассмотрим более детально ряд положений, относящихся к последней группе решений. В частности, рассмотрим ряд соображений, которые играют существенную роль в ана- лизе, направленном на подготовку решений о разработке 263
новой техники. Поскольку явно невозможно на несколь- ких страницах дать краткий очерк основных вопросов физики и инженерного искусства, мы ограничимся раз- бором только некоторых понятий и идей, полезных как для потребителя, так и для исследователя, который не является глубоким специалистом в вопросах техники. В число подобных понятий, пользуясь терминологией уче- ных и инженеров, входят, например, технические харак- теристики, компромиссы, уровень развития техники, огра- ничения, относительность, масштабный закон, оптималь- ность, надежность и сложность. Как видно будет дальше, многие из этих понятий вза- имозависимы и порядок их перечисления какого-либо спе- циального значения не имеет. Мы раскроем содержание этих понятий на примерах, взятых из таких областей тех- ники, как баллистические ракеты, самолеты, системы свя- зи и воздействие ядерного оружия. Эти примеры интерес- ны и содержательны сами по себе, но они не должны отвле- кать внимание читателя от более широких проблем, иллюстрировать которые они призваны. 9.2. Технические характеристики Под технической характеристикой следует понимать опи- сание физических свойств или возможностей образца тех- ники, например ракеты или самолета. Техническая харак- теристика, конечно, не служит мерой их военной или экономической ценности. Это можно легко показать, рас- смотрев самую распространенную из технических харак- теристик — скорость. Скорость есть не что иное, как отношение расстояния к времени, необходимому на его преодоление, т. е. расстояние скорость ----------. г время В одних условиях нужна большая скорость, а в дру- гих — малая. Рассмотрим случай, когда необходимо пре- одолеть большое расстояние за определенный промежуток времени, например межпланетный полет, который должен быть завершен за ограниченное число лет. Здесь сами масштабы расстояний диктуют высокую скорость. На- оборот, если интересы дела требуют прибыть из Лос-Ан- 264
желоса в Лондон возможно быстрее, то требование к сокра- щению срока пребывания в пути обусловливает необхо- димость больших скоростей. Высокая скорость является также целью в проектировании бомбардировщиков или баллистических ракет, которые должны преодолеть за- данное расстояние до цели в возможно более короткое время. Возможны также другие ситуации (или операции, выра- жаясь военным языком), где желательны только малые перемещения или долгое пребывание в замкнутом про- странстве. Так, некоторые задачи разведки, наблюдения или патрулирования требуют длительного пребывания в относительно неподвижном состоянии, и здесь будет желательна малая, а не высокая скорость перемещений. Следовательно, если о скорости полета самолета будет сказано, что она высокая, или низкая, это еще не даст основания считать самолет хорошим или плохим, если не известно его назначение. Определив таким образом скорость как техническую характеристику, интересно оценить физические ограничения скорости. Нижний предел скорости, очевидно, равен нулю. Однако, чтобы это заявление имело смысл, мы должны определить скорость по отношению к чему-то, скажем, относительно Земли. Сам читатель в этот момент времени, вероятно, неподвижен относительно Земли и не испыты- вает трудности сохранения нулевой скорости в течение долгого промежутка времени. Однако выдерживать нуле- вую скорость относительно Земли в полете на некоторой высоте значительно труднее. В принципе с этой целью можно использовать воздушные шары или другие аппа- раты легче воздуха, однако все они подвержены ветровому сносу, они имеют ограниченную полезную нагрузку и под- держивать их нулевую скорость относительно Земли труд- но или невозможно. Сохранить неподвижность относитель- но Земли можно также с помощью маневрирующих аппа- ратов — вертолетов или самолетов с вертикальным взле- том и посадкой. Однако аппараты тяжелее воздуха долж- ны непрерывно развивать тягу для преодоления силы тяготения, и запас горючего ограничивает длительность их полета. Аппаратом, способным сохранять нулевую скорость от- носительно Земли и не подверженным ветровому сносу (как в случае воздушных шаров) или ограничениям дли- 265
тельности полета (как вертолеты), является стационар- ный искусственный спутник Земли. Он способен, находясь на экваториальной орбите, сохранять неподвижность отно- сительно некоторой точки на поверхности Земли. Этот пример создает ложное впечатление из-за относительно- го характера природы скорости. Так, хотя стационарный искусственный спутник Земли имеет нулевую скорость относительно поверхности Земли, скорость ракеты-но- сителя при выводе его на орбиту высотой около 36 тыс. км достигала 7,5 км/сек. Другими словами такой искусст- венный спутник обладает одновременно очень большой скоростью по техническим характеристикам и малой по опе- ративным свойствам. По современным представлениям о законах природы верхним пределом скорости будет скорость света, т. е. та скорость, с которой электромагнитное излучение рас- пространяется в вакууме. Известное всем значение скоро- сти света (300 000 км/сек) позволяет радиосигналу обойти вокруг Земли за 1/8 сек. Другой вопрос в том, можно ли достигнуть этого предела, т. е. скорости света? Несомненно, можно сказать «да», если подразумевать скорость распро- странения электромагнитных волн (сигналов в вакууме). Однако такие материальные тела, как космические корабли или беспилотные аппараты, согласно принципам теории относительности не могут развить скорость, близкую к ско- рости света, поскольку это потребует затраты бесконеч- ного количества энергии на их ускорение. Интересно оце- нить, как близко скорость ракетного аппарата может по- дойти к скорости света. Из рис. 9.1 видно, что максималь- но достижимая скорость зависит главным образом от запаса энергии и возможности ее использования ракетным кораб- лем. По вертикальной оси на рис. 9.1 отложена величина интересующей нас технической характеристики — скорость ракеты в момент выключения двигателей. Она представ- лена логарифмом отношения скорости выключения дви- гателей к скорости света. Наибольшее значение (1,0) соответствует скорости света, а наименьшее из показанных значений (10-5) соответствует скорости выключения дви- гателей, равной 3000 м/сек. На оси в правой части гра- фика показаны также абсолютные значения скорости вы- ключения двигателей в тысячах футов в секунду. Рядом отмечены стрелками некоторые виды земных и космических 266
пблётов, осуществимых при данной скорости выключений двигателей. Например, скорость выключения двигателей обычной баллистической ракеты среднего радиуса действия (2300 км) составляет около 4,5 км/сек. Для преодоления космическим аппаратом силы тяготения Земли необходимо 1.0 И dB'"'' III . hr & <ь $ б iff- Отношение веса топлива у' к полному весу ракеты.^,'. Туб Ядерный распад Хн^о^н, , , , , 10 ю IT* 10'* 10 Отношение выделяемой знергии к знергии аннигиляции 2DO 1000 5000 500 2000 Удельный импульс!сек) к Полет к Альфа- •Центавра за ЗОлет Скорость в момент выклн)- чения двигателей 1в тысячах футов 1000 секУн0У) 500- 200- 1001 ау . 50 - \Ядерныи зо: I, синтез , 2р- 10г 1 Преодоление силы тяготе- ния Солнца •^Плутон ~уЯскусствен. /спутник Земли Межконти- Преодоле- нент. Саллис- ние силы тяготе- ния Земли тик. ракета 1 Рис. 9.1. Спектр скорости и энергии разных видов ракетного тон лива. выключить двигатели при скорости около 10,5 км/сек, а для полета к наиболее отдаленной планете Солнеч- ной системы — Плутону — необходимо развить скорость в 15 км/сек. Еще более высокую скорость к моменту вы- ключения двигателей необходимо создать, чтобы выйти за пределы Солнечной системы. Скорость, требуемая для полета к другим звездным системам, будет определяться тем временем, которое наш воображаемый космический путешественник желает провести в полете. Так, верхняя стрелка в правой части графика показывает, что для до- стижения ближайшей к нам звезды Альфа Центавра за 30 лет т. е. примерно за половину активного срока жизни человека, необходимо развить 0,2 скорости света. Кривые, изображенные на рис. 9.1, соответствуют че- тырем типам космических ракет, различающихся друг 267
6т друга количеством содержащегося в нйД топлива Нй старте. Возможности современных ракет будут лежать в зоне, ограниченной кривыми, соответствующими отно- шению веса топлива к полному весу ракеты, равному 0,9 и 0,99. Пунктирная кривая указывает, что даже для са- мых совершенных ракет будущего ограничения по скорости в момент выключения двигателей наступают при скоро- стях, значительно меньших скорости света, если не пред- положить возможность выделения чрезвычайно большой энергии. На горизонтальной оси рисунка показано количество энергии, которое может быть выделено топливом ракеты. Теоретически наибольшее количество ее выделяется при аннигиляции, т. е. тогда, когда вся материя топлива будет преобразована в энергию в соответствии с уравнением Эйнштейна Е = тс2. Для удобства энергию, выделяемую в реальных процессах, можно выразить через отношение ее к энергии аннигиляции. Именно так построена лога- рифмическая шкала горизонтальной оси графика. Обра- тите внимание, что даже наиболее мощный из известных в настоящее время науке процессов — ядерный синтез — позволяет преобразовать в энергию не более 1% массы. В процессе распада урана выделяется еще меньше энер- гии— не более 1/1000 энергии аннигиляции. И все же при ядерных процессах выделяется энергия, примерно в миллион раз большая энергии при химических реакциях, даже при такой весьма эффективной реакции, как сое- динение кислорода с водородом (на рис. 9.1 показана у левого края горизонтальной оси). Вертикальная стрелка со знаком «Я + Я» отмечает теоретическое количество энер- гии, которое может выделиться в «сверххимических» реак- циях соединения нестабильных элементов (свободных ра- дикалов) атомарного водорода (Я). Методы хранения свободных радикалов не известны, так что потенциальные возможности подобного вида ра- кетного топлива не могут быть реализованы, по крайней мере в обозримом будущем. В этой связи следует также упомянуть, что показанная на рис. 9.1 скорость выклю- чения двигателей ракеты при использовании энергии ядерного распада или синтеза может быть достигнута только теоретически при 100%-ном преобразовании ядер- ной энергии в кинетическую энергию реактивной струи. Однако ядерные реакторы, даже те, которые могут быть 268
использованы в ракетных двигателях будущего, преду- сматривают передачу тепла к жидкому рабочему телу и имеют столь низкий коэффициент полезного действия, что реализуемая энергия ядерного распада может пре- высить энергию обычной химической реакции только в 100 раз, а не в миллион, как это возможно теорети- чески и показано на рис. 9.1. По результатам исследований, представленным на ри- сунке, можно сделать несколько общих выводов относи- тельно возможностей развития ракетно-космической тех- ники: 1. Даже при 100%-ном использовании всей энергии, выделяющейся при самом мощном из известных процессов — реакции ядерного синтеза, скорость ракеты при реальном коэффициенте масс не может превысить 1/3 скорости света. 2. Ракеты разумного размера, вероятно, смогут выйти за пределы Солнечной системы, когда будут созданы до- статочно эффективные средства преобразования ядерной энергии. Однако расстояние до небесных тел за пределами нашей планетной системы настолько велико, что вряд ли мыслимо создать ракету с отношением веса топлива к пол- ному весу, необходимым для полета к ближайшей звезде с возвращением в пределах срока жизни человека. 3. Энергия химических реакций позволит, вероятно, совершать полеты к планетам Солнечной системы, но не за ее пределы. Для нас очень важно то, что на рис. 9.1 показана воз- можность установления связи между технической харак- теристикой (в данном случае скоростью выключения дви- гателей) и двумя другими параметрами, которые можно назвать параметрами уровня развития техники. Это соот- ношение веса топлива к полному весу ракеты и отношение энергии топлива к энергии аннигиляции. Для любого пе- риода времени в прошлом, настоящем или в будущем до- стигнутый уровень развития техники можно охарактери- зовать определенной величиной таких параметров. Таким способом можно оценить реальные величины энергии топ- лива и отношения веса конструкции ракеты к весу топлива (веса топлива к полному весу ракеты), достижимые в бу- дущем. Как видно из рис. 9.1, технический параметр можно очень удачно представить в виде плоской функции этих двух параметров уровня развития техники. Это не означает, 269
бДнакб, что можно столь же просто построить кривую До- стижимой скорости выключения двигателей в функции календарного времени или долларовой стоимости разра- ботки соответствующих технических средств. Оценки за- трат времени и средств на исследования и разработки новой техники должны быть основаны на детальных иссле- дованиях современного состояния в таких ключевых об- ластях, как жаропрочные материалы, технология произ- водства ракетных топлив, а также на исследованиях оценок средств производства и рабочей силы, необходимых для проведения исследований, конструкторских работ и пр. Как показано в гл. 12, такие оценки чрезвычайно трудны и могут вызвать большие ошибки. 9.3. Параметры уровня развития техники В левом нижнем углу рис. 9.1 нанесена дополнительная шкала, обозначенная «удельный импульс». Удельный им- пульс топлива, измеряемый в секундах, представляет число секунд, на протяжении которых 1 кг топлива может соз- дать 1 кг тяги. Из рисунка видно, что между энергией топ- лива и его удельным импульсом существует однозначное соотношение, позволяющее достаточно просто охаракте- ризовать современный уровень развития ракетной техники. Ограничим наш интерес результатами, которые можно получить с помощью современных химических ракетных топлив, и исследуем более подробно нижнюю левую часть рис. 9.1. Для этого рассмотрим рис. 9.2, где интересу- ющая нас техническая характеристика (скорость вы- ключения двигателей) ракеты представлена в линейном масштабе на горизонтальной шкале. На вертикальной шкале этого рисунка дано в логариф- мическом масштабе отношение полного веса ракеты к ее полезной нагрузке. Рассмотрим сначала сплошную кривую слева, построенную для класса одноступенчатых ракет, спроектированных при равном уровне развития техники (удельный импульс топлива 240 сек). Такая величина удель- ного импульса свойственна современным ракетам, исполь- зующим углеводородное горючее и жидкий кислород в качестве окислителя. Эта кривая отражает диапазон компромиссных решений, возможных при данном уровне развития техники. По ней видно, что для повышения 270
скорости выключения двигателей необходимо увеличивать размеры ракеты при данной полезной нагрузке и, наоборот, при постоянном начальном весе ракеты для увеличения скорости прекращения работы двигателей приходится уменьшать вес полезной нагрузки. Следует отметить, что максимальная величина скоро- сти выключения двигателей ракеты не может превысить 5,4 км/сек, т. е. предела, отмеченного вертикальной пунк- тирной линией. Эта величина характеризует скорость, О 5 70 75 20 25 30 35 40 .45 Скорость б момент Выключ. двигателей (тысяч фут/сек} Рис. 9.2. Характеристики ракет. которую не может превзойти любая одноступенчатая ра- кета при современном уровне развития техники (при удель- ном импульсе 240 сек), как ни велики были бы размеры ракеты и как бы не был мал вес полезной нагрузки. Прав- да, это ограничение скорости также зависит от значения другого параметра развития техники — отношения веса топлива к весу двигательной установки (вес двигателя, топливных баков и топлива). Для простоты это отношение принято равным 0,9 для случаев, показанных на рис. 9.2. Вторая кривая на этом рисунке характеризует влияние на характеристики ракеты увеличения удельного импульса с 240 до 300 сек. Этот уровень развития техники производ- ства топлив соответствует высококалорийным жидким топ- ливам типа гидразин —горючее и фтор — окислитель. Кри- вые для топлива с удельным импульсом 300 и 240 сек имеют 271
одинаковый характер. Однако переход на следующий уро- вень развития техники позволяет либо повысить предел скорости, либо уменьшить полный вес ракеты при постоян- ных полезной нагрузке и скорости выключения двигателей. Интересно заметить также, что за счет совершенствования конструкции ракеты можно добиться такого же и даже большего улучшения ее характеристик, как и за счет ус- пехов в развитии техники производства топлив. Эта воз- можность, также показанная на рис. 9.2, выражается в широко известной концепции многоступенчатых ракет. Эта концепция основана на признании того простейшего факта, что отбрасывание отработавшего оборудования, пу- стых топливных баков или ракетных двигателей позволяет уменьшить до минимума вес ракеты к моменту прекращения работы двигателей. Штрих-пунктирная кривая на рис. 9.2 отражает преимущества перехода от одноступенчатых ракет к двухступенчатым. Следует заметить, что преимущества перехода к двухступенчатым ракетам увеличиваются по мере приближения скорости полета одноступенчатой ра- кеты к предельной. Предел скорости выключения двига- телей двухступенчатой ракеты в нашем случае составляет 12,6 км/сек,. Как показано на рис. 9.1, такой скорости до- статочно для преодоления силы земного тяготения. Число ступеней можно увеличивать дальше, однако это ведет к чрезмерному усложнению конструкции ракеты. Нижняя кривая на рис. 9.2, соответствующая многоступенчатым ра- кетам, указывает на предельные характеристики, возмож- ные при увеличении числа ступеней ракеты и уровне раз- вития техники, характеризуемом удельным импульсом топ- лива, равным 300 сек. Интересно отметить еще одну особенность рис. 9.2. На оси ординат дано отношение полного веса ракеты к ее по- лезной нагрузке. Это позволяет использовать приведенную серию кривых для определения полного веса ракеты, спо- собной нести данный полезный вес. Прямая пропорциональ- ность между полным весом ракеты и весом полезной на- грузки характерна для многих видов транспортных систем. Величина коэффициента пропорциональности (масштабно- го коэффициента) зависит от значений данной характери- стики и уровня развития техники. В нашем примере это будет скорость выключения двигателей и величина удель- ного импульса. Этот же принцип справедлив для самолетов, автомашин, грузовых поездов, подводных лодок и надвод- 872
них кораблей. Для этих транспортных систем кривые от- ношения полного веса к полезной нагрузке представляют собой линии, близкие к прямым, наклон которых зависит от рассматриваемой характеристики и уровня развития техники. Таким образом, понятие «линейный масштаб» часто используют для обозначения прямо пропорциональ- ного соотношения между двумя величинами. Общая полез- ность концепции масштабности, а также другие масштабные законы и их применение рассмотрены ниже. 9.4. Законы масштабности Законы масштабности, так же как и закон прямой про- порциональности, показанные на рис. 9.2, используются в проектировании и анализе систем по трем причинам: 1) они упрощают понимание главных связей как в ма- териальных системах, так и в анализе сложных ситуаций, где исследователь должен учитывать много переменных. Там, где анализом установлено, что результаты исследова- ния зависят от малого числа переменных, связь между ними обычно можно выразить в виде относительно простых масштабных законов; 2) там, где действуют масштабные законы, расчеты мож- но резко упростить и удешевить, так как расчета, выпол- ненного однажды (рис. 9.2), может быть достаточно, чтобы охарактеризовать бесконечно большое количество ситуаций; 3) масштабные законы позволяют также применить ин- формацию и опыт, накопленные в исследовании одной проб- лемы, для решения другой. На этом основана возможность использования аэродинамических труб для испытания са- молетов на моделях или испытания ядерного оружия при уменьшенной мощности заряда, что дает очевидные эконо- мические преимущества. Покажем теперь на примере анализа проблемы связи между двумя космическими кораблями (рис. 9.3, а) неко- торые простые следствия действия нелинейных масштаб- ных законов. Предположим, что передатчик космического корабля имеет мощность Pt и круговую диаграмму излуче- ния. Энергия передатчика распространяется в космическом пространстве во фронте сферической волны и часть ее до- стигает приемника другого корабля, находящегося на рас- стоянии г. 18-884 273
Если антенна приемного устройства космического кораб- ля имеет эффективную площадь Л1( то доля энергии принимаемого сигнала точно пропорциональна доле из- лучаемой мощности, содержащейся в сферическом фронте волны, падающей на антенну приемного устройства: (1) Такое уравнение эквивалентно Pt ~ Pir2, и если не- обходимо поддерживать величину напряженности прини- маемого сигнала равной Plt то мощность передатчика долж- на изменяться пропорционально Pi и квадрату расстояния Рис. 9.3. Масштабные законы связи: а _ односторонняя связь; б — двухсторонняя связь (РЛС). между кораблями. Здесь мы встречаемся одновременно с линейным и квадратичным масштабными законами, по- скольку требуемая мощность передатчика изменяется ли- нейно по отношению к мощности принимаемого сигнала и одновременно обратно пропорциональна квадрату рас- стояния между приемником и передатчиком. Заметим, что здесь нет ограничения по расстоянию, на которое может быть передан сигнал в вакууме, ибо в принципе увеличение расстояния всегда можно компенсировать увеличением мощности передатчика. Например, если мы будем срав- нивать мощность, необходимую для передачи сообщения с Земли на искусственный спутник, высота орбиты которого составляет 300 км, с мощностью, необходимой для пере- дачи сигнала на лунный аппарат, летящий на расстоянии
280 тыс. км от Земли, то обнаружим, что требуемая мощ- ность увеличится в миллион раз, поскольку дальность сврзи увеличилась в тысячу раз. Обратимся теперь к проблеме радиолокационной стан- ции (РЛС), которую можно рассматривать как частный случай решения общей задачи о двухсторонней связи (рис. 9.3, б). Для РЛС другой космический корабль или любая радиолокационная цель представляет собой поверх- ность, отражающую сигналы передатчика. Эта поверхность в общем случае не является плоским зеркалом и не отра- жает энергию точно по тому направлению, откуда она по- ступила. Она действует, скорее, как ретранслятор, пере- излучающий полученную им энергию во всех направлениях. Если доля мощности, переизлучаемой радиолокационной целью с площадью At составляет а, то мощность сигнала в приемной антенне РЛС с эффективной площадью А2 будет представлена уравнением, аналогичным уравнению (1): <2> Ao где 2п^- есть не что иное, как отношение площади ан- тенны РЛС к площади поверхности полусферы, в которой, по условию задачи, распространяется отраженный сигнал. Заменяя в уравнении (2) его значением из уравнения (1), получим значение мощности принимаемого РЛС сигнала как Р^Р^- <3> Уравнение (3) представляет собой одну из форм хорошо известного уравнения радиолокатора, обусловливающего, что при заданных мощности передатчика, эффективной отражающей площади цели и площади приемной антенны мощность принимаемого сигнала обратно пропорциональна четвертой степени расстояния между целью и передатчи- ком РЛС. Если же необходимо, чтобы мощность отраженного сигнала составляла определенную величину Р2, то мощ- ность передатчика должна изменяться прямо пропорциональ- но четвертой степени расстояния до цели г. Переходя в рас- смотренном примере от односторонней связи к двухсторон- ней, получим, что мощность, необходимая для радиолока- ционного наблюдения лунного аппарата, будет в 1012, или тысячу миллиардов, раз большей, чем для наблюдения 18* 275
искусственного спутника Земли с такой же эффективной площадью на орбите высотой 380 км. В этом нет ничего удивительного, и отсюда следует необходимость установки на космических аппаратах аккумуляторных батарей или дру- гих источников энергии для питания радиомаяка в системе слежения за полетом. Тогда вступает в действие квадра- тичный масштабный закон, свойственный односторонней радиосвязи, и проблема слежения значительно упрощается. Другая область техники, где широко используют мас- штабные законы,— испытания обычных или ядерных бое- припасов. Здесь энергия от точки взрыва также распрост- раняется в виде сферической ударной волны. Тогда в центре сферы на рис. 9.3, а можно представить вместо передатчи- ка взрывающийся заряд. Рассматривая ударный эффект сферической взрывной волны, можно видеть, что мощность заряда, необходимого для создания заданной величины избыточного давления, будет пропорциональна объему воз- духа в сфере, поверхность которой проходит через интере- сующую нас точку. Отсюда следует, что требуемая мощ- ность заряда пропорциональна кубу радиуса сферы. И на- оборот, радиус поражения (радиус сферы, в пределах которой будет создано избыточное давление, достаточное для разрушения данного типа конструкции) будет прямо про- порционален корню кубическому из мощности заряда. Такому же масштабному закону подчиняется и ряд других характеристик ядерного взрыва в атмосфере: время прибытия ударной волны, длительность ее импульса поло- жительного давления, полная величина импульса, дей- ствие ударной волны на конструкцию и пр. Кубический закон можно также применить к изучению последствий наземного ядерного взрыва. Так, диаметр кратера, создан- ного при взрыве, будет пропорционален корню кубиче- скому от мощности заряда. Однако этот закон справедлив не для всех характеристик ядерного взрыва. Глубина кра- тера при наземном взрыве будет точнее выражена законом корня четвертой степени от мощности заряда. В то же время максимальная тепловая энергия и не- которые другие термические характеристики ядерного взры- ва можно представить с помощью квадратичного масштаб- ного закона от мощности заряда. Масштабные законы подобного типа могут быть особенно полезны для испытаний ядерного оружия, где они позво- ляют существенно сократить число испытательных взрывов, 276
организация которых чрезвычайно сложна и дорога. Масштабные законы позволяют по данным, полученным при испытаниях оружия одной мощности, определить ре- зультаты воздействия ядерного взрыва другой мощности. Масштабные законы можно также использовать для оцен- ки эффекта взрыва на высотах, отличных от высоты, на которой были проведены испытания. Масштабные законы позволяют существенно сократить затраты на экспери- менты и расчеты в тех областях техники, где их можно использовать. Однако существуют пределы применимости масштабных законов. Некоторые из них рассмотрены ниже. 9.5. Оптимум и ограничения Для иллюстрации некоторых ограничений применимо- сти масштабных законов, а также для показа некоторых 72 10 3 6 9 г Полезный груз (фунтов) 25,000 50,000 ' Диапазон даль- ности полета - •6500 км четыре турбореак- тивных двигателя оч,5т тяги каждый_ Чб,7т тяги каждый О 100 200 300 ЧОО 500 Расчетная крейсерская скорость в узлах Рис. 9.4. Оптимумы и дискретные ограничения. особенностей субоптимизации, с которыми часто встречают- ся при выборе оптимальной конструкции, рассмотрим при- мер выбора технических характеристик дозвукового тур- бореактивного транспортного самолета. Важные для нас результаты анализа показаны на рис. 9.4. Рассмотрим сначала данные, представленные сплошными кривыми. Каж- дая точка веохней кривой соответствует одному из вариан- 277
тов самолета, рассчитанного на доставку 11,5 т груза нй расстояние 6500 км при расчетной крейсерской скорости, показанной на горизонтальной шкале. На кривой, распо- ложенной ниже, представлена серия вариантов аналогич- ного, но несколько большего по размерам самолета, спо- собного доставить 23 т груза на то же расстояние. По вертикальной шкале отложен так называемый «ин- декс стоимости» доставки, представляющий собой стои- мость (в центах) перевозки 1 т груза на 1 морскую милю, что служит мерой прямых эксплуатационных расходов этих самолетов. Общая форма этих кривых, позволяющая определить минимальную крейсерскую скорость полета, при которой стоимость будет минимальной, образована под воздействием двух противоположных факторов. Пер- вый — увеличение крейсерской скорости позволяет умень- шить долю слагающих стоимости, зависящих от времени полета,— оплата экипажа и амортизационные расходы. Второй — увеличение крейсерской скорости сверх опре- деленного уровня влечет за собой увеличение стоимости самолета за счет ухудшения его аэродинамических и кон- струкционных качеств. То обстоятельство, что самолеты с расчетной полезной нагрузкой 11,5 и 23 т имеют различные кривые индекса стоимости, свидетельствует о невозможности использования линейного масштабного закона для транспортных систем. Поскольку индекс стоимости складывается из отношения стоимости доставки тонны полезного груза к морской миле, можно было бы ожидать, что он от грузоподъемности не зависит и будет одинаков для обоих самолетов. Однако это не так, и причины ясны из табл. 9.1. ТАБЛИЦА 9.1 Характеристики самолетов с расчетной крейсерской скоростью 650 км/час Расчетный полезный груз, т Полный вес, т Отношение пол- ного веса к рас- четному полез- ному грузу Индекс стоимости (цент/тонна на морскую милю) 11,5 66,5 6 7,1 23 112 5 5,4 45 225 5 5,1 278
В таблице показаны характеристики самолетов с рас- четным полезным грузом 11,5, 23 и 45 т. Из третьей графы видно, что отношение полного веса самолета к расчетному грузу составляет от 6 : 1 для меньшего самолета и 5 : 1 для двух других. Причина заключается в том, что все самолеты независимо от их размеров имеют ряд общих элементов — кабину экипажа, отсек радиооборудования и прочие, вес и объем которых составляют большую долю общего веса и объема легких самолетов, чем тяжелых. Однако это явление в нашем случае перестает сказываться на само- летах с весом, большим 11,5 т и здесь вступает в силу закон линейной зависимости между полным весом и рас- четным полезным грузом самолета. Как видно из последней графы таблицы, это явление аналогично сказывается также на стоимости перевозок (индекс стоимости) для этих само- летов. Причины этого одинаковы: дело в том, что постоян- ная слагающая стоимости — денежное содержание и до- полнительные выплаты экипажу, первоначальная стоимость и некоторая часть стоимости технического обслуживания для малых самолетов — составляют большую долю полной стоимости, чем для самолетов большей грузоподъемности. Уменьшение относительной стоимости перевозок при увеличении расчетного полезного груза транспортного са- молета встречается часто также в анализе других транспорт- ных систем при их субоптимизации. Однако следует учи- тывать также и то, что для некоторых объемов грузопотоков или видов груза уменьшение численности самолетов за счет увеличения их грузоподъемности может вызвать труд- ности в разработке расписания рейсов или удорожание перевозок, если тяжелые самолеты будут систематически возить груз меньше расчетного. Стоимостные характеристи- ки самолетов, приведенные на рис. 9.4, этого обстоятель- ства не учитывают, ибо они построены из предположения, что самолеты несут расчетный полезный груз. Причины, позволяющие создавать самолеты с минималь- ной стоимостью, были указаны выше. Следует также упо- мянуть, что кривая стоимости имеет относительно «плоский» характер в том смысле, что при изменении расчетной крей- серской скорости самолетов от 550 до 725 км/час индекс стоимости изменяется в пределах 10% от минимального значения. Таким образом, если исходить только из соображений, положенных в основу построения графиков, показанных 279
на рис. 9.4, то можно заключить, что изменение крейсерской скорости самолета в пределах 1/3 от теоретически опти- мальной сказывается на изменении индекса стоимости так слабо, что величину скорости при проектировании следует выбирать, по-видимому, не из рассмотренных выше сооб- ражений, а из других. Тогда другие факторы могут ска- заться на индексе стоимости в большей степени, чем рас- смотренные вариации крейсерской скорости. Плоский характер таких кривых в зоне минимума не является исключением. Опыт корпорации РЭНД дает осно- вания полагать, что такой вид изменения кривых при выборе оптимальных вариантов по техническим или эко- номическим параметрам имеет общий характер. Таким об- разом, появление крутых экстремумов в анализе на опти- мальность должно вызывать подозрение у исследователя. Появление крутого оптимума свидетельствует обычно о том, что на некотором этапе анализа были введены, часто не умышленно, искусственные ограничения, что не дало воз- можности правильно выбрать оптимальный вариант не- которых существенных элементов конструкции системы или методов ее эксплуатации. Иногда такие искусственные ограничения вводят сознательно, так как они являются неотъемлемой частью явления, которое исследователь стре- мится выразить в приближенном виде. Возможность ис- пользования подобных ограничений показана на рис. 9.4 пунктирными линиями. Каждая точка сплошных кривых характеризует ва- риант самолета, отличающегося расчетными величинами крейсерской скорости и полного веса. Это предполагает, что мощность его двигателей или их число также изменяет- ся. Пунктирные кривые отражают варианты самолетов, которые могут иметь либо тот, либо другой тип силовой установки. Эти кривые построены в предположении, что тяга двигателей остается постоянной и соответственно с уве- личением скорости полета должны уменьшаться полный вес и расчетный полезный груз. Кривизна пунктирных кривых значительно больше, чем сплошных, так как же- стко оговорено, что двигатели должны сохранять постоян- ную тягу при увеличении скорости полета. Рассмотрим воз- можные последствия такого ограничения. Возьмем крайний случай и предположим, что по тех- ническим условиям необходимо разработать проект че- тырехмоторного самолета для доставки 11,5 т груза на 380
расстояние 6500 км. Предположим также, что имеется только один тип двигателя, номинальной тягой 6,5 т, и других двигателей не существует. При столь неблаго- приятных обстоятельствах у конструктора не остается другой возможности, как создать самолет, охарактери- зованный треугольником на верхней кривой. Такой само- лет будет обладать высоким индексом стоимости — 11 цен- тов на тонно-милю, так как наличие мощного двигателя у относительно легкого самолета обусловливает величину расчетной скорости, значительно большей необходимой для экономной эксплуатации. Если, однако, требования к по- лезной нагрузке самолета выразить более расширенно, указав, например, что расчетный полезный груз должен быть в пределах от 9 до 21 т, то конструктор сможет за счет уменьшения крейсерской скорости примерно на 20% создать самолет, характеризуемый на нижней кривой тре- угольником, для которого индёкс стоимости примерно в два раза меньше, чем в первом случае. Из этого примера можно сделать вывод, что всегда, если возможно, технические требования следует задавать в виде, позволяющем кон- структору изыскивать среди многих вариантов наилучший. Это особенно необходимо в тех часто встречающихся на практике условиях, когда неизбежные ограничения (на- пример, отсутствие силовых установок желаемого типа) резко сокращают число возможных компромиссов. 9.6. Фактор надежности Ранее мы определили понятие «техническая характе- ристика» как величину, выражающую возможности не- коего технического средства. Вероятно, точнее было бы эту мысль выразить как возможности технического сред- ства, если все его элементы будут действовать должным образом. Если один или более элементов самолета или ракеты, например, действуют неправильно или полностью выходят из строя, то характеристики системы в целом могут быть существенно хуже расчетных. Возможны даже катастрофические последствия. Анализ надежности за- нимается главным образом двумя сторонами этой пробле- мы: 1) стремится оценить вероятность появления подоб- ных отказов и 2) оказать помощь в выборе конструкции и методов эксплуатации оборудования, позволяющих умень- 281
шить вероятность отказа В работе системы в целом или ее элементов или уменьшить хотя бы степень опасности последствий подобных отказов. Рассмотрим некоторые про- блемы и принципы анализа надежности на примере анали- за опасности режимов вертикального взлета и перехода к горизонтальному полету многомоторного самолета с вер- тикальным взлетом. Переход на гори зон тальный полет завершен Траектория взлета^ Возможна горизонтальная посадка - - Экипаж 1 катапультировался, самолет потерпел аварию —^Самолет поврежден или разрушен. Эки- па ж пострадал вправляемая аварийная посадка; самолет поврежден ’ '/''срыв задания, ' -'''повреждений нет Уровень аэродрома Рис. 9.5. Последствия выхода из строя двигателей вертикально взлетающего самолета. На рис. 9.5 представлена схема рассматриваемой ситуа- ции. Самолет совершает вертикальный взлет под воздей- ствием силы тяги нескольких реактивных двигателей (чис- ло их не оговорено). Затем, когда самолет достигнет высоты, необходимой по условиям безопасности полета и по тре- бованиям к уровню шума двигателей, вектор тяги на- клоняется вперед и самолет плавно переходит к горизон- тальному полету. Рассмотрим возможные последствия вы- хода из строя одного из двигателей самолета при различ- ных высотах полета. Если двигатель отказывает до взлета, во время рулежки, то все оставшиеся двигатели можно выключить без какой-либо опасности для самолета или его экипажа. Если это военный самолет и вылет связан 282
с выполнением боевой задачи, то такое событие, естествен- но, будет крайне нежелательно. Если отказ двигателя произойдет после подъема само- лета на несколько метров над поверхностью аэродрома, то последует удар о землю с большей или меньшей силой, однако амортизаторы посадочного устройства позволят пре- дупредить повреждение самолета, а экипаж не пострадает. Если двигатель прекратит работу на несколько большей высоте, то летчик может совершить управляемую аварий- ную посадку, тогда самолет, возможно, будет более или менее серьезно поврежден, однако экипаж и здесь не по- страдает. В этом случае не только будет сорвано решение задачи полета, но и сам самолет может выйти из строя на продолжительное время. Если двигатель откажет на еще большей высоте, то даже при управляемой посадке может пострадать экипаж, а самолет будет разрушен. При отказе двигателя на еще большей высоте, приблизительно на высоте порядка 60 м, экипаж самолета катапультируется и безопасно опустит- ся на парашютах, а самолет разрушится. Если двигатель выйдет из строя уже после перехода к горизонтальному полету, то вполне возможно, что удастся совершить обыч- ную горизонтальную посадку, и, хотя задание будет сор- вано, самолет и экипаж, вероятно, не пострадают. Наконец, можно считать, что в подавляющем большинстве случаев двигатели будут работать исправно и самолет сможет завершить переход к горизонтальному полету и выполнить свою задачу как положено. Вероятность каждого последствия аварии зависит, есте- ственно, от ряда факторов: степени надежности каждого из двигателей, т. е. вероятности его отказа на взлете, числа двигателей самолета, характера траектории взлета и пере- хода к горизонтальному полету и пр. На рис. 9.6 приве- дены в качестве примера некоторые результаты вычисления этих величин. На горизонтальной оси показано количество двигателей самолета, а на вертикальной оси в логарифмиче- ском масштабе — вероятность каждого из рассмотренных событий. Все кривые построены в предположении, что вероятность выхода из строя любого двигателя в любой момент времени в процессе взлета и перехода к горизон- тальному полету составляет 1% (Р = 0,01). Ординаты кривых, приведенных на рис. 9.6, подчиняются линей- но-масштабному закону. Это означает, что величины шкалы 283
ординат представляют собой фактически отношение вероят- ностей наступления одного из событий (прекращение по- лета, срыв задания, разрушение самолета и пр.) к вероят- ности отказа любого из двигателей. Как показывает верхняя кривая, вероятность срыва задания с увеличением числа двигателей увеличивается, так как чем больше двигателей у самолета, тем большая Рис. 9.6. Вероятность последствий выхода из строя двигателей вертикально взлетающего самолета. вероятность отказа одного из них. Очевидно, что наиболь- шую надежность выполнения задания сможет обеспечить одномоторный самолет. Вероятность повреждения самолета при отказе двига- телей в процессе взлета и перехода к горизонтальному по- лету также зависит от их числа. Однако при любом числе двигателей вероятность повреждения самолета всегда будет несколько меньше вероятности срыва задания, поскольку отказ двигателя может произойти или на земле, или в самом начале взлета. С увеличением числа двигателей, например до 12 и более, выход из строя одного двигателя не имеет серьезных последствий, так как тогда суммарная тяга двигателей уменьшается незначительно и самолет сможет приземлиться с малой посадочной скоростью. Однако даже 284
при большом числе двигателей вероятность повреждения самолета уменьшается не до нуля, а только до некоторого уровня, поскольку существует вероятность одновременного отказа двух двигателей и последующей аварии самолета. Как видно по характеру конечного участка средней кривой, вероятность аварии в случае отказа двух двигателей будет также увеличиваться, хотя и медленно, с увеличением об- щего числа двигателей самолета. Самая нижняя кривая рис. 9.6 демонстрирует вероят- ность того, что экипаж может пострадать при аварии са- молета. Однако эта вероятность всегда будет меньше, чем вероятность повреждения самолета, ибо остается возмож- ность посадки самолета без аварии, или катапультирования при отказе двигателя на высоте полета выше критической. Цель рис. 9.6 заключается не в том, чтобы сообщить читателю некоторую количественную информацию, а что- бы указать ему на два. важных обстоятельства. Первое за- ключается в следующем: количественная мера надежности сама по себе почти не имеет смысла, так как расчетная величина надежности технических средств сильно зави- сит от критерия, принятого для оценки надежности. Так, в рассмотренном нами примере вероятность срыва задания самолета с 12 двигателями примерно в тысячу раз больше, чем вероятность того, что экипаж пострадает при аварии. Естественно, вопрос о выборе критерия надежности нельзя решить только на основе расчетов, подобных приведен- ным выше. Выбор одного приемлемого критерия надежности из числа рассмотренных либо другого должен основываться на широком анализе задач, решаемых данным вертикаль- но-взлетающим самолетом в составе военной или граж- данской транспортной системы. Второе обстоятельство заключается в том, что надеж- ность не обязательно будет гладкой или монотонной функ- цией числа элементов системы, вроде двигателей самолета в нашем примере. Так, если требуется свести к минимуму вероятность ранения экипажа, а создание самолета с 12 или более двигателями нежелательно из-за трудностей его обслуживания, то по соображениям надежности будет це- лесообразнее избрать одномоторный самолет (если имеется двигатель нужной мощности), а не самолет, имеющий не- которое промежуточное число двигателей, например 6. К сожалению, кривые на рис. 9.6 построены на основа- нии совершенно нереальных предположений, сделанных 285
для упрощения. Так было принято, что все двигатели не- зависимо от их мощности имеют равную вероятность от- каза — 0,01 %. Однако в действительности двигатели разной мощности, выпускаемые разными фирмами, имеют раз- личную компоновку деталей, детали работают в разных условиях и т. д. Их вероятность выхода из строя в опре- деленный промежуток времени также различна. Последст- вия подобного различия в надежности двигателей пока- заны в табл. 9.2. ТАБЛИЦА 9.2 Число двигателей Вероятность отказа двига- теля Pi Вероятность того, что экипаж может постра- дать Р% (из рис. 9.6) Результирующая вероятность того, что экипаж пострадает 10 0,01 0,6 0,6x0,01=0,0060 6 0,001 1,1 1,1 X 0,001 =0,0011 Данные первой строки таблицы соответствуют самолету с десятью двигателями, каждый из которых может отка- зать с вероятностью, равной 0,01, которая была положена в основу расчета кривых рис. 9.6. Как показано на ниж- ней кривой рисунка, вероятность выхода из строя эки- пажа в этом случае составляла 0,006. Во втором случае мы рассматриваем самолет с шестью двигателями большей мощности и надежности, вероятность выхода из строя которых составляет только 0,001. В результате вероят- ность того, что экипаж пострадает при аварии, будет 0,0011, т. е. в 5 раз меньше, чем в первом случае. 9.7. Выводы Задача главы заключается в том, чтобы указать на не- которые технические факторы, которые имеют большое значение в анализе, связанном с подготовкой военных ре- шений. Это выполнено с помощью нескольких примеров, взятых из различных областей техники. Хотя эти примеры интересны сами по себе, их главное назначение заклю- чается в иллюстрации следующих основных положений: 1. Технические характеристики (скорость или высота полета) служат только мерой физических возможностей технических средств, а не мерой их военной или экономи- ческой ценности. 286
2. Исходя из определённых представлений о совре- менном уровне развития техники (например, из возможной величины удельного импульса ракетного топлива), мож- но оценить основные технические характеристики перспек- тивных технических средств (например, ракет-носителей), но не сроки и стоимость их разработки. 3. Отдельные конструктивные решения, например ис- пользование многоступенчатых ракет вместо одноступен- чатых, позволяют серьезно увеличить возможности совре- менных технических средств. 4. Масштабные законы чрезвычайно полезны для по- нимания основных физических связей в системе и для со- кращения объема вычислений и экспериментов при ана- лизе. Однако следует учитывать свойственные им ограни- чения, особенно при анализе экономических факторов. 5. Кривые физических или экономических параметров в зоне оптимальности обычно имеют плоский характер, если они не связаны с искусственными ограничениями. 6. Если реальные условия ограничивают возможный диапазон выбора вариантов технических средств, то тех- нические условия следует задавать в возможно более гибкой форме, чтобы конструктор имел возможность выбрать наи- лучший для заказчика компромиссный вариант. 7. Критерии (или критерий), по которым измеряется надежность, должны быть четко оговорены. 10 ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ О ПОВЕДЕНИИ ПРОТИВНИКА Т. С. Шеллинг 10.1. Введение В любом анализе, который приводит к выбору кон- кретной стратегии или системы оружия из нескольких альтернатив, обычно исходят из некоторого предполо- 287
жения о поведении противника. Если четкая формулировка этого предположения не дается, оно приводится в какой-то части анализа. Система оружия или стратегия, которая нам кажется лучшей, обычно находится в зависимости от того, какая система оружия или стратегия предпола- гается у противника. Может показаться, что мы всегда для большей надеж- ности предполагаем, что противник для нас будет делать только самое худшее. Но самое худшее, что он может сде- лать нам, не обязательно самое лучшее, что он может сде- лать для себя. Например, идея устрашения основывается на возможности сделать самое худшее для нас (нанесении нам внезапного удара), которая равносильна весьма не- приятным последствиям для противника (нанесению ответ- ного удара). Поэтому предполагать, что он просто пред- примет самое худшее, это значит предполагать неизбеж- ность войны до конца. Но даже в случаях, когда наши интересы и интересы противника строго противоположны, мы все же не в со- стоянии точно определить поведение противника путем простого предположения, что он сделает самое худшее. Причина этого в том, что он находится в почти таком же положении, в котором находимся мы. В то время как наш лучший выбор зависит от того, что собирается сделать он, его лучший выбор зависит от того, что собираемся сделать мы. Когда мы проектируем нашу систему доставки бомб, мы хотим знать, какую ПВО собирается иметь противник. Когда он проектирует свою ПВО, он хочет знать, какую систему доставки бомб собираемся иметь мы. В то время как мы пытаемся использовать слабость системы против- ника, он пытается использовать слабость нашей системы- Единственное верное предположение, которое мы можем сделать, заключается в том, что противник будет приспо- сабливаться. В меру своих способностей он будет при- спосабливать свою систему к тому, что он знает или может предсказать в отношении нашей системы. Это значит, что нам приходится проводить исследова- ния систем за противника и за себя. Чтобы предвидеть его стратегию и выбор оружия, мы должны взглянуть на эту проблему с его точки зрения. И хотя, естественно, имеются различия в деталях в отношении нашего изучения его проблемы и своей собственной, логика исследования систем требует от нас игры с обеих сторон. 288
Мы можем отнести эту проблему к более широкой области планирования в условиях неопределенностей. Почти при любом анализе альтернативных систем оружия мы встре- чаемся с неопределенностью. Одним из многих источников неопределенности является сам противник. Мы не знаем столько, сколько нам хотелось бы знать о том, как он дей- ствовал бы в войне, как хороша его техника, как быстро осуществляются его исследования и разработки, как спло- чены его союзники и т. д. Среди этих неопределенностей, касающихся противника, имеется несколько таких, кото- рые особенно интересны, так как они связаны с решения- ми, которые он собирается принять. Они связаны с тем, что он знает или о чем догадывается в отношении того, что мы можем сделать, и в отношении решений, которые мы собираемся принять. Говоря другими словами, имеются определенные решения, принимаемые нами и противником, в которых мы пытаемся угадать действия друг друга и из- бежать того, чтобы наши действия были угаданы, и делаем попытку приспособиться к решениям и выбору, уже сде- ланными каждым из нас, и предвидеть выбор или решения, к которым каждый из нас должен прийти. Именно этот конкретный вид неопределенности рассматривается в дан- ной главе. Я хотел бы предупредить читателя заблаговременно о том, что, когда мы пытаемся подойти вплотную к этому конкретному виду неопределенности, мы должны иметь дело с чем-то неуловимым. Мы имеем дело, скорее, с ожи- даниями противника, чем с его возможностями. Даже более того, мы имеем дело не просто с ожиданием противника о будущих событиях, а с его ожиданиями того, что мы ожидаем от него. Возможно, это не очень удобный вид анализа, которым следует заниматься, но более утешитель- ного выбора здесь сделать нельзя. Если мы примем опти- мистическое предположение о том, что можем угадать действительные намерения противника, или о том, что при любом нашем действии он будет поступать точно так, как мы хотели бы, то в этом случае мы будем основывать всю нашу стратегию на опасном предположении, будто наш противник глуп. Если мы впадем в другую крайность и сделаем осторожное предположение, что при выборе нами любого действия противник всегда будет заблаговре- менно угадывать наши действия, мы не только будем пес- симистами и упустим, вероятно, некоторые возможности, 19—S84 289
но и будем предполагать, что противник знает, какие ре- шения мы собираемся принять до того, как мы их приняли. Любая из этих крайностей настолько неудовлетворительна, что независимо от того, нравится она или нет, нам при- дется изобрести какое-нибудь средство для того, чтобы справиться с тем неуловимым, о чем говорилось выше. 10.2. Пример проблемы выбора системы оружия из нескольких ее вариантов Мне хотелось бы рассмотреть проблему на конкретном примере. Но при этом возникает дилемма. Если взять дей- ствительный пример проблемы, над которой работала РЭНД, то он будет слишком обширный, чтобы его можно было изложить кратко, и слишком сложным, чтобы я мог разъяс- нить свои взгляды. С другой стороны, я мог бы рассматри- вать обозначения А, В и С и X, Y и Z, которые обладают достоинством подлинности в отношении своей гипотетиче- ской природы, но не достаточно ярки, чтобы они запечат- лелись в памяти. Я собираюсь пойти на компромисс, т. е. буду говорить о проблеме выбора системы оружия для бомбардировки противника из трех гипотетических аль- тернатив А, В и С, но для большей наглядности примера дам стратегиям описательные названия. Чтобы сделать этот пример доступным пониманию, я собираюсь пойти на профанацию фактов и наделить эти виды нападения определениями, что, скорее, позволит сделать рассмот- рение исчерпывающе наглядным, чем дать ряд правиль- ных оценок. Стратегия нападения А будет связана с использованием авиации ближнего действия, базируемой вблизи границ противника. Стратегия В основывается на ударе меж- континентальными средствами нападения по ломаному маршруту полета, сводящему к минимуму дальность полета над территорией противника. Стратегия напа- дения С предусматривает нанесение удара межконтинен- тальными средствами нападения по маршруту, позволяю- щему расходовать минимум горючего. Мы будем предпо- лагать, что базируемые за пределами метрополии бом- бардировщики из-за их уязвимости при контрнападении на их базы имеют малую вероятность выдержать более одного удара, в то время как межконтинентальные системы 290
обладают более безопасной системой базирования. Поэто- му для стратегий нападения В и С требуется меньшее количество более дорогостоящих бомбардировщиков, спо- собных к неоднократному нанесению удара. Эти стратегии отличаются друг от друга тем, что при нападении В бом- бардировщик меньше находится над территорией против- ника, а при нападении С он может показать более вы- сокие характеристики благодаря более краткому времени полета и меньшей зависимости от дозаправки в воздухе, а так- же дать некоторую экономию при использовании заправщи- ков, что позволит приобрести несколько большее количество б амба рдир овщи ков. Суммируя сказанное, получаем: нападение А = удару, наносимому с баз за преде- лами метрополии, нападение В = межконтинентальному удару при ми- нимальной дальности проникновения, нападение С = межконтинентальному удару при ми- нимальной дальности полета. Против любой из этих трех систем бомбардировки против- ник мог бы изобрести «лучшую» оборону. Под ней я по- нимаю лучшую оборону против конкретного нападения, для борьбы с которым она предназначается. Мы пред- положим, что варианты стратегий обороны противника отличаются друг от друга двумя основными факторами. Первый фактор — место расположения обороны: против нападения С они будут базировать свои средства перехвата в общем направлении на Соединенные Штаты, в то время как против нападения, совершаемого с баз за пределами метрополии США или осуществляемого по ломаному мар- шруту полета, они будут распределять свои средства пере- хвата более широко. Во-вторых, их вооружение находится в зависимости от того, ожидают они одно большое нападение с недалеко отстоящей и весьма уязвимой системы американских баз или неоднократных ударов, наносимых меньшим количе- ством бомбардировщиков дальнего действия. (Например, необходимость перехвата американских бомбардировщи- ков на пути домой от цели зависит от системы, исполь- зуемой американцами.) Суммируя, получаем: оборона А'—лучшая против нападения А, оборона В' — лучшая против нападения В, оборона С' — лучшая против нападения С. 19* 291
Эту проблему делает интересным то обстоятельство, что оборона противника, являющаяся лучшей против одного конкретного из наших трех нападений, может оказаться не самой лучшей против всех трех наших стратегий. Поэто- му противник, возможно, будет не в состоянии выбрать себе систему оружия для обороны против наших нападе- ний, если не сможет угадать, к какому решению мы придем при выборе одного из трех наших видов нападений. Но точно так же наш выбор из трех имеющихся стратегий нападения зависит от догадки, какую оборону наше нападение должно прорывать. Иначе говоря, я намерен утверждать, что мы не можем позволить себе роскошь «доминирующей» стра- тегии, т. е. стратегии, которая является высшей среди других ее вариантов независимо от того, какую оборону выберет противник. Далее, в моем примере ни одна из трех стратегий также определенно не хуже двух остальных. В отношении любой из трех наших стратегий нападения можно смело утверждать, что каждая из них является луч- шей по сравнению по меньшей мере с одним типом обороны противника. Подход к проблеме выбора. Как нам решить, какую выбрать стратегию? Первое, что следует заметить, это то, что и мы и противник имеем сравнимые проблемы; наши ситуации аналогичны до тех пор, пока каждый из нас не раскроет преждевременно свои намерения. Фактически мы должны угадать, что противник предположит в отношении наших намерений. Иначе говоря, мы должны в этой игре играть за обе стороны, чтобы сформулировать, что разумно сделать нам, если противнику удастся сделать то, что ра- зумно с его точки зрения. В качестве первого шага мы можем разделить наши три возможные стратегии на «лучшую», «среднюю» и «худшую» по отношению к каждой из трех стратегий обороны в от- дельности. Сделав это, можно получить таблицу оценки стратегий нападения (табл. 10.1). По таблице следует сделать три замечания. Во-первых, она составлена на основе того, что мы могли бы назвать «объективными» оценками, т. е. ее данные зависят от нашей оценки исхода ряда конкретных столкновений. Суждения, выраженные в этой таблице, не содержат предположения о выборе стратегии противником. Они просто учитывают все возможные ходы поведения противника и все возмож- ные ходы за нас. Решение вопроса, какая из стратегий, 292
Оценка стратегий нападения ТАБЛИЦА 10.1 Нападение Оборона А' В' С' А Худшая Лучшая Лучшая В Средняя Худшая Средняя С Лучшая Средняя Худшая А или В, лучше при учете всех факторов, зависело бы от того, какие действия мы ожидаем от противника; для реше- ния вопроса, какая из стратегий, А или В, лучше против обороны А', нам необходимо только определить, что слу- чится, если А встретится с А', а В встретится с А', и какая из двух стратегий выглядит для нас лучшей. Во-вторых, нельзя сделать выбор между стратегиями А, В и С, если мы не можем предположить относительную вероятность стратегий А', В’ и С. В-третьих, когда противник рассматривает свою проб- лему выбора, он предположительно проводит те же самые сравнения, но применительно к нашим действиям. Если исход столкновения стратегий А с А' выглядит худшим для нас по сравнению со случаем столкновения стратегий В с А', он должен выглядеть лучшим для противника. Мы могли бы рассматривать эту проблему в одном из двух направлений. Одно направление — это поиски способа получения оценки относительной вероятности А', В' и С. Здесь проблема становится круговой. Выбор, кото- рый будет делать противник, зависит от того выбора, который, по его мнению, собираемся сделать мы. И если этот вопрос остается открытым, то нет возможности делать на его основе вывод о том, что будет предпринимать про- тивник и, следовательно, что должны делать мы. Уточнение оценок. Другое направление заключается в том, чтобы сравнивать имеющиеся альтернативы более детальным образом. Вместо сравнения в каждой колонке (т. е. с каждым видом обороны противника) трех видов нападений сравним все девять возможных исходов столк- новений, чтобы увидеть, какой из них самый лучший, 293
какой менее хорош и так далее до девятого лучшего исхода. Сделаем оценку, т. е. определим результаты нападения А против обороны Л', нападениях против обороны В', напа- дения В против обороны В' и так далее для всех девяти сочетаний стратегий. При этом мы оцениваем такие моменты: сколько уничтожено целей, сколько мы потеряли самолетов, как это отражается на исходе войны и т. п. Для простоты расположим все возможные девять резуль- татов по порядку в зависимости от уничтоженных целей и предположим, что это даст результаты, приведенные в табл. 10.2, где единица соответствует случаю, когда ТАБЛИЦА 10.2 Относительная выгода использования США разных стратегий нападения Нападение Оборона А' В' с А 9 2 1 В 4 7 6 С 3 5 8 уничтожается большинство целей. В таблице фактически суммируется в относительных единицах тщательный под- счет количества уничтоженных целей для каждого из девяти различных случаев. С помощью этой таблицы мы снова имеем основания предполагать, что мнение против- ника об относительной желательности этих результатов противоположно нашему. Если нашей задачей является нанесение максимального ущерба, то его цель — сведе- ние этого ущерба к минимуму. Если мы в первую очередь выберем из девяти случаев один, который приводит к наи- большему количеству уничтоженных целей, то противник выберет этот случай в девятую очередь. Теперь мы можем перефразировать рассматриваемую проб- лему следующим образом. У нас и у противника есть выбор между тремя стратегиями. Имеется девять возможных ре- зультатов. Мы произвели оценку, позволяющую нам уста- новить, в каком порядке предпочтительны для нас эти девять результатов и одновременно в каком порядке они 294
предпочтительны для противника; последний порядок являет- ся обратным нашему. И противник и мы рассматриваем эту таблицу и каждый пытается сделать выбор, который разумен в том смысле, что он совместим с лучшей по- пыткой другого сделать свой собственный разумный выбор. Вот наша шахматная партия. Но прежде чем ломать себе голову, пытаясь ее выиграть, давайте посмотрим, не упро- щается ли она в отдельных случаях. Время и разведывательная информация. Сначала поду- маем о том, кто сделает первый ход. Предположим, что нам пришлось выбирать между стратегиями А, В или С до того, как противник поставил себя перед выбором между этими стратегиями. (Таким случаем может быть наше на- падение, если бы нам на создание средств нападения по- требовалось больше времени, чем противнику для закупок самолетов, строительства авиационных баз и т. д.) Зная, что за противником остается последний ход, как нам следует поступить? Мы, конечно, не сможем выбрать свой «любимый» результат, т. е. лучший случай для нас (в первом верхнем углу таблицы), а именно случай нападения А, направ- ленного против обороны С'. Это был бы блестящий выбор, если бы противник уже связал себя выбором обороны С'. Но он не сделал этого, он выжидает, чтобы увидеть, что мы делаем. И если мы изберем нападение А, он может вос- пользоваться преимуществом второго хода путем высту- пления против нас с обороной А', которая приводит нас к худшему из всех девяти возможных результатов. Если мы изберем нападение В, противник может нас при- вести к седьмому по выгодности результату, избрав оборону В'. Если мы изберем нападение С, он может выбрать обо- рону С', и мы получим восьмой по выгодности результат. Если противник здравомыслящий го именно такой будет его реакция на наш выбор напад шя А, В или С. Таким образом, мы знаем заранее, что получим соответственно девятый, седьмой или восьмой результат в нашем ряду выгодности, если изберем нападение А, В или С. Лучшее, чего мы сможем добиться, это седьмое место, поэтому мы выбираем стратегию нападения В. Мы поступили не очень удачно, но, по крайней мере, сделали разумный выбор перед преимущественным положением противника, заключающем- ся в том, что за ним второй ход. Если бы мы имели преимущество второго хода, т. е. если бы противнику потребовалось больше времени на 295
подготовку вооружения и организацию обороны, то ему пришлось бы делать свой первый ход так же, как только что мы делали свой. Если мы увидим, что противник избирает стратегию А', то мы можем выбрать стратегию С и получить третий по выгодности результат. Если он избирает стратегию В' или С, то мы можем выбрать стратегию А и получить второй или первый по выгодности для нас результат. Зная, что мы можем сделать это, противник вынужден избрать стра- тегию А'. В этом случае у нас дело обстоит значительно лучше, чем когда нам приходилось делать первый ход. (Классическим примером результата этоготипа игры и контр- игры в области игр, связанных с разработкой оружия, явился прогресс в вооружении, броне и скорости «дред- ноутов», достигнутый в период с начала этого века до вто- рой мировой войны.) Следует обратить внимание на то, что здесь играет важ- ную роль разведывательная информация. Если противнику приходится делать ход первому, размещать свои авиацион- ные базы и производить определенные типы перехватчиков в течение такого времени, которое позволяет нам выбрать свою лучшую систему доставки бомб, исходя из выбора, уже сделанного противником, то преимущество второго хода мы получаем только в том случае, если сможем уста- новить, какой выбор сделал противник. Отсутствие раз- ведывательных данных может свести на нет преимущества, связанные с упреждением во времени. Таким образом, время и разведывательная информация являются двумя факторами, влияющими на зависимость поведения противника от нашего поведения. В связи с этими двумя факторами рассматриваемую проблему мож- но разделить на несколько меньших субпроблем. В нашем примере проблемы выбор стратегии А заставляет нас уже теперь брать на себя твердое обязательство в отношении баз, которые мы создаем, и самолетов, которые мы должны выпускать, в то время как при выборе стратегий В или С мы можем оставить открытым до более позднего времени вопрос о том, какая именно будет у нас стратегия: В или С. Когда стратегии В а С отличаются в основном маршрутами нападения и не очень отличаются в отношении расположения баз или типов используемых самолетов, то нам, возможно, удастся заставить противника заниматься угадыванием на- ших намерений вплоть до момента, когда ему необходимо 296
будет делать выбор в том случае, если в момент принятия нами решения, связанного с установлением упреждения во времени, мы сохраним возможность выбора между стра- тегиями В или С вместо выбора стратегии А. Выбор в пользу большей гибкости. Ради обладания дополнительной гибкостью в выборе стратегии, может быть, стоит пойти на некоторые дополнительные издержки. Предположим, что со стратегиями В и С связано неко- торое различие в отношении количества заправщиков к количеству бомбардировщиков или в мишенях-ловушках, которые запускаются при нападении. Со стратегией В свя- зана большая длина ломаного маршрута и большее коли- чество заправщиков. Стратегия С может потребовать боль- шего количества запускаемых с земли электронных лову- шек как компенсацию большего времени прорыва. Бла- годаря преимуществу свободного выбора в последний момент между стратегиями В и С и возможности заста- вить противника угадывать или первому принимать реше- ние, может быть, мудро потратить некоторое дополнитель- ное количество денег (даже за счет средств, ассигнованных на приобретение бомбардировщиков), чтобы иметь как за- правщики, необходимые для нападения В, так и ловушки, необходимые для нападения С, даже если что-то из этого в конечном счете окажется лишним или не будет иметь большого значения при том виде нападения, который в кон- це концов мы изберем. Противник, возможно, также заставит нас угадывать. Может быть, у нас данные разведки в отношении типов вооружения, которым он обладает, будут лучше, чем дан- ные в отношении расположения его авиационных оборо- нительных баз. В этом случае мы могли бы определить заранее, соответствует ли его вооружение и оборудование обороне А' или типу обороны, требуемому при стратегиях В' и С. В последнем случае, чтобы установить, какую в действительности он избрал оборону, В' или С', нам придется узнать что-нибудь о расположении его авиацион- ных оборонительных баз. Если у нас нет такой информации, нам, возможно, придется остановиться на решении пробле- мы выбора, которая характеризуется неопределенностью в данных у нашей стороны в отношении выбора против- ником между стратегиями В' и С' и неопределенностью в данных со стороны противника в отношении выбора нами между стратегиями В и С- В этом случае возможны четыре 297
результата, которые приведены в нижнем правом углу табл. 10.2. Противник может также строить базы, удовлетворяю- щие стратегиям В' и С, но при этом будет вынужден рас- пределять свои самолеты-перехватчики так, чтобы они были или сосредоточенными для противодействия нашему нападению С или рассредоточенными для противодействия нашему нападению В. Если противник не знает, как мы собираемся напасть, он не знает, как распределить свои самолеты. Если он думает, что мы знаем, как размещена его авиация, так что мы можем избрать соответственно стратегию В или С, он может предпочесть поочередный переход от рассредоточения к сосредоточению самолетов, чтобы у нас не было возможности угадать, с какой стра- тегией противника, В' или С, мы встретимся при нападе- нии на него. Если эта поочередная смена происходит так, что приблизительно половину времени противник при- держивается положения В' и половину времени положе- ния С', то в этом случае мы сталкиваемся с некоторой ста- тистической неопределенностью. Если мы изберем стра- тегию В, у нас будет равное количество шансов получить пятый или восьмой результат по выгодности для нас. Если мы изберем стратегию С, у нас будет равное количество шан- сов получить шестой или седьмой результат. Что же нам следует предпочесть? Данные, необходимые для рассмотрения вероятностей. Остановимся на этом и снова сформулируем проблему. Предположим, что мы знали о том, что у нас было равное количество шансов установить, какая стратегия нас ожи- дает, В’ или С. В этом случае нет необходимости пытаться угадывать действия противника или пробовать избежать того, чтобы угадали наши действия, ибо нам известен ха- рактер поведения противника. Дело обстоит так, будто метеоролог сказал, что имеется 50%-ная вероятность холод- ной погоды, и нам приходится решать вопрос, брать или не брать с собой пальто. Достаточно ли для нас информации в табл. 10.2, чтобы решить эту проблему? Теперь мы имеем дело с четырьмя возможными резуль- татами, из которых самым лучшим для нас является соче- тание стратегий С — В’, затем сочетание стратегий В — С, третьим будет сочетание стратегий В — В' и четвертым — сочетание стратегий С — С'. Для большей ясности по- смотрим на табл. 10.3, в которой эти четыре результата
ТАБЛИЦА 10.3 Выгодность четырех возможных результатов расположены с указанием порядка выгодности их для нас. Разрешима ли поставленная проблема? Ответ на этот вопрос отрицательный, так как мы еще недостаточно пора- ботали над обеспечением нашей таблицы необходимой инфор- мацией, и мы не можем делать разумную ставку, если не узнаем лучше, что мы получим от заключае- мого пари. Таблица пока- зывает только относитель- ные оценки результатов, т. е. порядок выгодности этих результатов для нас, но, чтобы идти на риск преднамеренно или заклю- чать разумное пари, нам необходимо принимать во внимание абсолютную величину, характеризующую выгодность результата для нас. Недостаточно знать, что одни результаты лучше других, надо учитывать, насколько они лучше. Если бы таблица учитывала не количество уничтоженных целей, а выигрыш в деньгах, мы почувствовали бы себя совсем по-другому в отношении двух типов распределения выигрышей, при- водимых в табл. 10.4, которая составлена исходя из равных Нападение Оборона В' с в 3 2 с 1 4 ТАБЛИЦА 10.4 Сравнение абсолютных величин четырех возможных результатов на двух примерах Нападение Оборона Распределение I Распределение II В' с В' С' в 3 5 7 9 с 10 2 10 2 возможностей появления стратегий В' или С. Стратегия С выглядит хорошей по распределению I, а стратегия В — по распределению II; но оба этих распределения содержат идентичное вознаграждение в денежном выражении, когда 299
мы выражаем его как первое, второе, третье и четвёртое в зависимости от размера вознаграждения, как указано в табл. 10.3 Теперь применим эту идею к табл. 10.1. Вспомним, что сначала мы начали только с указания в каждой колонке лучшего, среднего и худшего результатов. Это оказалось недостаточным для решения некоторых проблем, и мы за- менили сравнение по трем показателям сравнением по де- вяти показателям, сопоставляя результаты во всех девяти случаях и выражая их в зависимости от нанесенного ущер- ба противнику. Теперь мы пришли к заключению о том, что нам необходима числовая шкала некоторого вида, которая будет показывать не только, какой результат лучше какого другого, но и насколько лучше. Как мы можем получить такую числовую меру? Мы могли бы для этого взять просто некоторую вели- чину нанесенного ущерба, например процент уничтоженных целей. Возможно, это было бы неплохим выходом как первое грубое приближение. Но, вероятно, оно не будет очень хорошим приближением. Например, ответ на вопрос, какую ценность имеет уничтожение еще 10% целей, может за- висеть от того, рассчитывали мы уже на уничтожение 90, 50 или 20% целей. Например, может быть так, что разница между 60 и 70% уничтоженных целей является значитель- ной, если исходить из возможностей противника исполь- зовать то, что у него осталось, в то время как разница меж- ду 90 и 100% уничтоженных целей имеет такое же примерно значение, как стрельба по мертвой лошади. Далее, наше понимание относительных достоинств раз- личных результатов, вероятно, будет отражать не одну сторону результата. Возможно, нам придется сравнивать преимущества, получаемые в результате уничтожения боль- шего количества целей при больших наших затратах, выражаемых в потерянных самолетах, и так как эти дан- ные, по-видимому, не будут изменяться одинаково, когда мы станем переходить от одного решения к другому, нам необходимо найти некоторый способ сопоставления не- скольких различных сторон результата. Отнюдь не предполагая, что это легко сделать, а лишь настаивая на необходимости этого, продолжим рассмотре- ние нашей проблемы путем дополнения таблицы некото- рыми числами. Нам необходимо при этом выбрать шкалу измерения. Примем произвольно, что величина 100 соот- 300
ветствует самому предпочтительному для нас результату при выборе между девятью результатами, а величина 0 — самому невыгодному из них. Теперь попытаемся дать числовые значения для других результатов, которые некоторым образом выражают степень различия между ними при их оценке. Я подставил некоторые числа в табл. 10.5, которые являются совершенно произвольными, ТАБЛИЦА 10.5 Числовая оценка результатов Нападение Оборона Л' В' С' А 0 80 100 В 60 40 50 С 70 55 30 хотя и обладают тем достоинством, что соответствуют нашим оценкам результатов, указанным выше. Наш лучший воз- можный результат, а именно случай стратегии А против стратегии С', выражен величиной 100; худший возможный результат, когда стратегия А выступает против стратегии А', обозначен 0, и величины в других семи случаях располо- жены в том же порядке, как и числа в табл. 10.2 Должен заметить, что этим я одновременно делаю таб- лицу более сложной и более легкой для работы. Она легче, когда речь идет о проблемах принятия решения. Предпола- гая все больше и больше исследований относительно до- стоинств этих различных результатов, я считаю, что у нас будет все больше и больше данных для рассмотрения. И чем больше данных будет в таблице, тем быстрее поддается решению наша проблема. В то же время становится все труднее и труднее рассматривать эту проблему в рамках одной главы. Теперь, вероятно, мы использовали почти все возможности для рассмотрения проблемы, которые по- зволяют сделать краткий обзор. Однако должен подчерк- нуть, что это не означает, что наша проблема стала без- надежно сложной с точки зрения ее решения. Если бы мы действительно были заняты исследованием, то вместо по- 301
пытки описать и проиллюстрировать этот вид исследо- вания мы могли бы заниматься ею часами, днями, неде- лями до тех пор, пока бы не пришли к мнению о том, что она достаточно хорошо проработана. С этими новыми цифрами мы можем сделать больше, чем могли до этого. Рассмотрим снова проблему, котфую противник выдвинет перед нами, если он будет перемещать свои самолеты между положениями В' и С. Предположим, что ранее нам пришлось сделать выбор между стратегией А, с одной стороны, и стратегиями В и С, с другой стороны, и избрать двоякую возможность выбора стратегии В или С, а теперь мы должны решить, какую из этих двух возмож- ностей избрать. Если изберем стратегию В, у нас будут равные возможности на получение результата, характе- ризуемого числом 40 или 50; если мы изберем стратегию С, мы будем иметь равные шансы на получение результата 30 или 55. Стратегия В выглядит несколько лучше, и если бы это было пари на деньги, мы почти определенно избрали бы ее. Хотя это не денежное пари, мы, по меньшей мере, уже сделали попытку учесть всякие непропорциональные различия среди разных результатов, так что цифры при- близительно указывают нам «ценность» результатов. Пред- полагаем, что разница между двумя результатами, на- пример между случаем стратегий В — В' и случаем стра- тегий В — С, должна указывать меру важности этой разницы для нас. Поэтому, хотя мы, возможно, не совсем готовы утверждать, что будем смотреть на эти цифры как игрок, вкладчик капиталов или как страховая компания, высчитывающие предполагаемые прибыли по известным шансам, взгляд на рассматриваемую проблему с этой сто- роны, по меньшей мере, не совсем бессмыслен. И этого вывода мы достигли благодаря лишь введению обозначений первой, второй, третьей и четвертой степеней предпочти- тельности результата для нас. Теперь мы, по край- ней мере, попытались взять величины в такой форме, которая позволяет нам использовать их числовые зна- чения. Заметим в этом случае, что противник, если он чередует пребывание своих самолетов половину времени в поло- жении В' и половину времени в положении С', может уга- дать, что будем делать мы. Мы, вероятно, изберем стра- тегию В. Зная это, он, возможно, захочет избрать стра- тегию В'. Причина, по которой противнику нельзя делать 302
этого, заключается в том, что, если он изберет стратегию В' и будет оставаться в этом положении, мы изберем страте- гию С. Противнику приходится продолжать переходить от одного положения к другому, чтобы не дать возможности приспособиться в нему. Пересмотр стратегий. С помощью этих цифр мы можем теперь сказать еще об одной важной возможности. Смеше- ние двух стратегий, например В' и С', возможно не только при случайном их чередовании, но и в физическом плане при выработке компромиссной стратегии. Противник вме- сто попеременного перехода от концентрации своих само- летов к их рассредоточению мог бы держать их постоянно в некотором компромиссном положении, а именно в более рассредоточенном положении, чем это предусмотрено для отражения нападения С, и в более сосредоточенном поло- жении по сравнению с положением при нападении типа В. Данное оборонительное расположение не было бы таким хорошим против нападения В, как оборона типа В', и не было бы таким хорошим против нападения С, как оборона типа С', но оно, в порядке компенсации, могло бы при- нести противнику преимущество в том, что он оказался бы не совсем в плохом положении, если бы мы выступили с определенным типом нападения, к которому он не был бы подготовлен. К тому же это избавляет его от необходи- мости в попеременном чередовании в системе полностью дублирующих баз. Подобным образом мы могли бы разработать компромис- сную стратегию нападения, которая была бы некоторым компромиссом между стратегиями В и С. При таком напа- дении меньше возможностей использовать ошибку про- тивника, если он изберет неправильную оборону, но это нападение лучше, чем нападение В или С, если противник будет ждать нападения, избрав правильную оборону. Воз- никает вопрос, выигрываем ли мы столько, сколько по- теряли? Соображение, которое я хотел бы изложить, за- ключается в том, что в табл. 10.5 цифры теперь имеют тот вид, который необходимдля ответа на поставленный вопрос. Добавим к ней компромиссную стратегию и обозначим ее ВС. Предположим, что мы ее оцениваем так же, как оце- нивали другие стратегии, и найдем, что она приводит к результатам, которые показаны в третьей строчке табл. 10.6. Эта стратегия выглядит довольно хорошо. В слу- 303
чае обороны типа В' она почти так же хороша, как напа- дение типа С; в случае обороны С' она почти так же хороша, ТАБЛИЦА 10.8 Числовые значения результатов при компромиссной стратегии как нападение В. Й по скромному подсчету она в самом худшем случае дает результат гораздо лучший, чем при нападении С в худ- шем его случае, и заметно лучше, чем нападение В при самом худшем его Нападение Оборона В' С' результате. С другой сто- в 40 50 роны, если бы эту страте- с 55 30 гию оценить, как показано ВС 50 45 в скобках, то значения, (ВС) (45) (35) вероятно, помогли бы нам ее отвергнуть, так как в --------------------------- последнем случае она толь- ко чуть лучше стратегии В (где стратегия В является неправильной) и значительно хуже в том случае, когда противник изберет оборону типа С'. Предварительные выводы. Добавим еще некоторые цифры в таблице. Но прежде чем сделать это, давайте отвлечемся на мгновение, отойдем в сторону от цифр и посмотрим, мож- но ли нам сделать какие-нибудь выводы. Мы начали рас- смотрение с положения о том, что во многих важных слу- чаях фактически нельзя оценить свой собственный выбор и свои решения, если не сделать предположений о дейст- виях противника. Но основа поведения противника, если мы готовы наделить его каким-либо умом, заключается в том, чтобы приспособиться к нашим действиям, исполь- зуя наши слабости так же, как мы пытаемся использовать его слабости. Всякий раз, когда нам приходится прини- мать решение первыми, противник будет делать все воз- можное, чтобы определить избранную нами стратегию. Для сведения к минимуму возможностей приспособления его стратегии к нашей, мы пытаемся разработать системы оружия, которые хороши в различных условиях, даже если они, может быть, не будут такими хорошими в лучшем из возможных случаев, какой бы была более специализи- рованная, но менее универсальная система. Мы можем по- пытаться затруднить противнику возможность приспособ- ления, оставляя его в неведении о нашей стратегии и вы- 304
нуждая его разрабатывать универсальные системы вместо специализированных, а также откладывать принятие ре- шений, когда это возможно, заставлять его принимать решение, не зная о наших решениях, или, что еще лучше для нас, избирать такую тактику поведения, чтобы иметь время на размышление о том, как сделать свой окончатель- ный выбор. Принуждение противника к приспособлению. Имеется еще и другой путь подхода к проблеме приспособле- ния противника. В тех случаях, когда нам приходится делать выбор первыми и мы должны предполагать, что противник разумно выберет в качестве ответа на наш выбор системы такую систему, которая использует наши слабости, нам нет необходимости думать о его приспособлении, как о действии, сводящем к нулю наши действия. Мы можем думать о его приспособлении как о цели наших действий. Для иллюстрации этого соображения предположим, что мы строим линию дальнего радиолокационного обнаруже- ния на севере и дополняем ее другими мерами предупреж- дения на юге. Существует три способа оценки того, что представляет собой система обнаружения. Оптимист будет говорить, что, так как противник нападает большими силами бом- бардировщиков, мы увидим его за несколько часов до того, как он достигнет нас, и конечно, предпримем меры, чтобы нанести массированный удар. Мы даже успеем предупре- дить наши оборонительные средства, чтобы они встре- тили бомбардировщики противника, когда те появятся. Пессимист будет утверждать, что противник перестроит свое нападение так, чтобы оно основывалось на гораздо меньшем количестве самолетов, которые могут проскольз- нуть через самые слабые места нашей сети обнаруже- ния; линия дальнего радиолокационного обнаружения никогда не обнаружит их при приближении к нам, потому что противник или не полетит над этой линией, или, если полетит, сделает это при таком количестве самоле- тов и режиме полета, которые дадут слабую вероятность их распознавания. Средним между этими точками зре- ния является умеренный взгляд, допускающий приспо- собление противника и строящий свой анализ систем на этом. Согласно этому взгляду цель линии дальнего радио- локационного обнаружения заключается не обязательно 20-884 305
в том, чтобы засечь нападение противника, когда оно произойдет, а в том, чтобы причинить противнику труд- ности, вынудить его пойти на дополнительные расходы и принять на себя риск, связанный с разработкой такого типа нападения, которое не будет обнаружено линией дальнего радиолокационного обнаружения. Эта линия не оставляет лазейки для противника и заставляет его перей- ти к другой, менее хорошей стратегии. Согласно такому виду оценки линия дальнего радиолокационного обнару- жения может быть хорошим вкладом средств и может быть нехорошим, но такая оценка фактически подразумевает, что стоимость конкретной системы обнаружения не опре- деляется ответом на вопрос, предупредит ли она когда-либо о нападении противника. Вместо этого следует интересо- ваться тем, чего стоит противнику наш отказ ему в воз- можности осуществления массированного внезапного на- падения через арктические районы и чему равны наши затраты, необходимые для постройки системы обнару- жения. Таким же образом мы могли бы рассмотреть вопрос о рассредоточении наших наступательных сил на базах. Здесь также уместен вопрос о том, насколько трудным и дорогостоящим делом для противника с точки зрения отвлечения военных ресурсов является подготовка к отраже- нию такого нападения. Если при малых затратах мы можем заставить его пойти на дорогостоящее отвлечение ресур- сов ПВО, это может выглядеть как хорошая идея. Но если при больших затратах мы заставляем его отвлекать не- большое количество ресурсов, то эта идея будет совсем не так хороша. Иначе говоря, если исходить из того, что противник будет приспосабливаться к принимаемым нами решениям там, где ему наша программа действий и его разведыватель- ная информация позволяют это сделать, то мы должны будем оценивать предлагаемые решения с учетом приспособи- тельных мер, которые противник вынужден будет пред- принять в связи с этими решениями. А это означает необходимость рассмотрения относительных затрат, ко- торые ему приходится производить по сравнению с ними. Это положение можно проиллюстрировать табл. 10.6. Предположим, что мы уже остановились на стратегии С и противник готов противостоять нам обороной С. Вы- двигается предложение приобрести больше заправщиков, 306
чтобы мы могли осуществить нападение типа В. По опти- мистическому взгляду, приписывающему противнику глу- пость, мы сможем улучшить наш результат на 20 единиц. По пессимистическому взгляду, исходящему из того, что противник перестроит свою оборону против нас, мы вы- играем только 10 единиц по нашей шкале оценок. Однако исследователь должен попытаться подсчитать, во что обой- дется противнику отвлечение ресурсов, если он будет при- спосабливаться к нашей стратегии, как это отразится на всей его обороне и в каком мы будем положении в резуль- тате всего этого. Исследователь возьмет более скромное приращение того выигрыша, который мы получим при переходе от нападе- ния С против обороны С' к нападению В против обороны В'. В частности, приводимая нами таблица позволяет сделать вывод, что это неплохая идея. Она может означать, что или приспособление противника неполное или что он пол- ностью приспосабливается к более широкому рассредото- чению наших сил, но за счет уменьшения количества и ухудшения качества своего собственного оружия, так что общий баланс будет в нашу пользу и результат для нас лучше. 10.3. Более широкое истолкование. Всесторонняя стратегия Рассмотрим в более широком плане пример проблемы выбора среди альтернативных систем оружия. До сих пор я рассматривал эту проблему, как если бы она относилась скорее к выбору образа действий в тактическом плане, а не к всесторонней стратегии. Я не учитывал по меньшей мере две важные стороны. Одна имеет отношение к потерям, отличаемым от непосредственного военного ущерба, а дру- гая связана с возможностью того, что наш выбор среди стратегий ведения войны может повлиять на вероятность самой войны. Возможно, не сразу становится очевидным, что я по не- обходимости не учитывал потери. Табл. 10.6 содержит цифры, которые, как предполагается, представляют собой в количественном плане нашу оценку различных возмож- ных вариантов. Мы немного говорили о том, что может скрываться за этими цифрами, например об ущербе, нанесен- 20* 307
йом объектам протийнйка, наших потерях в самолетах и личном составе и подобных факторах. Мы могли бы для большей наглядности примера просто дать нашим цифрам более совершенную интерпретацию и заявить, что мы учли в целом потери гражданского населения и потери в промышленности, экономический ущерб, потерю поли- тического престижа и другие факторы. Но это потребова- ло бы проведения большего количества исследований, боль- шего количества статистических данных, более глубокого изучения психологии и большей аргументации в отноше- нии неучтенных положений. Потратив необходимое коли- чество времени и изобретательности, мы должны сделать более всестороннюю оценку относительных достоинств различных результатов. Мы, без сомнения, будем получать различные цифры в зависимости от того, что принимается во внимание, но тем не менее в конечном итоге получим таблицу в такой Общей форме, которая нам нужна. Причина, по которой мы не можем просто переистОл- ковать наши цифры в рамках этой дискуссии так, чтобы они включали потери, заключается в следующем: до на- стоящего момента мы предполагали, что то, что лучше для нас, хуже для противника и наоборот. Мы исходили из того, что нам хочется нанести ущерб его объектам, а Он этому противодействует, т. е. у нас были диаметрально противоположные желания в отношении нанесения ущерба. (Или, если мы будем истолковывать наши цифры как означающие шансы на «выигрыш» войны, любая пара стра- тегий нападения и обороны, которая дает нам относительно высокие шансы на выигрыш войны, оставляет противнику относительно мало шансов и наоборот.) Но когда дело доходит до учета потерь, то уже будет неправильным по- ложение о том, что различным возможным результатам мы и противник даем диаметрально противоположные оценки. Так, из двух стратегий наступления и обороны, которые дают в три раза больше шансов на выигрыш при умеренных потерях с обеих сторон, и других двух стратегий, которые дают нам также в три раза больше шансов на выигрыш, но при гораздо больших потерях с обеих сторон, мы и про- тивник, возможно, предпочтем один и тот же вариант из этих двух результатов. К тому же, помимо проблем гражданских потерь и экономического ущерба, имеется ряд внутриполитических вопросов, которые противник мо- жет оценивать совсем не так, как оценили бы их мы. 308
По этим причинам при оценке всех последствий раз- личных типов нападения и обороны, в отличие от их не- медленных военных последствий, мы, вероятно, не сможем установить единый ряд чисел, который мог бы послужить одновременно в качестве показателя нашей оценки и оцен- ки противником. Нам понадобятся два ряда чисел для представления наших двух различных оценок этих по- следствий. Если мне удалось разъяснить, что это справедливо в принципе, то остается задать вопрос, влияет ли на наше решение оценка противником таких вопросов, как граж- данские, экономические и политические потери. Ответ па этот вопрос должен быть утвердительным. Пересмотренный пример «плохой» стратегии. Чтобы по- казать это на экстремальном случае и избежать увеличения размеров нашей таблицы, изменим характер нашего напа- дения С и заменим цифры в табл. 10.6. Оставив пока в стороне вопрос о характере нападения С предположим, что наша всесторонняя оценка результата показана в табл. 10.7. Какие выводы мы можем сделать по выбору между стратегиями А, В и С? ТАБЛИЦА 10.7 Количественные оценки «плохой» стратегии Нападение Оборона А’ В' С' А 0 80 100 В 60 40 50 С —20 10 25 Первый анализ, без сомнения, заставил бы нас совсем отбросить нападение типа С. Независимо от того, какой тип обороны применяет противник (А', В' или С'), наше нападение С неизменно будет хуже для нас, чем нападе- ние А или В. Не может быть такого случая, когда бы мы не предпочли нападение типа В нападению типа С, и не будет случая, когда бы мы не предпочли нападение типа А 309
нападению типа С. Мы не можем с выгодой для себя об- манывать противника путем использования нападения типа С, полагая, что он будет рассчитывать на наш отказ от этой выгоды. Мы поступаем настолько плохо, что он будет вос- хищен нашим выбором нападения типа С, даже если ожи- дал нападения типа А или В. Оценка результатов противником. Для наглядности преобразуем табл. 10.7, введя некоторые цифры, которые могут представлять собой нашу оценку оценки противником этих девяти возможных результатов. В табл. 10.8 помещены цифры, характеризующие нашу оценку, и цифры, характе- ризующие оценку противника (т. е. значение оценки, кото- рую по нашим предположениям дает противник), в каждой из девяти клеток таблицы; наши цифры — слева внизу, цифры противника — справа вверху. ТАБЛИЦА 10.8 Цифровые оценки — предполагаемые оценки противника Нападение Оборона А’ В' С' А 0 100 80 20 100 50 В 60 20 40 40 50 30 С —20 ° 10 10 25 0 Будем грубо , различать два типа факторов в оценке противника: во-первых, оценку противником шансов на выигрыш или проигрыш в войне или его оценку соот- ношения сил между нами сразу после окончания войны (в этих вопросах оценка противником должна быть прямо противоположной нашей); во-вторых, различные факторы, отнесенные мной к широкому термину «потери», при рас- смотрении которых нет твердого основания предполагать, что тип войны, который противнику нравится меньше всего, является таким типом войны, который нравится больше всего нам, и наоборот. 310
Чтобы сделать нашу иллюстрацию более конкретной, рассмотрим следующий пример. Если мы предположим, что оценка противником результата столкновения нападения А с обороной В' составляет 20 единиц по нашей шкале, т. е. сравнительно малую величину, то это отражает тот факт, что наша оценка характеризуется относительно боль- шой величиной. Рассматривая случай противопоставления нападению А обороны С', мы видим, что не обязательно верным будет утверждение о том, что когда возрастает величина нашей оценки, то величина оценки противником становится меньше. Поэтому нет логической несообраз- ности в том, чтобы выразить оценку противником этого случая величиной, равной 50 единицам. Грубо говоря, результаты столкновения стратегии А против стратегии В' и А против С могут быть примерно одинаковыми в отно- шении того, кто выиграет войну, но один результат может быть достигнут гораздо большей кровью с обеих сторон, чем другой, так что разница в оценках будет иметь одно направление как для противника, так и для нас. Нам нет необходимости придавать слишком большое значение цифрам в табл. 10.8, поскольку я хотел только проиллюстрировать ими довольно простую мысль — не обя- зательно предполагать отсутствие логической совместимости возможных значений оценок противника с нашими. Рас- смотрим случай, когда мы избрали нападение С. Это случай такой стратегии, которую мы могли бы отвергнуть, исходя из цифр, представляющих собой оценку результатов аме- риканцами. Но величины, которые я внес в качестве воз- можной оценки противника, может быть, дадут нам осно- вание сохранять стратегию типа С в действии. Согласно этим цифрам противнику не выгоден резуль- тат, когда нападение С используется примерно так, как используем его мы. Нападение С, кажется, является кро- вавым нападением такого типа, который обычно именуется как «взаимное самоубийство». Мы также не можем его принять из-за последствий, которые оно принесет нашей стране. Нам не может доставить особого удовольствия и то, что противник при этом тоже придет в отчаяние. Поэтому, если бы мы были уверены в том, что, приняв эту стратегию, мы будем вести соответствующие боевые дей- ствия (или если бы мы считали, что вероятность начала войны не зависит от выбора нашей стратегии нападения), ТО мы отказались бы от нападения типа С. Но если мы 311
заинтересованы в сдерживании противника, а также в дости- жении победы в любой из возможных видов войны, напа- дение типа С может иметь некоторую притягательную силу. Если наша задача заключается в том, чтобы противо- поставить противнику нападение, возможности которого он стремится избежать, то нападение С имеет определенные достоинства по сравнению с нападением А и В. Пересмотр вопросов секретности и гибкости. В отно- шении принятия стратегии, подобной стратегии нападе- ния типа С, можно сделать некоторые интересные замеча- ния. Выше мы одобряли секретность, так как нам казалось выгодным держать противника в неопределенности в отно- шении того, к какому нашему нападению он должен быть подготовлен. Но такая чисто сдерживающая стратегия, как стратегия С, имела бы смысл только в том случае, когда она широко объявляется противнику. Мы также в начале нашего анализа придавали большое значение гибкости, заключающейся в свободе сделать окончательный выбор в последний момент, опять же для того, чтобы заста- вить противника гадать об этом или приспособиться к стра- тегии, которую к тому времени мы могли бы принять. Но нападение типа С весьма неубедительный вид устраше- ния, если мы обладаем гибкостью для перехода к страте- гиям А или В в последний момент. В тот момент, когда начнется война, наша заинтересованность в проведении стратегии С будет не больше, чем заинтересованность противника в обороне против ударов, наносимых в соот- ветствии с этой стратегией, и противник знает нашу заин- тересованность в переходе к стратегии А и В, если это физически возможно. Единственное средство, которое могло бы его полностью убедить в неотвратимости нападе- ния типа С, заключается в убеждении его в том, что мы не можем избрать ничего другого, помимо нападения С, даже если бы мы хотели избрать другое. Существенное изменение здесь заключается в следую- щем. Ранее мы старались приспособиться к тому, что мы и наш противник имеем противоположные интересы; в ситуации, представляемой стратегией С, мы пытаемся придать такую форму побуждениям противника, чтобы у нас с ним был общий интерес, а именно общий интерес к выбору еще одной стратегии — стратегии поведения такого рода, которая сделает войну ненужной! Мы теперь стараемся обращаться умело с его побуждениями, а не 312
просто приспосабливаться к ним. Мы пытаемся предоставить ему выбор, в котором мы заинтересованы, таким образом, чтобы убедить его в том, что он является для него самым лучшим выбором. Стратегия, которая выглядит «слишком хорошей». Если взять другую крайность, то мы могли бы выдвинуть новую стратегию или новые числовые значения для нашей все еще неопределенной стратегии типа С, которые позволят ей выглядеть очень хорошо по сравнению со стратегиями Л и В на основании нашей собственной числовой оценки. Она могла бы выглядеть слишком хорошо. Для простоты и гипотетичности примера я не рассматривал вопрос о том, кто первым нанесет удар в войне. Но если мы сделаем нашу таблицу достаточно большой и сложной, то сможем поста- вить каждую из обеих сторон в положение нападающей и обороняющейся стороны одновременно и предоставить право выбора между первым и ответным ударом. Мы могли бы в этом случае найти стратегию, которая выгля- дела бы очень хорошей, если бы мы наносили ответный удар, и даже еще лучшей, если бы мы наносили удар пер- выми. Но если на самом деле мы не намереваемся нанести удар первыми, то, возможно, сама эффективность такой стратегии как трамплина для нанесения удара первыми представит серьезную трудность. Может быть, такая стра- тегия выглядит слишком хорошей для нас. Или, точнее говоря, она покажется противнику слишком хорошей для нас, и если возможность при нашей стратегии нанести удар вторыми является потенциальной сдерживающей силой, то возможность при этой стратегии нанести удар первыми может вызвать у противника стремление упредить нас. Я демонстрирую эту возможность не для того, чтобы рассмотреть ее в деталях, а для того, чтобы показать, как глубоко могут лежать связи между некоторыми трудно уловимыми величинами, учитываемыми в анализе. Нам не только приходится оценивать результаты действий с наших позиций, но и определять, как противник оценил бы эти результаты со своей точки зрения. В этом-последнем случае мы вынуждены строить предположения о том, как противник может оценивать нашу оценку различных исхо- дов событий. Если бы мы могли путем нанесения удара первыми уничтожить мощь противника ценой миллионов американских жизней, то нам важно понимать мнение про- тивника о нашей решимости принести в жертву эти жизни. 313
10.4. Заключений В заключение я хотел бы остановиться на двух момен- тах. Во-первых, единственные разумные предположения о поведении противника при рассмотрении проблем, где его интересы строго противоположны нашим интересам, состоят в том, что противник будет приспосабливать свое поведение к нашему в пределах имеющихся у него возмож- ностей. Зная о принимаемых нами решениях, он будет проектировать свою систему так, чтобы она обеспечивала ему гибкость и возможность поставить нас перед неопре- деленностью, и он будет предполагать, что мы делаем то же самое. Второй вывод состоит в том, что в таких вопросах, как сдерживание, ограниченная война, уклонение от ненаме- ренной войны, провокация первого удара и так далее, хотя мы и предполагаем, что противник будет приспосабли- ваться к нашим решениям, мы должны создать систему, которая вынудит его действовать так, как нам хотелось. Я хочу сделать одно замечание. В обоих случаях в каком- то смысле мы придерживаемся взгляда, который противо- положен обычному мнению о том, что решения следует основывать не на намерениях противника, а на его воз- можностях. В рассмотренных проблемах мы по необходи- мости имели дело с намерениями противника, его ожида- ниями, его побуждениями и его догадками о наших намере- ниях, наших ожиданиях и наших побуждениях. Это, оче- видно, справедливо при рассмотрении таких идей, как сдерживание, весь смысл которого заключается в том, чтобы умело обращаться с намерениями противника, пред- лагая ему выбор из надлежащим образом подготовленного ряда возможностей. Но это также справедливо и для тех ситуаций, в которых мы не пытаемся сдерживать, прину- ждать или убеждать противника, а просто пытаемся отга- дать его намерения и препятствуем ему угадать наши. В этих случаях мы не можем рассматривать его возмож- ности. Его возможности действий против различных систем, которые мы можем выбрать, зависят от того, как он рас- пределяет свои ресурсы среди альтернативных систем, имеющихся у него, что, в свою очередь, зависит от того, каких действий он ожидает от нас. Распределение его возможностей, которые нам следует ожидать, не есть что-то, 314
что мы вводим на начальном этапе нашего анализа. Это получаемый нами итог. После того как мы одновременно рассмотрели проблемы противника и нашу и провели тот вид анализа, который, как предполагается, он должен провести со своей стороны, мы можем надеяться получить суждение о нашем самом разумном выборе, который должны сделать мы,- и самом разумном выборе противника. Вот почему так много оценок, необходимых нам для решения этих проблем, связано с тонкими и трудноулови- мыми соображениями. Сам характер проблемы способствует возникновению таких тонкостей. Из этих тонкостей самой важной будет представление противника о нашем мнении о нем. 11 МЕТОДЫ ТЕОРИИ ИГР И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Л1. Вейнер 11.1. Использование военных игр Военные игры издавна считались в военном деле важным средством воспитания и обучения. Их история восходит к тем древним временам, когда китайский генерал Сун Дзу 1 пытался разбирать военные операции, нанося на карту расположение собственных сил и сил противника или раз- мечая их на песке или планшете и анализируя различные ходы или действия, которые могут быть предприняты каждой стороной. Он, в сущности, строил модель боевой обстановки, рассматривая свои возможные ходы и ходы противника, он искал решения, наиболее эффективные в любых условиях противодействия противника. Сохранилась ли эта методика изучения действий и про- тиводействий благодаря тому, что наш генерал нашел, 1 Говорят, что это ему принадлежат слова, сказанные примерно за 500 лет до нашей эры: «Полководец, выигравший сражение, до боя произвел много расчетов в уме». 315
будто она способствовала его успеху, или потому, что она была полезным средством анализа сложных ситуаций, или просто потому, что она позволяла приятно провести время, не имеет большого значения. Важно одно: она сохра- нилась и со временем претерпела много изменений и сильно развилась. В настоящее время военные игры используются во мно- гих случаях. Приведем четыре основных типа использова- ния военных игр х. 1. Игры как средство обучения или эвристическое средство. Сюда входят все случаи использования игр, когда предполагается, что имитация обстановки позволит в большей степени осознать множество факторов и действий, которые связаны с этой обстановкой, и разовьет понимание этих факторов и действий в любом отражении этой обста- новки в реальном мире. 2. Игры как средство самообразования. В этом случае создается ситуация, служащая сосредоточением опыта и суждений военного профессионала и специалиста по ана- лизу систем. При анализе конкретных ситуаций соответ- ствующие факторы рассматриваются в определенном контексте, и многие факторы и взаимосвязи, которыми, возможно, мы бы пренебрегли или упустили, выявляются и становятся предметом рассмотрения. Во многих случаях необходим такой начальный период, когда исследователи используют простейшие формы игр как метод, позволяющий почувствовать сложность проблемы и распознать некото- рые основные аспекты, требующие изучения. 3. Игры как инструмент исследования. Цель этого использования (обычно в форме оценки или эксперименталь- ной модели) заключается в том, чтобы прийти к определен- ным выводам в отношении планов, политики или опреде- ленных средств. Ниже приводится пример использования этого типа игр. 4. Игры как средство моделирования явления. В этом смысле игры используются как средство изучения различ- ных факторов, связанных с данной ситуацией, чтобы опре- делить ее важные аспекты и в некоторой степени оценить эти факторы. Этот случай использования является предва- рительным шагом на пути к созданию более точной модели, 1 Применительно к классификации Олафа Хелмера, корпорация РЭНД. 316
которая может стать частью гораздо-более удобной и ценной теоретической формулировки. Попытки использовать игры в качестве средства исследо- вания или как этап в создании общей теории имеют относи- тельно недавнюю историю. Вероятно, сейчас преждевре- менно пытаться оценить вклад, который военные игры могут сделать в качестве аналитических методов при при- нятии решения. Преждевременно также утверждать, что у нас есть весьма полное понимание различных типов игр или проблем, к которым они могут быть применены. Однако даже при таких оговорках мы можем использовать и дей- ствительно используем военные игры в качестве аналити- ческих методов. 11.2. Методика военных игр Военные игры связаны с созданием гипотетической ситуации, в которой две стороны с противоположными интересами и целями взаимодействуют в системе более или менее определенных правил. В этих общих рамках мы можем рассмотреть ряд различных методов, некоторые из которых, возможно, подчеркивают один аспект военной игры, другие — иные аспекты. Мы можем рассматривать различные методы согласно следующим разделам: 1) математические игры; 2) машинные игры; 3) управленческие игры; 4) игры, требующие посредничества человека. К математическим относятся игры, поддающиеся ана- лизу с помощью теории игр. В этих играх каждый ход, возможный для одной стороны, соотносится на матрице с ходом, возможным для другой стороны, и предполагаемый результат для каждого сочетания точно определяется. Задача математики заключается в том, чтобы вывести правильный ход действия или стратегию, 'которую должен применять каждый игрок. В некоторых случаях решения указывают одну лучшую стратегию, которую должен выби- рать каждый игрок. Однако в других случаях каждому игроку приходится выбирать одну из нескольких стратегий в соответствии с вычисленной вероятностью. При этом методе правила являются абсолютно определенными и ника- кого посредничества не требуется. До сих пор метод был 317
подходящим только для ограниченного количества случаев, связанных с боевыми действиями, таких, например, как некоторые типы одиночного перехвата бомбардировщика истребителем. К другому типу математических игр относится такая игра, в которой каждой стороне предоставляется возмож- ность сделать ряд выборов при распределении сил. Приме- ром такого типа является проблема распределения, при решении которой каждая сторона может предназначать свои самолеты для выполнения любой из трех задач: ПВО, удары по наземным целям, непосредственная поддержка войск. Проблема, подлежащая анализу, заключается в том, чтобы сделать правильный вывод по распределению сил для каждой стороны на всю кампанию. В этой ситуации, как и в предыдущем случае, условия должны быть оговорены очень точно и возможности выбора ограниченны и опре- деленны. Следующими являются игры, связанные с использова- нием вычислительных машин. Примером этого типа является игра, отражающая воздушное сражение, в которой просле- живается история каждой отдельной атаки и ее результат. Правила игры для каждой атаки должны быть определены заблаговременно, и машина, использующая метод Монте- Карло, проигрывает огромное количество атак. Анализ может указать степень критичности для результата боя некоторых факторов, которые были включены для анализа. Существуют разнообразные машинные методы, позво- ляющие включать в игру одного или двух человек-игроков, принимающих на месте решения о необходимости проведе- ния атак и об использовании сил, вместо того чтобы эти атаки и силы были определены заранее. В этом случае машина проводит вычисления, основываясь на суждениях игроков. К третьей категории относятся управленческие игры. Эти игры имеют обычно четкие правила и отличаются от машинных игр тем, что количество возможных действий и их последствий в течение некоторого периода времени становится таким большим и их взаимодействие столь сложным, что превосходит реальные возможности машин. В каком-то смысле эти игры похожи на очень большие шахматные партии. Игры этого типа использовались для изучения стратегических кампаний ВВС, планирования войны и закупок вооружения и военной техники. 318
И наконец, есть игры, в которых человек участвует как игрок и как посредник; этот тип игр отличается большим разнообразием. Возможны такие игры, когда одна сторона играет против посредника, являющегося непререкаемым авторитетом по результатам каждого хода. В этих играх подобные правила могут применяться и могут не при- меняться. Исходя из этого, мы получаем двусторонние или много- сторонние военные игры, сочетаний и типов которых суще- ствует множество, включая игры, связанные с участием большого количества игроков и многих посредников. Эти игры используются при решении проблем, касающихся национальных и международных факторов. Так как наиболее широко используются игры, связан- ные с посредничеством человека, его суждениями и приня- тием решений, то большая часть последующих замечаний будет относиться именно к этому типу игр. 11.3. Этапы проведения военной игры Игры, подобно любой другой методике анализа, харак- теризуются рядом определенных этапов. Несколько произ- вольно мы могли бы выделить среди них следующие: 1) определение задачи или цели игры; 2) подготовка вводных данных и граничных условий; 3) установление правил и механизма принятия решения; 4) ведение игры; 5) анализ игры. Для иллюстрации некоторых соображений, важных для понимания каждого из этих этапов, предположим, что мы собираемся применить методы во'ённой игры для оценки эффективности системы оружия. Определение цели игры устанавливает рамки для всех последующих этапов. Цель служит показателем сложности игры, уровня детализации, которая будет включена в игру, масштабов игры и анализа. Это одно из таких очевидных утверждений, которые многократно повторяются в ходе игры и в других аналитических методах. Оно справедливо и в играх, где пытаются решать очень широкие проблемы, допускающие множество толкований участников. Гипотетическая проблема, которую мы избрали, может быть проанализирована очень многими способами. Мы 319
можем принять четко оговоренную ситуацию для задан- ного .периода времени и конкретных условий. Мы можем попытаться оценить систему оружия в определенной воен- ной обстановке, не обращая внимания на предшествующие события или действия в этой ситуации и не беспокоясь о влиянии результата ситуации на остальную часть военной кампании. Если бы мы поступили таким образом и пред- ставили наши выводы разумным слушателям, они бы немед- ленно и совершенно правильно выразили сомнения в отно- шении выводов. Они бы указали помимо прочего на то, что мы рассмотрели только одну ситуацию и могли легко выбрать другие ситуации, в которых результаты были бы иными, что мы не установили определенной ситуации, подходящей для рассмотрения и фактически не провели полного и всестороннего исследования. Мы могли бы ответить, что проблема, выбранная нами, сложная и взяли в качестве цели нашего исследования оценку системы оружия в ограниченных условиях, уста- новленных нами. Это могло бы послужить ответом нашим критикам по этому конкретному исследованию, но дало бы только небольшое количество информации, необходимой для принимающего решение. Учитывая такую возможность, мы можем рассмотреть проблему более широко. Мы могли бы принять решение об исследовании ряда ситуаций, каждая из которых обе- спечивала бы ряд различных возможностей для действия системы оружия. Но каких возможностей? Здесь, как и при любом анализе, нам придется рассматривать большое количество альтернатив и вынести первоначальное сужде- ние о том, какие из возможностей имеют наибольшее значение. Следует отметить два момента. Рассматриваемые ситуации — это плод суждения исследователей. Исполь- зование суждения неизбежно, но такая неизбежность не должна позволить нам забывать, что эти ситуации не более чем суждения. Второй момент заключается в том, что выбор для исследования одних ситуаций и исключение других является также решением. Каждую возможность можно было бы исследовать весьма подробно до того, как решить, какие возможности следует учесть в игре, однако и такое окончательное решение в лучшем случае — всего лишь грамотная догадка исследователей. И это не обычная догадка; это догадка о том, что определенные ситуации, избранные для исследования, имеют более реальные шансы 320
для реализации по сравнению с теми, что были исключены. Такая догадка — это прогноз будущего. Такой прогноз составляет одну из основных проблем в военных играх. Из-за существующих ограничений во времени, деньгах и людях мы вынуждены ограничивать наш выбор ситуаций для исследования. Но даже если бы этих ограничений было меньше, мы могли бы установить, что для исследова- ния всех более или менее реальных ситуаций понадоби- лось бы столько времени, что наша система оружия уста- рела бы к тому времени, когда у нас будет достаточное количество аналитических данных для ее оценки. Так как нам приходится выбирать одни и отбрасывать другие ситуации, мы, в сущности, решаем, что выбранные нами ситуации более вероятны (мы можем также сказать «более важны», «более заслуживают доверия» или «являются лучшим рядом альтернатив» или дать другое разумное объяснение), чем некоторые другие. Мы можем попытаться оправдать это, утверждая, будто не собираемся предсказывать, что эти ситуации произой- дут, а только собираемся изучить эффективность системы оружия на случай, если бы они произошли. Принимающему решение приходится самому затем определять, достаточно ли вероятны избранные ситуации для того, чтобы результаты анализа приносили пользу. Мы могли бы попробовать сделать нечто совершенно другое: передвинуть наш анализ в достаточно удаленное от нас будущее, так чтобы даже в случае больших затрат времени для изучения множества различных ситуаций и факторов мы были в состоянии окончить работу с полез- ными для принимающего решение результатами. Имеется много мнений за и против использования военных игр для анализа отдаленных ситуаций. В настоящее время дать ясный ответ на вопрос о применимости игр для анализа таких ситуаций невозможно. Нам известно только то, что, когда мы углубляемся в будущее, проблемы предсказания начинают затрагивать ряд различных аспектов игры и уве- личивают наши затруднения. Но эти проблемы выбора ситуаций для исследования поддаются решению. Иногда решение основывается на мне- нии специалистов, иногда на произвольном решении, прини- маемом в зависимости от ресурсов, имеющихся в распоря- жении участников игр. Иногда оно основывается лишь на «благой надежде», что выбор правилен. 21-884 321
Следующий этап в играх состоит в подготовке вводных данных. Они устанавливаются вместе с определением цели и выбором ситуаций для рассмотрения. Можно различать три их основных типа: данные, необходимые для определе- ния места действия или среды, в которых оружие будет использоваться; данные, необходимые для определения эксплуатационных характеристик и эффективности оружия. При попытках определить место или условия действия немедленно возникает несколько важных возможностей выбора. Хотя они и относятся к первоначальному выбору цели, но в этот момент приобретают новое значение. Могут быть следующие возможности выбора: Что нас прежде всего интересует при оценке эффектив- ности оружия: стратегия, оперативное искусство или так- тика боя? Или, возможно, мы хотим узнать, полезна ли эта система в мировой войне, в локальных войнах или’в обоих случаях? Какой сложности модель политических, военных, эконо- мических тыловых и разведывательных событий следует включить в исследование? До какого предела могут развиваться действия каждой стороны? Ответы, которые мы даем на эти вопросы, определяют вводные данные и граничные условия военной игры. Если военная игра касается ситуации мировой войны, то театр военных действий и участники войны определяются достаточно точно. Вводные данные будут включать сведе- ния о расположении наших сил, расположении сил про- тивника, о наших целях, целях противника и т. д. Здесь мы перечисляем все вводные данные и можем делать это так исчерпывающе, как нам позволят наши знания настоя- щего или предполагаемого положения и разведывательные данные. Когда начнется процесс игры, мы, может быть, найдем, что есть некоторые критические решения, которые будут приняты и повлияют на наше использование всех этих вводных данных, например, в отношении того, каковы будут наши собственные намерения и намерения противника, так как и нам и противнику, возможно, придется действо- вать, имея ограниченные ресурсы или ограниченный выбор целей, средств доставки бомб и т. д. Если же игра касается ситуаций локальных войн, то имеется огромный выбор возможных театров военных действий, в каждом из которых будут свои специфические 322
факторы, в значительной мере влияющие на оценку эффек- тивности рассматриваемой системы оружия. Кроме того, выбор театра военных действий скажется на развитии ситуации, так как виды предпринятых военных действий будут зависеть от этого театра. Соответственно это ска- жется и на типах подготавливаемых вводных данных. Должны приниматься во внимание такие факторы, как наличие сил, имеющиеся базы, возможности материально- технического обеспечения, а также характер местности и климатические условия. Все это должно рассматриваться на фоне политической обстановки, обусловливаемой нашими намерениями и целями, а также объективно действующими политическими и военными ограничениями. Следующий тип вводных данных — эксплуатационные характеристики оружия — обусловливает дополнительные требования. Недостаточно знать только его технические характеристики. Приобретают важность многие другие факторы: возможности развертывания и применения, планы использования, ограничения использования, тактическое использование, оперативно-тактические требования, техни- ческое обслуживание, периодичность проведения ремонта и другие подобные факторы, которые приходится опреде- лять. Если наша система оружия является одной из многих систем, которые необходимо включить в игру, и ее отноше- ние к другим системам оружия и силам можно предста- вить, то приходится устанавливать подобные вводные данные и для этйх других систем. Третий тип вводных данных необходим для установления эффективности оружия. Здесь опять имеется несколько более важных проблем, о которых следует сказать. Одна из них связана с тем, что для многих типов нашего оружия мы не имеем данных и информации такого вида, который нам необходим. Наш опыт действий в боевых условиях, по существу, закончился в Корее, и хотя можно сделать много выводов по результатам испытаний, учений с имита- цией боевой обстановки и поля боя, мы должны подходить к вопросу об использовании этих результатов в реальных боевых условиях с некоторой осторожностью. Во-первых, небоевые условия всегда отличаются от условий боя, и у нас нет приемлемого и точного средства для соотнесения их с условиями боя. Во-вторых, большая часть того, что мы действительно знаем, свойственна результатам или значе- ниям в определенных ситуациях, однако в нашей игре 21* 323
мы можем иметь дело с ситуациями, имеющими характери- стики, отличные от характеристик, к которым применимы имеющиеся результаты или значения. Таковы некоторые требования, которые необходимо выполнить при подготовке вводных данных. В каждом возможном случае следует использовать количественные оценки, но существует много таких случаев, когда это невозможно и когда приходится делать обоснованное заключение. Иногда достаточно дать только очень широкую формулировку, в то время как в других случаях необходимо быть настолько точным и определенным, насколько позво- ляют имеющиеся данные и информация. Количество деталей будет различным для разных игр и будет зависеть от ана- лизируемой конкретной проблемы, но в отличие от многих других методов анализа неопределенность в отношении того, как будет развертываться процесс игры, затрудняет установление заранее правильной степени детализации для всех вводных данных. Это потребует получения или выработки дополнительных данных в процессе игры. Следующим после подготовки вводных данных и связан- ным с этой подготовкой этапом является установление правил принятия решений и механизма принятия решения, который будет использоваться для выполнения этих пра- вил. В некоторых случаях эти правила и механизм опреде- ляются заранее настолько полно, что можно оценить без особого труда каждое отдельное событие или ход в игре. В большинстве игр, в которых существует какая-либо степень сложности, это невозможно. Обычным методом преодоления этой трудности является введение посредни- чества или контрольной системы, которая принимает реше- ние во всех случаях, когда данные или правила являются недостаточными для данной ситуации. Контрольная функ- ция является средством использования суждений для вос- полнения нашего недостатка в данных или в знаниях. Суждения основываются на каких-либо существующих фактах, а также на возможно большем использовании мнения специалистов. Во многих случаях эти суждения не являются решающими для результата игры, но они необходимы для того, чтобы продолжать игру, когда воз- никнет ситуация, для которой имеющиеся данные или правила не являются полными или ясными. Однако в двух типах случаев суждения могут иметь решающий характер. Один случай — это когда суждение применяется к конкрет- 324
ному событию или ситуации, которые настолько важны, что влияют на весь результат проводимой игры и оценки. Другой случай — это когда суждение применяется к неко- торому ряду действий или событий, происходящих в игре, так часто, что образуется их накопление, влияющее на оцен- ку событий. К этой категории случаев относятся суждения о влиянии оружия, используемого неоднократно. Иногда невозможно установить, каким будет результат в пределах нескольких порядков величин. Если анализ очень сильно зависит от суждения, то, может быть, необходимо пере- смотреть игру, взяв несколько разных значений влияния для определения того, как зависит оценка от суждения. Следующий этап — это само ведение игры. Существует много различных методов игры, которые не будут рассма- триваться здесь. Однако следует упомянуть несколько аспектов, относящихся к процессу игры. Игра, в которой существует в ’ любое данное время ряд альтернативных ходов, позволяет исследовать только одну альтернативу в данной игре. Теоретически можно было бы разработать тип игры, который позволит исследовать все альтернативы для всех возможных значений вводных данных в широкой области неопределенности и при большом разнообразии значений для каждого фактора в игре. Но это потребовало бы больших затрат на проведение игр, связанных с приня- тием решений человеком. Однако, вообще говоря, приходится принимать решения о том, какой из возможных ходов будет избран. Это решение в конечном счете может зависеть от интуиции и суждения участников игры. Оно отличается от принятых решений или проявленной интуиции в начале анализа. Эти перво- начальные решения фактически представляют собой допу- щения анализа. Можно рассмотреть эти первоначальные допущения и в границах реального изменить их таким образом, чтобы исследовать результаты разных предполо- жений. В ходе игры суждения, используемые для выбора одного из вариантов, добавляются к первоначальным допуще- ниям и дополнительно усложняют проблему исследования. Еще один момент, который следует иметь в виду при рассмотрении хода игры,— это окончание игры. Во всех наших салонных и спортивных играх имеются некоторые правила окончания игр, например мат в шахматах или девятая подача без ничьей в бейсболе. Мы знаем, когда игра окончена, и знаем, кто выиграл. В военной игре мы 325
иногда не знаем ни того, ни другого. Верным является то, что игры приходят к концу и что этот конец иногда является определенным. Например, наша система оружия могла бы полностью лишить противника возмож- ности продолжать сражаться сколько-нибудь эффективным образом с'военпой точки зрения. Хотя могут быть сомнения в том, как долго будет сохраняться определенный резуль- тат, эти сомнения не являются решающими для оценки системы. Однако такой тип окончания игры весьма редок. Обычно мы сталкиваемся с ситуацией, которая характери- зуется тем, что часть военных возможностей с обеих сторон потеряна, но остающиеся возможности позволяют указать способы, с помощью которых можно продолжать военные операции, а также повлиять на нашу конечную оценку. Чаще всего военная игра заканчивается решением руко- водства о том, что эта игра не даст больше существенно нового материала для исследования. Хотя этот метод окон- чания игры, возможно, не совсем удовлетворительный, существующий уровень наших знаний не представляет нам лучшего выхода. Заключительный этап игры — ее анализ. В ходе игры накапливается огромное количество информации самого различного вида. Каждая серия ходов в игре требует дей- ствий с обеих сторон. Если было сделано большое количе- ство ходов, то может быть накоплено значительное количе- ство данных о распределении дружественных сил, оружия и ресурсов; о целях этого распределения; о распределении сил, оружия и ресурсов противника и его целях; о резуль- татах каждого взаимодействия. Если игровая ситуация очень широка, эти серии ходов будут сопровождаться ходами в области материально-технического снабжения, политики, разведки и экономики. При таком множестве данных можно провести различные виды анализа. Одним из видов анализа является общая оценка игры, показывающая, как различные серии ходов способствовали достижению окончательного результата. Для этого иногда достаточно критического обзора игры с изложением дей- ствий и противодействий с каждой стороны. Изложение может преследовать несколько целей. Оно может дать синтез исторических фактов, на фоне которых возможно оценивать различные условия, обстоятельства и действия, влияющие на использование системы оружия, или же поз- воляет в некоторых случаях рассмотреть факты повторно 328
для определения их влияния. Или оно может послужить макетом, на котором изменены некоторые первоначальные допущения и где можно исследовать либо другие альтер- нативы использования системы оружия, либо другие системы оружия. Связанным с этой общей оценкой, а иногда и совершенно независимым от нее является анализ некоторых частных вопросов. Для системы оружия это может быть ее эффек- тивность в различных условиях, возникающих в ходе игры. Например, нам интересно было бы узнать о том, сколько раз можно использовать систему, чтобы установить коли- чество потерь, нанесенных каждой ее боевой единицей, и определить требования тыловому обеспечению, необ- ходимому для получения данного уровня эффективности. В этих видах анализа многое из более общих результатов игры не будет иметь существенного значения. Другой вид анализа касается факторов, влияющих на эффективность системы, начиная с политических ограни- чений и требований разведки и кончая климатическими условиями и характером местности. Этот вид анализа может быть совершенно независимым от сделанных кон- кретных ходов и касается просто рассмотрения каждой из многих возникающих ситуаций, которые будут харак- теризоваться другой эффективностью оружия. Еще один, четвертый, тип анализа касается проблем опознавания, например, таких, которые возникают при развертывании, применении и эксплуатации нашей гипо- тетической системы оружия. В этих случаях основное назначение анализа, возможно, заключается в указании области, к которой относится проблема, чтобы можно было провести дополнительное ее изучение, что, вероятно, приве- дет к техническому изучению путей решения этой проблемы. Главное состоит в том, что можно провести ряд различ- ных и часто взаимосвязанных исследований, так как воен- ная игра является источником мнений, отношений и сужде- ний в части проводимого конкретного анализа, а также очень богатым источником данных. Последнее замечание по играм касается вопроса о цен- ности полученных данных. В этом вопросе имеются две крайние точки зрения, которых придерживаются люди, знакомые с играми. По одной точке зрения игры так огра- ничены по своему характеру, так полны предположений и суждений, так лимитированы количеством возможностей, 327
которые можно Исследовать, и так искусственны, что Цен- ными (если они вообще имеются) можно считать только незначительное количество получаемых данных. Согласно i другой точке зрения, игры являются моделями в том же ! смысле, как и многие другие наши аналитические модели; они полны проверок и перепроверок происходящих дей- ствий, позволяют получить данные, которые нельзя полу- чить любым другим методом. При этом полученные данные следует считать достаточно ценными для того типа слож- ных ситуаций, которые изучаются с помощью игр, если эти ! данные использовать как основу для решения или если они как минимум должны приводить к использованию дру- । гих методов, которые независимо от игры могут давать дополнительное обоснование для решения. I В целом сомнения в отношении ценности получаемых в игре данных не распространяются на используемую методологию. Они касаются типов проблем, выбираемых для анализа. Эти проблемы обычно включают в себя многие j аспекты, которые трудно ясно определить или точно изме- ! рить. Они касаются событий или необходимости выбора ! в будущем, когда неопределенность в отношении наших предсказаний или оценок может быть очень большой, и они связаны с ситуациями, в которых обе стороны имеют много возможных направлений действий, меняющихся в течение игры. Эти типы проблем трудно рассматривать с помощью каких-либо аналитических методов, и о ценности получае- мых при этом данных можно судить только в свете сделан- ных предположений, установленных факторов и критериев и рассмотренных альтернатив по определенной проблеме. 12 СТРАТЕГИЯ РАЗРАБОТОК В. Метлинг Первые попытки применения аналитических методов к решению военных проблем относятся ко времени второй мировой войны. Тогда исследование операций оформилось в самостоятельную науку. Сначала аналитические методы 328
использовались только для решения тактических задач, чтобы найти пути для получения наибольшего результата ют использования уже существующих видов вооружения и военной техники. В то время многие физики и матема- тики осознали (как писал один из них), что «ранее для создания новых средств тратилось значительно больше научных усилий, чем для правильного использования уже существующей техники»х. Стало очевидным, что замена традиционного, основанного на интуиции метода проб и ошибок научными методами математического анализа и статистики позволит лучше решить многие оперативные задачи. Первые работы быстро увенчались успехом. После войны, когда исследования и разработки приоб- рели чрезвычайно важное значение, естественным было стремление применить эти мощные методы для подготовки решений по разработке новой техники. Основная проблема разработок состоит в том, чтобы получить максимальный результат от использования ограниченных ресурсов. Воз- можности разума человека таковы, что предложений по созданию новых систем поступает всегда больше, чем позволяют их реализовать наличные ресурсы. Бюджетные ограничения вынуждают военных руководителей делать очень трудный выбор. Очевидно, что аналитические методы могут оказать существенную помощь в таком выборе, однако просто согласиться с таким заявлением мало. Основ- ной вопрос заключается в том, чтобы установить, какой вид анализа может быть эффективно использован для выработки решений по разработке новой техники. Чтобы ответить на этот вопрос, следует сначала признать, что решения по закупке техники или организа- ции операций имеют природу, отличную от решений по раз- работке новой техники. Проблемы закупки существующих систем по самой сути в корне отличны от -проблем, решае- мых при разработке новых систем оружия. Когда решается вопрос о закупке оружия, всегда суще- ствует значительная неопределенность в оценке потен- циальной эффективности данной системы и могут возник- нуть некоторые сомнения в ее возможностях. Однако мы достаточно хорошо представляем себе характеристики и знаем в определенных пределах стоимость и возможные 1 Р. М. S. В 1 а с k е t t. Operational Research. The Advancement of Science, v. 5, № 17, April, 1948, p. 26—38. 329
сроки поставки. Для целей анализа все эти данные можно считать исходными. Исследователь может сравнивать альтернативы возможных закупок и с помощью определен- ных критериев, например по стоимости разрушения опре- деленного комплекса целей, выбрать оптимальную струк- туру сил. Хотя он вынужден будет считаться с серьезными стратегическими и политическими неопределенностями, однако неопределенность в отношении основных характе- ристик системы оружия, ее стоимости и времени поступле- ния в войска фактически будет отсутствовать. В отличие от этого главной особенностью решений по разработке новой системы оружия является высокая степень неопределенности в оценке сроков завершения разработки, ее стоимости и возможностей использования оружия. Для каждого, имеющего хотя бы отдаленное представление о проблемах разработки новой техники, наличие неопределенности настолько очевидно, что не тре- бует дополнительных пояснений. Однако мы часто склонны (для удобства) забывать, как велики были ошибки наших прогнозов в прошлом. Например, было установлено, что фактическая стоимость производства вооружения превы- шала расчетную, как правило, в два и более раз, а време- нами достигала от пяти- до десятикратной величины. Также нередки были случаи задержки поставки вооружения в войска в пределах от двух до пяти лет, хотя общие требо- вания к характеристикам выдерживались более строго, но даже здесь ошибки в оценках на 25% были обычным явлением х. Как же такие неопределенности сказываются на реше- ниях проблем разработки новой техники? С неопределен- ностями можно просто примириться, заявив: «Такова жизнь, но мы обязаны делать выбор. Все, что в наших силах,— это принять наилучшую из возможных оценок и сделать выбор». Это означает, что для сравнения пер- спективных систем оружия следует использовать наилуч- шие из доступных оценок стоимости, характеристик и сро- 1 Оценки характеристик бывают более точны главным образом ; потому, что жертвуют деньгами и сроками для достижения задан- ных характеристик. Когда же становится очевидным, что создать /систему оружия с определенными характеристиками в пределах намеченных сроков и стоимости разработки невозможно и нужно от чего-то отказываться, то этим «чем-то» оказывается сочетание двух последних элементов оценки. 330
кой принятия на вооружённо и выбрать систему, которай представляется оптимальной. Однако в таком выборе заложена возможность больших просчетов, так как мы пренебрегаем главной особенностью процесса разработки вооружения, т. е. тем, что начальная неопределенность уменьшается по мере развития работ. В сущности, умень- шение неопределенности и приобретение знаний — един- ственная задача разработки. Главной целью разработки является не создание работоспособной системы, а приобре- тение знаний — знаний о том, как будет действовать опре- деленный комплекс средств, какой из возможных его составов будет лучшим, как наладить его производство и какое сочетание компонентов образует надежно и уве- ренно работающий комплекс. Именно незнание этих элемен- тов служит причиной начальной неопределенности в оцен- ках стоимости, сроков разработки и характеристик системы оружия. Накопление соответствующей информации по мере развития работ способствует разрешению неопределен- ностей. Поскольку неопределенность уменьшается в ходе работ, искусство принятия решений по разработке новой техники заключается, скорее, в выборе стратегии разработки, а не в выборе оптимальной системы на возможно более ран- нем этапе работ. Некоторые альтернативы, естественно, можно исключить уже в результате первых исследований, однако не все. Вероятнее всего, останутся два или три варианта, выбор между которыми трудно сделать опре- деленным из-за недостаточности знаний. Тогда проблема будет заключаться в том, чтобы избрать стратегию разра- ботки, обеспечивающую приобретение информации, необ- ходимой для этого выбора. Это означает, вероятно, необ- ходимость вначале работать по нескольким направлениям, а только затем, по мере развития работ; этап за этапом вести переоценку альтернатив, сужать возможный диапа- зон выбора. Тогда в конечном счете работа завершится созданием одной системы. То обстоятельство, что цель разработки заключается в приобретении информации, необходимой для оценки как характеристик системы оружия, так и сроков и стоимости ее разработки, имеет важнейшее значение для анализа систем. Возможность уменьшения неопределенности доба- вляет еще одно направление в проблеме принятия решений. Теперь недостаточно только решать, какой из возможных 331
результатов будет оптимальным. Следует также решать вопросы о целесообразности затрат на приобретение допол- нительной информации, т. е. о целесообразности продол- жения разработки до некоторого следующего рубежа, прежде чем будет принято окончательное решение. Пара- доксально, но анализ, целью которого является выбор среди альтернатив, должен решать также и вопрос о том, когда целесообразно сделать такой выбор. Рассмотрим это положение на следующем простом примере. Положим, что нам предстоит принять решения о дальнейшей судьбе разработки межконтинентальной бал- листической ракеты. В результате предшествующих работ осталось две альтернативы: 1) ракета А, использующая долгохранимое жидкое топливо, и 2) ракета Б, использую- щая твердое топливо. Для простоты предположим извест- ными возможный срок принятия на вооружение этих систем и их боевые возможности. В действительности последнее условие нереально, и, как известно читателю, большая часть усилий в анализе расходуется на оценку боевых возмож- ностей альтернативных систем и их полезности. Однако в нашем конкретном случае будем считать известными боевые возможности ракет и тем самым сведем число пере- менных до одной, а именно стоимости. Наша задача заключается теперь в том, чтобы в пределах оговоренного срока получить в свое распоряжение возмож- ности, предоставляемые межконтинентальными баллистиче- скими ракетами при минимальной их стоимости, где стои- мость, по определению, представляет полную стоимость разработки, закупок и эксплуатации. Когда перед руково- дителем стоит такая проблема, он, естественно, не знает, какая из этих двух альтернатив, в сущности, потребует минимума затрат. Предположим для простоты, что наилуч- шие из оценок стоимости ракет А и В, которыми он распо- лагает, сведены в табл. 12.1. Другими словами, эти цифры представляют личную оценку руководителем вероятной стоимости этих двух ракетных систем. Итак, наш руководитель убежден, что ракета А будет стоить с равной вероятностью 8 или 10 млрд. долл. Точно так же он уверен, что разработка ракеты Б потребует 7,5 или 13,5 млрд. долл, тоже с равной вероятностью. Конечно, руководитель может заявить, что считает любое распределение стоимости ракеты в этом диапазоне равно- вероятным. Однако непрерывное распределение трудно 332
ТАБЛИЦА 12.1 Четыре вероятных сочетания стоимости ракет А и Б Состояние Стоимость ракеты А, млрд. долл. Стоимость ракеты Б, млрд. долл. «1 8 13,5 S2 10 13,5 S3 8 7,5 S4 10 7,5 выразить арифметически, так что мы вынуждены отка- заться от него, чтобы сохранить простоту примера. Такое распределение вероятной стоимости ракет пока- зано на рис. 12.1. Руководитель может заявить: «Я должен Средня л или ожидаемая стоимость Стоимость (млрд. долл.) Рис. 12.1. Вероятные стоимости ракет А и Б. выбирать, а рациональный выбор — это выбор системы с наименьшей ожидаемой стоимостью». Другими словами, он может предпочесть ракету А на том основании, что ее ожидаемая средняя стоимость будет 9,5 млрд. долл, в отли- чие от 10,5 млрд. долл, для ракеты Б. Согласившись с такими оценками вероятной стоимости, можно заключить, что существует четыре и только четыре вероятных сочетания стоимости. Они выражены в табл. 12.1 и соответствуют вероятным оценкам, показанным на рис. 12.1. 333
Если St (или состояние 1) является тем случаем, когда ракета А стоит8 млрд, долл., а ракета Б — 13,5 млрд, долл., то S2— случай, когда или ракета А стоит 10 млрд, долл., или ракета Б — 13,5 млрд. долл, и т. д. Когда руководи- тель впервые встречается с подобной задачей, он, естест- венно, не знает, какая из этих четырех ситуаций реали- зуется в действительности. Если он выберет ракету А, считая ее более дешевой, и в будущем будет реализовано состояние Sj или S2, то его выбор будет справедлив, но если в действительности будет реализовано состояние S3 или S4, то выбор А поведет к материальным потерям. Последнее (т. е. неправильный выбор) он предпочел бы избежать, однако, не располагая дополнительной инфор- мацией, он не может доказать справедливости выбора. Здесь оправдывается сделанное ранее замечание о природе про- цесса разработок. Необходимость в разработках опреде- ляется необходимостью в информации, уменьшающей неопределенность. Если руководитель, продолжая разра- ботку, получит возможность повысить достоверность, то он может существенно повысить качество нового решения. Чтобы показать это, примем крайний случай и оценим объем затрат, необходимых на установление истинности одной из четырех ситуаций, показанных в табл. 12.1. Другими словами, зададимся вопросом, сколько может заплатить руководитель, чтобы выяснить, какое из этих четырех состояний будет возможно в действительности? Чтобы ответить на вопрос, предположим сначала, что нам стало известно, какое из этих четырех состояний реали- зуется. Если это состояние или S2, то руководитель выбе- рет ракету А так же, как он сделал ранее, считая ее стои- мость наименьшей. Если ему сообщат, что истинными будут состояния S3 или Sit то он изберет ракету Б, имеющую в этом случае меньшую стоимость. Если реализуется состояние S3, то экономия составит 0,5 млрд. долл, (по срав- нению с ракетой Л), а если S4 — то 2,5 млрд. долл. Естественно, что в действительности, принимая решение, руководитель никогда не может знать, какое из четырех состояний будет реализовано. В сущности он вынужден рассматривать каждое из них как равновероятное. Тогда вероятность каждого из состояний будет равна 0,25, а его средняя, или ожидаемая, экономия составит 0,25 X X 0,5 млрд. долл.= 0,125 млрд. долл. Другими словами, уверенность в реализации одного из состояний позволит 334
руководителю сэкономить 0,75 млрд, долл., тогда, если он сможет приобрести подобную информацию за сумму, меньшую 0,75 млрд, долл., будет разумным принять соот- ветствующие меры. Точнее, если дальнейшая разработка позволит ему определить реальную стоимость двух альтер- натив, то он может позволить себе истратить дополнительно до 750 млн. долл, на одну из этих ракет, даже если ее разработка впоследствии будет прекращена. В реальной действительности перед руководителем стоят несравненно более сложные проблемы, чем показано в нашей элементарной модели, однако ее задача и не заклю- чалась в том, чтобы отразить всю сложность реальной ситуации. Я также не намеревался создать впечатление, что корпорация РЭНД занимается разработкой подобных моделей и, наполняя их цифрами, рекомендует решения по разработке новой техники. Задача настоящей модели и подобных моделей вообще ограничивается помощью в понимании природы подобных решений, чтобы необходи- мый для решений анализ можно было вести правильно даже без формального использования модели. Такая модель позволяет уяснить, что, принимая решение по разработке новой техники, нельзя ограничиться учетом только наилуч- ших оценок основных свойств рассматриваемой системы. Для принимающего решение набор альтернатив не огра- ничивается выбором среди отдельных видов изделий, т. е. систем оружия. Такое сравнение необходимо, но оно является только частью всей проблемы. Руководитель, принимая решение, должен учитывать также возможность начала новой программы, которая позволит не только приблизиться к созданию оперативной системы оружия, но и приобрести информацию, необходимую для при- нятия окончательного решения на более позднем этапе работ. Важность этого положения для анализа систем вряд ли можно переоценить. Первое и самое главное — это то, что сам исследователь обязан четко представлять природу стоящей проблемы. Он должен понимать, что выбор системы, кажущейся оптимальной на данном уровне инфор- мации, может увести его далеко от оптимального резуль- тата. Другими словами, он должен составить правильную серию альтернативных курсов действий как для самого себя, так и для руководителя. Если это сделано, он может анализировать полученную информацию и выявить ее соот- 335
ветствие данной серии альтернатив. В общем это будет означать нечто большее, чем только оценку ожидаемой стоимости рассматриваемых альтернативных систем. Это означает, что нельзя ограничиться только оценкой стои- мости ракеты Л в 9 млрд, долл., а ракеты Б в 10,5 млрд. долл. Очень важно, чтобы исследователь в результате своего анализа мог бы ответить на следующие четыре вопроса: 1) насколько велика существующая неопределенность? 2) что следует сделать, чтобы ее уменьшить? 3) каковы затраты на уменьшение неопределенности? 4) какова сте- пень уменьшения неопределенности при продолжении раз- работки? К сожалению, в реальных ситуациях редко можно найти готовые ответы на подобные вопросы. В большинстве слу- чаев ответ должен быть выражен в количественной форме, но даже если и можно получить количественные оценки, то сами они, как видно из третьего вопроса, содержат боль- шую неопределенность. Все же целесообразно рассмотреть каждый из этих вопросов более подробно. 12.1 Насколько велика неопределенность? Распределение вероятностей, принятое в нашем примере для характеристики неопределенности в оценке стоимости, отражало субъективное «доверие» руководителя к оценкам стоимостей ракет А или Б. Попытка построения подобного распределения в реальных условиях представляет громад- ные трудности. Упомянем для примера только одну из них— чьи суждения о характере этого распределения следует принять? Тем более важно иметь некоторое представление о сте- пени неопределенности, присутствующей в наших оценках, так как объем работ, необходимых для приобретения инфор- мации, требуемой для выбора одной из альтернатив, зависит прежде всего от степени неопределенности, связанной с каждой из них. Если, например, мы убеждены, что стои- мость ракеты А составит 8 млрд. долл, с вероятностью 0,99 и 10 млрд. долл, с вероятностью 0,01, а стоимость ракеты Б — соответственно 13,5 млрд. долл, с вероятностью 99% и 7,5 млрд. долл, с вероятностью 0,01, то наша реши- мость в продолжении обеих этих разработок будет суще- ственно меньше, поскольку теперь вероятность ошибочного 336
решения будет явно мала и достоверность результата ана- лиза уменьшится несущественно. В сущности мы хотели бы иметь распределение вероят- ностей оценок каждого варианта. Если речь идет, например, об оценке стоимости, то важно знать, будет ли распреде- ление вероятности иметь один из двух видов (рис. 12.2). Наше отношение к необходимости приобретения допол- нительной информации в каждом из этих случаев будет совер- шенно разным. Однако такое четкое определение характера неопределенностей редко бы- вает возможным. Даже если все эти не- определенности субъективны и не могут быть формализо- ваны, исследователь все же может иметь некоторое пред- ставление о характере их рас- пределения, особенно если у него была ранее возможность наблюдать, как создаются по- добные оценки. Он или его коллеги по исследованию могут рассмотреть систему по элементам, чтобы определить характер основных трудно- стей на пути ее реализации и оценить область основных Рис. 12.2 неопределенностей. Если среди специалистов нет согласия в осуществимости данной системы, то это, несомненно, является доказательством наличия высокой степени неопре- деленности. О неопределенности можно получить некоторые пред- ставления, если проверить чувствительность оценок к изме- нению главных параметров: как изменится, например, стоимость, если гарантийный срок хранения твердого топлива будет уменьшен на половину? Как скажется на стои- мости увеличение объема технического обслуживания в четыре или пять раз по сравнению с расчетным? Готовых рецептов для подобного анализа, очевидно, не существует. Он основан в значительной мере на сужде- ниях и интуиции исследователя, однако это обстоятельство ни в коей мере не снижает полезности подобной ра- боты. 22-884 337
12.2. Что следует сделать для уменьшения неопределенности? Как только исследователь получит представление о сте- пени и причинах неопределенности, он должен выяснить, что надлежит предпринять для уменьшения этой неопре- деленности. В нашем примере был рассмотрен крайний случай, когда все неопределенности были исключены, однако в реальной действительности всегда имеется ряд уровней неопределенности, которые следует последова- тельно преодолевать. Эти уровни обычно совпадают с эта- пами в разработке системы оружия — разработке ее ком- понентов или подсистем, но они также могут быть связан- ными со специальными испытаниями опытных образцов, топлив, материалов и пр. Чтобы быть полезным, исследо- ватель должен указать на этапы, где может быть получена дополнительная информация, и предложить специальные испытания там, где это представляется желательным. Для примера предположим, что стоимость одной из наших ракет в значительной мере зависит от надежности системы наведения. Выявив это, исследователь должен затем оценить объем и характер недостающей информации, которую следует восполнить на каждом из последующих этапов разработки, подчеркнуть необходимость определения степени надежности на возможно более ранних этапах разработки и указать на возможность постройки опытных образцов системы наведения для определения с большей уверенностью степени серьезности проблемы надежности. 12.3. Каковы затраты на уменьшение неопределенности? Целесообразность дополнительных работ, необходимых для уменьшения неопределенности до принятия окончатель- ного решения по разработке, зависит от объема затрат, необходимых для приобретения недостающей информации. Из приведенного примера видно, что для увеличения точ- ности оценки стоимости двух наших ракет затратить больше 750 млн. долл, неразумно. С другой стороны, имеется ряд промежуточных уровней неопределенности, для достижения которых может быть целесообразным произвести дополни- тельные затраты. Например, можно поставить вопрос, насколько целесообразным будет увеличение достоверности 888
оценок их стоимости от принятых нами 0,5, до скажем, 0,75 и 0,25 (тогда окажется целесообразным затратить еще 125 млн. долл, на подобное^ уменьшение неопределен- ности). Важным обстоятельством будет то, что руководитель, принимая решение, должен располагать данными о стои- мости продолжения работ по этапам и сопоставлять ее с объемом приобретаемой информации. Оценки только пол- ной стоимости разработки будет недостаточно. К сожале- нию, подобные оценки стоимости разработки также неточны. Однако отсутствие желаемого объема информации не осво- бождает руководителя от ответственности, тогда требуется использовать всю возможную информацию. 12.4. Какова степень уменьшения неопределенности продолжения разработки? Исследователь должен снабдить руководителя наилуч- шей из оценок значения дополнительной информации, * приобретаемой в случае продолжения разработки. Знать это необходимо, поскольку именно соотношение ценности приобретаемой информации со стоимостью продолжения работ определяет характер принимаемого решения. Очевид- но, что эта задача очень трудна. Четкое определение вроде «неопределенность может быть уменьшена на столько-то процентов после первого полета» невозможно. Однако считать эту задачу безнадежной нельзя. Из опыта известно, что оценки стоимости улучшаются по мере развития работ. Уже по результатам первых полетов можно составить пред- ставление о летных характеристиках самолета; то же можно сказать и об испытаниях других видов оборудова- ния. Более того, если будет признано с самого начала не- *• обходимым, то программы разработки и испытания могут быть составлены с учетом необходимости получения крити- ческих данных по этапам работ. Требуя, чтобы исследователь систем в результате своего анализа представил руководителю ответ на эти четыре вопроса, мы возложили на него обязанности, которые могут устрашить самого решительного работника. Однако , во многих случаях проблема имеет еще более грозный вид. Взять хотя бы то, что разработка систем является последо- вательным процессом, который требует решений на каждом 22* 339
из этапов работ. Вопрос не заключается в том, чтобы с самого начала работ решать, что и как делать в дальней- шем вплоть до принятия системы на вооружение, а затем реализовывать этот план. В действительности задача работ на втором этапе разработки в значительной мере зависит от результата работ первого этапа и т. д. Исследователь тем самым вынужден следовать за ходом работ и корректи- ровать свои первоначальные заключения в ряде последова- тельных циклов анализа. Задача исследователя усложняется еще тем, что в состав современной системы оружия входит множество разнообраз- ных элементов, а степень неопределенности в разработке каждой из подсистем различна; их элементы могут требовать различного подхода по этапам разработки. И что еще более важно, принимая решение в процессе разработки, руководитель никогда не может судить о характеристиках, сроке и стоимости разработки с такой уверенностью, как в приведенном примере. Эти три важнейших параметра проблемы тесно связаны между собой и определяются в процессе взаимных компромиссов. Сократить сроки раз- работки можно, как правило, только за счет ухудшения характеристик и увеличения стоимости. Выбор наилучшего сочетания этих трех слагающих является важнейшей частью всей проблемы. В дополнение ко всему остаются неопределенности в оценке основных политических и стратегических факто- ров, определяющих наш выборх. Каковы будут военные возможности противника через 5 или 10 лет? Каково будет отношение населения к военным расходам в будущем? Каковы будут наши политические обязательства в будущем? В итоге проблема, которая стоит в начале разработки современных систем оружия, заключается, скорее, в выборе политики разработки, чем в выборе конкретного вида гото- вого изделия. Цель разработки состоит в увеличении точ- ности наших оценок характеристик различных вариантов систем оружия и вероятных сроков их разработки. Качество 1 Следует заметить, что неопределенности в оценке военно-полити- ческих факторов делают еще более настоятельной необходимость в разработке ряда альтернатив. Чем шире диапазон альтернатив, из которых можно осуществлять выбор, тем более гибко можно реагировать на неожиданные изменения военно-политической обстановки. 340
анализа полностью зависит от того, Насколько точно иссле- дователь сможет учесть эти обстоятельства в своей работе. Он должен указать руководителю на возможности получе- ния и использования такой информации. Это совсем не простая задача и это не та задача, в решении которой можно положиться на аналитические методы, заменив ими интуицию, разумные суждения и опыт. Здесь также невоз- можно установить твердые правила, следуя которым можно было бы автоматически гарантировать выбор правильной стратегии разработки. Тем не менее существуют более или менее разумные пути решения этой задачи, и специалист по анализу систем может внести свой существенный вклад, если он осознает подлинный характер своей задачи и будет •действовать соответственно. 13 математика и анализ систем Э. Квейд Непосвященный читатель может думать, что математика способна ответить на все проблемы анализа систем. Мате- матические методы принесли успех в решении многих сложных проблем естественных наук. Это позволило пола- гать, что область их применения можно распространить и на решение более широких и еще более сложных задач анализа систем. Такие надежды основывались не только на аналогии. Уже из примеров, представленных в гл. 3, можно было заключить, что анализ систем стремится опре- делять соотношения между большим числом количествен- ных параметров и тем самым в большей или меньшей степени связан с использованием математических средств. Каждый, даже поверхностно знакомый с литературой по исследованию операций — науки, которая по своему методологическому подходу имеет много общего с анализом систем \— может полагать, что успех анализа зависит 1 То же можно сказать и о системотехнике (System Engineering), проектировании систем (System Design), исследовании систем (System Research) и науке о руководстве (Management Science). 341
от степёни знакомства С радом специальных Приёмов мате- матики. Действительно, за свою короткую жизнь в каче- стве самостоятельной дисциплины исследование операций так прочно освоило ряд математических методов (линейное программирование, метод Монте-Карло, теорию игр и ряд других), что, казалось, эти методы исчерпывают ее содер- жание. В то же время диапазон трудностей решения задач ана- лиза систем очень широк — от трудных философских проблем, касающихся самих ее основ, до чисто технических или математических трудностей. Четкой границы между ними, к сожалению, нет. Математические методы исследо- вания операций применимы для преодоления ряда техни- ческих трудностей, но не для решения проблем другого конца спектра, что отнюдь не принижает значения матема- тических методов. Поэтому читателю будет полезно позна- комиться с некоторыми из них, хорошо зарекомендовавших себя в решении широкого и важного класса задач, хотя нет сомнения в том, что понимание фундаментальных основ анализа более важно, чем овладение его техникой, хотя бы потому, что для решения поставленной задачи обычно можно применить элементарные, но менее эффективные средства. Овладение же новой техникой часто позволяет углубить понимание основ. Диапазон аналитических средств исследования опера- ций и анализа систем весьма широк — от вычислительной техники типа электронно-вычислительных машин или таб- лиц случайных чисел до общих методов типа динамического программирования, метода Монте-Карло или теории массо- вого обслуживания. Рассмотрим вкратце некоторые из наи- более популярных методов, обратив специальное внимание на их ограничения и роль, которую они могут играть в анализе военных проблем. 13.1. Линейное программирование Исторически понятие «программа» определяло времен- ную последовательность взаимосвязанных действий, выра- женных количественно. Теперь под программой часто понимают серию команд, предписанных человеку или машине и определяющих последовательность действий, направленных на достижение конечной цели. 342
Если исследуемый вид деятельности можно отразить в математической модели, то для определения наилучшей последовательности действий можно использовать вычисли- тельные методы. Это и будет математической программой. Многие виды экономической, производственной или военной деятельности можно выразить (хотя бы прибли- женно) системой линейных уравнений и неравенств. Если это можно сделать, то используется линейное программи- рование — самый известный и широко применяемый метод Производство Стоимость Потребление Рис. 13.1. Простейшая задача линейного про- граммирования. исследования операций. Его основные особенности можно показать на простейшем числовом примере. Предположим, что некая фирма имеет два завода. Один из них (Л) производит за единицу времени три изделия, а другой (В) — четыре. Есть три потребителя этих изделий. Один из них, расположенный в пункте М, получает за единицу времени одно изделие, другой, находящийся в пункте N,— два изделия, а третий, находящийся в пункте Р,— четыре изделия. Если расходы на перевозку одного изделия составляют: из пункта А в М — 3 долл., из А в N — 2 долл., из А в Р — 1 долл., из В в М — 1 долл., из В в N — 2 долл., из В в Р — 3 долл. (рис. 13.1), то при некоей схеме распределения 343
изделий по маршрутам транспортные расходы будут мини- мальны. Можно, например, доставлять по одному изделию из А в N, М и Р, еще одно изделие — из В в N и, нако- нец, три изделия — из В в Р. Тогда транспортные рас- ходы составят: (3xl) + (2xl) + (lxl) + (2xl) + + (3X3) = 3 + 24-1+2 + 9 = 17 долл. Однако большие преимущества представит схема транс- портировки, когда три изделия доставляют из А в Р, а остальные из В. Тогда расходы составят: (1x3 + +(1 X 1) + (2 X 2) + (3 X 1) = 3+ 1 + 4 + 3 = 11 долл. Но будет ли этот вариант лучшим? В нашем примере количество вариантов невелико и ответ легко получить их перебором. Однако при несколь- ких сотнях адресатов и изделий на определение лучшей из альтернатив потребуется недопустимо много времени. Действительно, в некоторых случаях их число будет столь велико, что пересчет всех возможных сочетаний немыслим. Электронно-вычислительные машины методами линейного программирования могут решать подобные, так называемые транспортные задачи, включающие до 3200 уравнений и 600 тыс. переменных. Линейное программирование поз- воляет найти лучший или один из лучших вариантов решения без обсчета по отдельности каждого из возможных вариантов. Прилагательное «линейное» в названии «линейное про- граммирование» определяет характер соотношения между видами деятельности и ресурсами. Так, в нашем примере число изделий, направленных из А, должно быть больше нуля или равно нулю или меньше трех или равно трем. То же соотношение справедливо и для В. Математически эти уравнения выражаются линейными неравенствами. Поскольку стоимость транспортировки п аналогичных изделий в п раз больше стоимости транспортировки одного изделия, то эти равенства и неравенства будут линейными. Сущность метода в применении к транспортным задачам заключается в том, что вычислителю, человеку или машине, задано правило: если замена одного маршрута другим уменьшает общую стоимость доставки груза, то его следует отправлять этим маршрутом столь часто, сколь это ‘воз- можно по ограничению числа изделий. Это исключает необходимость расчета транспортных расходов для всех возможных вариантов маршрутов и создает уверенность 344
в том, что рассмотренного числа случаев достаточно, чтобы не упустить ни одного из разумных вариантов. Линейное программирование полезно также при решении сетевых задач. Положим для примера, что сеть связей состоит из п станций, способных передавать, принимать или ретранслировать сообщения. Предположим также, что станции соединены каналами, каждый из которых имеет постоянную пропускную способность. Это позволяет мето- дами линейного программирования выбрать схему связи, максимизирующую число сообщений в единицу времени. Простота математической модели создает впечатление, что возможности применения линейного программирования меньшие, чем это есть на самом деле. Хотя выражать задачи требуется в форме, согласующейся со схемой линейного программирования, однако системы линейных неравенств можно использовать для приближенного решения самых разнообразных задач. Составление этих уравнений часто представляет боль- шие трудности, особенно если к модели предъявляют требо- вание с максимальной полнотой отразить детали исследуе- мого процесса, но и в этих случаях всегда сохраняется возможность отыскать приемлемую форму аппроксимации. Математики много работают над тем, чтобы охватить методами линейного программирования классы задач, решаемых сейчас методами динамического программиро- вания, целочисленного программирования и программи- рования в условиях неопределенности. Стремление к более широкому использованию этого метода велико прежде всего потому, что алгоритм вычисления столь мощный, что позво- ляет обсчитывать системы, состоящие из сотен уравнений. Этот метод используют также для определения состава нефтепродуктов, обеспечивающего максимальную прибыль, или диэты требуемой калорийности при минимальной стои- мости, для определения нарядов на работы с учетом квали- фикации рабочих и для выбора оптимальной трассы сообще- ний в связных сетях. 13.2. Метод Монте-Карло Метод Монте-Карло также используется в анализе систем. Он, грубо говоря, позволяет получать прибли- женные решения задач с помощью эксперимента со случай- 345
ными числами. Предположим, что требуется определить вероятность выигрыша в одиночной карточной игре, скажем Конфилдх. Попытка прямого расчета делает очевидным, что объем вычислений чрезмерно велик. Можно также провести игру большое число раз, например N раз, и под- считать число выигрышей п, определить затем его вероят- ность как отношение n/N. Это может привести к ошибкам, однако их величина будет уменьшаться с увеличением числа партий. Для ускорения расчетов игру можно моде- лировать на электронной цифровой вычислительной машине, работающей с большой скоростью, и поручить ей игру. Однако даже при быстродействующей ЭВМ число испытаний для получения доброкачественного ответа может быть чрезмерно велико, если величина ошибок умень- шается медленно. В любом случае, однако, разумное сочета- ние анализа со случайными испытаниями, вероятно, окажется весьма эффективным. В этом суть метода Монте- Карло. Метод Монте-Карло является развитием используемых в статистике методов выборочных испытаний. Отличие заключается в том, что методом Монте-Карло стремятся найти ответ на математические задачи и вести испытания в абстрактных ситуациях, а не пользоваться результатами реальных обследований. Абстракция, позволяющая менять объект исследования, дала возможность существенно усо- вершенствовать метод. Во время второй мировой войны ряд проблем, возник- ших в процессе создания атомного оружия, был разрешен в Лос-Аламосе методом Монте-Карло. Характерная задача заключалась в том, чтобы определить число нейтронов, проникающих сквозь оболочку данной конструкции, причем это число нейтронов могло меняться как случайно, так и закономерно. Методом Монте-Карло на вычислительной машине вос- производили математическую модель реальной ситуации и прослеживали путь атомных частиц, используя случай- ные числа. Исследуя реальные проблемы диффузии атомных частиц через экраны ядерных реакторов, физики по необ- ходимости занимались моделированием реальных физиче- ских процессов. Их не интересовали модели сами по себе, им необходимо было исследовать реальные процессы, кото- 1 Вид пасьянса. (Прим, ред.) 346
рые они не могли воспроизвести в натуре. Возможность изменения модели или ее параметров для сокращения стоимости расчетов путем уменьшения числа выборок пред- ставлялась им самой важной особенностью этого метода. Такие математические приемы, позволяющие уменьшить дисперсии выборок, были названы средствами уменьшения вариаций. Поэтому теперь часто утверждают, что выбороч- ный расчет не будет собственно методом Монте-Карло до тех пор, пока не использованы средства уменьшения вариаций. Метод Монте-Карло широко применяется в исследовании операций главным образом потому, что это простейший из всех вычислительных методов, пригодных для решения больших и сложных проблем, типичных для этой науки. Случайность часто является характерным элементом этих проблем. Они нередко бывают новы и трудно формали- зуемы. Даже если их можно выразить в математической форме, то почти никогда не удается свести к известному виду, в результате чего бывает трудно или невозможно применить традиционные методы анализа. В то же время для метода Монте-Карло достаточно построить модель реального процесса. Поскольку быстродействующие ЭЦВМ принимают на себя основную долю вычислительного труда, метод Монте-Карло часто позволяет заменить вычислитель- ной техникой математическую изобретательность и мысль. Более того, для решения большей части проблем, встре- чающихся в исследовании операций и анализе систем, не существует других методов, кроме метода Монте-Карло, особенно если помимо определения ожидаемой величины параметра желательно получить также оценку вероятного распределения результата. Если задача бывает сложна, то традиционные методы анализа обычно становятся бес- полезными. Однако в исследовании операций метод Монте-Карло используется иначе, чем в физике. Здесь чаще стремятся возможно точнее воспроизвести реальную ситуацию. Поэтому методы уменьшения числа выборок применяются значительно реже, не говоря о том, что мы не всегда знаем, как можно эти методы применять. Существует еще два обстоятельства, объясняющие малую распространенность этих методов. Во-первых, в большей части задач исследо- вания операций, в отличие от задач физических наук, нет необходимости в высокой точности результата. Его малая 347
точность, вероятно, неизбежна всегда, поскольку исходные параметры часто связаны с неопределенностями, а модели, как бы они ни были сложны, не могут быть адекватны. Кроме того, исследователя часто вообще не интересуют детали, а ему требуется найти новый способ ведения опера- ции и оценить его основные отличия от старого. В этом случае численность выборок будет не слишком велика, даже если пользоваться чисто случайными выборками. Во-вто- рых, необходимо реальное отображение процесса на модели. Средства уменьшения вариаций обычно приводят к серьез- ным искажениям представления о процессе, превращая типичный случай в редкое явление и наоборот. Чтобы показать подход, типичный для метода Монте- Карло, рассмотрим следующий очень упрощенный процесс обслуживания. Положим, что изделия поступают в случайной последо- вательности на пункт обслуживания, где их обрабатывают поочередно. Предположим, что интервалы между случай- ными моментами поступления составляют в 40% случаев 10 мин, а в 60% случаев — 20 мин. Предположим,' что длительность обслуживания также изменяется случайным образом, причем требуется 10 мин для обслуживания 80% изделий и 30 мин для обслуживания остальных 20% изделий. Тогда для каждого изделия будем иметь: средний интервал между поступлениями: 0,4 х 10 + + 0,6 х 20 = 16 мин, среднее время обслуживания: 0,8 X 10 + 0,2 х 30 = = 14 мин, среднее время простоя: 16—14 = 2 мин. Нас интересует среднее время ожидания обслуживания. Чтобы решить эту задачу, используем модель, где интервалы между моментами поступления и длительностью обслуживания выражаются последовательностью случай- ных чисел. Сначала выберем случайные числа, чтобы определить интервалы времени между поступлениями изде- лий. Если это будут 0, 1, 2 или 3, считаем интервал прибы- тия равным 10 мин. Если это 4, 5, 6, 7, 8 или 9, будем считать его равным 20 мин. Аналогично для определения времени обслуживания поступающего изделия выберем второй ряд случайных чисел. Если это будет 0, 2, 3, 4, 5, 6 или 7, то время обслуживания составит 10 мин, а если это будет 8 или 9, то сочтем его равным 30 чин. 348 1
Теперь мы можем заполнить табл. 13.1, полагая начало процесса в момент времени 0. Здесь R и R' представляют собой случайные числа. ТАБЛИЦА 13.1 Простейшая задача массового обслуживания N R Мо- мент по- ступле- ния Момент начала обслу- жива- ния R' Дли- тель- ность обслу- жива- ния, мин. Момент конца обслу- жива- ния Дли- тель- ность ожида- ния, мин Дли- тель- ность простоя обслу- жива- ния 1 — 0 0 2 10 10 0 0 2 1 10 10 8 30 40 0 0 3 9 30 40 6 10 50 10 0 4 8 50 50 1 10 60 0 0 5 8 70 70 9 30 100 0 10 6 2 80 100 4 10 ПО 20 0 7 5 90 ПО 1 10 120 20 0 8 7 ПО 120 3 10 130 10 0 9 4 130 120 4 10 140 0 0 10 9 150 150 9 30 170 0 10 Таким образом, для 10 выборок, указанных в таблице, общее время ожидания составляет 60 мин, или 6 мин на изде- лие в среднем. Этот пример оставляет без ответа многие вопросы, например вопрос о числе выборок, необходимых для получения достоверной величины времени ожидания, однако он наглядно демонстрирует основные особенности метода Монте-Карло в том виде, как он применяется в исследовании операций. Метод Монте-Карло используется в исследовании опера- ций и анализе систем все чаще, по мере того как усложнение рассматриваемых проблем затрудняет или делает невоз- можным применение классических аналитических или численных методов. Преимущество метода Монте-Карло заключается не только в способности решать задачи, недо- ступные по трудности другим методам. Так, с его помощью всегда можно получить удовлетворительный ответ, если число выборок достаточно велико, и, как это бывает часто 349
в задачах исследования операций и редко в физике, число выборок не требует применения методов, искажающих закон распределения. Здесь метод Монте-Карло дает воз- можность дополнительно, помимо среднего значения интере- сующего нас параметра, определить диапазон и вариации распределения. Так, в рассмотренной выше частной задаче одиночной игры он позволяет не только определить вероят- ность выигрыша, но и оценить ожидаемое число разыгран- ных карт и вероятность использования в одном туре игры определенного числа карт. Хотя метод Монте-Карло является в сущности средством численного анализа, при изучении с его помощью физиче- ских процессов часто удается установить их характерные черты, позволяющие создать удовлетворительные аналити- ческие модели процессов. 13.3. Теория игр Методы линейного программирования и Монте-Карло — типичные средства исследования операций; теорию игр вряд ли можно считать таким методом, особенно если учесть число случаев, когда она использовалась для реше- ния реальных задач. Однако по существу теория игр при- несла исследованию операций больше пользы, чем другие методы,— она позволила по-иному взглянуть на природу конфликтов. Теория игр — математический метод планирования дей- ствий в конфликтных ситуациях — единственная до пос- леднего времени удовлетворительно разработанная мате- матическая теория. Попытка наблюдения и классификации типов поведения сторон в подобных ситуациях, есте- ственно, не нова. Однако помимо стремления создать моде- ли для определения оптимального курса действия путем арифметических расчетов или, в более сложной форме, путем вариационного исчисления, теория игр занимается выбором оптимальной стратегии действий с учетом не только возможных действий самой планирующей стороны, но и действий ее противников. Виды решений предусматри- вают возможность обмана и достижения соглашений. Термин «теория игр» можно считать неудачным, посколь- ку он содержит намек, что предметом теории служат исклю- чительно конфликты, встречающиеся в карточных играх 350
вроде покера. Однако теория игр имеет несравненно более широкую область применения. Действительно, многие проблемы принятия решений в военных или экономических конфликтах в значительной степени аналогичны пробле- мам, встречающимся в таких играх. Их сходство с кар- точными играми является исходным пунктом для изуче- ния стратегии, особенно если действуют четкие правила и явно выражены побудительные мотивы. Теория игр рассматривает проблему выбора стратегии, позволяющей участнику конфликта получить наибольший выигрыш, например, в следующих условиях: 1) участники пытаются выявить стратегию противника и скрыть свою; 2) каждый из участников может только частично кон- тролировать результат игры; 3) участники могут блефовать и совершать обманные действия; 4) участники могут располагать различными объемами информации или разведывательных данных о противнике; 5) действия участников могут быть ограничены случай- ными факторами, т. е. не контролируемыми участниками переменными и не представляющими определенного пре- имущества ни одной из сторон. Все действия участников должны быть ограничены стро- го сформулированными правилами игры. Таким образом, игрок может прибегать к шпионажу или перехвату пере- говоров для выявления стратегии противника только в том случае, если подобные действия разрешены правилами игры. Теория игр не охватывает всего многообразия факто- ров, определяющих поведение сторон в конфликтной ситуа- ции. Она имеет два основных ограничения: во-первых, теория игр предполагает, что все исходы игры можно оговорить и каждый из участников способен оценить результат в определенной мере, причем большая цена будет предпочтительнее меньшей; во-вторых, все перемен- ные, определяющие выгрыш й его цену, можно определить, что позволит составить детальное описание всех действий противника. В общем случае существуют также принципиальные и технические трудности, исключающие возможность опре- деления оптимального курса действий. Так, большая часть военных и экономических конфликтов не является кон- 351
фликтами интересов в чистом виде, так как предусматри- вает определенное взаимодействие с противником. Сама теория игр в принципе разработана только для частного случая игры двух противников с противоположными инте- ресами. Но и здесь большая часть реальных конфликтов не поддается исчерпывающему анализу из-за множества факторов, сказывающихся на действиях сторон, и громад- ного объема вычислений. Только очень немногие задачи анализа систем будут настолько просты, чтобы можно было рассчитать их по ме- тоду теории игр, да и те имеют лишь отдаленное сходство с реальной действительностью. Однако последние дости- жения теоретиков дают надежду на скорое изменение положения. Теория игр теперь с успехом используется в решении ряда таких тактических задач, как радиолока- ционный поиск и обнаружение целей, распределение средств обороны по целям различной ценности, исследо- вание средств прорыва ракет через оборону противника, планирование ракетного удара с учетом противодействия противника, и ряда других задач от проблем противоло- дочной обороны до наблюдения за соглашением о контроле над оружием. В отличие от линейного программирования, которым широко пользуются для решения многих классов задач, методы теории игр для решения прикладных задач исполь- зуются редко. Однако, как уже было сказано, теория игр оказала несравненно большую помощь в анализе полити- ческих проблем тем, что подсказывает логику действий в конфликте с разумным противником, имеющим с нами как общие, так и противоположные интересы. Д. Вильямс в книге «Совершенный стратег» 1 писал так: «Теория игр, несмотря на ее ограничения, имеет в настоя- щее время приложения. Однако основная заслуга теории игр в том, что она дала ориентацию людям, которые стал- киваются с крайне запутанными проблемами. И хотя тео- рия игр не дает строгого решения этих проблем, по край- ней мере в настоящее время, и, вероятно, не будет давать его в течение неопределенного срока в будущем, тем не ме- нее она указывает основу и направление усилий, предназ- наченных для их решения. Понятие стратегий, различие 1 Д. Вильямс. Совершенный стратег. Изд-во «Советское радио», 1960, стр. 253. 352
между игроками, роль случайных событий, матричное представление платежей, понятие о чистых и смешанных стратегиях и т. д. дают полезную ориентацию людям, которым приходится иметь дело со сложными конфликтны- ми ситуациями». 13.4. Электронно-вычислительные машины Быстродействующие электронно-вычислительные маши- ны часто рассматривают как современное средство приня- тия решения. Многие верят, что для решения трудных проблем достаточно иметь большую ЭВМ, которая навер- няка решит любую задачу. На деле это не так — ЭВМ сами военных проблем не решают. Все, что они могут делать,— это исполнять команды, введенные в них мате- матиком. Машина — это только подсобное средство; она может делать только то, что ей предписано. Качество реше- ний, достигнутых с помощью ЭВМ, полностью определяется человеком, который ставит задачу, формулирует цель и выбирает критерии оценки путей ее достижения. В следующей главе будут рассмотрены вопросы исполь- зования ЭВМ, показаны их достоинства и ограничения. Три из этих ограничений особенно важны для анализа систем национальной безопасности. Первое заключается в том, что многие факторы, имеющие величайшее значение в планировании военной политики (лояльность и мораль- ный дух населения, устойчивость социальной системы, стойкость союзников и пр.) почти невозможно выразить количественно. Даже самые совершенные образцы быстро- действующих ЭВМ не могут правильно учесть эти факто- ры. Второе ограничение состоит в том, что расчет на ма- шине часто требует значительного упрощения модели. Это вынуждает комбинировать переменные и опускать суще- ственные детали. На разработку хороших моделей и про- грамм часто требуются годы и труд больших коллективов. Такие модели не только очень дороги, но, что еще более важно, их трудно изменять. Предположения, на которых построена модель, неизбежно приходится корректировать по мере углубления представления о предмете исследова- ния или изменения факторов национальной безопасности за время разработки модели. Такой процесс обучения, скорее, затрудняется, чем облегчается при расчетах 23-884 353
моделей на' электронных вычислительных машинах. Это и будет их третьим ограничением. По самой природе процесса только отдельные из проме- жуточных этапов расчетов предстают для наблюдателя в видимой форме, а большая их часть скрыта в «черных ящиках» машины. Поэтому получить представление о воз- действии одной переменной на другую или о том, какой элемент интуитивной оценки будет критическим, можно только косвенным образом. Мы ни в коей мере не хотим отрицать важной роли электронно-вычислительных машин как вспомогательного средства при анализе. До их появления нельзя было и думать о практическом использовании многих модных идей и методов математики. Действительно, громадные возможности только что рассмотренных новых вычисли- тельных методов (линейного программирования и метода Монте-Карло) можно реализовать только потому, что появились пригодные для них электронно-вычислительные машины. Мы обращаемся к математикам не только за помощью в сложных расчетах, но и за их искусством делать такие расчеты ненужными. Талантливый математик способен заменить сложные математические операции упрощенными или свести не поддающееся обработке число рассматривае- мых случаев до разумных пределов. 13.5. Роль математики После такого краткого заявления мы не будем ничего говорить о значении ряда других методов, дополняющих уже упомянутые (динамического программирования, тео- рии массового обслуживания, теории информации). Они опущены сознательно, ибо каждый, кто хочет правильно оценить результат анализа, должен уметь отличать, когда изощренные математические методы служат красивой ма- скировкой плохой работы, а когда они дают основу отлич- ного исследования. Эти методы опущены не потому, что они якобы чрезвычайно трудны и могут быть понятны только людям с серьезной математической подготовкой. Это не так, ибо для общего понимания возможностей использования трудных математических приемов не тре- буется специальных знаний. Мы сделали это главным 354
образом потому, что хотели уделить основное внимание не специальной технике анализа (которая, кстати, не яв- ляется средством преодоления основных трудностей ана- лиза систем), а другому. Поскольку, говоря о математике, мы назвали только некоторые методы, то, естественно, возникает вопрос о границах их применимости. Корректный ответ сводится к тому, что ими широко пользуются при исследовании частных вопросов, входящих в общую широкую задачу, однако за редким исключением четко ограниченных проб- лем эти математические методы не могут оказать большой услуги в поиске общих решений. Тому есть несколько причин. Как понятно из предыду- щего, прежде чем использовать средства математики для решения проблем реальной действительности, необходимо иметь количественную модель рассматриваемого процесса. В сложных ситуациях, существующих на уровне государ- ственной политики, только отдельные слагающие общей проблемы можно выразить в виде, когда используются стандартные приемы исследования операций. Здесь общие модели служат только для организации мышления, но не для расчетов по ним. Другое обстоятельство, объясняющее, почему математи- ческие средства не применяются более широко, заклю- чается, возможно, в их новизне. Приведем по этому поводу обширную цитату из неопубликованной работы Д. Виль- ямса — члена исследовательского совета корпорации РЭНД: «Внедрение новых средств — процесс сложный в любой области. Даже в такой молодой и прогрессивной организа- ции, как ВВС США, существует значительная косность в этом вопросе. Я принимал некоторое уч.астие в разработке первых видов ракет. Эта работа показалась легкой по срав- нению с усилиями, затраченными на то, чтобы убедить руководителей ВВС в том, что эти экзотические птицы могут летать. Такие же трудности существуют и в науке, где новый метод должен пройти суровые испытания «огнем и водой». Вот как это происходит. Некто выдвинул новую идею; если она действительно нова, то, следовательно, непривыч- на и, вероятно, будет противоречить некоторым вашим прежним сведениям или предрассудкам. Также весьма вероятно, что ее справедливость не будет для вас очевид- 23» 355
ной (иначе бы вы сами ее предложили). Еще более вероятно, что она ошибочна; вам хорошо известно, как это бывает,— многие идеи рождаются, расцветают в лаборатории и уми- рают в лаборатории в течение 20 мин. Что же вы, как разумный человек, можете сделать? Игнорировать новую идею, постараться уничтожить ее или идти по мучитель- ному пути понимания? День, когда вы решитесь сделать последнее, будет тяжелым днем. Совершенно не случайно, что первую работу Эйнштейна не принял журнал Nature («Природа») — ведущий научный журнал того вре- мени. Полезным примером того, как в науку входят новые абстрактные методы анализа, может быть история внедре- ния дифференциального исчисления. Создав его, Ньютон совершил переворот в механике. Неожиданно удалось ему кратко с единых позиций объяснить практически все известные тогда явления и показать, что они служат логи- ческим следствием немногих причин. Но была небольшая трудность: натурфилософы того времени — астрономы, фи- зики, математики — плохо представляли себе особенности дифференциального исчисления, не желали его осваивать и, более того, были убеждены, что оно основано на недора- зумении. Действительно, его строгое обоснование потребо- вало труда нескольких поколений ученых, и все еще по сей день остаются одно или два неясных положения. Ньютон преодолел трудности взаимопонимания тем, что вывел заново свои результаты с помощью ведущего науч- ного метода того времени — геометрии. Мы же теперь совсем мало пользуемся геометрией. Основной труд Ньюто- на «Принципы» почти недоступен нашему пониманию. Но дифференциальное исчисление прошло с тех пор полный курс развития. Вряд ли в нашей организации (РЭНД) есть хоть один физик или инженер, не знающий его. Я даже думаю, что немногие из них знают формальные правила грамматики столь твердо, как правила дифференциального исчисления. Другим интересным историческим примером является предмет, известный теперь под названием математической статистики. Гаусс развил мощную систему, известную как теория ошибок. Она была основой физических наук на про- тяжении поколений. Это почти идеальное средство анали- за экспериментальных данных, которые либо в своей осно- 356
ве просты, либо получены в столь строгих условиях, что неконтролируемые факторы легко поддаются учету. Физи- ки и астрономы жили в этом раю сотню лет, и их счастье было почти идеальным. В то же время другие ученые были очень несчастливы. К ним относились агрономы, которые всегда страдали от множества случайных переменных. Вариации почвенных и климатических условий чаще всего не поддаются контролю, число возможных сочетаний семян и удобрений (изменяющихся как по составу, так и по коли- честву) очень велико. На протяжении последних 25 лет развивались новые мощные средства анализа, и теперь экспериментаторы в агротехнике перестали быть самыми несчастными людьми на земле. Что думают физики и астро- номы о таких новых дисциплинах, как анализ перемен- ных или проектирование эксперимента? Ничего не ду- мают. Они очень занятые люди, и гауссова статистика всегда служила им очень хорошо. Я готов спорить, что если бы потребовалась помощь в постановке и оценке результатов эксперимента, скажем, бомбометания, то многие из вас были бы склонны обратиться на физические факультеты университетов, а не на опытную агротехническую стан- цию. Четверть века назад вы были бы правы, но теперь это будет серьезной ошибкой. Какое место занимаем мы, работники корпорации РЭНД, в развитии современных абстрактных методов? Здесь мы, как организация, проявляем высокую актив- ность. Это означает, что мы предоставляем людям, склон- ным к абстрактному мышлению, полную свободу действий. Эти люди создают массу новых материалов, часть которых, вероятно, выдержит проверку временем, а другие будут использованы для создания еще лучших работ. Часть созданного ими и другими войдет в арсенал наших средств, и, хотя мы имели некоторые успехи, нам предстоит еще долгий путь». Как самостоятельная дисциплина анализ систем и иссле- дование операций возникли совсем недавно. Об этом один специалист по военному анализу сказал так: «Мое впечат- ление таково, что искусство анализа систем находится сейчас примерно на том же уровне, что медицина во вто- рой половине XIX века,— мы приносим в среднем больше пользы, чем вреда. Заключить отсюда, что не следует раз- вивать и использовать анализ систем, будет не более 357
разумным, чем заключить, что мы не должны развивать и использовать медицину» Многие, находясь под воздействием успехов, которые математические и физические методы принесли техническим наукам, склонны требовать от исследования операций тако- го же совершенства и таких же успехов. Успехи были уди- вительными. Было получено много ценных результатов и еще лучших можно ожидать. Однако до желаемого совер- шенства еще далеко, ибо здесь нужно нечто большее, чем только математика. Некоторые ее средства очень хороши для решения мно- гих задач, часть из которых мы упоминали в данной главе. Однако многие фундаментальные исследования еще впере- ди. Еще предстоит создать, например, алгоритмы решения частных проблем, прежде чем новые мощные методы заме- нят простейшие виды математических средств (вероятност- ные и статистические методы, вычисления и геометрические построения) в качестве рабочего средства исследования операций и анализа систем. 14 ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН Поль Армер Я хочу рассмотреть вопрос использования вычислитель- ных машин в анализе систем, а не их конструктивные осо- бенности. Большинство сделанных в этой главе замечаний относится к электронно-цифровым вычислительным маши- нам, а не к аналоговым; различие между ними следующее. В аналоговой вычислительной машине числа представ- ляются физическими величинами, которые используются в работе машины. Простейшим примером аналогового 1 А 1 a i п С. Е п t ho ven. Deputy Assistant Secretary of Defense (Systems Analysis), address before the naval War College, Newport, Rhode Island, June 6, 1963. 358
вычислительного устройства является логарифмическая линейка, на которой числа изображаются расстояниями. Результаты вычислений можно прочесть, измеряя расстоя- ния на линейке. В цифровых машинах число представляет- ся дискретным состоянием некоторой физической величи- ны; для этого используются такие элементы, как зубчатые колеса, двухпозиционные переключатели, реле и т. д. Простыми примерами цифровых вычислительных устройств являются пришедшие из древности счеты и настольный арифмометр. По-видимому, лучшим основанием для дальнейшего изложения может служить следующая история. Несколько лет назад те, кто пользовался вычислительными машинами, разделились во мнении относительно достоинств некоего численного метода. На конференции в ассоциации поль- зователей однажды развернулась оживленная дискуссия по этому поводу, в ходе которой один из противников этого метода воскликнул: «Ваш метод опасен, вы играете с ог- нем». На это получил ответ: «Человек начал играть с огнем еще в каменном веке, не начни он, мы бы из этого века не вышли». Вывод очевиден: человек может пользоваться огнем, но должен постоянно помнить об опасности ожога. Разумно запастись огнетушителем. К сожалению, вычислительные машины коварны так же, как и огонь, но причиняемый ими ожог не вызывает немедленную боль. 14.1. Преимущества вычислительных машин Каковы основные свойства вычислительных машин? Они обладают быстродействием и надежностью и с их помощью можно дешево получить результаты, как только задача подготовлена для ввода в машину. Однако все познается в сравнении. Мы сравним работу вычислительной машины и человека при решении одной и той же задачи. Чтобы показать характерные свойства машины, мы рассмотрим задачу, с которой вычислительная машина справляется блестяще: расчет траектории ракеты. В 1949 г. корпорация РЭНД получила новую электрон- ную вычислительную машину. Одной из первых ее задач был расчет траектории ракеты. Прежде чем готовить задачу для ввода в машину, руководитель темы дал задание про- 359
Считать три варианта вручную. Для расчета каждого варианта на настольных счетных машинах потребовался полугодовой труд^двух человек, который по ценам тех дней обошелся приблизительно в 5000 долл. Расчет каж- дого варианта на ЭВМ занял около трех часов; стоимость такого расчета, включая оплату за пользование машиной и труд оператора, была меньше 100 долл. Выигрыш по вре- мени был, тем самым, более 600 раз и по стоимости при- мерно в 50 раз. (Отладка решения задачи на машине заня- ла около двух недель и обошлась примерно в 500 долл.) Самое поразительное, по-видимому, состояло в том, что, когда был проведен повторный расчет на машине вариан- тов, просчитанных вручную, тогда в каждом из них были обнаружены ошибки, хотя расчетчицы постоянно прове- ряли друг друга. То было много лет назад. С тех пор вычислительная техника резко двинулась вперед. Современная вычисли- тельная машина корпорации РЭНД проделала бы ту же работу примерно за полсекунды при затратах, меньших 25 центов на вариант. По сегодняшним понятиям это три- виальная проблема. Мы не будем рассматривать другие преимущества вы- числительных машин — их быстродействие, надежность и экономичность. Они были разрекламированы столь широ- ко, что возникла тенденция переоценивать возможности вычислительных машин. То обстоятельство, что вычисли- тельная машина может просуммировать столбец чисел вы- сотой с небоскреб за четыре секунды при расходах в 20 цен- тов, может представлять академический интерес для иссле- дователя или для руководителя, решение которого тот готовит, но по-настоящему, в сущности, оба они хотят знать, что может и что не может вычислительная машина сделать для них. Подведем итог всему сказанному о быстродействии, расходах и надежности посредством табл. 14.1. Приведенные в таблице предположительные оценки для двух последних столбцов кажутся вполне реальными, хотя при быстродействии, характерном для этих машин, коли- чество операций между двумя ошибками может быть боль- шим, а время работы машины между двумя ошибками не обязательно будет велико. Вернемся к основному вопросу о полезности машины для исследователя. Это одно из средств в его арсенале, 360
Сравнение быстродействия, стоимости и надежности ТАБЛИЦА 14.1 Методы Затраченное время 1 Расходы в долларах 1 Коэффициент ошибки Время и стоимость отладки 1 Вручную (1949 г.) 6 месяцев 5000,00 1/103 Вычислительная машина (1949 г.) 3 час 100,00 1/105 Две недели; 500 долл. Вычислительная машина (1956 г.) 1 мин 5,00 1/109 Два дня; 300 долл. Вычислительная машина (1961 г.) 0,5 сек 0,25 1/1012 Один день; 200 долл. Вычислительна ямашина (1965 г.) 0,005 сек 0,01 1/1016 Один день; 100 долл. 1 Для случая расчета траектории ракеты. со 05
подобно карандашу и листу бумаги или арифмометру. Необходимое условие для использования вычислительной машины состоит в том, чтобы исследователь был способен сформулировать свою задачу (или ее часть) в виде мате- матической модели, но это условие не является достаточным с экономической точки зрения, поскольку, как будет пока- зано ниже, во многих случаях решение задачи на машине бывает невыгодно. Решение задач на вычислительных машинах, несомнен- но, обладает определенными достоинствами. Используя преимущества машин по быстродействию и стоимости, мож- но, очевидно, с их помощью рассмотреть больше вариантов, чем при ручном счете. На практике обычно этими фак- торами пользуются, не просто рассчитывая для одной и той же модели большее количество вариантов, чем вруч- ную, а делая модель более сложной. Покажем это на при- мере. Несколько лет назад одна организация получила новую вычислительную машину — головной образец новой серии. Конечно, всех потребителей вычислительных машин интересовало, насколько быстрее работает новая машина по сравнению со старой. Когда этот вопрос был задан на одном совещании, глава организации сообщил, что на новой и на старой машине была решена одна и та же физическая проблема. Расчет одного варианта на старой машине потребовал одного часа, на новой машине — трех часов. Он объяснил недоуменным слушателям, что новая машина позволила рассмотреть гораздо более сложную модель. Вывод в том, что вычислительная машина дает исследо- вателю возможность рассмотреть проблему более детально, чем позволяют ручные методы. Более сложная модель дает возможность проводить общую оптимизацию в более широ- ких пределах и избежать необходимости в субоптимизации при условии, конечно, что исследователь сможет построить необходимую для этого более сложную модель. Вычислительная машина позволяет исследователю про- верять чувствительность его моделей. Одна из самых важ- ных особенностей использования вычислительных машин состоит в том, что она дает возможность сравнительно просто ответить на многочисленные вопросы типа: «А что, если...?» Быстродействие и дешевизна расчетов на вычислитель- ных машинах позволят вместо обычных методов расчетов 382
вероятностных величин использовать мощный метод Монте- Карло; суть различий между этими методами была рас- смотрена в гл. 4. Существуют также такие проблемы, тре- бующие анализа или обработки информации, решение кото- рых без вычислительной машины практически невозможно. 14.2. Недостатки вычислительных машин Существуют задачи, для решения которых вычисли- тельные машины применять невыгодно, хотя математиче- ская модель может быть построена. Чтобы найти решение любой, даже самой малой задачи, требуется некоторое время и средства на ее подготовку для ввода в машину. Для небольших моделей, если требуется рассчитать отно- сительно малое количество вариантов, иногда бывает быстрее и дешевле сделать это вручную. Исследователь может иногда полагать, что, делая расчеты вручную, он поймет сущность процессов и сможет лучше контролиро- вать их. Даже для средних моделей, где требуется рассчи- тать немногие варианты, бывает дешевле сделать это вручную, чем идти на расходы, связанные с отладкой про- граммы для вычислительной машины. Однако по мере увеличения размеров и сложности модели может быть достигнуто такое положение, когда единственную возмож- ность расчета хотя бы одного варианта представляет вычис- лительная машина; произвести его вручную в приемлемые сроки просто невозможно. Существует также класс проблем, решать которые на машинах экономически невыгодно. Машина по своей природе требует, чтобы входные данные для нее были представлены в необходимом виде, например пробиты на перфокартах или написаны на магнитной ленте. В тех случаях, когда объем входных данных сравнительно неве- лик, проще и дешевле провести расчет вручную, ибо для ввода их в машину могут требоваться большие затраты для подготовки данных. Основные проблемы использования методов игр и моде- лирования в анализе сводятся к тому, что сам человек является элементом системы «человек — машина». Это озна- чает, что имеется цикл, состоящий из работы человека, работы машины, работы человека, работы машины и т. д. Если бы мы были в состоянии построить математическую 363
модель работы, проделываемой человеком, то можно было бы, конечно, автоматизировать весь цикл. Однако такая автоматизация возможна только в редких случаях. Воз- можность автоматизации почти всегда зависит от количе- ства данных, вводимых в машину, и объема необходимой для этого работы. Можно заметить попутно, что для про- блем этого класса иногда оказываются очень полезными аналоговые вычислительные машины. 14.3. Программирование модели Как было указано, успешное использование вычисли- тельных машин в анализе тесно связано с созданием мате- матической модели. Если для данной проблемы или хотя бы для ее части нельзя построить модель, то вычислитель- ная машина бесполезна. Вычислительная машина при совре- менном понимании того, как она может быть использова- на, не может помочь решению проблемы, которую теорети- чески нельзя решить без ее помощи. Вычислительная машина не является универсальным средством. То, что в данном исследовании использовалась вычислительная машина, не является гарантией его каче- ства. Достоверность результата не выше достоверности модели, с которой работала вычислительная машина. Часто, к сожалению, результаты исследований кажутся заслуживающими доверия только потому, что они полу- чены на вычислительной машине. Факт использования в анализе вычислительной машины может свидетельствовать о том, что проблема была изучена детально и были рассмотрены разнообразные возможности. Но он ничего не говорит о качестве этого исследования. Модели, их преимущества и скрытые в них опасности не являются предметом обсуждения в настоящей главе, но они настолько тесно связаны с использованием вычисли- тельных машин для осуществления их работы, что разде- лить эти два предмета полностью нельзя. Остановимся вкратце на опасностях моделей. Модель воздушной войны может быть справедлива, например, только при условии, что участвующие в ней самолеты имеют дозвуковую ско- рость. Другими словами, те уравнения модели, в которые входит скорость полета, могут давать бессмысленные ре- зультаты, если в воздушных операциях принимают участие 364
сверхзвуковые самолеты. Создатель модели мог вполне быть осведомлен об этом в свое время и не обращать на это внимания, потому что его интересовал только случай с дозвуковой скоростью. Этот пример указывает на одну из опасностей при использовании модели не по первона- чальному назначению; модель, ценная для одного иссле- дователя, может оказаться ловушкой для другого. Даже в тех случаях, когда математическая модель создана с расчетом охватить самый общий случай, отра- ботка этой модели на вычислительной машине может пове- сти к некоторой потере общности. Например, программист, составляя программу для решения задачи о воздушной войне, может для большей эффективности составить про- грамму так, чтобы в ней учитывался только случай дозву- ковых скоростей, зная, что именно этот случай представ- ляет интерес для создателя модели. При повторном исполь- зовании этой программы исследователь может упустить из виду то, что она была составлена только для частного случая. Так случилось однажды в корпорации РЭНД, когда мы захотели применить программу статистических испытаний, разработанную другой организацией. Хотя модель статистических испытаний допускает действия с не- ограниченным количеством данных, эта программа была составлена так, что машина учитывала только первые двадцать единиц статистической информации, а все осталь- ные данные исключались. Дело в том, что в программу для вычислительной ма- шины может быть включено больше допущений, чем в саму модель. По этому поводу следует сделать дополнительное замечание. Допущения имеют место во всех моделях, но вычислительные машины дают возможность использования более сложных моделей, чем при расчетах вручную. Однако не следует обольщаться: и сложные модели включают допущения, но там они сделаны на ином уровне детализа- ции проблемы. Детализация может быть полезной, но не следует забывать, что допущения и здесь имеют место. Однако на некоторых людей детальность расчетов оказы- вает почти гипнотическое действие. К проблеме построения модели примыкает смежная проблема подготовки программы для вычислительной ма- шины, которая автоматизирует расчет модели. Конечно, оба эти процесса обычно идут параллельно. Однако для того чтобы сосредоточить наше внимание на задаче состав- 365
ления программы, предположим пока, что модель по- строена и отлажена. После этого программисты должны безупречно записать команды, с помощью которых модель вводится в машину. Важно уметь оценить объем нужной для этого работы, ибо человек склонен к недооценке за- трат времени, необходимого для полного цикла, состоя- щего из постановки проблемы, программирования, прове- дения расчетов на машине, анализа результатов, вывода заключений и принятия решений. Мы заговорили об этой склонности потому, что даже опытные программисты за- частую излишне оптимистично оценивают время, требуе- мое для программирования той или иной задачи. Вычислительную машину часто сравнивают с гигант- ским мозгом, приписывая ей многосторонний ум. В дей- ствительности вычислительная машина способна произво- дить лишь ограниченное количество основных операций: она может складывать, вычитать, умножать, делить и срав- нивать числа, принимать входные данные и выдавать результаты. Некоторые вычислительные машины могут производить и другие операции, являющиеся вариациями перечисленных, но их возможности строго ограничены. Чтобы воспользоваться вычислительной машиной, нужно написать набор команд, называемый программой, что является задачей программиста. Типичная короткая про- грамма приведена на рис. 14.1. В этом случае в вычисли- тельной машине хранится некоторое число и мы хотим извлечь из него квадратный корень. Мы не будем разби- рать этот пример; он только показывает, что должен напи- сать программист, чтобы заставить машину сделать что-то относительно простое. На практике программы, подобные программе извлече- ния квадратного корня, которые, очевидно, необходимы программистам для решения многих задач, пишутся только один раз и затем включаются в библиотеку стандартных программ, откуда они могут быть извлечены программи- стом при необходимости. Это в общем-то тривиальное положение иллюстрирует тот факт, что большая часть программ составляется из подпрограмм. При составлении набора команд программист должен сделать нечто большее, чем только дать машине команду на выполнение необходимых вычислений. Чтобы согласо- вать подпрограммы и добиться их совместной работы, необходимо произвести дополнительные действия; следует 366
также каким-то образом ввести в машину исходные данные и вывести из нее результаты работы. Необходимо преду- смотреть возобновление счета при сбое в работе машины, Задание № Программист____________________Число_____Стр ОпцТ\^Pu3noHuZ Примечание Порядко- вый номер Ю00ООО 0 0 1 [/11111112222222221333333333344444444 ¥3456 78 9 О ^34567890123455789\}1234567в901234567( 1 777 777 7 8 34567890 1 w] STO । COMMON \SAV£s!sSnMCNT 01 ! । 02 । | TZE I SORT420 1 Go T?E%*0'T !F 03 1 I STO i COMMON 1-1 SAVE N 04 | I ANA SORT 423 COMPUTE TRIAL VALUE . X 05 i |z / 06 1 1 ADD \COMMON+ X 01 * 1 LRS 11 X 08 \ADD \SQRT*24 X 09 \sXD COMMON, 4 SAVE RETURN A DDRESS Ю , \LXA \SQRT+1,4 SET INPEX FOR 3 ITER A T/ONS 11 । । 5" 777 \COMMON + 2 SAVE X 12 । [ CLA I COMMON 4 1 COMPUTE S0UA1 'E ROOT 15 1 [ FDH 1 COMMON 4 2 XN/X 14 1 \STQ ''COMMON+3 * 15 I 1 CLA ] COMMON 4 3 X N/X ,6 ^FAD '.COMMON 4 2 X+X n । । SUB \sORT<-23 X DIVIDE BY2 18 । । 77/ | SORT+11,4,1 REPEAT LOOP 19 I । LXD I COMMON, 4 RESTORE EXIT A DDRESS 20 I \LDQ COMMON TEST SIGN OF A! 'GUMENT 21 ! \TQP ! 2,4 \lF+, SKIP ONE 22 ' I TRA j 7, 4 IF-,DONOTSK 'P ONE 23 I \рес 1734217728,865'. 0434560*EXP-1< 7,1/2* EXP-64 I i I 123456759 О 1234551890123456789012345678901234567634561890 Рис. 14.1. Короткая программа (извлечение квадратного корня). чтобы сбой не вел к потере всех полученных до того резуль- татов. Необходимо также обеспечить контроль над резуль- татами вычислений. Допустим, например, что программи- стом была допущена ошибка в постановке задачи для рас- 367
чета траектории ракеты на настольной счетной машине. Через некоторое время он приходит и спрашивает: «В мо- мент времени, равный 27 секундам, тяга становится отри- цательной — может ли это быть?» Сама вычислительная машина дать ответа на такой вопрос не может, и результа- ты всей работы будут поставлены под сомнение, поскольку известно, что что-то неправильно, но что именно, не извест- но. Кроме того, наличие ошибки в постановке задачи мо- жет и не быть столь очевидным, если ошибка в окончатель- ном результате не превысит, например, 20%. Поэтому программист, составляя программу, должен располагать определенными средствами контроля результатов вычис- лений. Он должен составить свою программу таким образом, чтобы машина подавала сигнал, если результат расчета указывает на невозможное событие, например если тяга становится меньше нуля. В программе извлечения квад- ратного корня аварийный сигнал подается, если число, из которого мы хотим извлечь квадратный корень, отри- цательно. На практике над вычислениями, производимыми машиной, невозможно осуществить такой же строгий кон- троль, как над вычислениями, производимыми вручную. Однако в программу для вычислительной машины иногда можно ввести сложную систему проверок, которая потре- бовала бы слишком много труда, если ее выполнять вручную. Занимаясь проблемой контроля результатов вычисле- ний, программист вынужден ставить вопросы по существу проблемы. Они часто вскрывают упущения в разработке модели и еще раз подчеркивают тесную связь между по- строением модели и ее программированием. Программист, завершив работы над моделью, потребует внесения в нее многочисленных изменений, и он затратит значительное время на попытку облегчить введение этих изменений. Как показывает опыт, неудачи в подобных попытках объясняют- ся, как правило, не тем, что программист плохо выполняет свои обязанности, а тем, что предугадать заранее суще- ство этих изменений и их воздействие на модель очень трудно. Изменения в программе почти всегда требуют от программиста труда, непропорционального размерам этих изменений. Составляя программу, программист старается предви- деть вопросы типа «А что, если...?», которые могут быть 368
заданы модели, и предусмотреть возможность ответа на большинство подобных вопросов. Однако жизнь сложна, и могут возникнуть вопросы, ответить на которые удастся только путем коренной переделки программы. После того как программист напишет набор команд и они будут перфорированы для ввода в машину, начинается длительный процесс отладки программы. Обычно он делает это, проверяя работу каждой подпрограммы отдельно. Для этого часто приходится писать другие, отладочные программы, позволяющие произвести проверку различных подпрограмм. Затем он проверяет их совместную работу и в конце концов доводит программу до работоспособного состояния. Мы говорили о программисте в единственном числе, но на самом деле имели в виду целый коллектив программистов, так как в программировании сложной задачи занят целый коллектив людей, каждый из которых составляет свои подпрограммы, объединяемые впослед- ствии в окончательную программу. Мы не упомянули еще об одном из более ранних этапов программирования — составлении блок-схемы программы. Она дает общий ход решения задачи и указывает последо- вательность действий при программировании. Типичная блок-схема приведена на рис. 14.2. Интересно заметить, что программисты редко пользуются такими аккуратными схемами. Размеры полных программ для вычислительных машин могут изменяться от нескольких сотен команд до несколь- ких сотен тысяч. Производительность труда при програм- мировании изменяется в широких пределах — от одной или двух команд, написанных и проверенных за один день, до нескольких сотен команд в день. Стоимость одной напи- санной и проверенной команды изменяется в соответствии с этим примерно от 0,5 долл, до 20 долл. Однако обычно стоимость одной команды лежит в пределах от 1 до 5 долл. Поэтому стоимость больших программ может быть очень велика. Это не противоречит высказанному ранее утвержде- нию о том, что одним из основных положительных свойств вычислительных машин является способность выдавать результаты за недорогую цену. Напомним, что, сравнивая возможности вычислительных машин и человека, мы утверждали, что машины дают результаты за меньшую цену, чем люди, лишь после того, как составлена програм- ма для машины. Следует также различать стоимость про- 24-884 369
Дозаправка топливом в воздухе Рис. 14.2. Типичная логическая схема. 370
граммирования и стоимость работы машины, производящей расчеты по составленной программе. Попутно целесообраз- но заметить, что относительная дешевизна единичного расчета вводит исследователя в соблазн производить все новые и новые расчеты, и в этом случае полная стоимость может быть очень велика. Он может также переоценить свои возможности при обработке результатов и окажется неспособным справиться с полученным ворохом бумаги. 14.4. Постановка задачи Я попытался показать затраты труда на программиро- вание, неотделимое от использования вычислительных машин, но мало сказал о затратах труда на разработку модели или вообще на постановку задачи. Хотя разработка моделей не является предметом обсуждения в этой главе, мы хотели бы рассмотреть проблему постановки задачи при таком использовании вычислительных машин, при ко- тором не предусматривается применение модели в обычном значении этого понятия. Постановка задачи обычно настолько переплетена с про- граммированием, что их часто рассматривают как единое целое. Объем необходимой для этого работы постоянно недооценивают, и недооценивают очень существенно даже тогда, когда задача, в сущности, проста. Для того есть много причин. С одной стороны, если программированием занимаются люди, знакомые с задачей, то они должны уметь программировать. Но обучение требует много вре- мени, и возможно, что они так никогда и не станут квали- фицированными программистами. Если же, с другой сто- роны, программисты займутся постановкой задачи в целом, то им придется изучить задачу, что опять-таки требует времени, и вполне возможно, что они никогда не изучат ее как следует. Если над задачей работает смешанная группа, то возникает проблема общения между ее членами; каждый из специалистов в своей области должен научиться понимать язык другого, а на это требуется еще больше времени. Метод, при котором программирование выполняют люди, знакомые с задачей, успешно применялся при проведении коммерческих расчетов. Метод, при котором постановка задачи выполняется программистом, совершенно не изучен. Использование смешанных групп весьма широко распро-
страйено, и, по-йидимому, это найлучший мётод. Однако в связи с таким подходом следует сделать одно важное замечание. Если речь идет о больших системах, то очень важно, чтобы человек, знакомый с задачей, научился пони- мать язык программиста и получил представление о про- граммировании и ограничениях, присущих машинам. Если в руках такого человека находится большая и сложная задача, то он не может просто передать ее программисту для решения. Другая причина недооценки размеров работы, необхо- димой для использования вычислительной машины в реше- нии новой задачи, заключается в том, что решение задач на вычислительных машинах происходит совершенно ина- че, чем при применении старого привычного метода. Кон- серватизм отдельных лиц и инертность организаций часто затрудняют введение перемен, а иногда делают их невоз- можными. Мы считаем, что из всех элементов, из которых сла- гается эта работа, больше всего трудностей доставляет детальное решение вопроса, какую именно проблему мы собираемся решать. Например, один директор банка, в котором все операции были недавно автоматизированы, сообщил, что 65% труда группы, занимавшейся вопросами обработки данных, ушло на детальное уяснение проблемы, решением которой им предстояло заниматься. Для уяснения причин большой длительности подгото- вительного периода приведем несколько примеров. Самым ярким примером трудностей при использовании машин для бухгалтерского учета, по-видимому, является пример с промышленной фирмой, решившей автоматизи- ровать составление платежных ведомостей. Заработная плата в этой фирме рассчитывалась по прогрессивной системе, с учетом работы как отдельных работников, так и целых групп, так что платежные ведомости были исклю- чительно сложными. У фирмы были свои собственные спе- циалисты, ряд опытных специалистов был предоставлен в ее распоряжение фирмой-поставщиком вычислительных машин. Для большей надежности прибегли к консульта- циям специалистов по коммерческим расчетам. Состояние проблемы опасения не вызывало. Однако примерно через два года, после того как было написано несколько сот тысяч команд, все участники работ признали, что она им не под силу. Следует учесть, правда, что данная группа решала 372
эту проблему одной из первых и ей пришлось многому учиться. В наши дни машины хорошо справляются с про- веркой инвентарных списков и составлением платежных ведомостей. К сожалению, организации и отдельные лица, работающие в этой области, не особенно склонны учиться на ошибках других, и подобные случаи неоднократно повторяются. Второй пример относится к компании городского энер- госнабжения. Она избрала более разумный и намеренно медленный подход к проблеме, но масштабы работы были также недооценены. Изучение проблемы началось в 1953 г. Через год компания решила, что приобретение вычисли- тельной машины было бы экономически оправдано, и зака- зала машину определенного типа. Специалисты немедлен- но принялись за постановку задачи и программирование. Еще через два с половиной года компания получила маши- ну и начала передавать на машину работу, производившую- ся до того людьми. Длительность переходного периода вместо запланированных девяти месяцев составила четыр- надцать месяцев. Первоначально предполагалось, что по- требуется программа из 30 000 команд. Когда работа была завершена, объем программы составил 42 000 команд, так как были недооценены размеры работы, необходимой для учета в программе отдельных, не часто встречающихся опе- раций; в ходе этого была также установлена необходимость включения в программу различных проверок (упомянутые выше аварийные сигналы). Помимо того, для обеспечения нужд переходного периода пришлось написать еще 20 000 команд. В течение переходного периода были наняты дополнительно новые сотрудники, так как в это время действовали три системы: старая, новая и промежуточная. Чтобы установить вычислительную машину, которая обыч- но способствует сокращению рабочей силы на предприя- тии, компании пришлось временно увеличить число сотруд- ников на 60 человек. В ходе установки машины были про- изведены изменения в структуре бухгалтерских групп и в характере деятельности компании во многих областях. Таким образом, этот переход привел к существенной реор- ганизации. Вывод отсюда следующий: для больших систем затраты труда на подготовку программы для вычислительной ма- шины являются основным фактором, определяющим дли- тельность ввода вычислительных систем в эксплуатацию. 373
14.5. Несогласованность языков программирования Почему процесс программирования является таким дли- тельным и есть ли какая-либо надежда ускорить его? По-видимому, основная причина состоит в различии меж- ду языком вычислительной машины и естественным язы- ком. Как мы видели, для вычислительной машины нужно составить подробную программу ее действий. Очевидно различие между указаниями, которые вы должны дать машине, и указаниями, которые даются человеку, напри- мер: «Проинтегрируйте, пожалуйста, эту функцию от нуля до единицы». Кроме того, человек обладает большим запа- сом информации и зравым смыслом, которые он использует при своей работе. Он знает, например, что тяга ракеты не должна быть отрицательной. В области сближения языка вычислительной машины с обычным языком достигнут определенный прогресс. Куски программы (рис. 14.1—14.3) не дают понятия о собственно машинном языке, который состоит только из одних цифровых кодов. Команды, написанные на блан- ке, показанном на рис. 14.1, затем переводятся на язык машины с помощью так называемой транслирующей про- граммы. Такая программа не только переводит обычный язык в цифровые коды, из которых состоит язык машины, а делает гораздо больше. Например, при использовании машинного языка всегда должно быть известно, в каком месте запоминающего устройства хранится каждое данное число. При использо- вании транслирующей программы требуется всего лишь присвоить этому числу некоторое наименование (например, Common на рис. 14.1). Каждый раз, когда возникает необ- ходимость, используется это наименование; транслирую- щая программа снабдит это число конкретным адресом. Транслирующая программа обладает тем свойством, что каждая команда, написанная на ее языке, переводится в одну команду, написанную на языке машины. Существует другой класс программ, которые совершают перевод с так называемых языков-посредников; эти программы могут преобразовывать одну команду или одну фразу этого языка в несколько машинных команд. Таким путем, очевидно, можно значительно сократить объем работы при програм- мировании. 374
Кодовая форма по ФОРТРАН у Вид Стр. работы Раздел Номер примеч. тмер канаты Команда ) »ч § 2 о с? Cj § § g i: £> S «□ 0» N г» <м «м * <о «ч £ ч> гч о» N <5 Л и W * fn £ » <h 4 3^ $ £ 5 5 5 § * £ <c £ OD <»> •5) <G k> 2 tQ [g >o <c c «0 <o № >£l О I N1 £J £ «0 С» «0 1 (7 /? f 4 0 7 • 0 Н а ? F я £ 4? • Н Е V Я Y 1 1 Я Е 4 Р 2 F Я I F /? 0 F г Н 1 г Р Я / N Т 1 1 0 а fit F Я f 0 £ N Я Y 1 3 V 0 L Т 7 0 1 4 Р Я У Н т 1 « И 0 Д т 1 5 F Я А б S F Я Л т 1 6 А м Р Z V 0 L Т S о Я г г г 0 Н /ч □ * и ? d ) 3 2 * Я £ <? * H £ ¥ R Y X — 1 f 6 2 8 3 2 * F Б а EQ в □ в и Е н it it 2 L 1 7 Р я Г /V т 2 • F А я А 1) А М Е 1 8 7 с 7 г Д я А £ - г я р р 1 N ) 1 9 2|7 2 1 иавав й^^пз’иыыуваищваиЕИЕЕИ 1 2 0 6 0 Q 0 0 6 2 1 I F т V о 1 т - 3 0 т 2 2 / 0 7 Z7 2 2 V 0 L т — V 0 L 7 t 0 5 2 3 G 0 т 0 1 4 - СО СП Рис. 14.3. Рабочая логическая схема,
Языки-посредники существенно отличаются от машин- ного языка (и более похожи на наш обычный язык, хотя, возможно, и не настолько, насколько нам бы хотелось). Из этих языков-посредников в настоящее время лучше всего известен ФОРТРАН (FORTRAN от слов FORMULA TRANSLATOR — переводчик формул); существуют транс- лирующие программы, совершающие перевод с этого язы- ка на язык многих вычислительных машин. Другими хоро- шо известными языками этого типа являются КОБОЛ и АЛГОЛ. На рис. 14.3 приведен пример программы, напи- санной на языке ФОРТРАН. В данном конкретном случае транслирующая программа преобразовала 14 фраз, напи- санных на этом языке, в 113 команд для вычислительной машины. ФОРТРАН хорошо выполняет свое назначение, состоя- щее в сокращении труда при программировании, в тех случаях, когда соответствующие проблемы могут быть математизированы. Излишне говорить, что для многих проблем он совершенно непригоден. Существуют, конечно, определенные виды на будущее, но для осуществления новых систем требуется длительный подготовительный период, так же как и при программировании в настоящее время. Все эти системы являются также дорогостоящими; стоимость транслирующей программы с языка ФОРТРАН приблизительно равна 500 000 долл. 14.6. Заключение Вычислительные машины быстрее, дешевле и надежнее человека решают задачи, для которых они приспособлены, это положение только усугубится в будущем. Успешное применение вычислительных машин в анализе тесно свя- зано с созданием математической модели. Мы рассмотрели некоторые опасности, подстерегающие тех, кто пользуется вычислительными машинами; они также тесно связаны с опасностями использования моделей. Было указано на скрытый характер этих опасностей. Мы попытались опровергнуть распространенное мнение о том, будто исполь- зование вычислительной машины при исследовании непре- менно гарантирует достоверность его результатов. Мы попытались также дать некоторое понятие о разме- рах работы по программированию, необходимой при исполь- 376
зовании вычислительных машин, и указали на постоянную и всеобщую тенденцию недооценивать размеры этой рабо- ты. Причиной длительности процесса программирования является, по-видимому, различие языка вычислительной машины и нашего обычного языка. Мы коснулись пред- принимаемых попыток разрешить эту языковую проб- лему. Обсуждая размеры работы по программированию, мы привели несколько примеров не из области исследователь- ской работы с моделями, а из области обработки информа- ции в предпринимательской деятельности. В этой области существуют дополнительные причины для увеличения объе- ма работы. Здесь представляет большие трудности, напри- мер, определение проблемы, над которой стоит работать, а внедрение вычислительных машин часто влечет за собой изменения в стиле работы и реорганизацию предприятия. Когда опыт перехода от обычных к автоматизированным системам обработки информации отсутствует, то возни- кает дополнительная проблема, связанная с учетом редко встречающихся в практике случаев и обеспечением кон- троля результатов вычисления. Мы указали на ряд ограничений возможностей исполь- зования вычислительных машин потому, что эти возмож- ности часто сильно переоценивают. Вычислительная маши- на не оракул, она не поможет вам в решении задач, кото- рые недоступны вашему интеллекту. С другой стороны, нам не хотелось бы и недооценивать вычислительные машины. В бухгалтерской работе их появление вызвало чуть ли не настоящую революцию. Использование вычислительных машин вместе с использо- ванием моделей и современного математического аппарата (включая все методы, которые можно объединить под назва- нием «исследование операций») дает исследователю недоступ- ные раньше возможности анализа. Я намеренно не высказывал предположений о возмож- ности применения вычислительных машин для работы, тре- бующей разума, но не потому, что не верил в такую воз- можность, а потому, что это дело слишком отдаленного будущего. В заключение еще раз обратимся к аналогии игры с огнем: вычислительные машины могут быть очень полез- ны, но обращение с ними требует осторожности.
15 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ Ж- Фишер и коллектив отдела анализа стоимости корпорации РЭНД 15.1. Введение В гл. 6 М. Хоуг показал роль стоимости и анализа систем. В настоящей главе рассмотрены методы оценки стоимости, показано, как их учитывать в подобном анализе. До начала обсуждения следует сделать некоторые заме- чания по общим принципам методов оценки стоимости, предназначенных для использования в конкретных слу- чаях анализа систем. Заявление, что выбор метода «зави- сит от типа задачи», может показаться банальным. Но так оно и есть на самом деле. Более того, методы могут быть различными на разных этапах решения одной и той же задачи. Например, в начале исследования системы, воз- можно, потребуется рассмотреть широкий спектр альтер- натив. Цель будет заключаться в том, чтобы .отсеять явно непригодные альтернативы. Для этого требуются методы, позволяющие дать ориентировочную оценку мно- гих вариантов системы, но при самой грубой оценке их стоимости. Здесь необходимы гибкие методы, не требующие больших затрат времени и средств, направленные, ско- рее, на выявление общей структуры стоимости, чем на точ- ный ее расчет. В дальнейшем, когда для более детального анализа будет отобрано несколько наиболее перспективных вариантов системы, потребуются более точные, а следова- тельно, и более громоздкие методы оценки стоимости. Почему при сравнении альтернатив систем оружия или структуры вида сил 1 мы обязаны давать оценку их 1 Сила (force) в смысле, используемом в настоящей книге, определяет комплекс систем оружия и других средств, предназначенных для решения четко определенной задачи вооруженных сил. Вид сил 378
стоимости? Самый простой ответ заключается в том, что стоимость является тем элементом выбора, пренебречь которым недопустимо. Для разумного выбора одного из предложений необходимо знать его стоимость и иметь возможность сравнивать ее со стоимостью других предло- жений. Мы должны знать возможный выигрыш при нашем выборе и сравнивать его с выигрышами, возможными при других вариантах. Разумное сравнение стоимости и резуль- тата действий имеет в военных решениях не менее важное значение, чем в управлении государством или промышлен- ным предприятием. Важность достоверной оценки стоимо- сти оружия и обеспечивающих систем возрастает не толь- ко потому, что предположения о создании новых систем бывают часто связаны с большими затратами и требуют существенной доли национальных ресурсов, но также и потому, что обычно существует не одна, а несколько кон- курирующих систем, также заслуживающих своего рассмо- трения. Все большее и большее признание завоевывает то обстоятельство, что оценку предложения о создании новой системы оружия нельзя дать до тех пор, пока не будут определены ее стоимость и возможности использования и не будет проведено их сравнение с аналогичными данными для альтернативных предложений. Как стоимость, так и возможности очень трудно оценить, особенно когда мы пытаемся сделать прогноз на несколько лет вперед. Однако если такая оценка должна служить основой выбора среди конкурирующих предложений, то ее следует сделать с уче- том соответствующей перспективы. Это предполагает, что проблема неопределенности в оцен- ках является совершенно реальной при анализе стоимо- сти будущих систем оружия и структур видов сил. Здесь эта проблема становится особенно трудной, поскольку ана- лизируемые предложения по системам оружия и структуре сил могут изменяться и обычно действительно изменяются по мере развития событий. Причины этих изменений раз- личны: изменение намерений и возможностей противника, неудачи в создании системы оружия с требуемыми характе- ристиками или появление новых требований, вызывающие (total force) означает комплекс систем оружия и других средств, предназначенных для решения одной из основных задач вооружен- ных сил США — стратегического нападения, стратегической обо- роны и пр. (Прим, ред.) 379
пересмотр состава системы оружия или концепции его боевого применения и пр. Эти и подобные им неопределен- ности являются характерной чертой процесса оценки стои- мости, связанной с наличием ряда ошибок: в исходных данных, в определении соотношения между слагающими, используемыми при расчете стоимости, погрешностей экстраполяции и т. и. Одной из основных проблем анализа стоимости является создание методов, работоспособных в условиях неопределенностей. В этом направлении достиг- нуты пока скромные успехи, и поэтому мы мало что сможем сообщить в настоящей главе о возможностях учета неопре- деленности. Но надеемся, что проводимые в настоящее время как корпорацией РЭНД, так и другими организа- циями исследования смогут привести к полезным резуль- татам уже в ближайшем будущем. Основная задача настоящего обзора заключается в крат- ком изложении методов анализа стоимости, которые были разработаны по заданию проекта РЭНД 1 для оценки стои- мости систем оружия, обеспечивающих систем и вида сил. Наставление ВВС 80-1 определяет понятие системы оружия следующим образом: «Система оружия состоит из материальной части, опыта личного состава и методов, сочетание которых образует боевое средство, основным элементом которого обычно, но не обязательно может быть аэрокосмический аппарат. Полная система оружия включает все связанные с ней вспомогательные средства, оборудование, оружие, службы и личный состав, необходимый для обеспечения действия системы таким образом, что боевое средство можно рас- сматривать как автономную единицу ударной силы в пред- полагаемых условиях боевых действий» 1 2. Обеспечивающие системы и системы управления опре- делены аналогичным образом и их стоимость становится все более и более важным элементом полной стоимости. К сожалению, в настоящей главе мы не рассматриваем этот вопрос столь детально, как он того заслуживает. Большая часть нашей работы по созданию методов анализа стоимости таких систем еще не завершена и не может быть представлена для рассмотрения. 1 Специальный отдел Министерства ВВС США по связи с корпора- цией РЭНД. (Прим, ред.) 2 Air Force Regulation N 80-1 Research and Development, Definitions of Terms, Aug. 28, 1959. 380
При сравнении стоимости военных систем мы предпочи- таем говорить об «анализе стоимости», а не об «оценке стоимости», так как определение отдельных элементов стоимости, т. е. разграничение в целях анализа многих сложных взаимосвязанных видов деятельности и оборудо- вания по их элементам, является очень важной частью метода. Анализ стоимости систем оружия — это нечто зна- чительно большее, чем только оценка стоимости оружия как такового. Стоимость закупки оружия может составлять только относительно небольшую долю всех затрат, необхо- димых на создание средств технического обслуживания на базах, подготовку личного состава и текущей деятельно- сти (операций) строевых частей. Эти и другие слагающие стоимости могут существенно изменяться в каждой системе. Более того, при сравнении перспективных систем оружия и их программировании 1 на 5 или 10 лет вперед следует учитывать также стоимость исследований и разработок. Современный опыт указывает, что доля стоимости исследо- ваний и разработок по сравнению с другими видами затрат непрерывно возрастает и следует ожидать, что она будет увеличиваться и дальше по мере ускорения темпов разви- тия техники. Поэтому при сравнении альтернатив необхо- димо учитывать полные расходы на систему оружия и свя- занные с ней системы обеспечения от начала ее разработки до ввода в строй и последующей эксплуатации в частях. Что, собственно, мы подразумеваем под понятием стои- мости? В экономике под стоимостью понимают расход ресурсов на приобретение каких-либо возможностей 1 2. Таким образом, стоимость национальной безопасности есть мера ресурсов, выделенных на достижение ее целей. В исследовательской работе, например при анализе систем оружия, мы обычно используем долларовую оценку затрат'ресурсов. В большинстве случаев стоимость в дол- ларах является достаточно понятной мерой ресурсов, необ- ходимых для разработки, закупки и эксплуатации системы оружия. Более того, концентрируя свое внимание на систе- ме оружия в целом, мы должны иметь возможность выра- жать в единой мере многие различные по своей природе 1 Программирование предполагает распределение ресурсов по време- ни и видам деятельности, связанным с созданием и содержанием систем оружия. (Прим. ред.). 2 Т. е. создание средств решения определенных военно-политических задач. (Прим. ред.). 381
ресурсы: рабочую силу, ракеты, искусственные сооружения, учебные заведения для подготовки личного состава и пр. Зти элементы проще всего учесть совместно, если выразить их в долларах, необходимых для их приобретения. Таким образом, при анализе систем и военном плани- ровании обычно удобно выражать полную сумму ресурсов в долларах. При определении стоимости в долларах, напри- мер в анализе стоимости систем оружия, указывают также объем материальных ресурсов, необходимых для создания основных элементов системы. Это определение ресурсов в физической мере часто бывает полезным, поскольку оно привлекает внимание к различиям между системами и позволяет выявить непригодные варианты системы, те, например, которые требуют затрат рабочей силы, больших, чем это возможно. Использование доллара как меры затрат, естественно, вызывает вопрос о возможном влиянии изменения уровня цен в будущем. Однако по самой задаче анализа очевидно, что изменение уровня цен не скажется существенно на его результатах. Необходимо только иметь метод, позволяю- щий вести общее сравнение стоимости конкурирующих систем на данный год или несколько лет. Поскольку инфля- ция или дефляция будет влиять на стоимость систем при- мерно одинаково, то можно в расчетах принять уровень цен постоянным («неизменяемый доллар»). Однако если есть необходимость в оценке влияния изменения уровня цен, то проще всего оценить сначала стоимость в неизменяе- мых долларах и затем преобразовать ее в соответствии с ожидаемым курсом цен. Более того, даже в самых лучших примерах анализа систем другие неопределенности в реальной картине буду- щего будут очень велики. Состав системы от начала иссле- дований и разработок до закупок серийных образцов может изменяться непредвиденным образом. Эти изменения ска- жутся на общей стоимости системы больше, чем любое вероятное изменение общего уровня цен. Рассматриваемые методы анализа стоимости учитывают, что при сравнении систем с дальней перспективой существенными будут толь- ко коренные различиями между ними. Здесь нет необходи- мости в расчетах такой точности, как то требуется, напри- мер, при оценке объема закупок вооружения или содержа- ния и обучения личного состава при разработке военного бюджета на следующий год. 382
Хотя возможные изменения уровня цен не играют суще- ственной роли в анализе систем, но уменьшение затрат на систему по годам может иметь большое значение в реше- нии вопроса о включении системы в будущую структуру вооруженных сил, особенно в условиях возможных серьез- ных бюджетных ограничений. Концепция ежегодного уменьшения затрат занимает поэтому важное место в ана- лизе стоимости систем. Не всегда бывает достаточно выра- зить стоимость системы в виде одной цифры, суммирующей расходы за длительный срок. Может потребоваться опре- деление расходов по годам (так называемый поток затрат для каждой из рассматриваемых систем). Сравнение пото- ков затрат для конкурирующих систем бывает более труд- ным занятием, но часто более полезным, чем простое срав- нение «оптовой» стоимости. С уменьшением расходов на системы оружия по годам тесно связана концепция определения приращения стоимо- сти. Новое поколение оружия часто использует полностью или частично вспомогательные средства, созданные для предшествующих систем оружия. При вводе в строй бомбар- дировщиков В-52 были использованы многие из существо- вавших в то время авиационных баз. Поэтому в стоимость оборудования баз для крыльев самолета1 В-52 необходимо было включать только дополнительные (и в этом случае относительно малые) затраты на модернизацию существо- вавших средств. Расчет приращения стоимости может суще- ственно влиять на выбор там, где одна из конкурирующих систем использует уже существующие средства. До последнего времени выбор между системами оружия представлял собой относительно независимое решение в вопросах материально-технического снабжения. Однако за последнее десятилетие выбор оружия во все большей степени становится проблемой военного планирования. Причиной этого является все возрастающие темпы техни- ческого прогресса, увеличение сложности новых систем и длительность времени, необходимого для их разработки и освоения производства, их большая зависимость от дру- гих боевых и обеспечивающих систем, входящих в состав данного или даже другого вида вооруженных сил. Эта взаимозависимость систем нашла отражение в раз- витой корпорацией РЭНД концепции полной стоимости, согласно которой предлагаемую систему следует рассматри- 1 Подразделение ВВС США. (Прим, ред.) 383
вать в виде боевых подразделений, способных автономно действовать в реальной оперативной обстановке. Для ВВС такими подразделениями являются обычно крылья, эскадрильи или базы. Так, в стоимость крыла В-52 будет входить, например, не только стоимость собственно техни- ки и стоимость содержания личного состава и авиабаз, определение которой для авиакрыльев достаточно просто, но и стоимость необходимого обеспечения, куда входит, например, подготовка личного состава авиационным учеб- ным командованием, стоимость баз снабжения и ремонта, создаваемых в составе командования тыла ВВС специально для системы оружия В-52. Из сказанного о важности оценки уменьшения расходов на систему оружия со временем становится очевидной необходимость определения при анализе стоимости системы оружия отдельных ее элементов в реальной последова- тельности времени. Прежде чем начнется закупка новой системы, следует завершить ее разработку, что требует серии затрат по элементам исследований и разработок. Когда же новая система поступила на снабжение боевых частей, производятся затраты на закупку материальной части, на сооружения баз, на первоначальную подготовку личного состава и пр. Наконец, имеются годовые опера- ционные расходы х. Такое естественное распределение рас- ходов по времени отражено в виде самостоятельных кате- горий расходов в структуре оценки полной стоимости, предложенной корпорацией РЭНД. Оценки полной стоимости системы даются в процессе анализа и синтеза. Основные виды ресурсов и их элементы должны быть выделены и сгруппированы, дана их оценка стоимости в долларах и подведен итог. Основными катего- риями расчета полной стоимости системы было предложено считать: 1) стоимость исследований и разработок, 2) капи- тальные затраты и 3) операционные расходы. Эти три категории стоимости будут рассмотрены ниже. Здесь необходимо только упомянуть, что анализ стоимости не является механической операцией. Он требует от иссле- дователя разумных суждений, опыта и объективности. Исследователь должен уделить особое внимание тем эле- ментам системы, на которых особенно сказываются разли- 1 Расходы на обеспечение текущей деятельности линейных частей и техническое содержание их вооружения и военной техники. (Прим, пер.) 384
чия в характеристиках систем и методах их боевого приме- нения, поскольку именно они часто являются ключом к вы- явлению разницы в полной стоимости конкурирующих систем. Следует также подчеркнуть, что первичная задача ана- лиза стоимости заключается в сравнении — в том, чтобы получить оценку сравнительной или относительной стои- мости конкурирующих систем, а не в том, чтобы добиться точности, требуемой для подготовки годовых бюджетов. Для такого сравнения необходимо использовать одинако- вые методы оценки стоимости и подразделять системы на аналогичные элементы. Такое единство подхода жела- тельно также и потому, что каждая система может иметь преимущества, определяемые возможностью использования уже существующих технических средств. До этого момента мы говорили так, будто анализ стои- мости ограничен задачей сравнения отдельных систем. В прошлом это часто было справедливым. Однако уже то, что было сказано относительно оценки приращения стои- мости и ее распределения по срокам должно привести к заключению, что полное сравнение альтернативных систем невозможно без учета других систем или несистемных элементов, образующих существующую или предполагае- мую «структуру вида сил» Ч Если рассчитать полную стоимость данного вида сил при наличии определенной системы или без нее, то разница между этими двумя величинами представит полную стои- мость данной системы. Здесь стоимости двух конкурирую- щих систем сравниваются при помощи дополнительной, или «маргинальной», стоимости, связанной с включением новой системы в состав вида сил. Поэтому такое исследо- вание требует более подробного и глубокого анализа стои- мости, чем это необходимо для изолированного анализа стоимости систем. ' Имеется достаточное основание считать анализ стоимо- сти структуры вида сил одной из главных задач анализа стоимости вооруженных сил. Мы возлагаем наши надежды на эффективность вооруженных сил и вынуждены нести расходы на них. Министерство обороны стремится создать 1 Состав комплекса взаимосвязанных боевых и обеспечивающих систем (линейных частей и соединений), предназначенных для решения одной из главных задач вооруженных сил США. (Прим, ред.) 25 — 884 385
наиболее эффективное сочетание различных систем оружия и других систем при заданном объеме затрат или добиться меньшей их стоимости при заданном уровне эффективности, т. е. оно стремится к наиболее эффективному использова- нию всех ресурсов, выделяемых государством на оборону. С этой точки зрения анализ стоимости отдельных систем оружия является примером так называемой «субоптимиза- ции» в анализе систем. Он стремится к достижению эффек- тивности в малом, в то время как анализ структуры вида сил имеет своей целью добиться эффективности в боль- шом х. Нужно признать, что в анализе эффективности альтер- нативных структур видов сил имеются определенные труд- ности. Однако, даже если оценка общей эффективности возможных комбинаций систем может быть в значительной мере субъективной, все равно необходимо знать возможную стоимость подобных сил. 15.2. Анализ стоимости отдельных систем Оценка стоимости отдельных систем упрощается тем, что каждая система рассматривается более или менее изолированно от остальных в пределах общей системы структуры вида сил. Здесь мы уделим специальное внима- ние различным элементам самой системы и связанных с ней вспомогательных средств, которые должны быть учтены в процессе анализа стоимости. Как мы уже указали ранее, такой подход будет только одним из возможных подходов к анализу стоимости системы. Эту стоимость можно также определить путем анализа стоимости вооруженных сил как маргинальную стоимость, т. е. как изменение стоимости вида сил за счет включения данной системы в его струк- туру. Хотя преимущества последнего подхода с каждым годом завоевывают все большее и большее признание, такой анализ структуры вида сил не всегда бывает возможен. Кроме того, если требуется быстро дать общую оценку различных по составу систем, то метод анализа стоимости вида сил будет излишне совершенен. Более того, многие из основных методов оценки стоимости остаются неизмен- 1 X ит ч Ч. и Маккии Р. Военная экономика в ядерный век. Воениздат, 1964, стр. 111—118. 386
ними как для отдельной системы, так и для их сочетания. Такие замечания дают основу для анализа стоимости ви- да сил. Первое, что должен сделать исследователь — это убе- диться, что он достаточно четко представляет себе анали- зируемую систему. Он должен начать свою работу с изуче- ния описания и сбора общей информации. Степень детали- зации этой информации зависит от природы системы и от искусства исследователя в поиске и отборе требуемых ему характеристик. В табл. 15.1 приведен типичный пере- чень таких характеристик, которые дают общее представле- ние о сложности задачи исследователя. Конечно, многие из них, особенно характеристики систем, которые могут быть приняты на вооружение в отдаленном будущем, можно определить только приближенно. В этом случае следует получить не одно, а ряд вероятных значений характеристик. ТАБЛИЦА 15.1 Примерный перечень общих тактико-технических требований и исходных предположений I. Тактико-технические требования к материальной части (если возможно, по основным элементам, например планеру или его силовой схеме, двигательной установке, системе наве- дения). А. Технические характеристики. 1. Планер самолета: скорость, боевой радиус полета, скорость набора высоты, потолок, дальность, грузоподъемность. 2. Электронное оборудование: частота, длительный или импульсный режим работы, основное назначение и ско- рость вычислений, точность (например, девиация и ско- рость ухода, разрешающая способность и пр.), устойчи- вость к умышленным помехам. 3. Силовая установка: число оборотов, удельный расход горючего, рабочая температура. Б. Весовая сводка. В. Прочие характеристики. 1. Планер: а) габариты (например, длина фюзеляжа, площадь крыла размах крыла и пр.); б) характеристики конструкции: 1) обшивка и стрингеры, 2) многослойная, вафельная конструкция и т. д., 3) пористые металлоконструкции, 4) крепление сваркой или на болтах, 5) литье, вытяжка, ковка, сварка и пр.; 25* 387
в) основные виды металлов (по перечисленным в п. б элементам); г) предельные температуры и нагрузки (по перечисленным в п. б элементам). 2. Электронное оборудование: объем; тип основных деталей (лампы, транзисторы, модули); число ламп, полупровод- никовых приборов и каскадов; мощность питания; диаметр антенны (для радиолокационных станций). Г. Поставщик. II. Технические характеристики наземной обеспечивающей аппа- ратуры (аналогичны перечню, приведенному в разд. I). III. Оперативные характеристики или предположения и относящие- ся к этому данные. А. Число соединений. Б. География размещения (особенно на территории США или в других частях света). В. Схема рассредоточения. Г. Масштабы деятельности. Д. Постоянная или подвижная система и относящиеся к ней описания. Е. Защищенная или незащищенная система и величина допу- стимого давления ударной волны (если система защищена). Ж. Принцип организации (крыло, группа и пр.) и число эскад- рилий в крыле или группе. 3. Время приведения в боевую готовность и связанные с ним требования к личному составу. И. Степень автоматизации системы, определенная, если возмож- но, по функциям, и вытекающие отсюда требования к лично- му составу и наземному обеспечивающему оборудованию. К. Вероятная длительность (в годах) пребывания системы на во- оружении строевых частей. Л. Основные принципы подготовки личного состава. Для ракетной системы: а) число ракет, которые должны быть израсходованы в процессе первоначальной подготовки; б) чис- ленность боевых пусков для поддержания боевой готовности в год. М. Принципы тылового обеспечения, особенно требования к ба- зам снабжения и ремонтно-складскому обслуживанию (кто обслуживает — командование вооружения или подрядчик?). Предусматривается ли центральный район обеспечения? Н. Вспомогательные сооружения постоянного или временного типа. О. Характер операций — длительный или кратковременный. П. Основные особенности программы разработки, особенно число экспериментальных образцов. Помимо информации, содержащейся в указанном переч- не, исследователь должен иметь основную схему сравнения, 388
пригодную в общем для всех систем и приспособленную к анализу стоимости. На основании нашего опыта жела- тельно, чтобы схема анализа стоимости имела следующие особенности: 1. По основным периодам (фазам) развития системы стои- мость разделена на следующие три основные группы: иссле- дования и разработки, капитальные вложения (закупки оборудования и затраты на развертывание строевых частей), операционные расходы (на ряд лет). 2. Перечень должен быть возможно более широким, чтобы не пропустить какой-либо существенный элемент стоимости. 3. Категории стоимости должны обеспечить выделе- ние элементов системы, оказывающих наибольшее влияние на полную стоимость и наиболее чувствительных к изме- нениям характеристик технических средств или концепции боевого использования. По опыту работы с различными схемами анализа мы разработали типовую схему подразделений элементов стои- мости, показанную в табл. 15.2. Здесь различные элементы стоимости объединены в три основные категории, соответ- ствующие фазам цикла развития системы оружия. ТАБЛИЦА 15.2 Элементы стоимости систем I. Исследования и разработки. А. Разработки системы. Б. Испытания и оценки системы. В. Другие элементы стоимости системы. II. Капитальные вложения. А. Строительство сооружений. Б. Материальная часть. 1. Боевые (основные) средства. 2. Специальное оборудование. 3. Прочее. В. Запасы. 1. Первоначальный уровень запасов. 2. Запасное оборудование и запасные части (начальный запас). Г. Первоначальная подготовка личного состава. Д. Дополнительные затраты. 389
1. Первоначальные перевозки оборудования. 2. Первоначальные перевозки личного состава. 3. Промежуточное и обеспечивающее главные командования. III. Операционные расходы. А. Замена материальной части и сооружений. 1. Основные (боевые) средства. 2. Специальное оборудование. 3. Прочее оборудование. 4. Сооружения. Б. Техническая эксплуатация. 1. Основные (боевые) средства. 2. Специальное оборудование. 3. Прочее оборудование. 4. Сооружения. В. Денежное содержание и дополнительные выплаты. Г. Боевая подготовка. Д. Горюче-смазочные материалы (ГСМ) и специальные топлива. 1. Основное средство. 2. Прочее. Е. Вспомогательные службы. 1. Перевозки материальной части и ГСМ. 2. Перевозки личного состава. 3. Прочее (включая техническое обслуживание средств управления). Ж- Затраты промежуточного и обеспечивающего главных командований (только те, которые учитываются в анализе стоимости отдельной системы *). На рис. 15.1 и 15.2 показаны в упрощенном виде типо- вые кривые затрат на систему оружия. На рис. 15.1 изобра- жены затраты по каждой из трех основных категорий стои- мости, выраженные в виде упрощенных сглаженных кри- вых, которые частично перекрываются и образуют явно выраженный максимум. На рис. 15.2 те же самые данные расходов по бюджетным годам представлены в виде столби- ков несколько другого масштаба. Высота столбика отра- жает суммарные годовые расходы но всем трем категориям стоимости. 1 Например, затраты авиационного учебного командования и коман- дования тыла ВВС США, связанные с созданием линейных частей и .эксплуатацией новой системы ракетного оружия. {Прим, ред.) 390
При ознакомлении с - описанным ниже материалом полезно помнить эти два рисунка. По хронологии следо- вало бы начать с разбора стоимости исследования и раз- работок, а затем перейти к капитальным вложениям и Рис. 15.1. Кривые (идеализированные) распределения основных расходов в зависимости от времени. закончить операционными расходами. Однако благода- ря природе исследований и разработок, где работы идут в течение долгого времени и связаны с большой долей Рис. 15.2. Изменение основных расходов на систему (по финансовым годам). неопределенности, оценка их стоимости представляет осо- бые трудности. Порядок оценки трудно стандартизировать, и сами оценки в большой степени зависят от уровня про- фессиональной подготовки и качества суждений исследова- теля. Для читателя, не имеющего предварительной под- готовки в вопросах анализа стоимости, было бы более 391
целесообразным перейти к проблеме оценки стоимости исследований и разработок только после того, как он получит достаточное представление об оценках стоимости капитальных вложений и эксплуатации. Здесь принят именно такой порядок изложения. Капитальные вложения. Сюда входят единовременные затраты, необходимые для ввода в состав боевых сил нового вооружения после того, как завершена разработка соответствующих технических средств и в результате испы- таний установлено, что они имеют приемлемый уровень надежности. Это может быть либо совершенно новая систе- ма оружия, либо модификации существующей, например новые ракеты класса «воздух —земля» для существующей системы стратегических бомбардировщиков. В состав капи- тальных вложений войдут также необходимые затраты на отдельные элементы военно-воздушных сил, не связан- ные непосредственно с данной системой оружия: затраты на увеличение штата штаба Стратегического авиационного командования, необходимого для обслуживания новых элементов управления; или на новые склады в системе тылового командования ВВС. Продолжая таким образом, мы можем составить полный перечень элементов, раскры- вающих содержание этой категории расходов, показанной в табл. 15.2. Сооружения. Ввод в строй новой системы оружия ВВС обычно связан с существенными затратами на капитальное строительство. Эти вложения будут особенно велики, если необходимо строить специальные авиационные базы. Но да- же если новая система оружия может полностью или частично использовать технические сооружения заменяе- мой ею системы оружия, все равно окажутся необходимыми некоторые затраты на дополнительные технические сред- ства авиабаз. Может потребоваться увеличение длины взлетно-посадочных полос или строительство дополнитель- ных стартовых площадок, новых мастерских для техниче- ского обслуживания, зданий для дополнительного личного состава и пр. Все эти затраты входят в статью «сооружения» неза- висимо от того, новое это строительство или перестройка существующих объектов. Для составления детального перечня элементов этой категории стоимости полезно воспользоваться принятой в ВВС США классификацией недвижимой собственности. 392
С ней должен быть хорошо знаком каждый занимающийся анализом стоимости систем оружия. Основные статьи этого перечня приведены в табл. 15.3. ТАБЛИЦА 15.3 Перечень основных видов собственности Сооружения для обеспечения операции войсковых частей: покрытия аэродромов, средства заправки топ- ливом, связные и навигационные средства, средства наземного обеспечения. Сооружения для обеспечения боевой подготовки: учебные задания, учебные полигоны. Мастерские для технического обслуживания само- летов, управляемых снарядов, самоходных средств, оружия, боеприпасов, электронного и связного обору- дования, пр. Складские сооружения: хранилище жидкого горю- чего, склады боеприпасов, холодильники, открытые незакрытые хранилища. Госпитали и лечебные учреждения: здания госпита- лей, лаборатории и поликлиники, зубные поликлини- ки, аптеки. Административные сооружения: здания и под- земные сооружения. Жилые дома и общественные сооружения: жилые дома, казармы войсковых частей, общественные учреж- дения, сооружения для отдыха и обслуживания лич- ного состава, общественные, бытовые и культурные учреждения (на территории войсковых частей), общест- венные сооружения для отдыха личного состава и культурные учреждения (вне расквартирования вой- сковых частей). Вспомогательные устройства и инженерные соо- ружения: источники электроснабжения, источники теплоснабжения, канализационные и очистительные устройства, устройства водоснабжения, подъездные пути и дороги, железные дороги; дренажные устрой- ства и ограды, противопожарное и другое сигнальное оборудование, различные сооружения. Земельные участки. Материальная часть. Затраты на материальную часть обычно являются самой крупной статьей капитальных затрат, необходимых для создания новых боевых подраз- делений ВВС. Требуется приобрести множество видов материальной части, начиная от ракет, боевых самолетов, радиолокационных станций и связанных с ними средств обеспечения вплоть до кухонного инвентаря столовых. 393
По разработанной нами методике в состав капитальных затрат на материальную часть для боевой эскадрильи входят затраты на три основных вида технических средств: 1) основное (боевое) средство, 2) специальное оборудование и 3) прочее оборудование. Затраты на оборудование, необходимое для непосредственного обеспечения действий данной системы, производимые обеспечивающими главными командованиями, входят в состав дополнительных затрат по категории ПД. К категории основных (боевых) средств относятся капи- тальные затраты на приобретение боевой техники строевых подразделений. Сюда входит общая стоимость собственно технических средств (включая все виды оборудования, поставляемого правительством) х, за исключением запасного оборудования и запасных частей. Хотя оборудование последней группы и приобретается совместно со всеми прочими видами техники, оно относится к категории запа- сов (категория ПВ). Поскольку общая стоимость каждой единицы оборудования зависит в значительной мере от объема производства, оценка стоимости основного (боевого) изделия является комплексным процессом, учитывающим не только стоимость закупок материальной части для боевых подразделений, но также и стоимость оборудования, учитываемого по другим категориям. Поэтому метод, предлагаемый корпорацией РЭНД, предусматривает сов- местную оценку стоимости однотипного оборудования, отне- сенного к различным категориям стоимости (исследования и разработки, основные (боевые) средства, вложения в обе- спечивающие главные командования, первоначальное обуче- ние (для ракетных частей), текущая замена технических средств и текущая боевая подготовка). Обычно оценка затрат достигается путем суммирования стоимости элемен- тов по каждой статье. Пример схемы разбиения по основным элементам материальной части приведен в табл. 15.4, а по слагающим стоимости этих элементов — в табл. 15.5. В категорию специального оборудования входят виды обеспечивающего оборудования, которое изготовляется спе- 1 Оборудование, закупленное ранее правительственными органами вне прямой связи с созданием и содержанием данной системы. (Прим, ред.) 394
ТАБЛИЦА 15.4 Элементы материальной части (примерный комплекс) Элементы баллистической ракеты (или другого аэрокосмического аппарата) Корпус Конструкция Передние кромки Обшивка корпуса (включая топливные баки) Элемент конструкции фюзеляжа Вспомогательные системы (электрические) Органы управления (электромеханические) Силовая установка Жидкостные ракетные двигатели Блок насосных агрегатов Трубонасос Газогенератор Камера сгорания Топливные трубопроводы и их элементы Верньерные двигатели и системы сброса давления Силовые или крепежные элементы Вспомогательные источники энергии Твердотопливные ракетные двигатели Корпус Реактивное сопло Топливо Система наведения Инерциальная Инерциальный измерительный блок Платформа Датчики ускорений Гироскопы Вычислительные устройства Органы управления и вспомогательное электронное оборудова- ние Радиокомандная Дешифратор Маяк Антенна Полезная нагрузка Носовой конус Обтекатель Взрыватель и система наведения Боевая часть 395
Основные элементы первичной радиолокационной станции Антенна и волновод Передатчик Модулятор Аппаратура сжатия импульсов Приемники энергии z Различные элементы Фильтр скорости Группа индикатора движущихся целей Соединительные кабели Прочее Основные элементы самолета-бомбардировщика Планер Несущие плоскости Фюзеляж Хвостовое оперение Различные элементы Силовая установка Электронное оборудование Навигационно-бомбардировочная система и система наведения бортовой ракеты Система радиопротиводействия Система управления полетом и заходом на посадку Прочее Ракета класса «земля — воздух» Корпус Силовая установка Электронное оборудование Ракета класса «воздух — воздух» Прочие элементы Основные элементы самолета-истребителя Планер Несущие плоскости Фюзеляж Хвостовое оперение Прочие элементы Силовая установка Электронное оборудование Система управления огнем Системы управления полетом и заходом на посадку Прочее Бортовые управляемые и неуправляемые ракеты Корпус Силовая установка Электронное оборудование Прочие элементы 396
ТАБЛИЦА 15.5 Слагающие стоимости готовых изделий (Применительно главным образом к крупному оборудованию) Производство Заработная плата Материалы Сырье Массовые изделия Изделия, поставляемые субподрядчиками Накладные расходы Постоянные Переменные Станочное оборудование Заработная плата Материалы Накладные расходы Опытное производство Заработная плата Материалы Накладные расходы Доработки конструкции Техническая документация Общие и административные расходы Прибыль Производственные сооружения (если необходимо) циально для данного боевого (основного) средства. Для многих систем оружия будущего (особенно баллистических ракет и спутниковых систем) стоимость специального обо- рудования может быть велика. В некоторых случаях эта стоимость составляет большую часть первоначальных вло- жений. По самой природе специального оборудования ее составные компоненты могут существенно меняться от одной системы к другой. Три характерных случая приве- дены в табл. 15.6. Стоимость закупки оборудования, не учтенная по двум предыдущим категориям, войдет в категорию прочего оборудования. Эта категория включает в себя такие виды материальной части, как штатные вспомогательные само- леты боевых подразделений (если они закупаются из серий- ной продукции), транспортные средства общего назначе- ния, строительное оборудование, станки, связное и испы- 397
ТАБЛИЦА 15.6 Специальное оборудование (пример) 1. Для системы баллистических ракет: стартовые средства средства технического обслуживания ракеты средства управления контрольно-поверочные средства источники энергии, включая систему наддува кабели и линии связи специальные транспортные устройства (только для подвижных ракетных систем) специальное оборудование технического обслу- живания специальные тренажеры (для подготовки лич- ного состава) 2. Для спутниковой разведывательной системы: стартовые средства контрольно-поверочное оборудование учебное оборудование средства сбора информации средства технического обслуживания оборудование системы связи 3. Для сверхзвукового самолета-истребителя: аппаратура обслуживания планера специальные тягачи и транспортировочные сред- ства оборудование обслуживания бортовых ракет специальное испытательное оборудование и оборудование технического обслу- живания специальные тренажеры тательное оборудование общего назначения, оборудование столовых, специальное летное обмундирование и другое индивидуальное снаряжение, а также средства техниче- ского обслуживания общего назначения. Запасы. Непрерывная и эффективная эксплуатация системы в значительной мере зависит от постоянного нали- чия некоторых запасов. Боевые и обеспечивающие органи- зации ВВС должны иметь подручные запасы топлива, горюче-смазочных материалов, самолетных двигателей, а также материалов и запасных частей для технического обслуживания. Затраты на создание первоначальных запасов оборудо- вания в период формирования боевых подразделений вхо- дит в категорию капитальных затрат — запасы. Корпо- рация РЭНД вкладывает широкое содержание в это поня- тие. Сюда войдут не только запасы, создаваемые во время 398
формирования боевых подразделений, но также доля запа- сов, приходящихся на данное подразделение на складах тылового командования ВВС и поставки припасов от под- рядчика на склады. Для удобства вычислений и отчетности эта категория подразделяется на две основные подкатегории: первона- чальные запасы расходуемых материалов и топлива и запасное оборудование и части. Первоначальная подготовка личного состава. Сюда войдет стоимость: ’ 1) подготовки личного состава до уровня, необходимого для уверенного обращения каждого человека с новой тех- никой. Здесь предусмотрены как прямые расходы (денеж- ное содержание и выплаты личному составу в период обучения, оплата инструкторов и пр.), так и косвенные расходы (доля денежного содержания и дополнительных выплат вспомогательному личному составу, доля стоимо- сти содержания базы, накладные расходы учебных команд и пр.), а также соответствующая доля стоимости содержа- ния пунктов технического обслуживания для учебно-трени- ровочных самолетов, если учебные полеты входят в про- грамму подготовки; 2) ракет, расходуемых в учебных пусках, проводимых по программе боевой подготовки личного состава для новой системы оружия. Стоимость этих ракет исчисляется по из- ложенному выше комплексному методу оценки стоимости материальной части. Различные вложения. В эту категорию входят следую- щие статьи расходов: 1) транспортные расходы: стоимость перевозки запасов и оборудования при формировании линейных _ частей, за исключением самолетов и материалов, используемых в строительстве сооружений авиационной базы. Предпола- гается, что самолеты идут собственным ходом, а стоимость строительства включает в себя как первоначальную стои- мость, так и стоимость доставки необходимых материалов; 2) расходы на перевозку личного состава, которые включают стоимость перевозки личного состава и их семей на авиационную базу в процессе формирования линейных частей; 3) затраты на тыловые и учебные командования, вклю- чающие расходы, непосредственно связанные с созданием новой системы оружия, например затраты на: 399
тренажеры, в том числе запасные части для них, заку- паемые авиационным учебным командованием специально для подготовки личного состава данной ситемы оружия; материальную часть системы оружия, включая запасные части, закупаемые авиационным учебным командованием специально для подготовки личного состава данной систе- мы оружия (например, истребители F-102, переданные учебному командованию для подготовки личного состава крыльев самолета F-102); сооружения и оборудование пунктов технического об- служивания данной системы оружия, создаваемых коман- дованием тыла ВВС. Операционные расходы. В операционные расходы вхо- дят расходы, связанные с текущей деятельностью и под- держиванием требуемого уровня боеготовности частей пос- ле принятия системы на вооружение. Исследователи корпорации РЭНД подразделяют эти расходы на следующие основные группы: Замена оборудования и сооружений, куда входят затра- ты на текущую замену изношенной материальной части, специализированного и другого оборудования, а также текущий ремонт вспомогательных средств авиационной базы. Техническое обслуживание. Сюда относят суммарную стоимость поддержания боеготовности материальной части (в том числе и стоимость содержания ремонтных баз), спе- циального и «прочего» оборудования, а также оплату мате- риалов и услуг подрядных организаций по техническому обслуживанию технических средств авиабазы (исключая денежное содержание технического состава базы, которое учитывается по статье «денежное содержание и дополни- тельные выплаты личному составу»). Денежное содержание и дополнительные выплаты лич- ному составу. В эту статью входит основной оклад (вклю- чая надбавку за выслугу лет), надбавки к окладу на чле- нов семьи, квартирная надбавка, надбавки для офицер- ского состава, надбавка за опасность, компенсация за спе- циальное обмундирование для технического состава, опла- та сверхурочных работ вольнонаемного состава, компен- сация повышения уровня цен, подъемные, накопления в счет пособия при выходе в отставку, компенсация подо- ходного налога, а также дополнительные выплаты, напри- мер единовременные вознаграждения, командировочные расходы и прочее. 400
Боевая подготовка. Ежегодные расходы на боевую подготовку включают: 1. Стоимость подготовки личного состава для замены покидающих ВВС в результате ухода в отставку, уволь- нения со службы, перехода в запас и пр. 2. Стоимость ракет и топлива, израсходованного на учебные пуски при боевой подготовке. (Стоимость ракет определяется по описанному выше методу.) Горюче-смазочные материалы и топливо. По этой статье учитывается готовая стоимость топлива и горюче-смазоч- ных материалов как для основного (боевого) оборудования, так и для вспомогательных самолетов, входящих в табель частей. Вспомогательные службы и прочее. В эту статью входит множество мелких эксплуатационных расходов, которые составляют обычно незначительную часть годовых расходов на содержание боевой или обеспечивающей системы. Из-за их относительной малости оценка дается только по укруп- ненным показателям, например: 1) транспортные расходы на доставку материальной части и расходуемых материалов; 2) расходы на перевозку личного состава и членов их семей в порядке текущей замены личного состава в мир- ное время; 3) другие дополнительные и операционные расходы, включающие стоимость материалов, запасных частей и оплату по контрактам обслуживания базы — административ- ные службы и эксплуатация и техническое содержание обо- рудования, необходимого для обеспечения управления базой. Затраты на исследования и разработки. По принятой схеме классификации расходов в эту категорию входят все расходы, необходимые на доводку системы оружия до состояния, пригодного для передачи на вооружение войск. Мы придерживаемся этого краткого определения с самых первых наших работ по разработке методики оцен- ки стоимости систем оружия, проведенных в конце 40-х, начале 50-х годов. Чтобы исключить возможность непра- вильного толкования, следует указать, что в прошлом в это определение вкладывалось более узкое содержание, чем то, которое теперь дает ВВС. Например, до 1957 г. ВВС финансировали разработку самолетов и экспериментальных образцов ракет как вид работ, связанных, скорее, с производством технических 26-884 401
средств, чем с исследованиями и разработками. Испыта- тельные сооружения финансировались из средств, выде- ляемых на общее строительство. Большая часть затрат на обслуживание испытательных установок оплачивалась из средств, лредназначенных на техническое содержание баз, а ряд других более мелких элементов расходов, теперь относящихся к исследованиям и разработкам, ВВС финан- сировали по различным другим статьям. Таким образом, в 1957 г. стоимость этого вида работ согласно принятому корпорацией РЭНД широкому толкованию понятия иссле- дований и разработок должна была составить около 2 млрд, долл., хотя ВВС считали, что она составит при- мерно 600—700 млн. долл. Начиная с 1957 г. в ВВС понятие исследований и раз- работок было расширено, и теперь сюда относят все рас- ходы на утвержденную программу исследований и раз- работок, за исключением денежного содержания личного состава и стоимости строительства некоторых сооружений на авиационных базах, связанных с исследованиями и разработками. Таким образом, в 1963 финансовом году рас- ходы на исследования и разработки, по определению ВВС, составляли около 3,6 млрд, долл., а согласно определению РЭНД должны были составлять около 4,2 млрд. долл. Одновременно с увеличением расходов на исследования и разработки появилась тенденция к сокращению боевых сил. Таким образом, доля расходов на исследования и раз- работки в полной стоимости системы оружия увеличилась. Кроме того, увеличилось число случаев, когда разработки систем оружия не удавалось завершить (ракеты «Навахо» или «Гуз») или системы снимали с вооружения после закупки ничтожного числа серийных образцов (ракеты «Снарк» и «Юпитер»), Увеличение длительности разработки систем оружия, все возрастающие темпы научно-техниче- ского прогресса и сама природа нашей конкуренции с Со- ветским Союзом приводили в ряде случаев к прекращению разработки ряда проектов на раннем этапе. Воздействие подобных тенденций на методы финансово- го управления и программирование очевидно. Теперь для оценки отдельных предложений о создании системы оружия или определения объема ресурсов, требуемых для создания предполагаемой структуры вооруженных сил, необходимы более совершенные методы оценки стоимости долгосрочных исследований и разработок. 402
ТАБЛИЦА 15.7 Категории стоимости исследований и разработок I. Разработка системы 1) Предварительные исследования и проектирование. 2) Разработка технического проекта: исследователь- ские и опытно-конструкторские работы, проводи- мые силами подрядчика, включая испытание опытных образцов подсистем и их сочетаний. При разработке баллистических ракет в эту катего- рию войдет стоимость проектирования и по- стройки всех подсистем в комплексе с системами обеспечения и наземными средствами для пуска контрольных поверок и управления. При этом может понадобиться провести продувку в аэроди- намических трубах, а также испытания техничес- ких средств на прочность, соответствие окружаю- щим условиям и надежность. 3) Опытное производство: макеты, опытные образцы и образцы для специальных испытаний, а также специальные инструменты и станки, необходимые главным образом для разработки опытных образ- цов и их испытаний в процессе разработки. II. Испытания и оценки 1) Постройка опытных образцов: полный комплект системы, созданный специально для испытаний; запасные части, а также соответствующая доля нового промышленного оборудования и уст- ройств, необходимых для расширения про- изводства . 2) Стендовые испытания. 3) Летные испытания; сюда входит стоимость горю- чего и топлива, обработки и анализа информации, составления отчетов. 4) Испытательное оборудование: пусковые установ- ки, контрольно-поверочные вышки, средства об- служивания, полигонные навигационные и вы- числительные системы, специальные инструменты и запасные части. 5) Сооружения: проектирование и постройка испы- тательных станций. III. Прочие расходы 1) Ремонтно-складское обслуживание и тыловое обес- печение. 2) Прочие расходы. IV. Исследования и прочие виды деятельности, не свя- занные непосредственно с данной системой оружия (учитываются при общем анализе стоимости воору- женных сил в целом). 26* 403
Здесь полезно сделать несколько замечаний. Сама природа исследований и разработок делает чрез- вычайно трудной задачу оценки их стоимости. Цель иссле- дований и разработок состоит в создании системы с недо- стижимыми ранее характеристиками или таким сочетанием свойств, которого ранее нельзя было иметь в одной системе. Состав подобных систем и даже возможность успешного завершения их разработки не ясны. Конструкция, методы производства, необходимые затраты рабочей силы, мате- риалов и производственные мощности невозможно опреде- лить точно в начале работ по проекту. Наличие таких неопределенностей подчеркивает необходимость анализа, который позволил бы определить не одно значение, а диапа- зон их стоимости. В табл. 15.7 показаны основные статьи расходов, кото- рые корпорация РЭНД относит к стоимости исследований и разработок. Эта структура расходов дана применительно к системе, включающей в себя аэрокосмический аппарат, однако она может быть использована также для оценки стоимости разработки электронной системы управления войсками или других вспомогательных систем вооружен- ных сил. Главная особенность этой таблицы заключается в том, что в ней проведено различие между прямыми рас- ходами на системы (категории I, II и III) и косвенными (несистемными) расходами (категория IV). Определение объема косвенных затрат производится в процессе анализа стоимости вида сил. 15.3. Анализ стоимости структуры вида сил При изложении анализа стоимости отдельной системы мы указывали на необходимость рассматривать каждую систему в ее связи с другими не зависимыми от нее систе- мами и видами деятельности. Новая система может исполь- зовать уже существующие средства авиационных баз, а также уже подготовленный личный состав или результа- ты исследований, проведенных ВВС вне прямой связи с данной системой. В данном разделе мы специально оста- новимся на этой проблеме. В общем смысле под анализом стоимости всей структуры сил понимается оценка стоимости самых разнообразных сочетаний систем и внесистемной деятельности, проводимая 404
для сравнения стоимости различных реальных или гипоте- тических структур вида сил. Помимо общего анализа стоимости структуры вида сил по элементам специальное внимание обращено на оценку распределения денежных средств и других ресурсов по годам. В более ограниченном смысле анализ стоимости структуры вида сил предпола- гает оценку стоимости отдельной системы, входящей в со- став определенной структуры сил. Таким образом, стои- мость системы оружия можно рассматривать как марги- нальную стоимость, т. е. как изменение полной стоимости вида сил, вызванное включением данной системы в его структуру. Состав сил и предположения. Суммарный состав вида сил определяется числом эскадрилий (или других соответ- ствующих подразделений) по состоянию на конец бюджет- ного года для каждой боевой и обеспечивающей системы, образующих совместно полную структуру сил. Здесь, как и в анализе стоимости отдельной системы оружия, первой задачей будет определение для каждой системы стоимости всех связанных с ней видов деятельности. Фактические тактико-технические характеристики си- стемы, число эскадрилий и прочее — все это является только частью необходимых сведений. Кроме того, должны быть установлены основные принципы боевого применения и эксплуатации систем и оговорены исходные предположе- ния. Различия в предположениях (например, в оценке числа реальных пусков, необходимых для боевой подго- товки личного состава) могут быть причиной существенных расхождений в оценке стоимости. К предположениям отно- сится информация относительно географического размеще- ния систем, принципов боевой подготовки и боевого приме- нения и пр. В анализ стоимости структуры вида сил войдет также информация об основных задачах, организации и общей политике ВВС. Таким образом, анализируя Вид сил, исследователь вынужден пользоваться значительно более широкой информацией, чем в анализе стоимости отдельной системы оружия. Оценка приращения стоимости по годам и программи- рование на больший срок. Анализ стоимости вида сил ориентирован на оценку приращения полной стоимости вида сил. При этом оценивают объем дополнительных зат- рат ресурсов, необходимых для включения в состав струк- туры вида сил новой системы оружия. Изменение совре- 405
менной структуры сил (например, за счет постепенного снятия с вооружения устаревшей системы оружия) позво- ляет высвободить ресурсы, необходимые для постепенного ввода в строй новой системы. Это могут быть любые ресур- сы, но особенно важно наличие подготовленного личного состава, сооружений и технических средств, которые могут быть использованы для новой системы непосредственно или после некоторой модификации. В анализе стоимости струк- туры вида сил учитывают расход всех видов ресурсов, а) Рис. 15.3. Приращение расходов и изменение общей стоимости системы по финансовым годам. а также все виды деятельности, прямо или косвенно связан- ные с данным видом сил, которые требуют расхода этих ресурсов. На рис. 15.3 этот принцип показан для простейшего случая двух систем оружия, которые (как мы полагаем) могут использовать одни и те же авиационные базы, экипа- жи и другие ресурсы. Эскадрильи самолетов В-47 являются частью уже существующих сил. Их предполагается посте- пенно заменить эскадрильями самолетов В-58. На рис. 15.3, а показано три гипотетических варианта замены самолетов В-47. Кривая А соответствует случаю, когда число эскадрилий В-47 остается неизменным на протяже- нии всего рассматриваемого периода, кривая Б соответ- ствует случаю постепенной замены самолетов В-47, а кри- вая В предполагает быстрое снятие их с вооружения. Кри- вая в нижней части графика дает гипотетическую програм- му ввода в строй эскадрилий самолетов В-58. 406
Рис. 15.3, б показывает соответствующее распределение по времени расходов на систему оружия В-58. Кривая а (соответствующая кривой А) отражает верхний предел стоимости, когда все авиабазы должны быть построены заново, весь личный состав следует обучать заново и про- чее. Кривая б отражает стоимость модификации системы с учетом возможности использования баз В-47, однако весь летный состав должен пройти переподготовку. Кри- вая в показывает стоимость новой системы в случае макси- мального использования наличных ресурсов: модификации баз и только частичной переподготовки личного состава. Самолеты, наземное оборудование и складские запасы являются поэтому основными элементами стоимости, пред- ставленными кривой в. Анализ стоимости вида сил позволяет оценить прира- щения стоимости сил по специальной схеме расчета, позво- ляющей рассмотреть одновременно все наличные ресурсы и потребность в различных системах в последовательные интервалы времени. На практике единицей времени является финансовый год, и оценки на период программирования даются для каждого последующего финансового года. Период про- граммирования обычно должен быть достаточно большим — 5 или 10 лет, поскольку на разработку и поставку совре- менных систем оружия требуется значительное время. В настоящее время требуется 5—10 лет и даже больше на разработку системы оружия от зарождения идеи до внедрения на вооружение войск. Долгосрочное планиро- вание и программирование систем должно учитывать подоб- ные периоды времени. В ВВС долгосрочные планы и программы часто рассчитываются .на 10 и более лет вперед. Другие уровни анализа стоимости. Между отдельной системой и видом сил в целом мы можем выделить ряд промежуточных групп, соответствующих основным задачам ВВС:, стратегические, оборонительные и тактические. Неко- торые виды деятельности, например деятельность глав- ного штаба стратегического авиационного командования, можно непосредственно увязать с основной группой задач. Тогда, чтобы оценить полную стоимость решения данной группы задач, затраты на такую деятельность можно от- нести к затратам на основные системы оружия, решающие эти задачи. 407
Виды деятельности, которые нельзя непосредственно связать с определенной системой оружия или задачей сил, как, например, деятельность основных обеспечивающих командований — командования тыла ВВС и авиационного учебного командования, также следует учитывать в про- цессе анализа и определять затраты на их содержание и развитие. Таким образом, можно определить общую сумму, 7 - 2 кх&я^Общая &$$s§&pa вида сил, %$%%&воренная для рас$х$$& б&ж&йуатах стоамостаххурх Изучаемая часть сил Время — Рис. 15.4. Исследование стоимости отдельной системы оружия как часть общего анализа стоимости вида сил. Пример. Предмет исследования — стратегические силы на пять лет; оценка стоимости — вид сил на восемь лет: / — допол- нение к полной структуре силы; 2 — увеличение периода времени для учета длительности сроков разработки систем оружия. затрачиваемую для каждой боевой или обеспечивающей системы, для каждой задачи, для всех видов деятельности, не связанной с определенной системой оружия или зада- чами, и для ВВС в целом. Анализ стоимости сил в целом также дает возможность путем перекрестной классифика- ции стоимости выделить полные затраты на специальные виды обеспечения, снабжение или боевую подготовку. Заказчик, по заданию которого проводится оценка стоимости, часто нуждается в анализе стоимости решения отдельных задач или в анализе на другом уровне груп- пирования (меньшем, чем вид сил). На рис. 15.4 показано соотношение между подобными видами анализа и анализом стоимости вида сил, частью которых он является. В от- дельных случаях можно располагать соответствующими результатами анализа стоимости вида сил и тогда анализ стоимости на более низком уровне можно выполнить путем выборки и перекрестной классификации расходов. Однако, если такого анализа стоимости сил нет, следует выделить 408
и спроектировать на соответствующий срок рассматривае- мую часть вида сил и оценить соотношения основных эле- ментов структуры сил. Чувствительность, интервал времени и четкость. Под- черкивая комплексный характер анализа, мы также не должны терять из виду того обстоятельства, что методы оценки стоимости вида сил необходимо значительно усовер- шенствовать, чтобы они позволяли учитывать затраты на существенные нововведения в структуре сил. Они заклю- чаются не только во внедрении нового оружия, но и в из- менении исходных предпосылок относительно их геогра- фического размещения, норм рассредоточения, боеготов- ности, темпов операций, боевой подготовки, численности личного состава, снабжения и пр. Необходимую чувстви- тельность оценок стоимости к изменениям исходных данных нельзя получить путем детализации расчетов. Большая детализация при расчетах на 5- или 10-летний срок невоз- можна. Стремление к чрезмерной детализации расчетов очень замедляет процесс анализа, и получение результатов к заданному сроку становится невозможным. Методы рас- чета, при которых для получения одной оценки стоимости необходимо затратить два или три месяца, непригодны в большинстве случаев. Необходимо иметь методы, позво- ляющие оценить изменения в уже рассчитанной стоимости структуры сил в пределах одного или двух дней. Упрощение методов расчета и применение вычислитель- ной техники — важное средство ускорения анализа. Мо- дель стоимости должна быть во много раз проще реальной схемы, чтобы не перегружать расчет массой деталей, услож- няющих определение структуры вида сил. С другой сто- роны, чрезмерное упрощение ухудшает чувствительность модели и получение полезных результатов будет затруд- нено. Компромиссное решение следует искать в создании обобщенных уравнений стоимости и статистических мето- дов, а не в механических бухгалтерских расчетах. Даже и тогда останется необходимость учета большого объема данных и потребуется высокая степень механизации работ. Для этих расчетов корпорация РЭНД использовала быстро- действующие электронно-вычйслительные машины с боль- шим объёмом памяти. С буквопечатающего-выходного устройства электронно- вычислительной машины поступает громадный объем инфор- мации, которую следует обобщить и представить в удобном 409
для анализа виде. Методы расчета должны обеспечивать получение не только важных, но и легко понимаемых ре- зультатов. Оценки должны быть распределены по финан- совым годам, задачам сил, системам, статьям бюджета, категориям стоимости и их основным элементам. Метод представления результатов настолько важен, что мы отве- дем для него в дальнейшем специальный параграф. Категории стоимости. В анализе стоимости вида сил основные категории стоимости остаются, в сущности, та- кими же, какие использовались применительно к отдельной системе оружия. Оценка стоимости элементов этих категорий выполняется в значительной мере аналогичным образом. Возможны некоторые расхождения, поскольку при анализе стоимости вида сил шире используют электронные методы обработки информации, однако принципы расчетов не ме- няются. Расчеты многих основных входных данных произ- водят вручную, а электронно-вычислительные машины только накапливают результаты. До сих пор мы рассматривали стоимость вида сил как сочетание стоимостей отдельных систем с учетом комплекс- ных закупок и соотношения между системами. Кроме того, при анализе стоимости вида сил принимают во внимание и производят оценку стоимости элементов обеспечивающих систем и деятельности, не связанной непосредственно с системами, которые нельзя было включить прямо в стои- мость системы. Рассмотрим эти положения и, следуя схе- ме, показанной в табл. 15.2, начнем с капитальных затрат. Капитальные затраты: вспомогательные и обеспечи- вающие главные командования. Капитальные затраты на учебное командование включают, например, затраты на такие системы, как комплекты средств радиопротиводействия и оценки радиолокационных данных, используемых стра- те гическим авиационным командованием. Такие затра- ты относятся, скорее, к задачам сил стратегического нападения в целом, чем к задаче отдельной системы - оружия. Капитальные затраты, обеспечивающие главное коман- дование, включают такие элементы, как: 1) первоначаль- ные вложения в академию ВВС США и новые учебные средства, создаваемые там и в университете ВВС; 2) пер- воначальную стоимость новых тренировочных самолетов (и необходимых для них запасных частей), придаваемых 410
авиационному учебному командованию для общей подго- товки личного состава ВВС; 3) затраты на сооружение зданий общего назначения на складах командования тыла ВВС. Все эти элементы стоимости входят в капитальные затраты по ВВС в целом. Операционные расходы-, вспомогательные и обеспечи- вающие главные командования. В категорию стоимости вспомогательного командования входит стоимость содер- жания: 1) штабов авиационных дивизий и других главных подразделений ВВС; 2) штабов главных командований (нап- ример, стратегического авиационного командования, коман- дования ПВО; тактического авиационного»командования, командования ВВС в Европе) и 3) различных небоевых организаций, которые обслуживают тактические главные командования в целом (например, подразделения для от- бора личного состава, настройки радиолокационных стан- ций, стратегической службы). Стоимость вспомогательных командований включается в стоимость решения каждой из главных задач ВВС. В категорию стоимости главных обеспечивающих коман- дований входит стоимость содержания командования тыла ВВС (за исключением стоимости ремонтно-складского об- служивания, которое можно непосредственно отнести к оп- ределенной системе оружия). Сюда входят также стои- мость содержания главного штаба ВВС США, главных штабов командований, континентального авиационного ко- мандования, службы безопасности ВВС, университета ВВС, военно-воздушной академии, центра финансовой от- четности ВВС, резервов и национальной гвардии ВВС (авиационная транспортная служба сюда не входит, по- скольку переброску войск рассматривают как самостоя- тельную задачу). Стоимость исследований и разработок — исследования и другие выды деятельности, не связанные с определенной системой оружия. В эту категорию входят затраты на иссле- дования и разработки, не ориентированные на создание определенной системы оружия (стоимость исследований и разработок, направленных на создание конкретных систем оружия, была отнесена к стоимости соответствующих систем оружия). Примерами исследований и разработок, которые нельзя отнести к определенным системам оружия, являются базовые и прикладные исследования, а также обо- рудование испытательных центров и обеспечение разработок. 411
15.4. Анализ чувствительности модели стоимости При анализе чувствительности модели стоимости стре- мятся получить ответ на следующие вопросы: как изме- нится стоимость системы оружия в результате изменения ее состава? Какие элементы (предполагаемые боевые свойства и технические характеристики) оказывают наибольшее влияние на общую стоимость системы? Аналогичные вопро- сы можно задавать и при анализе структуры вида сил. В одной из работ корпорации РЭНД была дана оценка стоимости 36 различных вариантов предлагаемой системы, в каждом из которых в определенных пределах варьирова- лись следующие элементы: число подразделений, вес бое- вой части, тип силовой установки, число боевых единиц в эскадрильи, подвижное или стационарное размещение, степень рассредоточения, концепция тылового обеспече- ния. Даже если число подразделений оставалось неизмен- ным, то вариации других элементов вызывали изменение стоимости системы от 1 до 10 миллиардов долларов. В ре- зультате повторных расчетов, когда одни элементы сохра- нялись постоянными, а другие менялись по отдельности или группами, выявились слагающие, которые оказы- вали наибольшее влияние на полную стоимость системы оружия. За исключением такого процесса повторения расчетов (процесса последовательных приближений), анализ чув- ствительности модели полной стоимости системы оружия в сущности не отличается от описанных методов анализа стоимости. Его преимущество состоит в упрощениях, воз- можных при повторных расчетах, например обобщении соотношения в оценках стоимости капитальных вложений и в использовании электронно-вычислительных машин. Как и в других видах анализа, чрезвычайно большое значе- ние имеет логическая согласованность результатов, и ис- следователь должен тщательно избегать любой методоло- гической ошибки, в результате которой может быть оказано необоснованное предпочтение какой-либо определенной си- стеме. Примеры анализа чувствительности стоимости. Веро- ятно, наилучшим средством для изложения основ анализа чувствительности стоимости было бы описание некоторых случаев использования анализа стоимости как для отдель- ных систем, так и для различных видов сил. Поскольку 412
секретный характер сведений не позволяет при выборе примеров указывать, к каким конкретным системам они относятся, числовые значения часто привести нельзя. Темне менее мы полагаем, что эти примеры позволят представить основные принципы анализа чувствительности стоимости. На рис. 15.5 показано изменение стоимости системы баллистического ракетного оружия в зависимости от изме- нения основных ее параметров. , Kpuozemwemon^ ’птОПЛОвО Малая степень автома- тизации ТВердое^олгохрани^. топяиВо Высокая степень автома- тизации Полезная нагрузка Рис. 15.5. Стоимость системы ракетного оружия в зависимости от различных типов топлива и условий эксплуатации (при постоянном числе боеготовых ракет). 1. Стоимость системы оружия относительно мало изме- няется при увеличении веса боевой части. Таким образом, существенное увеличение полезной нагрузки можно полу- чить при незначительном увеличении полной стоимости системы. Это объясняется тем, что ряд дорогостоящих элементов системы оружия (например, системы навигации и наведения, средства наземного обеспечения и наземные сооружения, связанные с пуском и наведением ракеты) мало изменяется при изменении полного веса ракеты. 2. Стоимость системы оружия в большой степени зави- сит от вида топлива. Это объясняется тем, что твердое или долгохранимое жидкое топливо не требует столь больших затрат на хранение и заправочное оборудование, как крио- генные топлива. 413
3. Стоимость системы относительно чувствительна к степени автоматизации обслуживания. Дело в том, что при высокой автоматизации требуется меньше контрольно- поверочного оборудования для предстартовой подготовки и меньше обслуживающего персонала. На рис. 15.6 показано изменение стоимости ракетной системы в зависимости от степени надежности ее элементов (вероятности успешного пуска и средней длительности вре- мени, в течение которого оружие находится в состоянии Среднее дремя между отказами Рис. 15.6. Стоимость ракетного оружия в зависимости от среднего времени между отказами при различных значениях вероятности успешного пуска (при постоян- ном числе пускаемых ракет). боевой готовности без технического обслуживания, т. е. «среднего времени между отказами»). Улучшением этих характеристик можно существенно уменьшить стоимость, и потенциальная экономия средств оправдывает дополни- тельные расходы на внедрение усовершенствований, позво- ляющих повысить надежность элементов системы. На рис. . 15.7 показано, что стоимость планирующей системы с ускорителем вначале резко возрастает с уве- личением веса боевой части, затем чувствительность стои- мости уменьшается и после определенного момента значи-. тельное увеличение веса можно получить при сравнительно незначительном общем удорожании системы. На рис. 15.8 414
Рис. 15.7. Стоимость плани- рующего аппарата с ускорите- лем в зависимости от веса бое- вой части (при постоянной численности боеготовых аппа- ратов). Боевой летательный аппарат Сооружения / Наземное обеспечивающее оборудование Исследования^ иразработки Денежное содержание и дополнительн. затраты вес боевой части Рис. 15.8. Основные элементы стоимости, показанной на рис. 15.7 (в несколько измененном масштабе). Рис. 15.9. Стоимость системы спутников в зависимости от высоты орбиты (задачи не ме- няются). 415
показаны (в несколько измененном масштабе) основные элементы, которые определяют, общий характер кривой стоимости, представленной на рис. 15.7. Из этого распре- деления стоимости по элементам видно, что общий характер кривой определяет стоимость летательного аппарата, хотя и другие элементы оружия также влияют на ее кри- визну. На рис. 15.9 показан случай, когда общая стоимость системы сначала уменьшается, а затем увеличивается по мере того, как одна из характеристик системы изме- няется в сторону увеличения. Эта система состоит из не- скольких искусственных спутников Земли. По мере увели- чения высоты орбиты стоимость системы вначале умень- шается быстро, поскольку увеличение высоты позволяет выполнить задачу системы с меньшим числом спутников. Эта экономия на числе спутников теряется за счет увели- чения стоимости ракет-носителей большей мощности, систе- мы наведения большей точности и связного оборудования большей мощности, необходимых для вывода спутников на большие высоты. В табл. 15.8 приведены результаты анализа чувствитель- ности стоимости применительно не к отдельной, а к целой группе систем, обеспечивающих решение общей стратеги- ческой задачи. В недавних работах корпорации РЭНД был проведен анализ стоимости вида сил при семи вариантах структуры. Предложенные изменения структуры показа- ны в графе «число эскадрилий», а связанная с ними стои- мость — в графе «общие расходы» (ввиду секретности сведений приведена только часть численных резуль- татов). Роль анализа чувствительности стоимости. Специалист по анализу систем не мог бы обеспечить требуемой глу- бины анализа проблемы соотношения стоимости и эффек- тивности, если бы он ограничивался сравнением альтер- нативных предложений о разработке систем оружия и не учитывал возможных изменений состава каждой из иссле- дуемых систем. Для этого необходимо, чтобы в результате анализа чувствительности стоимости системы можно было получить диапазон оценок, соответствующих различным требованиям к системам оружия, и предположения об ее использовании. Это положение справедливо не только для во многом субъективного анализа проблем плани- рования и программирования, но и для анализа систем, 416
27-884 ТАБЛИЦА 16.8 число эскадрилий на конец финансового года Система оружия Основной вар. Вариант 1 вариант 2 Вариант 3 вариант и Варианте вариант S вариант 7 Tuff. гр(Н 2 3 и Тин toqi г 3 9 Тия. гоал г 3 й Тин. 2 ~ гтг Тин ZOU1 2 3 9 Tut: год> 2 3 У ГОН. гос? 2 3 У г i?..р ? 2 3 ч о ¥ В-52 х X X X Бовготсен в пзлете в-Ч7 X X X X стоимость закупок быстрые темпы с ня тил с ооорух. В-58 X X X X в-х X X X X SM-B5 X X X X Увеличе ние 1 Увеличь J ние I Увеличе-\ I ние ] Увели че- J ние I УВчл'-ГИ. J ние а. Средние темпы — увеличения j средние | темпь! J увеличения SM-S8 X X X х X X X X раннее снятие с вооружения аозОнее снятие с сооружения X X X X Прочие X X X X Анализ чувствительности стоимости комплекса систем решения задачи стратегического нападения (основной и семь альтернативных вариантов).
для которых значение эффективности четко определено и варианты состава систем оружия описаны весьма под- робно. В исследованиях структуры вида сил стоимость каждого варианта структуры хотя и очень важна, но является только исходным пунктом дальнейших исследований, на- правленных на поиск изменения первоначальной струк- туры вида сил, необходимых для достижения приемлемого уровня эффективности сил при заданном уровне бюджета. В этом процессе последовательных изменений структуры анализ чувствительности модели стоимости вида сил дает основание для возможного выбора. Анализ чувствительности стоимости служит полезным средством для выбора общего направления действий в ус- ловиях неопределенности. Тем более, что обычные ста- тистические методы определения пределов достоверности и других видов неопределенностей чаще всего нельзя применить к оценкам стоимости. При изучении предло- жений о создании систем оружия приходится учитывать влияние таких неопределенностей в оценке стоимости системы, как число боевых подразделений системы ору- жия, изменение состава системы оружия, ее технических характеристик и методов боевого использования. Иссле- дование исторических данных показывает, что, вероятно, наиболее важной причиной расхождения между первона- чальной оценкой и конечной стоимостью системы оружия являлось существенное отличие окончательного состава системы оружия от предположений, принятых в начале разработки. Анализ чувствительности стоимости ограни- чивается оценкой разности стоимости, вызываемой измене- нием состава системы, и поэтому он дает диапазон измене- ния стоимости, что будет, вероятно, более реальным пока- зателем, чем одиночная оценка наиболее вероятного значе- ния стоимости. 15.5. Представление результатов анализа Представить своевременно надежную оценку стоимости еще недостаточно для завершения работы исследователя. Объем информации настолько велик, результаты так слож- ны и их возможные последствия столь трудны для понима- 418
ния, что работу нельзя считать оконченной, пока резуль- таты не будут представлены в легко воспринимаемом и пригодном для непосредственного использования виде. Искусство представления результатов нельзя свести к опре- деленному числу механически выполняемых правил. Это является своего рода формой толкования, требующей от ис- следователя стоимости профессионального мастерства и специального внимания. Он должен ясно представлять себе потребности человека, занятого анализом систем, и лиц, планирующих развитие ВВС. Их нужды не только опреде- ляют вид, в котором будут представлены результаты, но также в некоторой степени сказываются на выборе модели для анализа стоимости и методов расчета. Говоря об анализе чувствительности стоимости, мы уже давали некоторые графические методы, позволяющие пред- ставить оценку стоимости в виде серии значений, возникаю- щих при учете неопределенностей в характеристиках систе- мы (рис. 15.6) или получаемых в результате изменения состава системы (рис. 15.5, 15.7 и 15.9). В табл. 15.8 пока- зан также метод сравнения вариантов структуры вида сил, предназначенных для решения определенной группы задач и состоящих из одних и тех же основных элементов. Такой табличный метод сравнения вариантов можно исполь- зовать во многих случаях, и он был применен в работах корпорации РЭНД, посвященных анализу структур вида сил и отдельных систем оружия. Ниже мы кратко опишем ряд других форм и методов представления данных, которые оказались полезными. Сводные данные по стоимости определенной системы показаны в табл. 15.9. Они часто бывают полезны сами по себе и удобны для регистрации результатов, которые могут быть использованы в дальнейших исследованиях. Если стоимости исследований и разработок, капиталь- ных затрат и операционных расходов существенно различ- ны для альтернативных систем оружия, то важно получить оценки стоимости в расчете на несколько лет эксплуата- ции, скажем 3, 5 и 7 лет. Система, дешевая при малом сро- ке эксплуатации, может оказаться более дорогой с увели- чением срока эксплуатации, если ее операционные расходы будут большими. Поэтому длительность нахождения си- стемы оружия на вооружении войск может дать основу для ее выбора. Если изменение расходов по времени пред- ставляет специальный интерес, то на рис. 15.1 ц 15.2 мож- 27* 419
ТАБЛИЦА 15.9 Распределение стоимости системы оружия по категориям стоимости (для систем ракетного оружия) I. Стоимость исследований и разработок Оценка стоимости (в долл.) Разработка системы Предварительное исследование и проектиро- вание Техническое проектирование Изготовление опытных образцов X X X X Испытания и оценка системы Изготовление опытных образцов X X Стендовые испытания X X Летные испытания X X Испытательное оборудование X X Сооружения X X Другие расходы на исследование и разработку системы оружия Ремонтно-складское обслуживание и постав- ки X X Частичные доработки X X Различные расходы X X Общая стоимость исследований и разработок XXX II. Капитальные затраты Сооружения X X Материальная часть Основное (боевое) средство X X Специальное оборудование X X Прочее , X X Запасы Первоначальный уровень запасов X X Запасное оборудование и запасные части X X Первоначальная подготовка Учебная подготовка X X Стоимость ракет, израсходованных в процес- се первоначальной подготовки X X Различные расходы X X Полная стоимость капитальных затрат XXX III. Операционные расходы 3 года 5 лет 7 лет Замена материальной части, аппаратуры и сооружений Основное (боевое) оборудование XX XX X X Специальное оборудование XX XX X X 420
Прочее оборудование Сооружение XX XX XX XX XX XX Техническое обслуживание Основное (боевое) оборудование XX XX XX Специальное оборудование XX XX XX Сооружения XX XX XX Денежное содержание и дополнительные выплаты XX XX XX Подготовка личного состава XX XX XX Горюче-смазочные материалы, топливо XX XX XX Вспомогательные службы и прочие рас- ходы XX XX XX Полные годовые операционные расходы XXX X XX IV Полная стоимость системы Исследования и разработки + капитальные за- траты операционные расходы за три года X X X X Исследования и разработки + капитальные за- траты -Г операционные расходы за 5 лет X X X X Исследования и разработки + капитальные за- траты + операционные расходы за 7 лет X X X X но видеть примеры форм, в которых они могут быть пред- ставлены. В табл. 15.10 показаны типичные формы, в которых могут быть представлены итоговые результаты изучения изменения стоимости вида сил. Иногда результаты можно привести в более детальной форме: капитальные затраты разбить по сооружениям, видам основного оборудования, первоначальным запасам, первоначальной подготовке и прочее, а операционные расходы можно показать в виде слагающих расходов на техническое обслуживание, на де- нежное содержание и дополнительные выплаты личному составу, на боевую подготовку при замене личного состава, на горюче-смазочные материалы и топлива и т. д. Показ стоимости вида сил представляет особенно трудную задачу из-за большого объема данных. Для пер- воначального ознакомления с этими данными в корпорации РЭНД используют как таблицы, так и более подробные данные, получаемые с буквопечатающего выходного устрой- ства электронно-вычислительной машины. Это делается для того, чтобы как можно быстрее представить результаты 421
422 ТАБЛИЦА 15.10 Структура Задачи и системы Потреб.числен. личксост. Расходы! или „Полныеобязательства") Стратеги ческое нападение В-Ч7 В-52 В-58 К С-135 Камел SM-65 SM-68 SM-X Дайносор Прочие стратегические Итого стратегии. Капиталь. Вложении Операцион. расходы Вольно- наемные Полные расходы Исследод.и разработки сил___________________ Число эскадр Военно- {наконец „ финанагодср служащие Оборона F-1O1,102 F-1O4,106 1М-99 1М-Х
AEW(RC-121, EC-X) BMEWS ПРО Прочие оборонительные Итого оборонит. Тактические F-10H, 105 F-X ТМ-16 ТМ-Х Авиадесантные Прочие тактические__________________________________________ Итого тактическ. Различные Авиатранспорт - нал служба Прочие____________________________________________ Итого различи. ___________Т _i_ _ _ ZlZ ZL__________ Всего Г)1' I 423
в доступной для понимания форме. В дальнейшем, когда вопросы стоимости тщательно изучат и будет проведена необходимая корректировка структуры вида сил и тре- бований к системам оружия, оценки стоимости можно будет представить в законченном виде печатного отчета со схе- мами, подготовленными специальными художниками. Рис. 15.10. Помещение для подготовки и обсуждения результатов анализа стоимости вида сил. 1 — главная рабочая зона; 2 — стена (задняя) для хранения схем. Для разработки, демонстрации и обсуждения данных по стоимости вида сил корпорация РЭНД использует специально сконструированное помещение. Его эскиз пока- зан на рис. 15.10. Основные табличные данные здесь пред- ставлены на скользящих черных щитах, где нанесены таблицы в форме, аналогичной показанной в табл. 15.10. Целая серия таких демонстрационных панелей размещена так, чтобы их можно было быстро перемещать и комбини- ровать в порядке, удобном для сравнения результатов. Данные расчетов электронно-вычислительных машин хра- нятся на полках шкафов, размещенных ниже демонстра- 424
ционных панелей. Неподвижная доска и специальные хра- нилища для схем размещены на задней стене и показаны в нижней части рис. 15.10. Из опыта известно, что приме- нение таких средств оказывает существенную помощь в анализе стоимости вида сил и в последующем оформлении результатов анализа. 15.6. Заключение Следует еще раз подчеркнуть все значение основных методов оценки стоимости. Легко увлечься изощренными методами представления информации, графиками, демон- страционными досками и другими устройствами. Однако только наличие разумного и надежного метода оценки стоимости оправдывает использование таких сложных средств. Чтобы метод оценки стоимости стал в планирова- нии и программировании полезным, он должен отвечать по меньшей мере следующим требованиям: 1) оценку стоимости следует вести по видам деятельно- сти, обеспечивающим получение конечных результатов — по боевым или обеспечивающим системам; 2) четко разделять стоимость исследований и разрабо- ток, капитальные затраты и годовые операционные рас- ходы; 3) учитывать приращения стоимости по годам; 4) учитывать изменения расходов по системам оружия и видам сил по времени; 5) выделять те элементы общей стоимости системы, кото- рые имеют относительно более важное значение, и те, кото- рые особенно чувствительны к изменениям характеристик системы оружия и методов его боевого применения; 6) уделять специальное внимание единообразию методов оценки стоимости предложений по созданию альтернатив- ных систем оружия; 7) признавать наличие проблемы неопределенности.
16 ОПАСНОСТИ АНАЛИЗА СИСТЕМ Э. Кв ейд Задачи, для решения которых используют методы ана- лиза систем, бывают очень важны и требуют быстрого ответа. Для примера рассмотрим задачу выбора структуры стратегических сил. Опа важна не только с военной точки зрения, но и с экономической, так как огромная стоимость современных систем ракетного и самолетного оружия тре- бует их высокой эффективности. Она не терпит отлага- тельств, так как от ее решения зависит национальная безопасность. Решение этой задачи требует учета самых разнообразных факторов — технических, экономических, политических, не говоря уже о чисто военных. Оно связано с необходимостью распределения материальных ресурсов в условиях больших неопределенностей, так как вопросы разработки и размещения систем оружия должны быть решены задолго до того, как те будут приняты на воору- жение. Кроме того, необходимо учитывать действия и раз- ведывательные возможности противника. Все это в соче- тании с относительной новизной такого подхода к форми- рованию политики создает чрезвычайно опасную обста- новку для исследователя. В настоящей главе рассмотрена природа ошибок, встре- чающихся иногда в практике анализа систем, в частности при решении проблем долгосрочного военного планиро- вания. Признание возможности таких ошибок поможет исследователю избежать, а заказчику выявить их и оце- нить возможные последствия. Эти ошибки бывают двух родов — по неведению и по логике мышления. Ошибки первого рода обусловлены главным образом невежеством, глупостью или легкомыслием. Это, например, ошибки арифметические или в наш век электронно-вычис- лительных машин ошибки кодирования. Предотвратить появление таких ошибок почти невозможно. Трудно дать другой совет, кроме пустого заявления о том, что анализ можно поручать только умным, хорошо подготовленным и осторожным людям. Чтобы выявить ошибку до того, 426
как она Приведет к серьёзным последствиям, полезно тща- тельно контролировать действия по этапам и проверять разумность промежуточных результатов. Тем не менее людям свойственно ошибаться, а исследователи тоже люди. Поскольку ошибки по логике мышления являются следствием ложных идей или логических погрешностей, есть надежда от них избавиться. Почему образ мышления может быть ошибочен? Одна из причин указана выше — отсутствие теории. Однако уже накоплен определенный опыт и, чтобы избежать грубых просчетов, достаточно следовать нескольким простым правилам, основанным на здравом смысле. То, что в некоторых исследованиях были выявлены ло- гические или арифметические ошибки, еще не обесценивает всей проделанной работы, так как ошибки можно испра- вить. Сам факт, что кто-то мог указать, где исследователь сделал ошибку, служит явным доказательством общей справедливости метода. По опыту известно, что препятствие обнаруживают, споткнувшись. Чтобы не сбиться с пути, мало знать на- правление движения, надо еще иметь систему предупреж- дения, сигнализирующую об уклонении от курса. По- скольку в гл. 8 цикл анализа систем был разделен на четы- ре этапа, то рассмотрим опасности, таящиеся в каждом из них. 16.1. Постановка задачи Опасность этого этапа заключается в том, что могут не уделить достаточного времени на выявление подлинного содержания проблемы. Как я уже говорил, основная труд- ность анализа систем часто заключается в том, чтобы уяс- нить, что надо делать, а не в том, чтобы определить, как это надо сделать. Вместо того чтобы следовать по пути, который, по мне- нию или указанию заказчика, считается лучшим, хороший специалист по анализу систем будет стремиться найти новый подход к решению задачи. Здесь очень опасен соблазн «развернуть работу», не обдумав как следует своей задачи. Уже первые работы по анализу систем, в которых при- нял участие автор, показали, как важно думать об общих проблемах и задавать дополнительные вопросы. Так, при выборе конструкции стратегического бомбардировщика, 427
который мог вступить в строй в середине 50-х годов, один из самых спорных вопросов заключался в целесообразно- сти наличия кормовой пулеметной установки. Мне было поручено установить зависимость между выносом точки прицеливания самолетной пулеметной установки, необ- ходимым для стрельбы с определенным упреждением, и вероятностью поражения атакующего истребителя. Эта задача показалась очень интересной, и я приступил к рабо- те. Через несколько месяцев труда, когда мы уже нашли удовлетворительную модель и провели расчеты по методу Монте-Карло, я случайно увидел первый вариант управ- ляемого снаряда типа «воздух — воздух». Тогда я понял, что разрабатываемый нами бомбардировщик поступит в войска тогда, когда вести кормовой огонь по истребите- лям из пулеметов уже не придется. Достаточно было бы задать несколько дополнительных вопросов и уделить немного больше внимания общим аспектам решаемой зада- чи, чтобы сэкономить очень много труда. Самая серьезная ошибка при постановке задачи заклю- чается, вероятно, в том, что обычно без достаточных осно- ваний ограничивают количество альтернатив. Хотя умень- шение диапазона выбора, естественно, упрощает процесс анализа, мы можем дорого поплатиться, если среди исклю- ченных будут альтернативы лучше оставшихся. Согласиться с определенной постановкой задачи — зна- чит исключить некоторые альтернативы. Когда военная или любая другая организация впервые встречается с опре- деленной проблемой, ее пытаются сначала решить собствен- ными средствами. Каждый администратор обычно стре- мится решать свою проблему в пределах своих функцио-- нальных обязанностей. Он склонен ставить задачи в такой форме, чтобы исключить из рассмотрения или считать не имеющими практического значения любые альтернативы или критерии, которые ему или не знакомы, или ведут к отказу от привычной политики в данной области. Однако проблемы не проявляют уважения к административным границам. Исследователь должен стремиться обозреть всю область проблемы, включая и возможность коренной пере- стройки всего, что с ней связано. Нет более важной способности для людей, занятых анализом систем, чем умение по-новому взглянуть на при- вычные факты. К сожалению, это не всегда просто сде- лать. Несколько лет назад был создан комитет для анализа 428
состояния противовоздушной обороны. Было сказано, что задача противовоздушной обороны заключается в том, чтобы исключить возможность серьезного ущерба для Соединенных Штатов в условиях неожиданного нападения противника. Для этого надлежит иметь соответствующие возможности уничтожения его самолетов и ракет. Задача неблагодарная, ибо при такой постановке вопроса проти- вовоздушная оборона казалась делом безнадежным. Но в сущности задача заключалась не в предотвращении воз- можности уничтожения нашей страны каким-либо опреде- ленным способом, а в том, чтобы предупредить возмож- ность подобного уничтожения. Тогда потребовалось рас- смотреть полный вклад противовоздушной обороны в на- циональную безопасность, а не только то, что оказалось ее прямой очевидной задачей. Оказалось, что противовоздуш- ная оборона решает ряд других не менее важных задач — она дает раннее обнаружение нападения и обеспечивает тактическое предупреждение силам стратегического напа- дения США. Оружие есть средство борьбы с противником, а не с его отдельными действиями. Исследователь бывает иногда склонен ограничиться проверкой предложенных ему альтернатив. Это плохой путь, так как выявление новых альтернатив, новых систем оружия и новых путей решения задач служит самым силь- ным доказательством ценной роли исследователя. Военные задачи можно решать многими способами, и не все они бывают очевидны и осознаны. Пригодность альтернативы для решения данной задачи не всегда совершенно очевид- на. Например, для защиты населения от воздушного напа- дения могут служить убежища, перехват в воздухе, встреч- ный удар и угроза возмездия. Альтернатив может быть слишком много, чтобы все их можно было исследовать. Многие можно исключить, введя определенные предположения, но только в результате предварительного анализа, а не произвольно. Такие пред- положения не следует считать жесткими и неизменными в том смысле, что их нельзя изменить или исключить, если окажется, что накладываемые ограничения серьезно искажают существо проблемы. Например, в приведенном примере анализа выбор опти- мального варианта дальнего бомбардировщика был сначала ограничен жесткими условиями заказчика, требовавшего, чтобы полезная нагрузка и дальность полета превышали 429
определенные величины. Мы изучили различные сочетания крейсерских скоростей и скоростей над целью, высот поле- та, числа и типов двигателей и прочего, но из-за поставлен- ных условий по дальности и полезной нагрузке установи- ли, что ряд интересных вариантов самолета придется исключить. Указав на возможности использования за- правки в воздухе и учтя, что развитие ядерного оружия позволит существенно уменьшить вес полезной нагрузки, мы исключили начальные ограничения. Если бы мы этого не сделали, вариант самолета, признанный впоследствии лучшим, был бы с самого начала исключен из рас- смотрения. Опасность представляет также стремление к чрезмер- ному увеличению объема работы. Этому способствуют мно- гие причины. Но чтобы выполнить исследование хорошо, не следует жалеть времени на обдумывание и выбор вопро- сов, которые могут быть разрешены в заданное время. С большой осторожностью следует подходить к выбору целей действий и критериев оценки. Цитируем по этому поводу Ч. Хитча *. «Как исследователь операции чаще всего подходит к за- даче выбора критериев — выбора, который сказывается на результатах его работы в еще большей степени, чем выбор математической модели, которому посвящается обыч- но так много труда и который вызывает так много споров? В отдельных случаях он, на 'свое несчастье, принимает первый же критерий, приходящий ему на ум, и переходит к менее важным, но зато более знакомым ему сторонам работы. В других случаях он оказывается не в состоянии противостоять тому, что профессор Купмап называет «про- цедурными глупостями» в исследовании операций 1 2. К их числу относятся: Авторитарная глупость — склонность предоставить за- казчику, обычно генералу или адмиралу, выбор критериев, даже если для этого приходится дать заказчику право «задавать вопросы», «уточнять задачу», т. е. право, которое ни один уважающий себя исследователь не может переда- вать заказчику, хотя бы потому, что это является его обла- стью ответственности как ученого. 1 Enconomics and Military Operations Research, Review of Econo- mics and Statistics, vol. XL, № 3, Aug. 1958, p. 204. 2 B.O. Koopma n. Fallacies in Operations Research and Comments by C. J. Hitch, Operations Research, vol. 4, № 4, Aug., 1956. 430
Машинная глупость — давать работу машинам вместо того, чтобы думать самому. Поскольку у такого исследова- теля нет разумных оснований для выбора критерия, он выписывает подряд все решаемые задачи и все затраты, которых он хотел бы избежать. Затем задает различные их сочетания и, чтобы выбрать критерии, предоставляет ма- шине оптимизировать задачу по каждому из критериев поочередно. Затем он выдает свои рекомендации по прин- ципу «большинства голосов» (что может быть названо глу- постью ложной демократии, ибо все критерии в сущности равноценны) или же, сочетая машинную глупость с автори- тарной глупостью, передает всю груду результатов заказ- чику, оставляя его в глубоком смущении перед массой равнозначных решений, из которых ему предстоит выби- рать». Далее Хитч рассматривает характерные ошибки выбора критериев: «Самым популярным и самым коварным видом критерия является тот, где максимизируют операцию только по од- ному параметру ценности, когда следует учитывать и дру- гие используемые в операции ресурсы. Для неэкономиста кажется совершенно естественным, что операцию следует оптимизировать по самому дефицитному или наиболее дорогостоящему из потребляемых ресурсов, полагая осталь- ные виды ресурсов бесплатными. Так, в исследовании систем ядерного оружия неоднократно пытались максими- зировать разрушение по весу ядерного заряда, полностью игнорируя при этом стоимость системы доставки зарядов на цель, и получали удивительные результаты. Только в очень редких случаях можно считать бесплатными все входные величины, кроме одной, не имеющей к тому же альтернативы. Экономисту такая ловушка не опасна. Стремление игнорировать некоторые слагающие общей стоимости можно в свою очередь рассматривать как част- ный случай другой чрезвычайно распространенной ошибки в выборе критериев — пренебрежение результатами, кото- рые могут быть либо вредными, либо полезными для дру- гих военных или государственных задач. Так, в типичной для исследования операции задаче анализа системы стра- тегической противовоздушной обороны исследователь про- сто игнорировал влияние размещения бомбардировщиков на систему ПВО и не учитывал возможности совместного 431
использования тактических и стратегических сил напа- дения» *. Очевидно, что выбор критериев должен стать предметом тщательного анализа. Отказ от него ведет к опасным ошибкам. В цитируемой статье высказано глубокое убеждение автора, что даже элементарное представление об экономи- ческих принципах в анализе систем и исследовании операций важнее знания изощренных методов количественного анализа, В исследовании операций «стоимость» (в том или другом смысле) используется как средство выбора между альтерна- тивами. В традиционном военном анализе исходными слу- жат требования, когда стоимость не учитывают, а требо- вания обосновывают «военной необходимостью». В этом случае стоимость служит только для оценки объема воз- можного результата, но не для выбора путей и методов его достижения. Стоимость, входящая в оценку будущих альтернатив, есть «приращение» стоимости, учитывающее объем допол- нительного расхода ресурсов, вызванного выбором той или иной альтернативы. Если предполагаемая система сможет использовать средства, приобретенные для предшествую- щей системы оружия, то такие средства для рассматривае- мой системы будут бесплатными. Поэтому при сравнении систем оружия было бы ошибкой исчислять их стоимость так, будто бы других систем не существует. Если новая система оружия сможет использовать уже существующие средства или оборудование, а другие предлагаемые альтер- нативы не смогут, то это, естественно, дает ей преимущества по стоимости. Следует также учитывать возможность использования системы для решения других задач, кроме поставленных первоначально в исследовании. Если бы в некоторых иссле- дованиях соотношение стоимости и эффективности рассмат- ривалось только относительно главной и единственной задачи, то современные авианосцы никогда бы не были построены * 2. А Economics and Military Operations Research. Review of Economics and Statistics, v. XL, № 3, Aug, 1958, p. 206. 2 Авианосец является многоцелевой системой оружия, используемой как в ядерной войне, так и в войне с применением только обычных средств поражения. (Прим, ред.) 432
При рассмотрении альтернатив решения задач ограни- ченной войны в этих исследованиях не учитывались бы преимущества, предоставляемые возможностью использова- ния авианосцев во всеобщей войне, сравнительно с систе- мами тактического оружия, которые такой возможности не имеют. Предполагать, что анализ служит только для сравнения альтернатив систем оружия,— то же, что впрягать лошадь позади телеги. Сначала должны идти задачи, затем системы, в противном случае есть опасность выбрать эффективную систему оружия для решения ненужных задач. Неизбежно приходится исключать из рассмотрения многие стороны проблемы, иначе она станет непомерно сложной. Так, выбор типа радиолокационного прицела для нового реактивного истребителя должен основываться главным образом на военной ценности возможных альтер- натив. Бесполезно в таком выборе рассматривать возмож- ные варианты боевых действий, где может быть использо- ван этот прицел. Это не только безнадежно, так как объем работы превышает возможности исследователя, но и вред- но, ибо он должен также уделять внимание более широким проблемам. Опасно для упрощения задачи считать некото- рые факторы неизменными; при внимательном рассмотре- нии более широкой проблемы они могут оказаться пере- менными. Примером может служить решение, принятое 10 лет назад органами, планировавшими развитие баллистических ракет. Из-за противоречивых требований к дальности, высоте полета, скорости, полезной нагрузке, точности и надежности ракет они для упрощения своей задачи пошли по обычному пути и оговорили точность и полезную на- грузку. В результате ракеты, которые сейчас представ- ляются наилучшими, были фактически исключены из рас- смотрения. Это произошло потому, что требуемые точ- ность и полезная нагрузка далеко превышали возможности этих ракет. Однако еще до того, как избранные ракеты поступили на вооружение войск, были созданы легкие ядерные боевые части и первоначальные требования оказались устарев- шими. Одна из основных опасностей в анализе проблем разра- боток вооружения и военной техники заключена в стремле- нии сосредоточить технические знания и военный опыт 28-884 433
на отработке требований к системе оружия, которая будет самой эффективной в некоторых будущих условиях. Однако вопреки всем нашим усилиям будущее есть и останется во многих отношениях неопределенным и избранная систе- ма может оказаться в совершенно неожиданной и непред- виденной обстановке. Задача по сути своей заключается не в выборе одной системы, а в создании спектра альтерна- тив, которые смогут противостоять возможным ситуациям будущего. Помимо нежелания осознать важность тщательных ис- следований, направленных на выявление существа пробле- мы, что вызвано стремлением возможно скорее начать рабо- ту, серьезную угрозу представляет бессознательная склон- ность исследователя к заранее составленному мнению или к определенной «партийной линии»—«фанатизм», как опре- делил это явление Герман Кан в своем перечне опасностей анализа систем. Он считает фанатизм самой важной из при- чин грубых просчетов в прогнозах развития техники или стратегических ситуаций Г Он излагает это положени следующим образом: «Почти все организации склонны придерживаться мо- ды; некоторые стремятся обеспечить единство. Определен- ная идея становится популярной, и каждый хочет исполь- зовать ее и вырваться вперед. Иногда это обусловлено материальной заинтересованностью или принадлежностью к определенной группировке. Многие уверены, что это свойственно всем людям, даже ученым. На самом деле, только немногие способны сохранить независимое мнение в важных для них вопросах, особенно если среди их коллег уже создано определенное мнение. Даже наиболее незави- симые члены коллектива могут не устоять перед давлением общего мнения. Это явление особенно сказывается в рабо- тах секретного порядка и проявляется, хотя и в меньшей степени, во всех других областях». Чтобы несколько улучшить положение, желательно придерживаться следующих правил: 1) иметь рабочий аппарат, составленный из знающих и честных людей; 2) создавать для обсуждения важнейших идей рабочие группы из представителей самых разнообразных областей; 1 Н. Kahn and I. Mann. «Ten Common Pitfales», The RAND Corporation, RM-1937, July, 1957, 434
3) поощрять в максимально возможной степени незави- симость суждения среди членов коллектива. Быть терпимым к людям, стремящимся иметь собственную точку зрения; 4) обеспечивать, и возможно чаще, эффективную крити- ку со стороны и пользоваться посторонними источниками информации. Но даже если все это будет выполнено, приверженность интересам организации может остаться Именно она слу- жит, видимо, самой важной причиной грубейших просче- тов в прогнозах развития техники или стратегических ситуаций и неготовности к переменам. Передавать некоторые работы по анализу систем граж- данским организациям целесообразно хотя бы потому, что они независимы и, что еще более важно, свободны от ответ- ственности перед определенной административной груп- пой. Это позволяет несколько более успешно противостоять давлению сторонников определенной точки зрения. Все военные органы по традиции относятся консерва- тивно к новому оружию и новым методам. Это выражается прежде всего в их стремлении улучшать и совершенство- вать уже существующие и доказавшие свою пригодность системы, а не создавать новые. Они обычно сопротивляются новой и более перспективной технике и методам, нарушаю- щим традиции. Если рассмотреть историю исследований проблем разви- тия стратегических бомбардировщиков после второй миро- вой войны, то можно найти много доказательств наличия подобных тенденций. Во второй мировой войне задача бом- бардировщика заключалась в прорыве системы ПВО про- тивника, точном сбросе бомб и возвращении. Бомбарди- ровщикам противостояли истребители, орудия и ракеты ПВО, но не бомбардировщики противника. На протяжении ряда лет, даже уже тогда, когда, возможно, Советский Союз располагал ядерным оружием, в исследованиях не уделялось серьезного внимания тому обстоятельству, что наши бомбардировщики могут быть уничтожены на земле, и мы не разрабатывали планов поражения бом- бардировщиков противника до взлета. При разработке бомбардировщиков необходимость выживания при нападе- нии противника также не учитывалась. Это не было глу- постью, это было проявлением инерции в мышлении. 1_________ Организации для решения определенных задач. (Прим, пер.) 28* 435
Например, в спорах между Министерством ВМС и стра- тегическим авиационным командованием о судьбе бомбар- дировщика В-36, происходивших в 1949 г., министерство доказывало нецелесообразность создания этих самолетов со всех возможных точек зрения, даже моральных, упустив только один недостаток — легкую уязвимость на земле. Даже когда значение живучести бомбардировщиков на земле было установлено, исследования перспектив развития стратегической авиации, проведенные корпорацией РЭНД, сосредоточивались на вопросах скорости и высоты полета, методах прорыва ПВО противника на низких и больших высотах, выборе высоты бомбометания, сравнении преиму- ществ больших и малых самолетов и распределении целей. Чтобы осознать значение возможности поражения бомбар- дировщиков на земле, другим странам потребовалось еще больше времени, чем нам. Потребовались глубокие и де- тальные исследования проблемы авиационных баз (гл. 3) и специальные усилия по ознакомлению с результатами этих исследований, чтобы привлечь общее внимание к этой проблеме. ( Трудно переоценить важность четкой постановки зада- чи. Здесь должны быть указаны все основные проблемы, выявлены главные действующие факторы, разработан сло- варь, обеспечивающий взаимопонимание участников иссле- дования, определены связи между переменными, как их можно было представить на это время, и даны предвари- тельные выводы. При этом стремятся сделать ясной струк- туру будущего анализа. Но еще более важно уже здесь сформулировать и представить на широкое обсуждение конкретные гипотезы. Выявление возможных заключений или рекомендаций на ранней стадии исследования помогает выбрать основное направление дальнейших работ. Они также могут быть очень полезны, если заказчику необходимо получить предвари- тельные советы по образу действия еще до завершения исследований. Поскольку мы установили, что анализ систем — это про- цесс последовательных приближений и что одного цикла постановки задачи, поиска фактов и построения моделей недостаточно, то следует признать, что опасность заключена не в формировании предварительного суждения на ранних этапах работ, а в нежелании отказаться от них перед лицом новых доказательств. 436
16.2. Поиск «Поиском» мы называем работу, направленную на выяв- ление фактов или доказательств, на которых будет основан дальнейший анализ, и выявление дополнительных, не столь очевидных альтернатив. Отметим несколько источников ошибок, возможных на этом этапе исследования. Одна из причин ошибок анализа заключается в слепом доверии к «официальным» цифрам и фактам. Поводом к на- чалу разработки новой системы служат представления пла- нирующих органов о задачах и тактике, использованных в официальных исследованиях. Однако обстановка меняется, и, может быть, главная задача анализа сводится к тщатель- ному изучению справедливости исходных данных. Напри- мер, бесполезно основывать исследования исключительно на разведывательных оценках будущих возможностей про- тивника. Мы не можем определить собственные военные возможности на 10 лет вперед, хотя располагаем всеми необходимыми источниками информации и планами. Полез- но также помнить, что одна из основных задач процесса сбора информации заключается в ее отсеве. Неопределенности в оценке возможностей противника служат источником еще одной опасности. Очевидно, что основывать свои заключения только на «наиболее вероят- ных» оценках возможностей противника совершенно непра- вильно. Столь же ошибочно готовиться к худшему. Наихуд- ший вариант не только маловероятен, он может потребо- вать создания настолько дорогой системы, что от нее придет- ся отказаться и искать другие альтернативы. Одна из часто встречающихся опасностей заключена также в ошибочной интерпретации научных идей и фактов. «Каждый, кто хоть немного работал в этой области, бывал в таком затруднительном положении. Он обращается за советом к сотрудникам своей организации и получает совершенно ясную и четкую оценку современного и будуще- го положения в определенной области техники. Когда он обращается затем к другой также достаточно сведущей в данной области организации, то получает совершенно иную оценку и узнает, что его сотрудники серьезно оши- баются. Но такое положение не следует считать катастро- фой и терять доверие к знаниям своих сотрудников (хотя это и не является свидетельством их компетентности). Это 437
совершенно естественное явление, его следует ожидать и оно встречается часто»1. Например, исследователь может выявить наличие про- стых и дешевых средств противодействия, которые делают практически бесполезной систему, которую сам он реко- мендовал ранее как предпочтительную. Напрасно полагать, что человек или организация, создавшие такую систему, будут склонны признавать свои ошибки. Есть только один путь для того, чтобы избежать таких неприятных неожи- данностей,— использовать как можно больше различных источников информации и специалистов и просить защитни- ков отдельных точек зрения подвергнуть критике выдвигае- мое исследователем положение. Чтобы подобный подход мог дать хороший результат, необходимо советоваться с людьми, придерживающимися различных взглядов на цен- ность рассматриваемой системы. Трудно найти инженера, стремящегося выявить принципиальные пороки созданной им технически совершенной конструкции. Ошибки возникают иногда потому, что исследователю не удается установить эффективной связи со специалистами, мнению которых он может доверять. Например, в уже упо- минавшихся ранее исследованиях перспективного бомбар- дировщика, проведенных с целью выбора из тысячи возмож- ных вариантов оптимального, число двигателей самолета неожиданно оказалось фактором, определяющим его живу- честь. Поскольку мы были уверены, что конструктор само- лета свободен в выборе числа двигателей, мы обратились к автору проекта для выяснения возможных последствий увеличения их числа. Мы установили, что определенного правила для выбора числа двигателей самолета не сущест- вует, если только их суммарная тяга будет достаточной. Те же, кто собирали данные для построения модели живучести самолета, приняли в расчет только число двигателей, пока- занное на эскизе, приведенном в пояснительной записке к проекту. Вслед за тем оказалось, что художник, рисо- вавший эскиз, справедливо решил, что самолета без двига- телей не бывает, и нарисовал их столько, сколько казалось ему нужным, исходя из формы и размеров крыла! Чтобы предупредить подобные ошибки, необходимо в со- ставе исследовательской группы иметь человека, имеющего 1 Н. Kahn and J. Mann. Ten Common Pitfalls. The RAND Cor- poration, RM-1934, July, 1957, p. 49. 438
хотя бы общее знакомство со всеми основными областями исследования. Но из-за недостатка времени и денежных средств это не всегда удается сделать. Не следует полагать, что достаточно собрать фактичес- кие данные в интересующей области, чтобы автоматически получить ценные сообщения. Это подтверждают Кан и Ман: «Специалист по анализу систем должен предъявлять высокие требования к качеству исходной информации для исследования. Однако они не должны быть столь высоки, чтобы создавать помеху самим исследованиям. Если иссле- дователь будет настаивать на перепроверке каждого факта всеми лицами, которые могут иметь мнение по данному пред- мету, то он никогда не закончит порученную работу. Число проверок должно быть достаточным, чтобы он убедил- ся в достоверности располагаемых фактов и принял на себя ответственность за дальнейшее. Это^озпачает, что иногда он может ошибиться и оказаться в глупом положении. Однако в анализе систем успешно может работать только тот, кто не боится рисковать» Е 16.3. Толкование Опасно, когда исследователи больше интересуются моделью, чем реальной действительностью. Люди, обла- дающие специальной подготовкой, знаниями и талантом, стремятся обычно использовать свои возможности до пре- дела. Исследователь, имеющий хорошую математическую подготовку, будет концентрировать внимание на вычисли- тельных процессах или технических вопросах построения модели, а не на предмете исследования. Такие люди больше заинтересованы в исследованиях модели, а не в ответах на поставленные вопросы. Однако модель есть не что иное, как грубый образ реаль- ной действительности. Модель больше отсеивает, чем учи- тывает. Рассмотрим, например, модель, приведенную в при- ложении Б. В сущности мы стремились представить на мо- дели серию различных видов войн, где наносим удар ракета- ми по территории противника, позволяем ему сбивать их 1 Н. Kahn and I. Mann. Ten Common Pitfalls. The RAND Corporation, RM-1937, July, 1957, p. 51. 439
и оцениваем конечный результат. Затем восстанавливаем начальные условия и ведем следующий эксперимент с ис- пользованием другой стратегии или другой системы оружия. Реальные операции, естественно, невозможны, и любой подобный эксперимент с реальной техникой также невоз- можен. Наши возможности ограничены гипотетическим экспериментом, выполняемым на бумаге пером или элек- тронно-вычислительными машинами. Всегда существует опасность чрезмерного упрощения модели, хотя в принципе модель' должна быть простой. Может показаться, что формулы, включающие в себя боль- шое число символов, столь сложные, что их проще исполь- зовать, если разделить на несколько страниц самостоятель- ных вычислений, дают более точный результат, чем приближенные выражения. Однако возможности челове- ческого разума ограничены. Он может одновременно вос- принимать только очень ограниченное число положений. Длинные формулы или соотношения, настолько запутанные, что их невозможно упростить и свести в единое выражение, вероятно, вообще не способны передать читателю свое содер- жание. В то же время упрощенные, возможно, более при- ближенные выражения, могут быть вполне доступны пони- манию. Поскольку человеку свойственно ошибаться, то серьезная погрешность может остаться незамеченной среди сложных формул и обесценить сложное выражение. В про- стых соотношениях ошибку можно выявить задолго до окончания вычислений, поскольку в них легко уловить, когда поведение модели начинает противоречить здравому смыслу. Наиболее убедителен анализ, доступный понима- нию человека без специальной подготовки. Мне довелось однажды принять участие в анализе, где для определения живучести стратегических бомбардиров- щиков была использована чрезвычайно сложная модель. Ниже приведены, уравнения, соответствующие небольшой, причем самой простой части этой модели. Эти ’уравнения служили для определения ожидаемого числа бомбардиров- щиков, которые могут прорвать артиллерийский и ракет- ный огонь ПВО при подходе к цели. Подмодель была заим- ствована из проведенных ранее исследований, и мы не счи- тали необходимым разрабатывать ее заново. Аналогичные подмодели были использованы для вероятностной оценки живучести в ряде других случаев /и* = RiMP sai‘> 440
Eaagm = Eaagm p + 25-rm* — 2] , если.т*>2; E*haa= Ehaa (1 — 2), еслит*>2; a = Sp + -50~~£- Wlt если 35 < H < 50; p $T)/Sp U = (216E^aa + 7,5£1aGm). Psld = exp (— Wa1/*) [4 exp (— 3A^W) — - 3 exp (- 4A3^W)] • [2 exp (A^W) — , o?Al//\i i l^SpEAABR\ — exp( —2Лр/4Ш)]ехр(----—) ; £Bfe=.m*(l-PSLD). Мы использовали эту модель многократно. Каково было наше смущение, когда после завершения большей части расчетов один из участников заинтересовался результатами и установил, что по мере увеличения числа атакующих самолетов число потерь уменьшается (даже без попыток противодействия средствам ПВО противника). Потребова- лось провести специальные исследования, чтобы установить причины такого абсурдного результата. Оказалось, что предполагаемая тактика ПВО становилась неразумной при числе бомбардировщиков, использованном в анализе. Мы нашли более подходящие предположения, однако сомнения в разумности результата остались, и мы были вынуждены полностью отказаться от этой модели. Очевидно, формулы оказались слишком сложными, чтобы можно было свое- временно, осознать их ошибочность. Отсюда следует еще один вывод: нельзя пользоваться разработанной другими моделью, пока сами полностью не поймем всех ее возмож- ностей и ограничений. Люди, по заданию которых проводятся исследования, должны иметь представление о другой особенности работ, связанных с большим объемом вычислений. Как правило, они не учитывают, что на разработку программы решения сложной задачи на электронно-вычислительной машине требуется затратить много времени. Вместо нескольких месяцев на это может потребоваться год или больше. В обла- сти военного анализа идеи сменяются быстро, и проблемы, важные сегодня, завтра теряют значение. Сложные модели 441
всегда опасны тем, что исследователь затрачивает много времени, чтобы получить на машине приближенное решение тривиальных явлений реальной действительности, вместо того чтобы исследовать саму поставленную проблему. В результате заказчик получит хорошее представление об основах программирования, но очень мало получит полезного для принятия решения. Поэтому, как мы указы- вали ранее, к математикам следует обращаться не только для того чтобы они провели большой объем вычислений, но, скорее, для того, чтобы они, используя свой талант, сде- лали подобные вычисления излишними. В сущности роль больших моделей в анализе систем сводится не столько к поиску решений, сколько к их проверке и отработке дета- лей и к тому, чтобы проиллюстрировать и без того достаточ- но ясные идеи. Всегда у исследователя существует возмож- ность выдвинуть хорошую идею и проверить ее ценность путем грубых приближений и простейших вычислений. Опасно также стремление к использованию более слож- ных вычислительных методов, чем позволяют наличные данные. Разумно напомнить историю о том, как во время первой мировой войны полковник Леонард Эйр, главный статистик армии США, определил сроки первого призыва военнообязанных. Регистрация призывников была проведе- на в июне 1917 г. и было учтено 500 тыс. человек. Вскоре возникли острые разногласия о сроках первого призыва. Тогда начальник штаба армии спросил Эйра, существуют ли какие-либо статистические методы, с помощью которых можно определить сроки призыва. Эйр ответил «да» и за- нялся расчетами. Задача заключалась в том, чтобы устано- вить соответствие между числом призывников и числом наличного снаряжения. Он собрал всю доступную ему информацию, определил лимитирующие факторы, тщатель- но проанализировал их и не получил однозначного ответа. Тогда он подошел к проблеме с другой позиции и поставил вопрос: «Что обязательно должен получить каждый новобра- нец?» — и доложил командованию без дополнительных объяснений, что набор следует провести в первой неделе сентября. Набор прошел успешно. Как он получил ответ? Он опре- делил, когда в каждом из лагерей на каждого из новобран- цев на складе будет по одной паре форменных брюк. Это был именно тот вид снаряжения, который он считал абсолют- но необходимым для каждого солдата. 442
Еще одна опасность заключена в стремлении построить всеохватывающую модель, которая должна отражать одно- временно все стороны сложной проблемы. Это может про- изойти потому, что исследователя ранее критиковали за то, что первые из созданных им моделей не учитывали ряд факторов, относящихся к исследуемой проблеме. Он вос- примет эту критику, если только не усвоит принципа построения моделей, изложенного в гл. 4. Только поста- новка вопроса и характер исследуемого процесса определяют выбор модели. Постановка вопроса дает ему основное пра- вило для отбора факторов, включаемых в модель. Не пред- ставляя себе конечной цели, исследователь не может выде- лить существенные особенности поставленной задачи. Тогда он будет вынужден соглашаться с критикой и строить все более и более громоздкие модели, но это критиков не оста- новит, ибо всегда что-либо останется неучтенным. В этом случае размеры модели будут определять не сущность проблемы, а только мощность вычислительной машины. Один из подходов к построению модели заключается в сведении реальной системы к ее логической блок-схеме. Этот подход опасен тем, что ведет к чрезмерной детализации, кроме того, в этом случае учитываются слагающие реального процесса, не имеющие прямого отношения к поставленной задаче. Поэтому рекомендуется строить модель примени- тельно к поставленному вопросу, а не имитировать реальную систему. Недостаточное внимание к этому аспекту построения модели опасно следующим: может создаться впечатление, что существуют универсальные модели, т. е. модели, по ко- торым можно получить ответ на любой вопрос относительно данного явления. Например, однажды было выдвинуто предложение (и даже подписан контракт) о разработке уни- версальной модели стратегических авиационных операций для расчета их на электронно-вычислительных машинах; это нужно было, чтобы конструкторы систем оружия имели возможность постоянно оценивать концепции новых систем оружия, а Министерство обороны могло бы сравнивать в одинаковых условиях варианты «технических решений», представленных конкурирующими фирмами. Один из аргументов в пользу подобной модели состоял в том, что «выбор предположений, прогнозы будущего и ме- тоды анализа оказывают существенное влияние на тактико- технические характеристики системы оружия, считающиеся 443
предпочтительными или оптимальными, поэтому желатель- но разработать единую схему, которая позволила бы «при сравнении результатов», получаемых различными подряд- чиками, исключить вариации в предположениях, положен- ных ими в основу своих моделей». Таковы были намере- ния. Но если бы они были реализованы, был бы полезен результат? Жестко оговоренная схема сравнения действи- тельно могла бы исключить методические ошибки одного вида, и исследователь не мог бы пропустить ошибки, уже сделанные подрядчиками. Но это было бы достигнуто за счет серьезной опасности ввода других методических ошибок. Самые серьезные возражения против подобной единой схемы заключаются в том, что она позволила бы скрыть или исключить из исходных предположений многие чрезвычайно важные неопределенности. Это могло повести к созданию систем, не способных действовать в непредвиденных усло- виях. Другое возражение заключалось в том, что использо- вание подобной модели при подготовке контрактов на раз- работку систем оружия привело бы к тому, что подрядчик стремился бы создать конструкцию, наиболее удовлетво- ряющую требованиям данной модели, а не конструкцию, предназначенную для борьбы с вероятным противником. Даже если бы была предусмотрена возможность поддержи- вать такую модель «на современном уровне», то и это оказа- лось бы нереальным, так как исследователь должен всегда иметь возможность модифицировать свою модель на конеч- ном этапе исследований, чтобы учесть всю информацию, накопленную на предыдущих этапах работ. Действительно, проблема, включающая борьбу двух государств, имеет так много факторов, изменяющих ее характер, и вероят- ность коренных изменений в задачах и тактике действий столь велика, что большая часть подобных моделей устареет, прежде чем основанные на их изучении рекомендации будут использованы для определения политики государства. Анализ систем имеет дело с проблемами, самой харак- терной чертой которых является неопределенность. Не- определенности, вероятность появления которых связана с объективными явлениями, могут быть или вычислены, или учтены в моделях, построенных по методу Монте- Карло или другим способом. Однако учет подобных неопре- деленностей представляет большие практические трудности и требует от исследователя серьезных усилий. Здесь опас- 444
ность заключена в том, что, признав трудности учета неопределенностей, исследователь предпочтет их игнори- ровать при построении реальной модели. Возможные в ре- зультате ошибки нельзя уменьшить вероятностным рас- четом, и их последствия могут быть катастрофическими. Задача системных исследований состоит не в выяснении того, что с определенной вероятностью произойдет в конкретной ситуации в результате некоторых физических изменений обстановки, а в проектировании или использовании системы так, чтобы подобные изменения не могли бы сказаться на ней существенным образом. Детальные исследования по методу Монте-Карло тре- буют больших затрат времени, поэтому обычно целесообраз- но сначала определить ожидаемую величину простейшими средствами, отложив полное исследование вероятностных отклонений до тех пор, пока не будут ясно поняты качест- венные особенности рассматриваемой проблемы. Тогда более сложные расчеты могут оказаться излишними, так как величины реальных неопределенностей могут быть значи- тельно больше любых статистических неопределенностей. При планировании в условиях большого разнообразия неопределенностей ошибочно считать, что невозможны неко- торые маловероятные события или их комбинации. Напри- мер, до нападения на Пирл-Харбор японцы методами воен- ных игр пытались установить вероятность успеха. Они должны были учитывать, что любая цепь событий, в резуль- тате которых Соединенные Штаты будут предупреждены о вероятном нападении, поведет к поражению. Однако в результате странного и маловероятного поворота событий мы действительно были предупреждены, но, что еще более странно, не реагировали на предупреждение! Такое соче- тание событий, а также те миллионы событий, которые могут произойти, невозможно учесть, но такие события или их сочетания, кажущиеся совершенно необыкновенными, если рассматривать их изолированно, становятся типичными, когда число вероятностей велико. Серьезную опасность представляет также стремление не учитывать неопределенности или пытаться их исключить путем введения предположений. Анализ систем, как и любая другая попытка получить ответ на подобные вопросы, должен по необходимости признавать наличие неопределен- ностей, рассматривать их как важнейший элемент проблемы и принимать их во внимание при разработке рекомендаций. 445
16.4. Рекомендация Руководитель, которому представляют результаты ана- лиза, располагает, как правило, информацией, не известной исследователям. Так, в военном анализе часто встает вопрос о том, как следует оценивать целесообразность маневра, влекущего гибель солдат. Генералы, в интересах которых ведут такой анализ, могут быть наилучшими источниками информации в подобных вопросах. Исследователь должен быть готов к тому, что его реко- мендации могут быть изменены по соображениям, известным только заказчику, или из-за разницы во мнениях. Исследо- ватель может не знать системы ценностей человека, прини- мающего решения по результатам анализа. Серьезная опасность для исследователя состоит в том, что он может сосредоточить все свое внимание исключительно на чисто объективных и научных сторонах исследования и пренебре- жет субъективным элементом или не учтет его сознательно. Поскольку исследователь знает, что его работа будет тща- тельно рассмотрена, по-разному истолкована и представ- ленные материалы, возможно, подвергнутся специальному анализу, он должен выделить свои субъективные суждения. Это особенно важно потому, что заказчик, в сущности, дол- жен принимать на веру результаты исследований и реко- мендации исследовательской группы. Он обычно не может повторить полностью исследования и редко имеет достаточно времени для тщательного рассмотрения работы. Мера воз- действия на заказчика результатов работы будет зависеть от его доверия к способу, которым исследователь получил свои результаты. Он не может владеть разнообразными приемами, часто необходимыми для тщательного анализа. В лучшем случае он может иметь нужную подготовку, чтобы установить недостатки работы и необъективность иссле- дования. Однако доверия к чисто техническим и научным знаниям исследователя недостаточно, необходимо такое же доверие к его субъективным оценкам. Для доверия необ- ходима полная откровенность. Заказчик должен знать, какая часть анализа обязана субъективным суждениям исследователя и где тот принял суждения его на веру. Если исследователь не отнесся критически к суждениям заказчи- ка, то он не сможет использовать все возможности анализа. Ни один руководитель не способен воспринять всей подготовленной для него информации, не может запомнить 446
всего, что привлекло его внимание. Основу решений состав- ляет только то, что он запомнил и усвоил. Но это, в свою очередь, зависит от вида представленного ему материала и от его доверия к людям и организациям, подготовившим этот материал, особенно от того, как отнеслись к постав- ленным им вопросам. Поэтому исследователь должен стре- миться всегда сохранять хорошие отношения с потребителем информации. Без этого он никогда не сможет добиться одоб- рения представленной работы. В отчете о работе он должен тщательно ответить на все поставленные вопросы, причем так, чтобы в ответе не сквозил оттенок превосходства и сам стиль изложения не имел неприятного для заказчика харак- тера поучений. При сравнении систем опасно слишком доверять оценке ценности переменных, которые определяют стратегию дей- ствий, связанных с наилучшей системой, так как сама модель, вероятно, рассчитана только на выявление разли- чия между системами. Так, анализ стоимости и эффективно- сти, указывающий на преимущества ракеты А, означает также, что для получения максимальной эффективности (при заданной стоимости) от ракеты А определенное их чис- ло должно быть запущено по некоторой цели. Однако достоверность этого числа может вызвать сомнение, посколь- ку расчетная модель могла не учитывать некоторые факто- ры, важные именно в этом отношении, но не существенные для общего сравнения систем. Иногда математические модели, используемые для анализа проблем, указывают на желательность исключи- тельных стратегий, например требуют бросить все ресурсы на решение одной задачи начального периода, а затем резко переключить их на другую операцию. Например, в одном из тактических исследований было указано, что все ударные самолеты нападающей стороны должны быть сначала направлены на подавление авиации противника, а затем исключительно для непосредственной поддержки действий сухопутных войск. Очевидно, что войны нельзя вести подоб- ным образом и разумность такой предельной тактики будет вызывать законное сомнение. Решение может быть совер- шенно справедливо для модели. Однако модель не может отразить всех сглаживающих факторов реальной действи- тельности. Нельзя ожидать, что войска, находящиеся под воздействием авиации, будут следовать уравнениям модели. Это не означает, конечно, что подобные расчеты 447
теряют свое значение. Однако прежде чем рекомендовать подобную тактику действий, необходимо учесть все коррек- тирующие обстоятельства. Наиболее осторожно следует относиться к слишком красивым решениям, особенно если они противоречат существующему опыту и интуиции. Администраторы склонны считать наихудшей особенно- стью анализа систем и исследования операций стремление исследователей производить коренные изменения, проде- лав половину работы. В результате слишком много работ, по их мнению, теряется впустую и создается опасность, что исследование не может быть завершено к назначенному сроку. Серьезное изменение в исследовании на заключительном этапе означает, конечно, что значительная часть предшест- вующей работы не будет использована и, поскольку подоб- ное изменение может вызвать увеличение объема работы,] возможно она не будет закончена в намеченный срок. Поэто- му некоторые исследователи, проделав половину, 2/3 или 3/4 работы, не хотят останавливаться и оценивать достиг- нутые результаты. Однако систематическая переоценка ценностей чрезвычайно важна, так как в процессе работы исследователь расширяет свое представление об объеме и задачах исследования. Именно то, что значительная часть работы оказывается ненужной, доказывает необхо- димость такой переоценки. К серьезным ошибкам ведет часто встречающееся в прак- тике утверждение, что если некоторые альтернативы близки по стоимости и эффективности и чувствительны к измене- нию значений входных параметров, то следует найти другие основания для решений. Такое заявление может означать, что если после честно выполненного анализа у нас нет уве- ренности в том, какая же из альтернатив будет лучшей, то задачу следует решить заново, приняв за основу неко- торые второстепенные критерии, отброшенные как несу- щественные при первоначальном рассмотрении. При этом подразумевается, что результатам оптимизации по одному параметру доверять нельзя и поэтому на них не следует полагаться. Здесь, однако, следует подчеркнуть, что, при- нимая решения, необходимо честно и открыто признать определяющее значение неопределенностей. Без сомнения, исследователь может придать любую направленность выводам, сознательно выбирая альтернати- вы и переменные, включаемые и в модель. Но действовать 448
так сознательно и проявлять свои личные склонности не этично. Однако избежать такого соблазна очень трудно. Пред- ставим себе положение человека, ответственного за про- гнозирование результатов определенного процесса. Его могут жестоко наказать за ошибки, но очень редко возна- градят, когда он окажется прав. Это означает, что он не будет склонен давать наилучшие, по его мнению, рекомендации. Предположим, например, что он изучает различные вари- анты вложения капитала и полагает, что хозяин получит очень большой доход, купив определенные акции. Если, положим, он вложит 100 тыс. долл, в эти акции, то с веро- ятностью в одну треть он может эти деньги потерять, но в одном случае из четырех он может увеличить капитал в 10 раз. Предположим, что имеется другой вариант вложе- ния средств, в результате которого можно с полной уверен- ностью приобрести 10 тыс. долл. Ожидаемый доход от пер- вой операции составляет 175 тыс. долл., а от второй — всего только 10 тыс. Предположим также, что хозяин доста- точно богат и может выдержать неоднократную потерю 100 тыс. долл. Все равно исследователь будет находиться в чрезвычайно трудном положении. Как он может рекомен- довать произвести вложение, которое обеспечит макси- мальный доход? Ведь три раза из четырех хозяин может понести очень большие потери и в результате выгнать такого исследователя. Такой пример свидетельствует, что в этой области нужна такая же смелость, как и в любой Другой. Часто полагают, что тот, кто имеет представление о тех- нике и методах расчета, способен также вести исследование систем. С таким же успехом можно считать, что тот, кто способен построить дом, может его и спроектировать. Стро- итель и архитектор могут иметь много общего, их подго- товка во многом одинакова, однако человек, искусный в од- ной области, не обязательно будет искусен в другой. По своему содержанию «опасности», которые мы рас- смотрели, представляются настолько очевидными, что можно удивляться, как ошибка, происшедшая однажды, может повториться. Однако, познакомившись с примерами реальных исследований, мы убедимся в том, что ошибки повторяются. Будем надеяться, что по мере развития теории они будут случаться все реже и реже. 1/2 29-884 449
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ВЫВОДЫ В последней главе книги подведены краткие итоги всего сказанного ранее и указаны некоторые пределы возможно- стей использования анализа систем и его альтернатив. Для большей ясности выводы состоят из двух частей. Первая содержит сводку основных положений анализа систем и ре- комендации по его применению, без учета которых анализ не может дать хороших результатов. Вторая часть включает перечень вопросов, которые должны задавать как руково- дитель, действующий на основе рекомендаций анализа, так и сам исследователь, чтобы осознать результаты или вскрыть слабые места исследования. 17 ПОВТОРЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО Э. Квейд Анализ систем используется для подготовки политичес- ких решений обычно в тех случаях, когда количественный анализ не может дать полного ответа. Чтобы человек, дей- ствующий на основе анализа, проделанного другими, был уверен в качестве исследования, он нуждается, видимо, в чем-то большем, чем одно доверие к квалификации испол- нителя. Хотя бы для понимания значения своих действий он должен уяснить основные положения, на которых осно- ван анализ. Руководитель или администратор обычно не имеет ни времени, ни нужной подготовки, чтобы тщатель- но проследить весь путь анализа и понять то, что он не мо- жет сразу воспринять интуитивно. Поэтому он вынужден задавать дополнительные вопросы исследователю, с их помощью пытаться удостовериться в том, что работа отве- 450
чает требованиям к качественному исследованию, что иссле- дователь разрешил неизбежные сомнения и, если заключе- ние отклоняется от понятий здравого смысла, то причины ему ясны. В помощь человеку, который должен действовать на основе результатов анализа, мы составили два перечня. В первом приведены принципы анализа, т. е. некоторые правила, обобщающие все лучшее из практики анализа, свя- занного с подготовкой решения. Во втором —• приведены вопросы, которые заказчик может задавать, чтобы уяснить суть или выявить слабые места в анализе систем. К сожалению, даже если эти перечни считать полными, то нельзя гарантировать, что они принесут пользу. Никто не может рассчитывать на создание средств, позволяющих механически поставить «отметку» результатам исследова- ний. Что же касается приведенных принципов, то их никак нельзя считать столь всеобщими и обязательными, как законы физики. Никто не может сказать твердо: «Делайте так, и ошибок не будет». Однако можно сказать, что в этих правилах истины больше, чем заблуждений (хотя иногда и это может вызвать сомнения). Это всего лишь положения, основанные на здравом смысле, а не перечень правил или предписаний, которые могут послужить заменой разума или знаний, накопленных опытом и образованием. 17.1. Правила 1. Решающее значение имеет общий план анализа. Большую часть усилий руководитель работ должен уделить обдумыванию проблемы, исследованию ее пределов, выяв- лению задач рассматриваемой системы или операции и по- иску наилучших критериев выбора. Полезно как можно больше узнать о предыстории проблемы: откуда она появи- лась, в чем ее важность и каков характер будущего реше- ния. Поскольку постановка задачи по необходимости осно- вана главным образом на суждениях и интуитивных пред- ставлениях о границах исследования, степени детализации и уровне оптимизации, то задача исследования сама должна стать предметом анализа в той же степени, что и остальная часть работы. 2. Решение о том, что исследовать и что считать исходным предположением, очень важно. Если какое-либо предполо- 29* 451
жение приобретает рашающее для результатов исследования значение, то следует еще раз проверить его справедли- вость. 3. Исследование может проходить через несколько повто- ряющихся циклов. Любой анализ, в котором пытаются использовать научные методы исследований, есть, в сущно- сти, процесс последовательных приближений. Вполне возможно, что первая серия предположений и моделей будет служить только для выбора направления решения реальной проблемы. 4. Для общего хода исследования очень важно на самых ранних этапах анализа составить предварительное пред- ставление о возможных результатах исследования. Однако исследователь должен быть готов отказаться от первых представлений о возможных решениях при новых дока- зательствах. 5. Детальную проработку проблемы целесообразно отложить на заключительные этапы исследований, где будет важно выявить неправильные представления и ошибки. На начальных этапах исследования не нужно, как правило, тратить много времени на отработку в принципе правильно понятых деталей или сложных моделей. Для проверки справедливости идеи лучше использовать несколько грубых моделей, чем детально проработать одну. 6. В анализе систем альтернативы стремятся не только исключать, но и создавать. Выявление новых альтернатив может быть более полезным, чем тщательный сравнительный анализ уже известных, ни одна из которых, возможно, не приведет к удовлетворительному решению проблемы. Труд специалиста по анализу систем заключается не только в анализе системы, но и в ее конструировании. Анализ должен давать новые альтернативы или изменять известные, что позволит усовершенствовать систему или операцию. 7. На упрощение проблемы специалист по анализу систем должен затратить не меньше усилий, чем на ее реше- ние. Для этого необходимо оценивать не только существую- щие, но и создавать новые идеи. В результате может быть выявлена единственная альтернатива или окажется безраз- личным, какую из альтернатив избрать. Модели или теории, описывающие альтернативы, как они ни важны, сами по себе не могут удовлетворить принимающего решение. 8. В любом анализе необходимы модели. В анализе сис- тем из-за сложности проблем часто используются очень 452
сложные модели, на разработку которых уходит много труда. Однако важна не модель, а проблема. Исследователя должны больше интересовать проблемы реального мира, а не идеализированные модели, служащие для сравнения альтернатив. Его должна больше интересовать практичес- кая ценность результата, а не интеллектуальные упражне- ния и механические вычисления, необходимые для его получения. 9. Большую часть явлений можно представить раз- личными способами. Характер модели зависит не только от самого явления, но и от постановки вопроса. Универсаль- ных моделей не существует. Ни одна модель не может дать ответа на все вопросы относительно определенного вида деятельности. 10. При построении модели необходимы копромиссы. Если есть выбор, то почти всегда лучше пожертвовать простотой и выбрать модель, воспроизводящую процесс с большей точностью. 11. Военные, экономические и производственные проб- лемы из-за их сложности в принципе трудно описать мате- матически. Но если уравнения получены, то для их реше- ния может быть применена совершенная математическая техника. Однако как ни сложны уравнения или труден анализ, аппроксимация всегда остается возможной. 12. Значение расчетов на моделях и польза от вычисли- тельных машин часто определяются не только тем, что они дают справедливые результаты, но и тем, что они повы- шают качество интуитивного анализа. 13. Вычислительные машины полезны в решении только тех проблем, которые исследователь в принципе способен решить и без их помощи. 14. Военный руководитель часто бывает вынужден поль- зоваться интуитивными и плохо сформулированными суж- дениями специалистов. Модели благодаря своей четкой структуре и терминологии служат прежде всего ценным средством связи между участниками исследования и за счет обратной связи помогают специалистам добиться лучшего понимания рассматриваемого вопроса. Следует признать, что полностью объективные решения — трудно достижи- мый идеал. 15. В конфликтных ситуациях следует обязательно учи- тывать взаимную обусловленность решений противника и исследователя. Это требует тщательного анализа систем 30-884 453
и операций противника. Следует* учитывать также меры противодействия и борьбы с ним. 16. Исследования, на основе которых будут приняты политические решения, должны содержать убедительное сравнение альтернатив; следовательно, оно должно состоять из двух частей: сначала надо определить рекомендации, а затем сделать их убедительными. 17. Альтернативы (системы, принципы или курсы дей- ствий) следует рассматривать в равных условиях. Таким образом, цели действий, связанные с ними затраты и риск двух альтернатив нужно сравнивать в условиях, где при- сутствуют все факторы, относящиеся к каждой из них. 18. В анализе систем исследуют системы в целом. Тем более важно все основные факторы рассматривать совместно, даже если это потребует использования грубых и несовер- шенных моделей или субъективных, но обязательно четко выраженных суждений экспертов. Не следует для упроще- ния проблемы рассматривать ее по частям, сознательно пренебрегая их взаимодействием. Наоборот, исследователь должен стремиться расширить границы системы до преде- лов, необходимых для определения важнейших зависимо- стей, и тогда вести исследование всей сложной системы в комплексе. 19. По самому характеру проблем, рассматриваемых в анализе систем, в состав коллектива исследователей часто бывает необходимо включить специалистов различного профиля, так как анализ сложной проблемы, вероятно, потребует учета факторов, которые не могут быть рассмот- рены в пределах одной научной дисциплины. Но более важно то обстоятельство, что любая проблема выглядит по-разному, например, для экономиста, инженера или соци- олога, и только совместное рассмотрение проблемы с раз- личных позиций позволит найти лучшее решение. 20. В своей работе специалист по анализу систем должен всемерно использовать научные методы и развивать науч- ные традиции. Он должен быть объективен и выражать учитываемые факторы в количественной форме. Все расчеты, предположения, данные и суждения должны быть выраже- ны четко, чтобы их можно было повторить, проверить, под- вергнуть критике и опровергнуть. 21. Следует искать новые идеи и новые альтернативы, выявлять новые факты и взаимную связь явлений. Пока нет идей или альтернатив, нечего исследовать и не из чего 454
выбирать. Однако идеи легко погубить в зародыше, еще не получив необходимых для их оценки фактов. 22. Исследование никогда не может быть исчерпываю- щим. Руководитель вынужден действовать, не имея в своем распоряжении всего того, что может дать дополнительный анализ, если бы на него было время. Он должен учитывать те дополнительные соображения, которые исследователь либо не знал, либо не мог учесть из-за недостатка вре- мени. 23. Анализ может быть использован для решения проб- лем исследований и разработок так же, как и для любых других проблем выбора. Однако параметры, на основе которых сравнивают характеристики систем, связаны с большими неопределенностями. Это всегда имеет место в исследованиях и обычно в разработках. Здесь наибольшая польза от анализа будет состоять, вероятно, в том, что он позволит определить характер наиболее ценной информации и показать пути ее получения, а не в том, чтобы выбрать лучшую систему. Однако один анализ не может дать всей необходимой теоретической и эмпирической информации. Анализ систем не может заменить реальных экспериментов и опытных работ. 24. Объективную неопределенность невозможно устра- нить углубленным анализом, она всегда присутствует в любом исследовании проблем реальной действительности. Ее следует четко выявить и в результате анализа определить возможные воздействия неопределенностей. 25. Полная оптимизация сложной проблемы реальной действительности во всем ее диапазоне находится обычно вне пределов возможностей анализа. Поэтому суждения, положенные в основу решений, основаны на неполной опти- мизации, или субоптимизации; для уменьшения вероятно- сти ошибки за счет неполной оптимизации необходимо; а) проверить совместимость критериев и целей достигнутого и более высокого уровней оптимизации; б) учесть ценность ресурсов или альтернатив, используемых для достижения других целей; в) оценить хотя бы грубо, приближенно, в чем рассматриваемая операция или система содействует или препятствует другим операциям и системам. 26. Затраты служат индикатором для выбора альтерна- тив и оценки возможного риска. Прежде чем произвести выбор, необходимо хотя бы приближенно оценить стоимость альтернатив по единому методу. Без этого невозможно их 30* 455
сравнение и оценка вклада каждой из альтернатив в реше- ние поставленных задач. 27. Традиционный, удобный и внушающий наибольшее доверие путь не является единственно возможным в дости- жении цели. Всегда существует множество путей решения проблемы. Сравнение альтернатив, выявление их преиму- ществ и недостатков, достижений и потерь, уверенности и риска есть предмет анализа. Но даже если результат сравнения не будет убедительным, например, из-за отсут- ствия удовлетворительных критериев оценки, то одна клас- сификация их последствий, а также возможность выявления и оценки новых альтернатив полностью оправдывают затрату усилий на анализ. 28. Не следует полагать, что каждый, кто способен разо- браться в деталях конструкции или операции и может про- извести необходимые расчеты, способен без специальной подготовки вести их комплексные исследования. 29. В широких вопросах политики недопустимо оказы- вать предпочтение одной из альтернатив только на том основании, что она имеет меньшую стоимость и обладает преимуществами в анализе по критерию «стоимость — эффективность». В самом лучшем случае такой анализ может указать только на наиболее вероятные из возможных обстоятельств будущего. Предпочтительная альтернатива должна также обес- печить решение поставленных задач и в менее вероятных или даже совсем неожиданных ситуациях. Желательно также, чтобы она давала возможность попутно решать многие из всегда существующих задач более низкого по- рядка. 17.2. Вопросы Отчет по результатам анализа систем или исследования операций представляется заказчику в виде хорошо отрабо- танной докладной записки или производящей внушительное впечатление брошюры, которые, демонстрируя ход анализа, в равной степени скрывают его недостатки. Существуют ли средства, с помощью которых заказчик мог бы защитить себя от субъективных склонностей исследователя или его ошибок и быть уверенным в том, что постиг содержание и возмож- ное значение данного исследования? Полную уверенность он, естественно, может получить, только если детально 456
разберет всю работу. Это невозможно. Однако существует весьма полезный и хорошо известный способ: можно зада- вать вопросы исполнителю. Естественно, нельзя составить универсального, не зави- сящего от конкретного содержания работы перечня вопро- сов, позволяющего оценить ее качество. Однако даже при- мерный перечень вопросов позволяет хотя бы указать заказ- чику и исследователю на некоторые соображения, которые можно легко упустить в процессе работы. Хотя конкрет- ные вопросы по отдельным деталям исследования будут, вероятно, более эффективны, чем вопросы общего порядка, однако последние могут быть также полезны как иссле- дователю, так и лицу, оценивающему результаты его работ. 1. Обладает ли руководитель работ достаточной подго- товкой и знаниями в данной области? Если нет, то по каким дополнительным соображениям ему может быть поручено руководство работой? 2. Свидетельствует ли предварительная постановка задачи исследования о понимании исполнителями характе- ра недостающей информации? Насколько перспективным кажется предлагаемое направление исследований? 3. Насколько продумана организация работ? Разделена ли она по элементам и разработан ли график их выполнения по срокам? Есть ли оценка стоимости работ? Или же это исследование относится к тем работам, где об организацион- ных вопросах и не помышляют? Следующие вопросы можно задавать как на ранних, так и на поздних этапах анализа. 4. Какова цель анализа? Заключена ли она в том, чтобы выбрать единственный, наилучший курс действий; или в том, чтобы собрать информацию, хотя и недостаточную, чтобы служить единственной основой для выбора наи- лучшего курса действий, но все же полезную для подоб- ного выбора; или в том, чтобы подтвердить справедливость действий, в которых кровно заинтересован исследователь или его заказчик? Если фирма хочет доказать, что ее изделие будет наилучшим образом удовлетворять условиям операции, то анализ систем используется, только чтобы установить, нет ли упущений в предлагаемой конструкции. Такое исследование не может служить основой для реше- ния о начале разработки данной конструкции без допол- нительного рассмотрения. 457
5. Кто ведет анализ? Хотя отсутствие личной заинтере- сованности исследователя не служит гарантией высокого качества работы, его заинтересованность в определенном результате сужает его кругозор. Исследования, выполняе- мые организацией, располагающей данными о нескольких независимых решениях, дадут более надежный результат, чем работа, выполненная промышленной фирмой, которая вряд ли способна на что-либо большее чем на обоснование достоинств своего изделия. 5. Какое решение должен принять руководитель по ре- зультатам исследования? Насколько исследование может быть полезно руководителю? 7. Кто принимает решение? Один человек или организа- ция? Понимает ли исследователь разницу между вопросами, решаемыми различными лицами или организациями? 8. Когда должно или может быть принято решение? Понимает ли исследователь разницу между проблемами, которые требуют скорого решения, и теми, решение которых может быть отложено на будущее? 9. Какие альтернативы решений были рассмотрены в процессе исследований? Есть ли неучтенные возмож- ности? 10. Учел ли исследователь все необходимые факторы? Если нет, то как их учет может сказаться на результатах анализа? (Возьмем, например, исследование по выбору типа ракет для стратегических сил. Если в составе этих сил совместно с ракетами будут действовать самолеты, то сле- дует учитывать их число и тип.) 11. Все ли альтернативные курсы действий, рассмотрен- ные в анализе, возможны? Если нет, то как исключение нереальных альтернатив может сказаться на выводах? Не- которые альтернативные действия, например желательные или возможные в экономическом или военном отношении, в сущности, невозможны по политическим, культурным или другим принципиальным соображениям, неизвестным иссле- дователю. 12. Учел ли исследователь все те последствия решений, которые следует иметь в виду, принимая такое решение? 13. Все ли исходные предположения четко выражены? Существуют ли альтернативные предположения, не рассмот- ренные в процессе исследований, которые могут быть столь же разумными? Имеются ли предположения, весьма необыч- ные по существу? Могут ли некоторые предположения изме- 458
нить характер выводов? Если некоторые условия могут повести к их изменению, то указаны ли подобные условия? 14. На каком основании некоторые альтернативы в пред- варительном анализе были исключены как не представляю- щие ценности? Обосновано ли это решение расчетами или суждениями? Если в расчетах использовались определенные формулы, то каковы ограничения их применения? Если использовались суждения, то кто и с учетом каких факторов проверил их справедливость? 15. Сколь разумны критерии, учтенные в подготовке решений? Как они согласуются с критериями более высокого уровня? Существуют ли другие критерии, которые также представляются разумными? Нисколько чувствительны к подобным критериям выводы исследований? 16. Полностью ли раскрыл автор анализа системы свои субъективные суждения, и если такие суждения были исполь- зованы, то достаточно ли четко выражена логика, положен- ная в основу мнения исследователя? 17. Снизил ли исследователь эффективность своей работы тем, что передал трудный вопрос на решение руко- водителя, т. е. доказал ли исследователь свою способность довести исследование до того, чтобы исключить непригодные альтернативы? 18. Представлены ли результаты анализа в форме, удобной для использования, и выражены ли выводы столь ясно, чтобы они были понятны заказчику? 19. Указаны ли ограничения анализа так же искренне и четко, как и его положительные стороны? 20. Приведены ли в исследовании относительно простые правила для вычислений или любой другой системы дей- ствия, с помощью которых руководитель сможет самостоя- тельно исключить некоторые, не удовлетворяющие его альтернативы? Может ли он сделать это с помощью суждений или следует провести дополнительную работу, чтобы извлечь необходимые формулы из материалов исследования? Например, показаны ли соответствующие исходы действий по каждой из возможных альтернатив? 21. Представляются ли выводы интуитивно справедли- выми? Достаточно ли убедительно материалы исследования подтверждают выводы? Если заключение представляется интуитивно справедливым, то будет ли это именно тем случаем, когда заключения могут быть достигнуты на основе интуиции? Если заключение не убедительно по интуитивной 459
оценке, то будет ли это именно тем случаем, когда интуиций не может быть надежной? Или это, с другой стороны, служит указанием, что сам анализ может быть ошибочен, возможно, потому, что упущены некоторые незначительные или не поддающиеся аналитической обработке соображения, кото- рые, однако могут быть оценены интуитивно? 22. Если имеются специальные частные случаи, для которых заключения известны, то как они согласуются с общими выводами? 23. Рассмотрена ли именно главная проблема или наибольшее значение имеет не она, а другая, связанная с нею проблема? 24. Учтены ли в данном исследовании помимо неопреде- ленностей в оценках параметров также неопределенности в достоверности внутренних связей модели, или неопре- деленности в оценке будущей обстановки, или вероятност- ные неопределенности и пр.? 25. Какие из возможных случайностей были рассмот- рены? Существуют ли возможные, но не учтенные события? Если приведена величина вероятности появления отдель- ных событий, то субъективна или объективна такая оценка? Если субъективна, то для кого? Можно ли некоторые собы- тия считать случайными? Справедлива ли численная оценка вероятности их появления? 26. Правильно ли учтены возможности противника или конкурентов? 27. Если по новой разработке оцениваются несколько предложений, то произведено ли сравнение на общей основе и по единым правилам, как-то: 1) число областей конструк- ции, для создания которых необходимы научно-технические открытия; 2) число элементов конструкции, находящихся на пределе современного уровня развития техники; 3) число хорошо освоенных узлов конструкции; 4) пред- ложения по системам руководства и контроля качества; 5) опыт работы подрядчика в данной области. 28. Выражены ли четко предположения, положенные в основу построения модели? 29. Приемлема ли данная модель? а) правильно ли отражены в модели известные данные и ситуации? б) приводят ли ‘изменения основных параметров модели к появлению противоречивых или не заслуживающих дове- рия результатов? 460
в) пригбдна ли данная модель для анализа частных слу-. чаев, в которых существуют указания на возможный результат? г) позволяет ли модель установить причины известных результатов действия? 30. Учтены ли в данных исследованиях возможности использования других моделей? 31. Учтены ли в рекомендациях с достаточной полнотой возможные неопределенности? 17.3. Ретроспективный взгляд Настоящие лекции посвящены в основном одной теме: каким образом специалисты по анализу систем, инженеры и ученые, включая специалистов по общественным и естест- венным наукам, могут и должны оказывать помощь руко- водителям, принимающим решения в условиях реальных неопределенностей. Именно эти неопределенности делают трудной проблему принятия решений. Проблему долго- срочного военного планирования можно сравнить, напри- мер, с проблемой хозяина скаковой конюшни, который хочет выиграть через несколько лет в рысистых испытаниях на еще не построенном ипподроме и с помощью еще не родившихся лошадей. Положение ухудшается.тем, что правила испыта- ний будут заменены другими, длина дорожки изменится, а вместо лошадей побегут гончие собаки. Все же, как ни велики неопределенности, анализ всегда будет полезен. Каковы пределы возможностей анализа? Ч. Хитч, буду- чи помощником министра обороны по финансовому контро- лю, так определил это в своем послании симпозиуму по исследованию операций, проводившемуся армией США в университете Дьюк 26 марта 1962 г. Выступая за исполь- зование методов исследования операций на уровне централь- ного аппарата Министерства обороны, он указал: «Всегда имеются соображения по коренным вопросам национальной обороны, которые в принципе невозможно подвергнуть строгому количественному анализу. Невоз- можно даже провести границы между теми проблемами, которые могут быть подвергнуты такому анализу, и теми, для которых такой анализ невозможен. Такие проблемы включают множество обстоятельств, могущих быть только 461
более или менее доступными анализу. По необходимости целый ряд вопросов будет лежать за пределами возможно- стей наших аналитических средств. Хотя бы поэтому анализ не всемогущ. Дело обстоит так, словно на клавишах устройства для ввода данных в электронно-вычислительную машину отсутствует целый ряд цифр. Для примера можно привести значение морального фактора войск. Как можно количественно оценить разницу между действиями людей, которыми руководят высокие побуждения, или полностью деморализованными людьми? Как можно количественно характеризовать факторы, рождающие в человеке высокие или низменные чувства? И будут ли они одинаковы для разных людей? То обстоятель- ство, что мы не можем характеризовать количественно подобные факторы, отнюдь не означает, что они не скажутся на поведении войск; это означает только, что наши анали- тические средства не всемогущи. Данное обстоятельство признано всеми, особенно воен- ными профессионалами, которые вынуждены считаться с объективными условиями. Но означает ли это, что любой анализ бесполезен? Не думаю. Каждая часть большой проб- лемы, которую можно уверенно анализировать, позволяет устранить еще одну, пусть небольшую, долю неопределен- ности в нашем процессе выбора. Я с трудом поверю в то, что любая серьезная военная проблема может быть решена чисто аналитическими методами. Я уверен, однако, в том, что применение аналитических методов позволяет прини- мать ответственные решения со значительно большей уве- ренностью, чем без них. С другой стороны, аналитические методы обладают не только достоинствами, но и недостатками. Человек, как это хорошо известно, склонен верить печатному слову. Так и при разработке структуры вооруженных сил сущест- вует стремление полагать любой анализ достоверным, осо- бенно если он подтвержден магическим авторитетом элек- тронно-вычислительных машин. В действительности недоб- росовестный исследователь, желающий угодить своему начальству, может «доказать» справедливость любого, даже самого нелепого тезиса. Однако не это представляет опас- ность — любой анализ может быть проверен и опровергнут не менее умным противником. Не обман опасен, а наше несовершенство. Неумышленное пренебрежение важными факторами, логические построения на основе ложных пред- 462
посылок и неосознанное желание обосновать уже принятое решение и т. п.». Легко преувеличить степень полезности анализа^для руководителя. На основе суждения о шкале ценностей, неточных сведений и интуитивных представлений о возмож- ных действиях противника или конкурента, вводимых иссле- дователем или самим руководителем, исследование позволяет оценить возможные последствия выбора одной из альтерна- тив и помогает руководителю принять решение лучше того, которое он принял бы без специального анализа. Однако принимающий решение несет ответственность за последствия и должен толковать любые рекомендации на основе собст- венного опыта и собственного представления о ценностях. Любое решение — это его и только его решение. Достигнуть полной оптимизации, как результата объек- тивного анализа, вряд ли возможно. Этому препятствуют серьезные трудности: противоречивость целей, неизбежная зависимость от субъективных суждений, неопределенность в зависимости стоимости от сроков работ, неполная или неточная информация о свободе действий противника. Руководитель своими действиями может до некоторой степени сгладить эти трудности. Он может, например, не принять окончательного решения или решить отсрочить выделение средств, даже если это поведет к увеличению общей стоимости, или примет вариант, где основные затраты будут производиться в более поздний период. Он может также вести исследования и разработки по нескольким направлениям и отдать предпочтение более гибким и много- целевым системам. Предоставить подобные рекомендации и есть задача анализа, и одна уверенность в том, что подоб- ные действия возможны, уже облегчает задачу принятия решений. К чему же сводятся опасности чрезмерного доверия к ана- лизу систем, исследованию операций, анализу стоимости и эффективности и другим видам анализа в процессе приня- тия военных решений? Во-первых, некоторые факторы, имеющие решающее значение для проблем национальной безопасности, не могут быть подвергнуты тщательному количественному анализу с использованием электронно-вычислительных машин, они могут быть упущены, сознательно не учтены или непра- вильно оценены в решениях, основанных на подобном анализе. 463
Во-вторых, анализ внешне может казаться научным и количественным, и ему могут придать большее значение, чем он того заслуживает, по большому числу использован- ных субъективных суждений. Однако повышение качества исследований и большее внимание тем его элементам, где заканчивается анализ и начинается суждение, позволяет преодолеть эту опасность. Количественный анализ военных вопросов часто не яв- ляется в полной мере научным исследованием, так как прогнозы обычно не могут быть экспериментально подтвер- ждены и насущная необходимость решения военных проб- лем вынуждает подменять интуицией подлинное знание. Однако в отличие от других средств, используемых в под- готовке решений, этот метод заимствует все возможное от научного метода и его достоинства есть достоинства этого метода. Более того, эти ограничения свойственны и альтер- нативным методам. Если мы исключим интуитивные или слишком свободные суждения, то эти альтернативы по сути также будут анализом, только менее упорядоченным и коли- чественным. Одна из альтернатив заключается в передаче проблемы на рассмотрение «эксперта». Его мнение может быть очень полезным, если оно является результатом разумного и бес- пристрастного исследования фактов, учитывает должным образом неопределенности и выражено точно. Поскольку оно выражено точно, то другие могут использовать эту информацию для создания собственного обоснованного мнения. Однако эксперт принесет еще больше пользы, если его знания и мнения будут сопоставлены одновременно со знаниями и мнениями других специалистов. Аналитичес- кий подход с использованием моделей и игр является важ- ным средством создания условий для систематизированного сопоставления оценок экспертов. Другая альтернатива состоит в передаче проблемы на рассмотрение комитета х. Нельзя указать явных причин, почему комитеты редко пользуются систематическим ана- лизом, однако они обычно рассматривают проблему в том виде, как она им поставлена. При постановке проблемы прежде всего нужно четко определить, в чем она заключает- ся, и только после этого исследовать, как ее решать. Коми- 1 Коллектива специалистов по определенному вопросу, принимаю- щих решение большинством голосов или единогласно. (Прим., ред.) 464
теты в ещё меньшей степени, чем эксперты, склонны давать четкие рекомендации, так как их решения достигаются обыч- но путем компромиссов и сделок. Группа чаще всего стре- мится принять тривиальное решение и, чтобы получить общее согласие, старается избегать оригинальных, точных и эффективных решений. Ответы экспертов или комитетов в значительной мере зависят от субъективных суждений. Согласовать эти сужде- ния часто бывает очень трудно, а в отдельных случаях даже невозможно, хотя и существуют некоторые методы согласования суждений, например метод Дельфи, рассмот- ренный в гл. 8. Что же можно сказать о перспективах использования методов анализа систем и исследования операций в решении проблем национальной безопасности? Сопротивление военных использованию этих методов в решении широких проблем стратегии постепенно умень- шается. Под воздействием систематического количественного анализа военные эволюционируют так же, как промышлен- ность эволюционирует под воздействием автоматизации. Военное планирование и разработка стратегии всегда были, скорее, искусством, чем наукой. Сейчас идет процесс пре- образования этого искусства из умозрительного и интуи- тивного в искусство, основанное на количественном анализе. Сами военные изменились. В доброе старое время основой ВВС был самолет и летчик. Теперь численность штабного аппарата по отношению к летному составу увеличилась настолько, что военно-воздушные силы, кажется, скоро будут состоять только из штабного и обслуживающего персонала. В этом процессе изменений непрерывно возрастает роль ЭВМ как средства автоматизации и управления процессами, поиска и обнаружения неисправностей, обработки сложной информации и средства для принятия решений. Однако электронно-вычислительные машины есть не что иное, как орудие в руках опытного исследователя. Даже в узких военных вопросах всегда имеются факторы, которые нельзя подвергнуть строгому количественному анализу с помощью ЭВМ. Важные решения не могут быть автоматически полу- чены на электронной вычислительной машине или в резуль- тате анализа стоимости и эффективности, исследования опе- раций или любого метода использования математических моделей анализа систем. 465
В исследованиях широких проблем, включающих выбор структуры вооруженных сил или стратегии внешней поли- тики, интуитивные и субъективные решения консультатив- ных комитетов по-прежнему сохранят свое значение, однако будут во все большей степени дополняться количественным анализом. Неотъемлемой частью подобного анализа при учете необходимости использования суждений станут, веро- ятно, методы «сценариев», игр и средства согласования суждений экспертов. В наших очерках мы стремились подчеркнуть необхо- димость абстракции, показать ее роль в решении сложных проблем реального мира, изложить возможно более простым языком представление о моделях проблем и пояснить на при- мерах пользу четко сформулированной модели, даже если она не воспроизводит явления во всех его деталях. Аль- тернативные методы решения вопросов выбора, которые не предусматривают использования точных аналитических методов, также требуют построения моделей. Однако такие модели не обязательно будут выражены в явном виде, что поведет к их опасному расхождению с реальной дей- ствительностью . Аналитический метод, в отличие от его альтернатив, дает ответы в результате процесса, который может быть воспроизведен, подвергнут критике и изменен, если будет получена новая информация. Было, однако, показано, что он не состоит только в сборе информации и ее обработке на математических моделях. Процесс анализа при любом подходе к нему включает постановку вопросов, создание оригинальных альтернатив, правильное толкование результатов вычислений и их согла- сование со многими факторами, которые не могут быть оце- нены количественной мерой. Эти элементы анализа могут принести в подготовке решения больше пользы, чем много- численные расчеты на машинах или употребление изощрен- ного математического аппарата. Анализ систем, наконец, позволяет присваивать числен- ные значения свойствам систем оружия, логически сравни- вать системы между собой как средства решения определен- ных задач в ожидаемой исследователем обстановке будущего. Анализ систем, не являясь только средством получения логических решений на основе произвольных предположе- ний, позволяет получать решения, которые окажутся.спра- ведливыми в реальных условиях. 466
Мы надеемся, что книга смогла решить следующие задачи. Во-первых, она создала доброжелательное отношение к анализу систем как средству подготовки решений. В частности, мы хотели бы «убедить многих, особенно лиц, ответственных за военное планирование, и высший команд- ный состав в полезности научного подхода к решению воен- ных проблем, в том, что законы войны не являются свя- щенными и неизменными, а относительными и условными и могут быть предметом анализа, а также в том, что система- тический количественный анализ, проведенный ученым, может быть полезен в принятии чисто военных решений» \ Во-вторых, мы хотели посеять семена сомнения в созна- нии тех, кто полагает, будто анализ систем или исследова- ние операций могут решить все проблемы, а также тех, кто считает эти средства бесполезными. Главное, в настоящей книге мы хотели показать пользу, которую построение моделей или, что то же самое, количест- венный анализ может оказать руководителю, и необходи- мость критической проверки результатов такого анализа опытом, логикой и интуицией. Анализ не может полностью заменить другие методы подготовки решения, однако он может создать условия, в которых эти методы дадут лучшие результаты. Не сущест- вует чудодейственных средств, позволяющих исключить неопределенности в подготовке решений, и специалист по анализу систем не считает себя ясновидцем, а свои модели — путеводной нитью в будущее. Однако он уверен, что для успешного решения проблем нашего полного опас- ностей мира необходимо использовать все источники, отку- да можно черпать опыт, суждения, интуитивные оценки и тем более анализ. ПРИЛОЖЕНИЯ Предмет анализа, проведенного в приложении А, корен- ным образом отличается от предмета других лекций. В рас- смотренной здесь проблеме лунной базы эксперимент и пря- 1 С. Н i t с h. Economics and Millitary Operation Research. Review of Economics and Statistics, vol. XL, № 3, Aug.,^1958, p.J199-209. 467
мые наблюдения человека позволят устранить большую часть неопределенностей в выборе путей создания подобной базы, прежде чем это будет сделано средствами анализа (если только подобный выбор когда-либо придется делать). Однако до того, как такая проблема станет насущной, анализ типа приведенного ниже будет способствовать орга- низации нашего мышления, выявлению границ проблемы и определению направления дальнейших исследований. Приложение А дает также пример структуры анализа сложной проблемы и показывает, как такую проблему мож- но описать простым языком. Мы выражаем надежду, что пример анализа систем, изложенный в приложении Б, более характерен для прой- денного, чем для современного этапа работ в этой области. ПРИЛОЖЕНИЕ А ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ СОЗДАНИЯ ЛУННОЙ БАЗЫ В. У. П эксон Здесь рассматривается проблема создания базы на Луне и приводятся факторы и соображения, которые следует учи- тывать при решении такой проблемы путем анализа систем. А.1. Базы на Луне — доводы за и против Под лунной базой в этом случае подразумевается оби- таемая база. Вопрос, нужно ли посылать человека в косми- ческое пространство, здесь не рассматривается. Основным философским аргументом в данном случае является утвер- ждение, что сама природа человека сделает полеты в космос необходимостью. По сравнению с машинами человека можно назвать очень гибким сервомеханизмом, работающим быстро, дешево и с большим энтузиазмом. Сторонники . военных операций на Луне считают, что размещенные на' ней разведывательные базы и базы, осна- 468
щенные боевыми ракетами, позволят точно установить местоположение комплекса целей противника, так как полет ракеты, направленной против лунных баз, займет время порядка тридцати часов, и за это время она легко может быть обнаружена х. Но осуществить одновременно .нападение с Земли и Луны, а следовательно, достигнуть внезапности нападения будет очень трудно. Это является сдерживающим фактором. Кроме того, в случае войны запуск боевых ракет с Луны и направление их на земные цели осуществить легче, чем с Земли на Луну, учитывая, что сила тяготения на Луне в шесть раз меньше, чем на Зем- ле. Можно также предполагать, что Земля будет находиться под постоянным наблюдением с разрешающей способностью от 15 до 30 м. Противники военных баз на Луне считают бессмысленным доставлять на Луну боевые ракеты только для того, чтобы запустить их обратно. Кроме того, они полагают, что гораздо дешевле обойдется создание на Земле комплекса подземных баз, рассредоточенного должным образом. Оставляя в стороне вопросы военного значения, ученые- исследователи считают Луну отличной лабораторией. В качестве главных преимуществ обычно выдвигаются: слабое поле тяготения, стабильность положения и отсут- ствие атмосферы. Экспериментальная работа на Луне, предположительно, ускорит развитие не только космиче- ской техники, но и многих видов техники на Земле. Против- ники этого направления считают, что все эти преимущества могут быть получены с намного меньшими затратами путем создания лабораторий, размещенных на орбитальных кос- мических станциях. В экономическом отношении .никто не считает выгодным добывать и обрабатывать материалы на Луне для доставки их на Землю. Однако Луна может оказаться отличным ретрансляционным связным пунктом и станцией для метео- рологических наблюдений. Лунный туризм считается хотя и дорогостоящим, но возможным в далеком будущем. В эко- номическом отношении орбитальные космические станции также считаются более выгодными. Последним убедительным доводом в пользу лунных баз является мнение о целесообразности создания в будущем 1 В американских планах военного использования космоса отводит- ся место и военному использованию Луны. (Прим, ред.) 31-884 469
для исследования космического пространства научных колоний на Луне. В научной колонии, в отличие от военной базы, будут добываться материалы, производиться горючее, выраба- тываться энергия, а также изготовляться многое другое, необходимое для существования колонии. Это явится самым дешевым способом заселения Луны. Обоснование необходимости исследования космического пространства и целесообразности создания научных колоний на этой основе позволит в дальнейшем заменить в анализе понятие «лунные базы» на «планетные базы». Для анализа систем в этом споре нет необходимости занимать ту или иную позицию. По-видимому, наиболее целесообразно проведение теоретического анализа всей проблемы. Это позволит получить ценную информацию, необходимую для принятия решения относительно назначе- ния и целесообразности создания лунных баз. Из приведенных военных, научных и экономических аргументов можно выявить одно общее свойство анализируе- мой модели нашей системы. В каждом случае наибольшую трудность представит достижение оптимальной часовой производительности человека и машин на Луне сверх уси- лий, необходимых для поддержания их работоспособности. В случае военной базы это означает время, затраченное на разведку и предупреждение о запуске ракеты против- ника; в случае научной базы это сводится к времени, затраченному на исследовательскую работу. Подобное толкование применимо также для экономических аспектов рассматриваемой проблемы. Поскольку для каждого анали- за систем необходим какой-то предварительный критерий, предлагается следующая формулировка задачи, которую следует решить: какой способ создания, сохранения и эк- сплуатации лунной базы даст максимальную общую полез- ную отдачу при заданной сумме расходов в течение опре- деленного количества лет? А. 2. Некоторые элементы ракетной техники Для всех двигателей общей характеристикой является удельный расход топлива, который определяется весом топлива в килограммах, расходуемого за час времени для получения килограмма тяги. 470
Если пойти дальше и рассматривать количество топлива, расходуемого в секунду, что более соответствует быстрому расходу топлива в ракетном двигателе, мы подойдем в ко- нечном итоге к понятию «удельный импульс» («удельная тяга»). Расход топлива и достигнутая тяга имеют общую единицу измерения — килограмм, а удельный импульс топлива, представляющий их отношение, соответственно по сокращении общей единицы измерения будет иметь раз- мерность в секундах. Например, удельная тяга, равная 300JceK, в полной форме выражается как 300 кг!сек!кг (т. е. 300 кг на срезе сопла тяги от каждого килограмма топлива за секунду горения). Отсюда становится ясно, что хотя удельная тяга изме- ряется секундами, она не имеет ничего общего с временем горения. Время горения определяется общим количеством имеющегося на борту ракеты и сгоревшего топлива. Напри- мер, если за одну секунду сгорает 225 кг топлива, а удель- ный импульс топлива составляет 300 сек, то двигатель в каждый момент времени горения развивает тягу 6750 кг. Если запас топлива составляет 30 т, время горения равно 2 мин. Таким образом, в связи с большим расходом топлива во время горения масса ракеты быстро изменяется. Эта убывающая масса ракеты разгоняется за время горения топлива под воздействием постоянной тяги, равной 6750 кг. Соответственно ускорение ракеты будет нарастать не посто- янно. Максимальная скорость ракеты, достигаемая в момент выгорания топлива, пропорциональна постоянной тяге двигателей и соответственно пропорциональна удельному импульсу топлива. Если использовать более высококало- рийное топливо, удельный импульс которого будет не 300, а 400 сек, то при прочих равных условиях скорость в момент выгорания топлива будет на */3 большей. По этой причине основной удельный импульс можно считать показателем, характеризующим основные свойства ракеты. Есть и другая причина считать удельный импульс основ- ной характеристикой ракеты. Если необходимая скорость достигается в момент выгорания топлива, то простым уве- личением удельной тяги можно соответственно уменьшить общий вес ракеты за счет запаса топлива, а следовательно, увеличить полезную нагрузку. Эта зависимость показана на рис. А.1. В настоящее время ракетная техника располагает хими- ческими топливами, удельный импульс которых, по всей 31* 471
ВёрбЯТноС'гй, не превышает 300 сек. СледоййтёльнО, в соот- ветствии с рис. А.1, более 80% общего веса современных ракет составляет топливо. Термодинамический предел удельного импульса для химических топлив равен 400 сек и достигается при применении в качестве горючего жидкого водорода; для достижения более высокого удельного им- Удельна я тяга, сек Рис. А.1. Зависимость общего веса ракеты от запаса топлива. иного типа. Ядерная двигательная установка может реали- зовать удельный импульс от 500 до 1500 сек; ионные реактив- ные двигатели будущего с очень высокой скоростью истече- ния частиц очень малой массы способны развить удельный импульс от 2000 до 10 000 сек. В области двигательных установок, очевидно, необхо- димо создание высокоэнергетических электроядерных двига- телей мегаваттной мощности. Такая возможность представ- ляется только в далеком будущем. В настоящее время для получения мегаваттной мощности вес установки должен составлять более 10 т. Предшествующие расчеты касались одноступенчатых ракет. Во многоступенчатых ракетах первые более мощные ступени отделяются после выполнения полезных функций, так как в противном случае их лишний вес будет мешать дальнейшему приращению скорости. Идеальный пример непрерывного ступенчатого принципа работы являет горя- щая сигарета при условии постоянного удаления пепла. На практике непрерывное отделение израсходованных 472
бтуйеней потребует согласованно t расходом тойлййа уМёйй* шать вес конструкции самих двигателей и топливных баков, но это пока невозможно. В качестве примера зна- чения рассмотрим приведенную ниже таблицу. Из нее сле- дует, что отношение стартового веса ракеты к конечному весу полезной нагрузки уменьшается по мере увеличения числа ступеней при удельной тяге, равной 300 сек,, и ско- рости в момент выгорания топлива, равной второй косми- ческой. Ступени «. вес Стартовый полезной вес нагрузки, кг 2 270 3 90 4 72,5 5 63,5 Из таблицы видно, что, как только число ступеней пре- вышает четыре, выигрыш будет незначительным, но даже эти незначительные преимущества на практике не реализуются в связи с увеличением веса механизмов разделения ступеней. Само собой разумеется, что ракеты больших размеров имеют определенные преимущества. Вес некоторых их ком- понентов (оборудование управления) не зависит от числа ступеней ракеты. Объем топливных баков пропорционален кубу линейных размеров, а их площадь и, следовательно, вес — квадрату линейных размеров. Может показаться, что существуют другие потенциаль- ные возможности усовершенствования конструкции ракет. В современных ракетах вес топлива примерно в девять раз больше веса конструкции ракеты (без полезной нагрузки). Предположим, что это соотношение можно увеличить до де- вятнадцати, используя более прочные и более легкие конструкции корпусов, двигателей и топливных баков. Получаемый при этом выигрыш будет эквивалентен увели- чению удельного импульса топлива всего на 10% (с 300 до 330.сек). Очевидно, этим наиболее перспективным направ- лением исследований и разработок в этой области будет повышение мощности двигателей за счет увеличения удель- ных импульсов топлив. 473
А.З. Варианты систем Основываясь на предшествующих доводах и расчета^, рассмотрим возможные пути разработки систем, необхо- димых для создания, обеспечения и эксплуатации лунных баз. В первом приближении это будет летательный аппарат, стартующий с Земли, совершающий посадку на Луну, снова стартующий с Луны и возвращающийся на Землю с полез- ным грузом. Разбив эту систему на части, предположим прежде всего, что задача состоит в том, чтобы доставить с Земли на Луну один килограмм полезной нагрузки. Для этого можно использовать четырехступенчатую ракету, последняя сту- пень которой будет тормозной ступенью для обеспечения мягкой посадки на Луну. Сначала установим величину необходимого потенциала скорости ракеты для выполнения первой половины полета. Потенциал скорости равен мак- симальной скорости, достижимой при полном сгорании топлива. Поскольку четвертая ступень является тормозной, то ее топливо в данном случае в расчет не входит. Ниже при- водятся примерные величины скоростей (в м/сек), дости- жимые на определенных этапах полета, которые в сумме дадут потенциал скорости. + 11285 — скорость покидания Земли, — 300 — вращение Земли (при запуске в восточном направлении); + 1065 — потери на преодоление силы тяготения + 150 — потери на атмосферное сопротивление; + 2440 — торможение для посадки на Луну. 16640 — потенциал скоростей. Скорость преодоления силы земного притяжения (или вторую космическую скорость) можно рассматривать как скорость, которую достигает объект, падающий с очень далекого расстояния на поверхность Земли в условиях увеличивающейся силы земного притяжения. Полет раке- ты к Луне по существу можно считать обратным такому падению. Затем, если ракета запускается в восточном направлении, то в зависимости от широты места старта получаем прирост скорости примерно 300 м/сек за счет вращения Земли. За период горения топлива ракета должна в процессе разгона преодолевать силу земного притяжения и сопротивление атмосферы. Обе эти слагающие потенциала 474
скорости взаимосвязаны. Одна из них изменяется за счет другой в зависимости от угла наклона траектории при поле- те в атмосфере, но в сумме они составляют 1200 м/сек. И наконец, последняя, четвертая, ступень должна развить при торможении скорость 2440 м/сек, что соответствует скорости, необходимой для преодоления силы лунного тяго- тения. Для четырехступенчатой ракеты с такими скоро- стными характеристиками соотношение стартового веса и веса полезной нагрузки (для мягкой посадки на Луне) составляет 450 кг при удельной тяге, равной 300 сек. Вторая часть поставленной задачи заключается в воз- вращении на Землю полезной нагрузки. Это означает, что трехступенчатая ракета, включающая в себя и то, что оста- лось от тормозной четвертой ступени, должна стартовать с Луны на Землю. Потенциал скоростей, необходимый для выполнения этой задачи, должен быть равен примерно 5500 м/сек, из которых 2440 м/сек составляет скорость, необходимая для преодоления силы лунного тяготения, остальная часть потенциала скоростей необходима для замедления ракеты от второй до первой космической скоро- сти, которая гасится за счет торможения в атмосфере при посадке на Землю. На этом этапе требования к теплорассеивающим мате- риалам возрастают. На Луне отношение стартового веса ракеты к полезной нагрузке достигает 11 кг. Поэтому для возвращения на Землю полезной нагрузки весом 1 кг вес полезной нагрузки, доставленной на Луну, должен состав- лять 11 кг. Следовательно, общий вес ракеты, необходимый для возвращения с Луны полезной нагрузки в 1 кг, равен произведению стартового веса ракеты на Земле на стартовый вес ракеты на Луне, т. е. он составляет 1100 кг. Если же задача состоит в доставке на Луну и возвращении на Землю полезного груза весом в одну тонну (что соответствует полезному грузу, состоящему из небольшого экипажа и обо- рудования, необходимого для жизнеобеспечения), общий вес ракеты, стартующей с Земли, должен составлять 11 000 т, это будет громадная ракета. Теперь предположим, что на Луне имеется горючее и после прилунения ракету можно заправить местным горю- чим. В этом случае для выполнения той же задачи (достав- ки туда и обратно полезного груза весом в одну тонну) общий вес ракеты, стартующей с Земли, должен составлять только 2000 т. Такая экономия показывает, что при прове- 475
дении анализа систем, предназначенных для создания лун- ных баз, следует серьезно рассматривать вопрос транспор- тировки на Луну оборудования для добычи и производства там горючего. Время полета к Луне в большой степени зависит от потен- циала скорости, что можно видеть из таблицы. Эти расчеты произведены исходя из условий жесткой посадки на Луне, что может быть допустимо для некоторых видов грузов ракет. Для пилотируемого космического корабля чем больше время полета, тем большие требования предъявляются к оборудованию жизнеобеспечения, тем большая метеорная и радиационная опасность. Но сокра- Скорость в момент выключения двига- телей, м,!сек. Время полета, дни щение времени полета тре- бует более высокой макси- мальной скорости и со- ответственно увеличения 12 200 2,4 стартового веса ракеты. Все эти факторы также 12 500 1,3 должны быть учтены в’ана- 12 800 1,0 лизе. Приведенные расчеты не только приблизительны, но и недостаточны для уяснения всей проблемы. Рассмотрим для примера задачу наведения ракеты с Земли на видимую сторону Луны. Требования к точности очень высоки. Ошибка не должна превышать 12 м/сек по скорости и 1/i градуса по углу. Очевидно, что в расчетах следует преду- смотреть увеличение веса топлива, а следовательно, и обще- го веса ракеты, необходимого для коррекции траектории полета с помощью верньерных двигателей. Напомним, что величина промаха американского космического аппарата «Пионер IV», запущенного в сторону Луны, составляла 60 000 км. Как уже говорилось, мы более подробно рассмотрим схему прямого полета Земля — Луна. Но как часть общего анализа следует разобрать некоторые другие варианты полета. Одним из них является запуск ракет на Луну с око; лоземной орбитальной платформы и возвращение на эту же платформу. Такая схема запуска показана на рис. А.2. Анализ этой системы будет более сложным, так как он тре- бует всестороннего изучения методов создания таких кос- мических платформ и расчета их стоимости. 476
Третья из Возможных систем подразумевает создание двух платформ — одной на околоземной орбите, второй на окололунной орбите. В этом случае для полетов на плат- формы (как околоземную, так и окололунную) могут исполь- зоваться ракеты на химическом топливех. Для полетов с одной платформы на другую будут применяться ракеты с ядерными двигателями. Наличие окололунной платформы Рис. А.2, Запуск на Луну с орбиты высотой 1600 км. упрощает проблему встречи ракет, летящих как с околозем- ной орбитальной платформы, так и с Луны. Ядерные ракеты будущего с удельным импульсом 1300 сек смогут иметь вес не более 4500 кг. Конечно, - всесторонний анализ такой системы очень сложен, а реальные преимущества могут быть достигнуты только тогда, когда создание такой сйсте- мы будет оправдано долгим сроком эксплуатации лунных баз. Хотя бы только по этой причине срок существования базы, как один из параметров расчета, следует выбрать достаточно большим, чтобы экономические преимущества системы стали очевидными. Теперь можно просуммировать факторы, приведенные на рис. А.З, характеризующие состояние ракетной техники, цоторые должны быть учтены в анализе в качестве перемен- ных величин, часть которых зависит от конструктивных особенностей системы. 1 Данная и предыдущая схемы полета к Луне впервые были пред- ложены и теоретически разработаны К. Э. Циолковским. (Прим, ред.) 477
Предположим, например, что ракеты в будущем будут иметь двигательные установки с более высокими удельными тягами. Реализация этих возможностей зависит, конечно, от уровня развития ракетной техники, который находится в прямой зависимости от уровня расходов на исследования Рис. А.З. Исследования и разработки. и разработки в этой области. Поскольку в этом случае анализу подвергается динамическая система, в которой ракеты одного поколения будут вытесняться другими, более совершенными, то важно оценить экономические преиму- щества, достигаемые увеличением темпов исследований и разработок и расходов на них за счет сохранения в серий- ном производстве уже разработанных ракет. 478
В каждом поколении ракет имеется ряд расчетных величин, важных для анализа, которые можно варьировать. Например, время полета до Луны, количество людей, составляющих экипаж ракеты, вес несомого каждой раке- той груза. Для любого поколения ракет при любых выбран- ных технических характеристиках ракеты существует фактор стоимости на единицу, который, как показывает опыт, зависит от общего количества ракет данного поко- ления в выпускаемой серии. Это, в свою очередь, указывает на необходимость выбора при анализе систем между серий- ными ракетами и ракетами следующего поколения. А.4. Модель системы прямого полета На рис. А.З. показана первая часть функциональной схемы, представляющей собой модель системы прямого поле- та Земля — Луна — Земля при создании лунных баз. Такие функциональные схемы в систематизированной форме показывают различные факторы, учитываемые в анализе, а также связи между ними, зависимости и взаимодействие. Во второй части модели на рис. А.4. приводятся факторы, действующие на Земле. В верхнем левом углу рис. А.4 представлен весь период времени, подлежащий рассмотре- нию. Этот срок является одним из параметров (двадцать пять лет взяты только для примера). Вторым важным пара- метром анализа является объем бюджетных ассигнований, которые могут быть выделены на этот период времени. Рас- смотреть объем бюджета важно при анализе динамических систем для планирования положения на какой-то период времени. Большие преимущества представляет возможность распоряжения общими средствами, добавляющимися к об- щему бюджету из года в год, это лучше, чем ожидать ежегод- ных ассигнований, объем которых может зависеть от случай- ностей политической обстановки. Конечно, не только поли- тические соображения налагают ограничения на ежегодные расходы. В частности, ускорению темпов исследований и разработок препятствуют расходы на содержание персо- нала, а также эксплуатацию и совершенствование средств обеспечения. Кроме того, время, проходящее с начала раз- работки до запуска в производство, также является факто- ром, влияющим на ежегодные производственные расходы. Однако главное заключается в том, что анализ позволяет 479
изучать различные варианты распределения общего бюдже- та из года в год и деление расходов между научно-исследо- вательскими и опытными работами и производством для каждого года. Ежегодные расходы на производство будут предна- значаться не только для изготовления с различными темпа- ми производства пилотируемых и грузовых ракет различ- ных поколений, но и для обслуживания и эксплуатации, Рис. А.4. Земля. связи и управления, а также для производства оборудова- ния, необходимого для лунных баз. Все эти статьи расходов должны быть сбалансированы, и поэтому аналитическая форма модели будет точно определять пропорциональные доли производственных фондов, предназначенных для обес- печения упомянутых статей расходов не только из года в год, но именно в те годы, когда это необходимо. Следует подчеркнуть, что решения, которые здесь предлагаются, не являются решениями, принимаемыми непосредственно исполнителем. Это, скорее, различные возможные варианты распределения средств, которые определяются и вычисляют- ся при проведении беспристрастного анализа. 480
До этого момента рассматривались технические факторы проблемы и некоторые аспекты распределения бюджета. На рис. А.5 показана эксплуатационная стадия модели, которая также представляет различные варианты возмож- ных решений и результаты, полученные исследователем. Он должен был, например, с учетом имеющихся в наличии ракет, полигонов и времени запуска выбрать скорости, при которых пилотируемые и грузовые ракеты будут стартовать Рис. А.5. Стадия полета от Земли до Луны. с Земли. Здесь следует учитывать возможные отказы в ра- боте системы и различные потери, которые нельзя не при- нимать во внимание. Основной трудностью при планировании полета на Луну с целью создания лунной базы является составление про- граммы полета. Необходимое оборудование должно быть доставлено на Луну в правильной последовательности и в необходимом количестве. Эта задача эквивалентна проблеме планирования вторжения с моря. Корабли нагру- жаются в обратном порядке для обеспечения правильной разгрузки и отрабатывают графики последовательности их прибытия в зону выгрузки. Теперь допустим, что программа полета на Луну, выпол- ненная должным образом, обеспечила доставку на Луну 481
Рис. А.6. Луна. людей и груза. На рис. А.6 показаны факторы, которые должны быть сбалансированы после высадки на Луну. Прежде всего рассмотрим полезный груз, который дол- жен быть доставлен на Луну. Его составляют: продовольст- вие и расходные материалы, средства жизнеобеспечения 482
базы, запас горючего длй Возвращения на Землю, под- вижные установки для исследования поверхности Луны, источники энергии, средства производства ракетного топ- лива, средства связи и управления, а также оборудова- ние, необходимое для обеспечения полезной отдачи базы. Следует также предусмотреть ремонтные средства и запас- ные части. Грузовые ракеты возвращаться на Землю не будут. После разгрузки им необходимо найти полезное приме- нение. Из-за высокой стоимости доставки на Луну одного килограмма полезного груза наличие неиспользуемых остатков ракеты будет одним из показателей плохого планирования. Очевидно, что конструкция грузовой ракеты должна предусматривать последующее использование ее элементов в качестве средств жизнеобеспечения и для других целей. Люди, доставленные на поверхность Луны, должны быть способны в любой момент выполнять функции обслуживаю- щего и производственного персонала. Следует, очевидно, определить оптимальные соотношения между автоматиче- ским, или необслуживаемым, оборудованием и оборудова- нием, обслуживаемым людьми. Возможность периодиче- ской полностью автоматической работы лунной базы сокра- щает потребность в оборудовании жизнеобеспечения. Вопрос продолжительности- пребывания людей на лунной базе очень важен при анализе в связи с трудностью осущест- вления дополнительных полетов с Луны на Землю из-за вращения Земли. Кроме того, здесь будут встречаться и трудности психологического характера, так как длитель- ное пребывание на Луне снижает эффективность работы людей. Между степенью автономности базы и объемом доставляе- мого продовольствия существует прямая зависимость. Следует учитывать возможность гидропонных методов выращивания на Луне некоторых продуктов, применения в питании лю- дей морских водорослей и грибковых продуктов. Рацион питания людей на Луне предположительно можно расши- рить за счет доставки на Луну кроликов, которые будут питаться морскими водорослями и грибковыми продуктами. При построении модели необходимо также установить соотношение между горючим, производимым на Луне, и го- рючим, доставляемым на Луну. В плане грузопоставок большое место будет занимать оборудование для добычи 483
Исследования и разработки 00
Земля
485 Рис. АЛ. Схема всей системы.
и обработки горючего. Анализ должен определить его целе- сообразность с учетом амортизации. На рис. А.6 вопрос количества баз и расположения их на Луне не рассматривается. Дополнительные базы могут понадобиться не только для расширения полезного резуль- тата от освоения Луны, но и для научных исследований и разработки лунных ресурсов. Увеличение числа баз, одна- ко, повлечет за собой трудности в доставке и монтаже средств жизнеобеспечения, энергоснабжения, связи, управления и транспортировки по поверхности Луны. Но это является еще одной необходимой составляющей всей модели системы. Общая функциональная схема этой частной системы показана на рис. А.7. По ней можно проследить полезную отдачу в результате эксплуатации лунной базы. По исте- чении определенного периода времени, после того как срок пребывания обслуживающего персонала и амортизации необходимого для них оборудования будет исчерпан, можно оценить степень эффективности базы для нужд Земли. Эта эффективность, оцениваемая ежемесячно или за ка- кой-то отрезок времени, не является простым слагаемым в оценке общей отдачи рассматриваемой системы. Правиль- но будет, по-видимому, ввести поправочный коэффициент. Можно сказать, что результаты научных исследований, которые можно будет получить с Луны в ближайшем буду- щем, более ценны, чем те же результаты, но полученные позднее. Более раннее получение результатов научных исследований может не только снизить в будущем затраты на космическую технику, но и быть экономически выгодным. Это в действительности представляет собой увеличение ценности, которую можно превратить в капитал. Таким образом, ценность этих результатов с точки зрения эконо- мической выгоды сопоставляется с увеличивающимся объемом затрат в начальный период эксплуатации базы, обусловленным еще недостаточно высоким уровнем развития техники. С военной точки зрения такой поправочный коэф- фициент может оказаться существенным фактором при оцен- ке целесообразности сроков создания лунных баз. Военная ценность будет увеличиваться, если мы сочтем угрозой одностороннюю оккупацию Луны другой державой или придадим большее значение некоторым социально-психо- логическим моментам обстановки. Во всяком случае оче- видно, что поправочный коэффициент для оценки полезной отдачи базы назначается в значительной мере произвольно, 486
и это требует большой осторожности и тщательного рас- смотрения разнообразных возможностей. Результаты ана- лиза могут коренным образом изменяться в зависимости от выбора учитываемых факторов. В приведенной ниже схеме показана последовательность решений, принимаемых исследователем в процессе анализа проблемы, создания лунной базы. Результаты этих решений рассчитываются по рассмотренной модели. Схема принятия решений 1. Выбрать время, бюджет, систему. 2. Распределить по годам расходы на опытные разра- ботки и производство. 3. Выбрать параметры ракеты для каждого поколения. 4. Определить оптимальное соотношение затрат между средствами материально-технического обеспечения, эксплу- атации и связи. 5. Выбрать программу пусков. 6. Определить количество и типы оборудования, необ- ходимого для обеспечения работы лунной базы. 7. Построить вспомогательную модель для выбора раци- ональной схемы работы базы (соотношение между произ- водством горючего, продовольствия и расходных материалов на месте или их доставкой с Земли; соотношение между автоматическим и обслуживаемым оборудованием). 8. Определить параметры по позициям 2—7, необхо- димые для достижения максимальной общей полезной отда- чи базы. 9. Еще раз повторить все позиции. Расчеты на таких моделях выполнять очень трудно из-за отсутствия точных данных по большому числу показа- телей. Толщина слоя лунной пыли \ наличие или отсутствие лунной ионосферы — это только два примера из большого числа неизвестных величин. Тем не менее доказано, что анализ может принести только пользу. Во многих случаях неизвестные параметры можно вынести за скобки и всегда 1 Успешные полеты советских автоматических станций Луна-9 и Луна-11, осуществивших мягкую посадку на поверхность Луны, позволили получить данные, свидетельствующие о достаточно твердых грунтах на Луне. (Прим, ред.) 487
следует проверить чувствительность результатов расчетов к изменениям этих параметров. Проведение анализа на ранней стадии изучения системы имеет то преимущество, что позволяет выявить основные доминирующие факторы проблемы. Определение этих фак- торов важно для выбора правильного направления научно- исследовательских и опытных работ. Ключевые вопросы проблемы часто можно определить даже при наличии боль- шого количества неточных сведений и без необходимости проведения очень подробных и обширных вычислительных операций, что вполне возможно в обсуждаемой здесь проблеме. Окончательному выбору модели для любой из возмож- ных систем создания лунной базы должен предшествовать их анализ как системы игры с природой (по методу «Робин- зона Крузо»), т. е. необходима расчетная имитация всей задачи для выявления возможных неожиданных требований в результате большой или малой катастроф и тому подоб- ного. Такая игра фактически позволит свести воедино знания и опыт различных специалистов, необходимые для выполнения исследований такого рода, и явится лучшим способом построения претендующей на полноту модели в противоположность предшествующим схемам. Приведенный здесь анализ лунной базы является только частью общей программы освоения космического простран- ства и анализа таких программ. Вся программа включает предварительное применение пилотируемых и непилоти- руемых исследовательских ракет, запуск бесчисленного количества искусственных спутников и, возможно, создание космических станций. Эта программа предусматривает также обширные научно-исследовательские и опытные работы в много- численных смежных областях науки и техники, в частности: окололунного пространства, поверхности и структуры Луны, космической медицины и биотехнических систем, точной навигации, наведения и связи, добывающего, энер- гетического и обрабатывающего оборудования, конструк- ции ракет (с учетом дальнейшего использования и сборки на Луне), гидропоники и приборов управления, включая счетно-решающие устройства и автоматические имитаторы человека. Кроме того, необходимо по возможности полномасштаб- ное воспроизведение лунной базы «в металле» на Земле 488
для выявления некоторых трудностей механического поряд- ка или с точки зрения пребывания на ней людей. И прежде всего для повышения удельной тяги большую важность представляют научно-исследовательские и опытные работы в области двигательных установок. ПРИЛОЖЕНИЕ Б СРАВНЕНИЕ РАКЕТНЫХ СИСТЕМ Э. Квейд Б. 1. Введение Чтобы лучше понять методы анализа систем, полезно рассмотреть ряд примеров их использования. Для этого в приложении приведен пример сравнения систем оружия по стоимости и эффективности, упрощенный до такой сте- пени, что читатель сможет сам воспроизвести весь процесс анализа. Этот пример чисто условный. Однако он дает представ- ление о виде анализа, часто выполняемого при подготовке решений о выборе оружия. Эти исследования не всегда бывают продуманы и выполнены так хорошо, как показано в гл. 3. Так, приведенный ниже пример анализа систем имеет ряд недостатков. В частности, для упрощения исклю- чен из рассмотрения целый ряд факторов, которым в реаль- ных условиях было бы уделено специальное внимание. Не дан, например, анализ ожидаемых характеристик ракет, что было бы неотъемлемой частью реального иссле- дования. Предположения, на которых основан прогноз характеристик систем и оценка его точности, относятся к важнейшим факторам, рассматриваемым при сравнении ракетных систем. Также не учитывался и ряд других фак- торов, которые обязательно были бы рассмотрены в дей- ствительности. Один из них — оценка разрушений назем- ных сооружений противником, однако подобные факторы также часто опускают и в реальных исследованиях. 32-884 489
Следует еще раз подчеркнуть два обстоятельства. Пёр- вое — несмотря на все свои недостатки, часть из которых неизбежна, любой анализ всегда полезен. Второе — по самой природе предмета исследований, резерву времени и содержанию анализ систем может быть хорош только относительно. Последующие работы всегда могут повести к его улучшению. Б. 2. Пример Примем следующую гипотетическую ситуацию. В результате предварительного проектирования было представлено два конкурирующих предложения о разра- ботке стратегических ракет следующего поколения. Согласно боевым требованиям, положенным в основу проекта, ракеты должны были иметь определенную мини- мальную дальность стрельбы, подземные стартовые уста- новки повышенной прочности и срок боеготовности не более 20 мин. Базы ракет предполагалось разместить на северо- американском континенте. Две фирмы представили проек- ты ракет «Астек» и «Грифон», имевших, как и следовало ожидать, различные решения для не оговоренных в задании элементов — типа силовой установки и системы наведения. Это, в свою очередь, повело к различиям в стоимости про- изводства, точности стрельбы и надежности ракет. Следует принять решение о разработке одной из этих ракет Какую нужно предпочесть? Предположим, что некой группе было поручено под- готовить оценку проектов. Хотя обе эти гипотетические ракеты в сущности ана- логичны и удовлетворяют общим боевым требованиям, не ясно, что следует предпочесть — большую точность одной или более надежную силовую установку другой? Кроме того, учета одних только технических характеристик для такого решения недостаточно. Следует учесть ряд других факторов, обусловливающих стоимость, особенности боевого применения и систем снабжения ракет. Часть их можно выразить количественно, другие оценить каче- ственно, а третьи исключить вообще. Все элементы следует рассмотреть, несущественные отбросить, а остальные свести В гл. 12 («Стратегии разработки») было, указано, что ввиду отсут- ствия необходимых данных подобное решение редко может быть принято на столь раннем этапе разработки. 490
в единую схему, в пределах которой можно будет сравнить ряд альтернатив, так как могут быть и другие реше- ния, помимо поставленных в задании, и выбрать лучший вариант. Это и будет процессом анализа систем. Подобный анализ можно выполнить несколькими спо- собами. Покажем последовательность действий при исполь- зовании одного из них. Представим результаты анализа в виде пояснительной записки и укажем на некоторые дополнительные вопросы (и ответы на них), которые сле- дует поставить, чтобы убедиться в том, что не упущены какие-либо серьезные обстоятельства. Положим, что исполнитель представляет своему руко- водству доклад о состоянии работ, чтобы иметь указания о направлении дальнейшего исследования. Составленная им пояснительная записка может иметь следующее содер- жание. Б.З. Сравнение ракет Первое, что надлежит сделать,— это определить, какие доказательства будут убедительными для лиц, принимаю- щих решение х. Очевидно, что оценить преимущества одной ракеты относительно другой невозможно, исходя только из технических характеристик, даже если отсутствуют неопределенности в их прогнозировании. По всем имею- щимся данным можно считать, что ракета «Грифон», несмо- тря на свою более точную и совершенную систему наве- дения, потребует меньших затрат на производство. Однако ракета «Астек» будет дешевле в эксплуатации, поскольку ее навигационная система надежнее и проще, а затраты на хранение топлива меньше. Чтобы сделать выбор между двумя ракетами, мы должны сравнить их в условиях, где проявляются эти различные в своей основе характеристики. Для этого следует построить некоторую модель обстановки, в которой будут действовать ракеты. Решение о начале разработки и возможности закупки одной из этих ракет было принято ранее. Это обстоятель- 1 Подобная постановка вопроса на первый взгляд ставит исследо- вателя в положение торгового агента, однако если исследователь попытается заменить шкалу ценностей, которой придерживается руководитель, другой шкалой, то его работа вряд ли достигнет успеха. 32* 491
ство является большим преимуществом, так как позволяет сравнивать обе системы без учета существования других систем оружия. Такую постановку задачи нельзя считать корректной, однако необходимость учитывать в качестве альтернативы возможность использования других техниче- ских средств чрезмерно усложнила бы наш анализ. Никто не может сегодня указать точно задачи, которые могут быть поставлены ракетным силам через те пять или семь лет, когда ракета с этими данными сможет войти в строй. Однако до начала анализа нам необходимо иметь четкое определение задач, которые, как ожидается, будет решать система. Они, естественно, совпадут со следую- щими общими задачами вооруженных сил. Термоядерную войну следует считать нежелательной, но если она начнет- ся, то нужно стремиться к ограничению ущерба для нас и наших союзников и к достижению благоприятного воен- ного и политического исхода войны. Одновременно жела- тельно, чтобы ракетные системы способствовали достижению целей нашей внешней политики. В качестве общей цели можно считать убеждение противника в том, что его напа- дение будет угрожать ему крахом общественного строя. Примем как условие для сравнения наших ракет эту последнюю задачу, которая, по нашему мнению, служит выражением стратегии сдерживания. Тем самым мы будем считать, что роль стратегических ракетных систем заклю- чается в том, чтобы находиться в состоянии боевой готов- ности на защищенных стартовых площадках и угрожать противнику: в случае его первого удара система в ответном ударе уничтожит такую долю населения и промышленного потенциала, что нападение по своим последствиям будет нецелесообразным. В этих условиях необходимо не только обеспечить собственную уверенность в возможностях дан- ной системы, но и убедить в этом противника. От выбора системы будет в значительной мере зависеть успех такого воздействия на противника. Поскольку обе системы во мно- гом сходны, мы этот вопрос рассматривать не будем. К сожалению, невозможно точно оценить вклад бое- готовых ракетных сил в стратегию устрашения. Трудно определить, какие из их свойств важны и в чем они могут сказаться. Это вынуждает нас определить задачи системы в более узких границах. Положим, что задача каждой системы заключается в том, чтобы приобрести и сохранить возможность уверенного разрушения 80 из 100 главных 492
городов противника, после того как он нанесет первый удар. Следует отметить одно обстоятельство. Система целей, рассматриваемая при сравнительном анализе систем оружия, ни по числу целей, ни по требуемому проценту их разрушения не представляет собой реальной системы целей, которая может быть рекомендована для стратегиче- ских операций, если стратегия устрашения потерпит крах. Такая система целей служит исключительно для сравнения возможностей обеих ракетных систем. Мы решили, что следует рекомендовать ту систему, которая сможет решать такие задачи при минимальных затратах средств, выделенных министерству обороны. Посколько обе ракеты находятся в начальной стадии раз- работки и на них не было произведено больших затрат, то не возникает проблемы учета влияния на выбор израс- ходованных ранее средств. Чтобы еще более четко определить критерий сравнения обеих конкурирующих систем, положим, что будем срав- нивать их по минимальным затратам, необходимым для решения поставленной выше задачи. Будем считать, что в полную стоимость системы войдут затраты, необходимые для разработки, закупки и поддер- жания в боевой готовности системы на протяжении четырех лет. Сюда войдут затраты на приобретение термоядерных зарядов, на подготовку личного состава, на ракеты, рас- ходуемые в учебных пусках, на создание баз, на строи- тельство подземных стартовых установок и пр. Стоимость системы, естественно, будет в значительной мере зависеть от габаритов подземной стартовой установки, числа ракет в залпе, темпа стрельбы и уровня боеготовности. Каждая из ракетных систем может иметь подземные стартовые установки и одинаковую устойчивость против ракетного удара. Для исследования мы предполагаем, что базы обеих систем распределены и укреплены одинаково, но их стоимость, естественно, будет различной. Следова- тельно, при сравнении обеих ракетных систем можно пре- небрегать воздействием удара противника по базам. Такие параметры, как общее число целей, равное 100, число разрушенных целей, равное 80, и четырехлетний период для оценки стоимости базы, выбраны совершенно произвольно, но считается, однако, что они не создают определенных преимуществ для какой-либо из рассматри- ваемых систем. В справедливости этого положения мы 493
не можем быть уверены в начале работы, однако в даль- нейших вычислениях, используя другие данные, можно проверить справедливость этого положения. Стоимость содержания ракет на стартовых позициях в состоянии готовности к пуску быстро возрастает с уве- личением численности стартовой команды и аппаратуры, необходимых для сокращения срока подготовки пуска или увеличения темпа боевых стрельб. Увеличение числа гото- вых к пуску стартовых, установок вызывает увеличение стоимости системы, поскольку стоимость стартовых уста- новок велика по сравнению со стоимостью самих ракет. Но, с другой стороны, увеличение числа ракет в залпе снижает общую стоимость системы, так как уменьшается относительное число ракет в залпе, перехваченных про- тиворакетной обороной противника. Это объясняется пре- делом возможностей (насыщением) противоракетной обо- роны х. Для сравнения обеих систем следует определить для каждой из них число готовых к пуску стартовых уста- новок, соответствующее минимальной общей стоимости системы. Принятый нами оперативный план состоит в следующем. Ракеты размещаются на рассредоточенных и укрытых в земле базах на северо-американском континенте. На каж- дой стартовой установке находится в состоянии готов- ности к пуску одна ракета. При вычислении стоимости мы произвольно приняли период предстартовой подготовки равным 20 мин. Это возможно при обоих типах ракеты. Однако стоимость поддержания такого уровня боеготов- ности будет различной. После подачи команды на пуск должно быть немедленно запущено возможно большее число ракет. Стартовые установки должны быть снаряжены снова и повторен залповый пуск. Предполагается, что система обороны противника про- тив этих ракет будет включать: 1) систему управления и предупреждения, способную обнаруживать и сопро- вождать большое число приближающихся ракет, и 2) огра- ниченное число противоракетных установок. Поскольку конечный этап полета одинаков для обеих ракет, можно считать, что любая антиракета будет в равной 1 Насыщение противоракетной обороны противника наступает тогда, когда в зону входит большое число ракет и все противора- кетные средства оказываются задействованными и часть ракет беспрепятственно проходит зону обороны. 494
степени эффективной против любой из них. Предсказать эффективность антиракет на пять лет вперед можно только сугубо предположительно, поэтому возможности противо- ракетной обороны следует принять в качестве одного из параметров. Хотя этот параметр будет одинаков для обеих ракет, его величина скажется на оптимальном числе ракет в залпе, которое различно для обеих систем, что повлияет на результат сравнения. Для подготовки математической модели, по которой может быть произведено вычисление и сравнение стоимости обеих ракетных систем, мы должны тщательно продумать и воспроизвести основные этапы стратегической операции с использованием этих ракет1. Сначала попробуем построить детальную модель типа военной игры и использовать методы Монте-Карло для создания программы ЭВМ, позволяющей исследовать пове- дение системы при различных уровнях боевых потерь. Встретившись с большими трудностями и убедившись, что работа не может быть завершена к заданному сроку, решим продолжить работу с упрощенным вариантом детальной модели, использовав для расчетов средние или ожидаемые значения величин. Возможно, что в дальнейшем удастся использовать полную игровую модель и подтвердить спра- ведливость принятых значений. Невозможно с уверенностью сказать, что произойдет с отдельной ракетой в процессе стратегической кампании. Она или ее стартовая установка может быть разрушена при первом ударе противника или отказать во время пред- стартовой подготовки или не будет готова к запуску в наме- ченное время; ее могут подорвать после старта; она может не поразить цель или, попав в нее, не взорваться; она может, наконец, успешно выполнить свою задачу. Хотя судьбу каждой отдельно взятой ракеты нельзя предопре- делить, но, считая известным среднее значение таких неопре- деленных параметров, как надежность и точность, можно оценить процент случаев, в которых каждое из этих событий 1 Детали этой кампании приведены для того, чтобы пояснить зна- чение термина «модель». Рассматриваемая здесь модель для боль- шей наглядности сильно упрощена. Обратите внимание на некото- рые далекие от реальности ее характерные особенности: все слож- ные факторы обороны и ущерба сведены к одному единственному параметру; не учтены географические особенности, возможности противодействия, неопределенности параметров, статистические вариации и пр. 495
будет происходить. Точность оценки при этом повышается по мере увеличения числа ракет в залпе. Мы полагаем также, что судьба каждой отдельной ракеты не зависит от судьбы любой другой. Поскольку число ракет, участвую- щих в операции, может превышать 600, следует считать справедливым использование в наших вычислениях средних или ожидаемых значений параметров. Даже если это будет чрезмерно большим упрощением, такой метод позволит быстро представить заказчику результаты работ. Рис. Б.1. Последовательность событий в ракетном залпе. В начале ракетной кампании (рис. Б.1) мы распола- гаем т боеготовными ракетами, находящимися на старто- вых установках в состоянии 20-минутной готовности. Когда поступает команда на пуск, после завершающих операций начинается предстартовый отсчет. В процессе предстартового отсчета неизбежно выявится неисправность части ракет, и они не будут готовы к пуску в назначенное время. Если запуск ракеты не может быть произведен в пределах 15 мин от намеченного времени, то он отклады- вается до следующего залпа, даже если неисправность ракеты может быть устранена («наземный отказ»). Запуск 496
отказавшей ракеты откладывается, поскольку считается, что противоракетная оборона противника обеспечивает уверенное поражение одиночных ракет. Часть запущен- ных ракет откажет на начальном этапе пуска, и они должны быть уничтожены. Процент фактически запущенных ракет составляет /?, а доля тех, которые запущены, не отказали в полете и пошли на цель, обозначим г. Объединить в одном коэффициенте наземные отказы и отказы в полете нельзя, так как отказавшие на земле ракеты могут быть восстанов- лены и использованы в последующем залпе, а ракеты, отказавшие на начальном участке полета, будут уничто- жены х. Предположим, что существует некий «потенциал пора- жения» А, который представляет меру возможностей противоракетной обороны противника и степени уязви- мости наших ракет. Эта величина приближенно выражает ожидаемое число ракет, уничтоженных противоракетной обороной противника в условиях ее насыщения. Вероят- ность, что отдельная ракета сможет преодолеть оборону противника, при больших значениях т можно приближен- но представить выражением р = 1 — AIRrm. Если число ракет, входящих в зону противоракетной обороны, мень- ше Л, то считаем, что все они будут уничтожены и р = 0. Значение А примем равным для обеих ракет. Для расчета положим А = 30. Однако не все ракеты, преодолевшие оборону против- ника, поразят цель. Значение любой функции, определяю- щей вероятность поражения цели ракетой, достигшей цели, несмотря на все противодействующие факторы, будет зависеть от характеристик целей, мощности ядер- ного заряда, точности наведения и «меры разрушения», принятой достаточной для уничтожения цели. Для город- ских центров разрушение 75% зданий можно считать реальной величиной меры разрушения. В оценку стоимости ракеты входит также стоимость ядерного заряда. Мы, естественно, полагаем, что исполь- зование заряда максимальной мощности, допустимого по весу полезной нагрузки ракеты, ведет к уменьшению общей стоимости системы. 1 Процент отказавших на Земле ракет, которые не могут быть вос- становлены и подготовлены к следующему пуску, следует в рас- чете учитывать совместно с ракетами, уничтоженными в воздухе, а не с ракетами, отказавшими на Земле. 497
Вероятность разрушения каждой цели является функ- цией точности доставки заряда на цель при данной системе наведения. Для каждой из ракетных систем можно, таким образом, определить среднее значение вероятности раз- рушения отдельных целей. Оно зависит как от мощности заряда, так и от точности системы наведения. В нашем случае ожидаемое число пораженных целей в одном залпе можно выразить произведением Rrpkm. Ракетные системы не включают в себя разведыватель- ные средства или средства оценки поражения, поэтому для обеспечения уверенности в том, что из 100 целей будет разрушено не менее 80, необходимо обеспечить определен- ную избыточность и предполагать, что на поражение цели в среднем потребуется более одного заряда. Расчеты пока- зывают, что, когда ожидаемое число ракет, поразивших цель, достигнет двух, тогда можно с вероятностью 95% утверждать, что из 100 целей будет уничтожено более 80. Тогда в своих расчетах мы должны считать, что залпы повторяются до тех пор, пока ожидаемое число поражения каждой цели достигнет двух. Отсюда можно определить требуемое число залпов N. Зная число залпов, ожидаемое число израсходованных в залпе ракет и их стоимость, мы можем определить полные затраты на кампанию в виде С = CLm RCMNm -р См (1 — ш, где CL — стоимость содержания ракеты в состоянии готов- ности на старте (не включая собственной стои- мости ракеты); т— число ракет, находящихся в состоянии боевой готовности на стартовых установках; R — коэффициент надежности ракеты на земле; См — стоимость одной ракеты; N—число залпов. Первый элемент этого уравнения CLm представляет собой стоимость поддержания боеготовности т ракет; второй элемент RCmN^i есть стоимость ракет, израсходован- ных при N залпах; последний элемент См (1 — R) т учитывает стоимость ракет, отказавших в последнем залпе и не использованных. Эти коэффициенты стоимости учиты- вают также пропорциональную долю дополнительных зат- рат, связанных с созданием ракетных систем: затраты на их разработку и закупку, стоимость земельных угодий 498
й сооружений, а также стоимость эксплуатации Систем в течение четырех лет. Их величина зависит также от темпа стрельбы и методов боевого применения. Значения, используемые в наших вычислениях, приве- дены в табл. Б.1. . ТАБЛИЦА Б.1 Сравнение параметров основных технических характеристик и стоимости двух ракетных систем Наименование параметров Ракетная система «Грифон» «Астек» Надежность ракеты на земле % 50 85 Надежность ракеты в полете г, % 80 80 Число ракет, уничтоженных систе- мой ПРО, А 30 30 Разрушения цели ракетой, достигшей за- данного района k, % 85 66 Стоимость одной ракеты С'Л!, млн. долл. 16,0 22,0 Стоимость в расчете на одну стартовую установку С^, млн. 1 долл при t = 2 час 2 15,0 51,0 t = 4 час 56,6 38,7 t — б час 52,5 35,1 1 = 8 час 50,2 33,8 i= 10 час 48,6 33,1 1 Стоимость поддержания ракеты на стартовой установке в состоянии 20-ми- нутной готовности. 2 Время, необходимое на повторение залпа. Математические и логические операции, выполняемые в процессе данного анализа системы оружия, по необхо- димости будут в значительной мере абстрагированы от реаль- ных условий. Чтобы понять основные факторы, определяющие пове- дение модели (но нереальных боевых операций), численные значения параметров (лучшие оценки), избранные нами для характеристики реальных условий, должны охваты- вать весь спектр реальных значений. Это позволяет нам оценить критичность результатов по отношению к зна- чениям отдельных параметров. 499
Неопределенности лучших оценок значений этих пара- метров могут быть следствием случайных вариаций, ошибок измерений, грубого приближения в описании сложных явлений, невозможности численной оценки отдельных фак- торов, например поведения человека в условиях термо- ядерной войны, действий противника. Поскольку эти неопределенности могут быть очень велики, то небольшие расхождения в величинах резуль- Рис. Б.2. Стоимость системы в зависимости от интервала между залпами. тэта обычно не считают существенными, если только нельзя подозревать, что они отражают определенные законо- мерности. Сравним стоимость этих двух ракет в зависимости от тем- пов стрельбы, интервала между залпами и общей затраты времени на разрушение целей. Зависимость стоимости системы от интервала времени между пусками (в часах), т. е. от времени, необходимого для перезарядки стартовой установки и производства второго залпа, показана на рис. Б.2. При расчетах кривых, показанных на рис. Б.2, необхо- димо определить минимальное значение стоимости каждой ракетной системы С для всех значений t, приведенных в табл. Б.1. Чтобы выполнить этот расчет путем после- довательных приближений, мы используем серию значе- ний т в уравнении С = CLm + RCMNm + См (1 —R)tn, NRrpkm = 200, где значения постоянных CL, R, См, г, k и А указаны в табл. Б.1, а р — 1 — A/Rrm. 500
В качестве примера расчета определим стоимость ракеты «Астек» при t = 6 час. Мы имеем С = 35,1тф- 18,7Afm-|-3,3m, 200 = 0,45Mm (1 - . ’ V 0,68m ) Тогда при т = 200 будем иметь 200 = 90М (1 — 0,22) или N = 2,85 и С (при т = 200) = 7020 + 10680 + 660 = = 18360 млн. долл, или 18,4 млрд. долл. Аналогично, при т = 150 С = 17,5 млрд, долл., при т = 100, С = = 18,7 млрд. долл. По характеру кривых очевидно, что минимум имеет место в районе т = 150. Для читателя, знакомого с основами дифференциального исчисления, очевидно, что значение т из условия мини- мальной стоимости может быть получено дифференцирова- нием. Это не случайно. Вид уравнения сознательно выбран так, чтобы сделать дифференцирование возможным, однако такой случай вряд ли будет иметь место в любом реальном исследовании. При построении кривых, показанных на рис. Б.З, дли- тельность кампании определяем как произведение интер- вала между пусками на число залпов. Поскольку при увеличении времени на перезарядку стартовой установки См численность обслуживающего персонала и объем аппаратуры уменьшаются, соответ- ственно уменьшается и общая стоимость системы. Отсюда следует, что система «Астек» имеет некоторое незначительное преимущество перед системой «Грифон». Интервал между залпами интересует нас только в том отношении, что он опре- деляет общую длительность кампании и тем самым нашу возможность выстоять и победить в войне. На рис. Б.З показана зависимость стоимости системы от общего времени, необходимого для разрушения 80 целей с заданной вероятностью, но здесь видны более важные преимущества системы «Астек». По этим кривым можно определить, что, например, при затрате 20 млрд. долл. «Астек» решит свою задачу в два раза быстрее, чем «Гри- фон». Степень чувствительности результата к вариациям оце- нок или предположений чрезвычайно важна. Конечно, рекомендовать систему «Астек» можно только тогда, когда рекомендации будут подтверждены также расчетами, учи- тывающими другое такое же или близкое по вероятности 501
сочетание параметров, как принято в первоначальных расчетах. Чтобы оценить чувствительность оценок стоимости системы к вариациям основных параметров, приведем расчет по той же модели, изменяя значения входных вели- чин: число целей, степень их защищенности, нормы раз- рушений, возможности обороны противника и пр. Резуль- таты расчетов не противоречат сделанному ранее заклю- чению о преимуществах ракеты «Астек», если не считать результата, полученного при наиболее неблагоприятном 1 25 20 10 20 30 00 50 60 Длительность кампании (время в ча- сах,необходимое для обеспечения 95 /„- ной Вероятности,что 80из 100боль- ших городов противника будут унич- тожены} Рис. Б.З. Стоимость системы в зависимости от длительности кам- пании. сочетании параметров. Хотя нельзя уверенно полагать, что сочетание двух или трех параметров не сможет дать столь неблагоприятный результат, причины таких вариа- ций параметров будут мало связаны друг с другом. Поэтому вероятность появления столь неблагоприятных сочетаний параметров будет невелика. Результат этих исследований тем самым подтверждает наше предыдущее заключение, что система «Астек» имеет большие преимущества. Теперь руководителю проекта следует задать исследо- вателю несколько вопросов. Вопрос. Что вы понимаете под минимальной стоимостью системы, скажем, при интервале между пусками 4 час? Почему нельзя просто говорить о стоимости системы? Ответ. Стоимость системы зависит от числа ракет в залпе, а также от интервала между ними. Например, если число готовых стартовых установок равно 100, мы для системы «Астек» будем иметь ожидаемое число пораженных 502
целей в пуске Rrmpk = 0,85-(0,8)-(100)- р — о§5.о8.1бб ) х X (0,66) = 25. Тогда требуемое число пусков будет 200/25 = 8, а стои- мость системы при t = 4 будет 38,7 100 + 22(0,85-8 -100) + + 22 (0,15-100) = 3870 + 14960 + 330 = 19200 млн. долл, или 19,2 млрд. долл. Однако если т = 135, то Rrmpk = = 0,85-0,8-135- ( 1 — х-gt- --И (0,66) = 40,8 и N, число ’ \ 0,85-0,8-135/ ' ' пусков, будет равно 4,9. Тогда стоимость С составит 38,7 х X (135) + 22 (0,85-4,9-135 + 22 (0,15-135) = 5224 + + 12370 + 445 = 18 000 млн. долл, или 18 млрд. долл. Рис. Б.4. Зависимость стоимости от масштабов залпа («Астек», при t = 4 час.) Это наилучший результат, который мы можем иметь при интервале t = 4. Однако число ракет в залпе, при котором достигается минимум, не будет критичным. Как можно видеть из рис. Б.4, в данном частном случае стои- мость близка к минимальной в интервале от т = 120 до /п = 160. Вопрос. Есть ли большая разница в числе ракет, необхо- димых в той и в другой системах? Ответ. Нет. В системе «Грифон» требуется большее число ракет и стартовых установок, чем в системе «Астек» для кампании равной продолжительности, однако эта раз- ница не имеет существенного значения. Расчетные значе- ния показаны на рис. Б.5. 503
Вопрос. Непонятно значение, придаваемое отказам ракет на земле. Из уравнения стоимости следует, что умень- шение значения R будет сказываться не на увеличении, а на уменьшении общей стоимости. Ответ. Это несправедливо. Если R мало, то со стартовых установок сойдет меньшее число ракет и число пораженных целей в залпе будет уменьшаться. Повторим вычисления, которые мы только что проделали, предполагая R = 0,7 Рис. Б.5. Число ракет и стартовых установок, необходимых для минимальной стоимости системы (----------- ракет; -----------стартовых установок). вместо R — 0,85, которое соответствовало нашей лучшей оценке. Отсюда при т = 135 получим Rrmpk=0,8-0,7 х X 135- (0,66) — 30 (0,66) — 30,1. Следовательно, N = = 6,67. Снова при / = 4 мы получим С = 1,35-38,7 + + 22 (0,7-6,67) + 22-0,3 = 19,9 млрд. долл. Вопрос. Не поменяются ли местами кривые при таком изменении значения R? Ответ. Не совсем так. При таком значении минималь- ная стоимость системы будет при т = 154. Отсюда стои- мость системы составит 19,7 млрд, долл, и время, потреб- 504
ное для завершения кампании, будет 22 час. Эта точка все еще остается ниже, чем значения, получаемые по кри- вой для ракеты «Грифон». Вопрос. Может быть, более-разумно планировать дости- жение заданной величины разрушения в одном залпе? Ответ. Возможно, но это будет стоить дороже. В соот- ветствии с нашими расчетами для поражения 200 целей в системе «Астек» может потребоваться 490 ракет. Если ожидается (в среднем), что 74 ракеты не взлетят, 83 будут разрушены на начальном участке, 30 будут потеряны в результате действия ПРО противника, а 103 не попадут в цель, то 200 накроют цель. Поскольку необходимость в повторном залпе отпадает, стоимость содержания ракеты «Астек» в состоянии готовности уменьшается до 29 млн. долл. Общая стоимость системы при т = 490 возрастет тогда до 24 млрд. долл. В аналогичном случае в системе «Грифон» стоимость поддержания ракеты в боеготовом состоянии достигает 39,3 млн. долл., полная стоимость системы, обеспечивающей требуемую степень разрушения в одном залпе, составит около 37 млрд, долл., а число ракет воз- растет до 663. Вопрос. Учли ли вы возможность полуторного залпа? Например, вместо того чтобы поддерживать в готовом состоянии 663 ракеты <<Грифон», произвести сначала один залп, затем второй из ракет, отказавших на земле в первом случае. Поскольку вы ожидаете, что откажет около 50% ракет, их можно было бы использовать для того, чтобы накрыть цели, сохранившиеся после первого залпа? Ответ. Да. Это и легко проверить. В этом случае для выполнения задачи будет достаточно 500 ракет. Тогда 250 из них (в среднем) сойдут с установок, а 200 преодолеют оборону противника, 170 выйдут в зону цели и можно ожидать, что 145 ракет поразят цель. Во втором залпе можно было бы использовать 250 ракет, оставшихся на зем- ле. 125 из них, вероятно, будут запущены, 100 преодолеют оборону противника, а 70 накроют цели. Таким образом, можно ожидать, что еще 59 целей будет поражено, что составит в общем 204. Тогда полная стоимость системы будет 500 (39,3 + 16) или около 27,7 млрд. долл. Вопрос. Какие решения, по вашему мнению, можно рекомендовать на основе этой работы? Ответ. Если разработка пойдет так, как мы предпо- лагаем, то система «Астек», несомненно, имеет преимуще- 33-884 505
ства. Однако на столь ранней стадии работ еще нельзя быть достаточно уверенными. Мы должны это учитывать и, считая ракету «Астек» обладающей преимуществом, продолжать разработку обеих систем, пока не убедимся в реальной возможности создания новой силовой установки для ракеты «Астек». Вопрос. Какова степень вашей уверенности в справед- ливости этих результатов? Ответ. Достаточно высокая, несмотря на неопределен- ности в некоторых оценках. Единственным действительно критическим фактором является надежность силовой уста- новки ракеты «Астек». Если доля наземных отказов уве- личится до 30% вместо предположительных 15%, то ее стоимость сравняется, по-видимому, со стоимостью ракеты «Грифон». Схема ракеты «Астек» в принципе значительно более надежна. Здесь можно ожидать меньше отказов в воздухе, хотя мы предположили в обоих случаях этот процент равным 20 (для большей уверенности). Более того, если в рассматриваемый период можно будет несколь- ко улучшить конструкцию боевой части, то эффективный радиус разрушения увеличится на 40% по сравнению с расчетным. Это позволит увеличить значение R от 0,85 до 0,98 для ракет типа «Грифон» и от 0,66 до 0,88 для ракет типа «Астек». Тогда стоимость и длительность кампании уменьшится для системы «Грифон» на 7%, а для системы «Астек»— более чем в два раза. Наша уверенность основана не только на этом коли- чественном результате анализа. Мы знаем, что при изме- нении структуры модели, а также при выявлении ошибки в расчетах характер кривых может измениться. Важно то, что такое исследование ракетных систем дало нам более углубленное представление о них. Мы уверены, что в даль- нейшем, по мере усовершенствования ракеты «Астек», ее свойства будут улучшаться по сравнению со свойствами ракеты «Грифон». В. 4. Заключение Рассмотренный выше пример — это только гипотети- ческое исследование несуществующих ракет, поэтому едва ли разумно говорить о ценности результата. Недостаток нашего примера состоит в том, что он построен на фиктив- 506
ной основе, однако мы надеемся, кто ой позволил показать как достоинства, так и недостатки системного подхода. В чем заключаются некоторые недостатки? Так как анализ систем обычно имеет дело с проблемами будущего, как это видно из нашего гипотетического примера, исход- ные предположения могут изменяться. Выбор структуры или курса действий может быть сделан (как в нашем при- мере) на основе разницы между тем, что представляется несущественным по сравнению со степенью неопределенно- сти, существующей в оценке параметров и в описании окружающей обстановки. Каждому видны пути, позволяющие повысить качество анализа, но если всегда можно «улучшить» анализ, трудно сделать его безусловно хорошим. Анализ подобного вида должен оказать помощь руко- водителю в определении политики или в принятии реше- ний. Его назначение не ограничивается задачей обучения самого исследователя. Не требуется большого труда, чтобы доказать необходимость разработки новой более надежной ракеты. Достаточно показать, что создание таких ракет необходимо, хотя бы как гарантия безопасности в усло- виях неопределенностей будущего. Можно легко доказать целесообразность выделения средств для того, чтобы довести разработку до уровня, когда можно быть уверенным, что ракеты действительно будут обладать нужными свойствами, т. е. для приобретения информации. Цель вложения денег в программу «Астек» не заключается в том, чтобы повы- сить операционные возможности стратегических сил к более раннему сроку. Если бы дело обстояло так, проявились бы все трудности широкого анализа, необходимо для решения проблемы выбора структуры стратегических сил. Однако анализ, согласно поставленной в нашем примере задачи, не идет дальше сравнения относительной военной ценности двух конкретных проектов систем оружия, при- чем их характеристики будут в основном такие, какие можно предполагать на этапе, где неопределенности еще очень велики. Подобный сравнительный анализ был типи- чен для анализа систем в прошлом. Он давал возможность определить исходя из некоторых предположений, сколько следует истратить на определенные работы, считая, что события будут развиваться так, как этого можно ожидать. Однако для определения политики необходимо располагать также информацией относительно возможной степени риска. 33* 507
Трудно оценивать положительные результаты анализа в условном примере, однако многие исследования в прош- лом имели примерно такой характер и можно говорить о достоинствах таких реальных исследований. Это позво- ляет не только пролить свет на вопросы, на которые должен был бы дать ответ анализ, но также делает возможным показать значение многих побочных результатов. Неко- торые из них перечислены ниже. 1. В результате организованного систематического под- хода, необходимого для постановки задачи исследования, могут стать очевидными неизвестные или неучитывавшиеся ранее факты. Так, попытка создания модели для расчетов в одном из первых исследований ракет выявила отсутствие плана их оперативного использования. В другом случае при попытке построения модели ракетной системы проблема ее тылового обеспечения оказалась настолько сложна, что другую альтернативу следовало избрать хотя бы по этой причине. Так, аналитический подход еще до начала расче- тов показал необходимость четкой формулировки целей и позволил сосредоточить внимание на тех параметрах, от которых зависит оптимизация систем. 2. Модели военных систем, часто менее совершенные, чем описанная в нашем примере, позволяют иногда уста- новить явления на первый взгляд невероятные. Например, с помощью подобных моделей удалось добиться признания очевидного в принципе обстоятельства, что мероприятия по уменьшению поражаемости ракет будут целесообразными даже в том случае, если они поведут к уменьшению числа ракет, их точности и веса полезной нагрузки. Ведь всего только несколько лет назад полагали, что баллистические ракеты будут неуязвимы на открытьях стартах. Анализ систем в значительной мере способствовал отказу от такого представления. 3. Стремление к одновременному учету ряда факторов часто позволяет установить, когда к конструкции предъяв- ляют чрезмерно строгие или нереальные требования, как это было в случае требований к точности срабатывания взрывателей боевых частей. Анализ систем помогает вы- явить,что является существенным в конструкции, а что нет и это приводит иногда к изменению направления работ. 4. Анализ систем дает великолепную возможность для поисков более эффективных путей использования любой из исследуемых систем оружия. Попытки анализа альтер- 508
йатив на моделях, стремление выявить пути повышения относительной ценности отдельных альтернатив приводят иногда к неожиданным открытиям. Идеи создания новых боевых средств или новых путей использования старых видов оружия частью появлялись именно таким образом. Например, первые исследования путей развития бомбарди- ровочной авиации внесли большой вклад в оценку важ- ности заправки в воздухе. Многое из того, что сейчас представляется очевидным, стало таким только в результате анализа систем. Литература A Comprehensive Bibliography on Operations Research. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1958, A Comprehensive Bibliography on Operations Research. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1963. International Abstracts in Operations Research. Operations Research Society of America. Mount Royal and Guilford Avenues, Baltimore, Md. (Published quarterly.) ОСНОВНАЯ Ackoff R. L. (ed.). Scientific Method. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1962. Акофф P. Л.,Райветт. Исследование операций. Пособие для административно-управленческих работников. Изд-во «Мир», 1966. Hall A. D. A Methodology for Systems Engineering. D. van Nostrand Company, Inc., Princeton, N. J., 1962. Helmer O. and N. R e s c h e r. On the Epistemology of the Inexact Sciences. Management Science, October 1959, p. 25—52. Хитч Ч. и Маккин P. Военная экономика в ядерный век. Воениздат, 1964. Kahn Н. and I. Mann. Techniques of Systems Analysis. The RAND Corporation, RM-1829-1(DDC No AD-123512), Decem- ber 3, 1956. Kahn H. and I. Mann. Ten Common Pitfalls. The RAND Corporation, RM-1937, July 1957. McCloskey J. F. and J. N. Coppinger (eds.) Ope- rations Research for Management, vol. II, The Johns Hopkins Uni- versity Press, Baltimore, Md., 1956. McCloskey J. F. and .F N. Trefethen (eds.). Ope- rations Research for Management, vol. I., The Johns Hopkins Uni- versity Press, Baltimore, Md., 1954. McKean R. N. Efficiency in Government Through Systems Analysis. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1958. 509
Peck Merton J. and Frederic M. Scherer. The Weapons Acquisition Process: An Economic Analysis. Harvard University Press, Cambridge, Mass., 1962. Wellington A. M. The Economic Theory of the Location of Railways. John Wiley and Sons, In., New York, 1877. Wilson E., В r i g h t Jr. An Introduction to Scientific Research. McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1952. СПЕЦИАЛЬНАЯ А с к о f f R. L. (ed.). Progress in Operations Research, vol. 1, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1961. Charnes A. and W. W. Cooper. Management Models, vol. 1. and 11, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1961. Churchman C. W., R. L. А с к о f f and E. L. A r n о f f. An Introductions to Operations Research, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1957. У. Черчмен, P. А к о ф, Л. Арноф. Введение в исследова- ние операций. «Наука», 1968. Dantzig, George В. Linear Programming and Extensions, Princeton University Press, Princeton, N.J., 1963. Davis M. and M. Verhulst (eds.). Operational Research in Practice, Pergamon Press, New York, 1958. Dresher M. Games of Strategy: Theory and Applications. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1961. Goode H. H. and R. E. M a c h о 1. System Engineering, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1957. Гуд H. H., M а к о л P. Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. Изд-во «Советское радио», 1962. Hertz D. В. and R. Т. Е d d i s о n (eds.). Progress in Ope- rations Research, vol. 11, John Wiley and Sons., Inc., New York, 1964. Kaufman A. Methods and Models of Operations Research. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1962. Ль юс P. Д., Райфа X. Игры и решения. Введение и критический обзор. Изд-во иностранной литературы, 1964. Морз Ф. М., Кимбелл Д. Е. Методы исследования операций. Изд-во «Советское радио», 1956. Myer Н. A. (ed.). Proceedings of a Symposium on Monte Carlo Methods. University of Florida, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1956. С а а т и T. Математические методы исследования операций. Воениздат, 1963. Sasieni М., A. Y asp an and L. Friedman. Ope- rations 'Research: Methods and Problems, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1959. Вильямс Дж. Д. Совершенный стратег, или букварь по теории стратегических игр. Изд-во «Советское радио», 1960.
Алфавитный указатель Аварии самолетов 283 Авиация — США стратегическая 104 —, увеличение боевого радиу- са действия на рост издер- жек 63 Авторитарная глупость 430 Активная оборона 86 Алгоритм 9 Альтернативы 59, 106, 156, 184, 199, 230, 254, 429, 454 Анализ военных проблем 262 — затрат 141 — конфликтных ситуаций 156, 226 — минимаксный 196 Анализ систем 5, 11, 26, 39, 106, 259, 357, 450 — —, аналитические методы 462 — —, вопросы, позволяющие оценить качество анализа 457 — —, выбор целей и крите- риев 48 — — как инженерное искус- ство 224 — — и интуиция 51, 182 — — и исследование опера- ций 25 — —, критерии оценки 16 — — и математика 17, 247, 341, 354 — —, методологические во- просы 227 — —, методы оценки стоимо- сти 378 — —, независимость сужде- ний 434 — —, неопределенность 43, 212, 251, 289, 445 Анализ систем, опасности 426, 463 — —, ошибки 18, 426, 478 — —, передача проблемы на рассмотрение комитету 464 — —, перспективы использо- вания 465 — — и построение конфликт- ных ситуаций 17 — —, правила 451 — —, пределы возможностей 461 — —, примеры использова- ния 489 — — и проектирование систем 209 — — как процесс последова- тельных приближений 235 — — при разработке воору- жения 41, 262 — — при разумном поведении сторон 197 — — при решении проблем исследований и разработок систем оружия 262 — — и риск 439 — —, роль моделей — см. модели — —, тактика откладывания решений 218 — — и теория игр 17, 46, 52, 195, 261, 350 — —, толкование 123, 244, 439 — —, увеличение количества переменных 41 — —, учет неопределенно- стей 43, 198, 212, 251, 289, 445 — — с учетом расходов 16, 168, 141 511
Анализ систем, учет противо- действий противника 46 — —, учет экономических факторов 18 — —, учет фактора времени 47 5 — —, цель и методы 54 ---и ЭВМ 18, 376 Анализ стоимости систем ору- жия 381 — — отдельных систем 386 — — структуры вида сил 404 — чувствительности модели стоимости 412, 416 — на чувствительность ре- зультата 255 Ар мер Поль 358 Базы авиационные 383 — —, влияние расстояния до границы противника на из- держки, связанные с уязви- мостью базы 76 — —, восстановление объек- тов, подвергшихся нападе- нию 86 Базы на луне 484 — —, системы — США оперативные 77 — —, оборона 91 — — за пределами метропо- лии 81 Боевые действия межконтинен- тальные — — —, история 161 Вводные данные для воен- ных игр 322 Вейнер М. 315 Веллингтон _ А. М. 23 Вильямс Д. 352 Военные игры 46, 315 — —, вводные данные 322 — —, этапы 319 Волыитетпгер Альберт 156, 55, 197 Выбор критериев 431 Высадка на Луну 482 Вычислительная машина IBM-704—125 Герман Дан 434, 438, 439 Гибкость системы 98 — стратегий 297 «Дерево целей» 8 Дозаправка в воздухе 65 Живучесть систем 210 Зависимость общего веса ра- кеты от запаса топлива 472 — стоимости ракетной систе- мы от интервалов времени между пусками 500 — стоимости системы от дли- тельности компании 502 — — — от масштабов залпа 503 — увеличения стоимости бом- бардировщика от удлинения радиуса действия 67 Задача выбора числа мест для стоянки автомобилей 237 — массового обслуживания 349 — распределения ограничен- ных средств ПВО по объек- там неравной ценности 52 — сравнения двух расчетных систем по критерию стои- мость — эффективность 18 Запасы оборудования 398 Затраты на исследования и раз- работки 401 — на капитальное строитель- ство 392 — на материальную часть 393 — ресурсов 141 — —, переменный объем 148 — на учебное командование 410 Имитация 245 Инерция мышления 435 Интуиция 51, 182 Исследование операций 10, 25, 156, 223, 328 — — в военном деле 10 — систем в конфликтных си- туациях и системотехника 194 Исследователя задачи 429, 439 Капитальные вложения 392 Категории стоимости 410 — — исследований и разра- боток 403 Кеейд Э. С. 23, 54, 188, 222, 341, 426, 450, 489 512
Кибернетика 9 Концепция полной стоимости 383 Корпорация РЭНД 20, 37, 125, 357, 378 Критерии 127, 207, 231, 431 —, ошибки при выборе 133— 140, 431 —, правила выбора 237 Линейное программирование 342 логическая схема 370, 375 Луна —, запуск с орбиты в 1600 км 477 Масштабности законы 273 Маккин Р. Н. 127, 386 Машинная глупость 431 Метлинг В. 328 «Метод Дельфи» 241, 256 Методика «Паттерн» 7 Метод Монте-Карло 124, 342, 345 — —, иллюстрирующий при- мер 348 — —, в исследовании опера- ций 347 Модели 106, 230, 244, 453, 495 — боевых потерь 199 — воздушной войны (STAGE) 125 —, выбор факторов, описывае- мых количественно 111 —, выявление релевантных факторов 110 —, использующие ЭВМ 123 —, количественные соотноше- ния между элементами 115 — математические 157, 364 —, объединение в группы опи- сываемых количественно факторов 112 —, построение 107, 443 —, их работоспособность 249 — и реальная жизнь 117, 439 —, в состав которых входит , человек 121 — стоимости 412 — стратегических операций 123 Модель определения живуче- сти стратегических бомбар- дировщиков 440 — системы прямого полета Земля — Луна — Земля 479 Надежность системы 281 Неопределенности 43, 212, 251, 289, 444 — и диапазон достижимых целей 204 — в оценке возможностей про- тивника 96 — —, опасность пренебреже- ния 135 — в оценке политических фак- торов 340 — оценки при анализе стои- мости будущего оружия 379 — при разработке новой тех- ники 330, 338 — статистические 251 Ньютон И. 356 Обман противника 185 Оборона дозаправочных баз США, расположенных за пределами метрополии 88 Объем ресурсов заданный 142 Операции 10 Операционные расходы 400, 411 Описание процесса управле- ния 9 Оценка альтернативы 254 — в планировании и програм- мировании при оценке стои- мости 425 — приращения стоимости 405 — стоимости стратегических систем 112 — — систем оружия 380 — стратегий 293 Ошибки выбора критериев 431 Пексон В. У. 468 Пассивная оборона 83 Планирование военное 6 Подтверждение 231 Поиск 231, 242, 437 Политические неожиданности 217 Последствия выхода из строя двигателей самолета 282, 284 513
Постановка задачи 231, 371 Предельные дозы облучения 173 Пример анализа уличного дви- жения 192 Пример сравнения систем ору- жия по стоимости и эффек- тивности 489 — стратегия разработки ра- кет 490 Проблема выбора авиацион- ных баз 57 — выбора бомбардировщиков и ракет для включения их в состав стратегической авиа- ции 48 — — системы оружия 290, 307 Проблема выдачи рекомен- дации и выбор зенитной ра- кеты 32 —. комплекта запасных частей для самолета 242 — приспособления противни- ка 305 — создания лунной базы Программа 10 — , блок-схема 369 —, написанная на языке ФОРТРАН 375 — для вычислительной маши- ны 367 — — —, затраты труда 369 — транслирующая 374 Программирование — , несогласованность языков ‘ 374 Проектирование системы ПВО 35 Противодействие и содействие противника 193 Различие между высоконадеж- ными и малонадежными мера- ми 203 — между первым и вторым атомным ударом при проек- тировании стратегических сил 189 Разработка нового оружия 435 Ракетное топливо 267 Ракетно-космическая техника 269 Ракеты 271 —, зависимость общего Веса от запасов топлива 472 —, зависимость стоимости от интервалов времени между пусками 500 — «Астек» и «Грифон» 490 — , сравнение параметров 499 — стратегические 177 | Ракетная техника 470 Ракетные системы 489 Расходы 106 Рекомендации 231, 446 | Решения в анализе 256 — при разработке новой тех- ники 263 Саати Т. 229 Самолет бомбардировщик 168 Самолет В-29—164 — В-36 — 161, 187, 212, 436 — В-52 —383 — В-58 — 211 — дозвуковой турбореактив- ный 277 —, технические характеристи- ки 264 Сдерживание 183 Секретность и гибкость 312 Система управления огнем самолета — перехватчика 170 Системотехника (теория боль- ших систем) 11 Системы альтернативные 218 — военные 224 — заокеанских оперативных баз 102 — многоцелевые 220 — наведения и управления оружия 32 —, необходимые для функ- ционирования лунных баз 474 — оружия 380 — —, использующие разли- чие между миром и войной 211 — —, кривые затрат 391 — —, распределение стоимо- сти по категориям стоимо- сти 420 Скорость 264 Смит (Smith) 105, 162 514
Соотношение стоимости — эф- фективности системы ору- жия 258 Стоимость 230, 381 — исследований и разработок 411 — отдельной системы оружия как часть общего анализа стоимости вида сил 408 — планирующего аппарата с ускорителем в зависи- мости от веса боевой части 415 — проведения межконтинен- тальной компании самоле- тами В-47 при дозаправке в воздухе и на земле 68 — ракетного оружия в зави- симости от среднего времени между отказами 414 — системы ракетного оружия в зависимости от различных типов топлива и условий эксплуатации 413 — — спутников в зависимо- сть от высоты орбиты 415 Стратегии взаимно неудовле- творительные 202 —, пересмотр 303 — разработок 328 Стратегия инертная 201 Субоптимизация 130 Сэвидж Л. Дж. 160 Теория алгоритмов 9 — игр 17, 46, 52, 195, 261, 350 — информации 9 — управляющих систем 10 Толкование в анализе 231, '244, 439 Удельный импульс топлива 270, 471 — расход топлива 470 Учет неопределенностей 212 Уязвимость взаимно-посадоч- ных полос (ВПП) 209 Фишер Ж- 378 Хелмер Олаф 316 Хитч Ч. 157, 162, 39, 195, 212, 215, 237, 386, 430, 461, 467 Хоуг М. 378 Цели 106, 129, 230 —, происхождение и измене- ние 180 Цель ведения войны и выхода из нее 190 Циолковский К. Э. 477 Шамберг Р. 263 Шеллинг Т. С. 287 Шпехт Р. Д. 156, 107 Эйнштейн А. 356 Электронные вычислительные машины 353, 372 — — —, их недостаток 363 — — —, применение 358 — — —, преимущества 359 — — —, сравнение быстро- действия, стоимости и на- дежности 361 — — —, подготовка про- граммы 365, 373 — — — —, трудности их ис- пользования 372 Ядерное оружие 165, 193 Языки-посредники 376
Оглавление Предисловие редактора................................... 5 Предисловие ........................................... 20 Чисть первая. ОРИЕНТАЦИЯ Глава 1. Введение .................................. 23 Глава 2. Анализ и принятие решений в военно-воздуш- ных силах.......................................... 39 2.1. Использование анализа при подготовке реше- ний по структуре сил и разработке вооружения 41 2.2. Увеличение количества переменных величин 41 2.3. Подробное рассмотрение неопределенностей . . 43 2.4. Противник ................................... 46 2.5. Учет фактора времени.................... 47 2.6. Расширение критериев.................... 48 2.7. Заключение.............................. 53 Глава 3. Выбор и использование стратегических авиа- ционных баз................................. 54 3.1. Введение............................... 54 3.2. Постановка задачи ........................... 57 3.3. Исходные положения .......................... 58 3.4. Альтернативы........................... 59 3.5. Решающие факторы....................... 60 3.6. План проведения анализа ............ 61 3.7. Расстояние от базы до цели. Издержки, связан- ные с увеличением радиуса полета ........ 62 3.8. Расстояние от базы до пунктов входа в зону обороны противника. Стоимость преодоления обо- роны ........................................ 72 3.9. Расстояние от базы до континентальной части США. Издержки на проведение операций за пре- делами США .................................. 75 3.10. Влияние расстояния от базы до границы против- ника на издержки, связанные с уязвимостью базы ........................................ 76 3.11. Комбинированное воздействие различных рас- стояний ........................................... 93 3.12. Неопределенность в оценке возможностей про- тивника ........................................... 96 516
3.13. Возможность реализации системы.............. 97 3.14. Кампании при постоянной величине расходов 98 3.15. Гибкость системы и время кампании........... 98 3.16. Операции с заокеанских баз после проведения кампании против авиации противника .... 100 3.17. Ограничения эффективности систем и их гиб- кость ............................................ 101 3.18. Заключение................................. 103 Часть вторая. ЭЛЕМЕНТЫ И МЕТОДЫ Глава 4. Зачем и каким образом создается модель? . . 107 4.1. Выявление релевантных факторов .............. НО 4.2. Выбор факторов, описываемых количественно 111 4.3. Объединение в группы описываемых количествен- но факторов ..................................... 112 4.4. Установление количественных соотношений . 115 между элементами ........................... 4.5. Создание модели и реальный мир.............. 117 4.6. Суждения человека........................... 122 4.7. Модель, использующая вычислительную ма- шину ............................................ 123 4.8. Заключение.................................. 125 Глава 5. Критерии...................................... 127 5.1. Неизбежность приближенных критериев . . . 129 5.2. Субоптимизация и критерии................... 130 5.3. Некоторые распространенные ошибки при вы- боре критериев •.................................. 133 5.4. Что можно сделать?.......................... 140 Глава 6. Значение затрат............................... 141 6.1. Заданный объем ресурсов при единственной цели 142 6.2. Заданный объем ресурсов при нескольких целях 142 6.3. Переменный объем затрат ресурсов............ 148 6.4. Некоторые частные аспекты проблемы .... 152 Глава 7. Анализ и построение конфликтных систем . . 156 7.1. Анализ систем в сравнении с моделями и про- блемы, побуждающие к анализу...................... 156 7.2. Пример из деятельности ВВС — история меж- континентальных боевых действий................... 161 7.3. Цели и ограничения системных исследований . 168 7.4. Более широкие задачи, параллельные и отда- ленные цели....................................... 175 7.5. Происхождение и изменение целей............. 180 7.6. Сдерживание: пример с межконтинентальными полетами.................................... 183 7.7. Ведение войны............................... 190 7.8. Противодействие и содействие противника . . 193 7.9. Малая ценность взаимно неудовлетворительных стратегий................................... 202 517
7.10. Неопределенность и определение диапазона . достижимых целей................................. 204 7.11. Проектирование систем в сравнении с анализом систем ........................................... 209 Глава 8. Методы и процедуры............................. 222 8.1. Введение..................................... 222 8.2. Инжерное искусство........................... 224 8.3. Методологические вопросы анализа систем . . . 227 Часть третья. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Глава 9. Фактор техники................................. 263 9.1. Введение..................................... 263 9.2. Технические характеристики................... 264 9.3. Параметры уровня развития техники............ 270 9.4. Законы масштабности.......................... 273 9.5. Оптимум и ограничения........................ 277 9.6. Фактор надежности............................ 281 9.7. Выводы ...................................... 286 Глава 10. Предположения о поведении противника . . 287 10.1. Введение..................................... 287 10.2. Примеры проблемы выбора системы оружия из нескольких ее вариантов........................ 290 10.3. Более широкое истолкование. Всесторонняя . стратегия......................................... 307 10.4. Заключение................................... 314 Глава 11. Методы теории игр и их применение .... 315 11.1. Использование военных игр.................... 315 11.2. Методика военных игр ........................ 317 11.3. Этапы проведения военной игры.............. 319 Глава 12. Стратегия разработок ......................... 328 12.1. Насколько велика неопределенность? .... 336 12.2. Что следует сделать для уменьшения неопре- деленности? ..................................... 338 12.3. Каковы затраты на уменьшение неопределен- ности? ........................................... 338 12.4. Какова степень уменьшения неопределенности продолжения разработки?...................... 339 Глава 13. Математика и анализ систем.................... 341 13.1. Линейное программирование.................... 342 13.2. Метод Монте-Карло ........................... 345 13.3. Теория игр..........'........................ 350 13.4. Электронно-вычислительные машины . . . 353 13.5. Роль математики............................. 354 518
Глава 14. Применение ЭЛектронНО-НычиСЛительныХ ма- шин '....................................... 358 14.1. Преимущества вычислительных машин .... 359 14.2. Недостатки вычислительных машин........ 363 14.3. Программирование модели................ 364 14.4. Постановка задачи...................... 371 14.5. Несогласованность языков программирования 374 14.6. Заключение............................. 376 Глава 15. Методы оценки стоимости.................... 378 15.1. Введение............................... 378 15.2. Анализ стоимости отдельных систем...... 386 15.3. Анализ стоимости структуры вида сил .... 404 15.4. Анализ чувствительности модели стоимости . . 412 15.5. Представление результатов анализа...... 418 15.6. Заключение............................. 425 Глава 16. Опасности анализа систем................... 426 16.1. Постановка задачи ........................... 427 16.2. Поиск.................................. 437 16.3. Толкование............................. 439 16.4. Рекомендация ................................ 446 Часть четвертая. ВЫВОДЫ Глава 17. Повторение пройденного .... ............. 450 17.1. Правила ................................. 451 17.2. Вопросы ................................. 456 17.3. Ретроспективный взгляд................... 461 Приложения ........................................ 467 Приложение А. Введение в проблему создания лунной базы .............................................. 468 А.1. Базы на Луне — доводы за и против .... 468 А.2. Некоторые элементы ракетной техники . . . 470 А.З. Варианты систем................... 474 А.4. Модель системы прямого полета.... 479 Приложение Б. Сравнение ракетных систем....... 489 Б. 1. Введение......................... 489 Б. 2. Пример ................................. 490 Б.З. Сравнение ракет.................. 491 Б.4. Заключение ............................. 506 Литература......................................... 509
Э. КВЕЙ Д Анализ сложных систем под редакцией И. И. Андреева, И. М. Верещагина Редактор Н. Я- Гутчина .Художественный редактор В. Т. Сидоренко Художник Э. Н. Милосердный Технический редактор А. А. Белоус Корректоры Л. И. Кирильченко, Н. М. Белякова Сдано в набор 11/IV-69 г. Подписано в печать 1 1/VII— 69 г. Формат 84хЮ8/з2 Бумага типографская № 2 Объем 27,3 усл. п. л. Уч. изд. л. 28,836 Тираж 8.500 экз. Зак. 884 Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт, п/я 693. Московская типография Ха 16 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР Москва, Трехпрудный пер., 9 Цена 2 р. 17 к.