Processi decisionali multiattore e multiobiettivo [Bernard Roy]

bernard-roy.pngLe difficoltà che ho incontrato all’inizio della mia carriera come ricercatore operativo, e successivamente come consulente, mi hanno fatto comprendere che ci sono alcune limitazioni all’obiettività raggiungibile nell’attività di supporto alle decisioni. A mio parere debbono essere presi in considerazione 5 fattori…

1) La linea di confine (o la frontiera), tra ciò che è fattibile e ciò che non lo risulta è spesso sfumata (Vedi Zadeh). Inoltre questo confine è frequentemente modificato alla luce dei risultati dello studio.

2) In molti problemi reali, il ‘Decisore’ non esiste come persona identificata che possa veramente prendere una decisione indipendente. Di solito diverse persone (attori o stakehoders) prendono parte al processo di decisione, ed è importante non confondere chi ratifica una decisione con il ‘Decisore’ cui ci si riferisce nei processi di supporto alle decisioni…

3) Anche quando il ‘Decisore’ è una persona fisica, le sue preferenze sono raramente ben definite. Zone grigie di incertezza esistono al confine, ma anche all’interno, delle varie convinzioni di una organizzazione: mezze credenze, conflitti e contraddizioni. Dobbiamo dunque comprendere che uno studio di supporto alla decisione contribuisce ad eliminare problemi, a risolvere conflitti, a trasformare contraddizioni e a destabilizzare convinzioni preconcette. Se si decide di adottare una metodologia multicriteri questa non potrà essere basata solo su fattori oggettivi e impersonali.

4) I dati quantitativi che esprimono valutazioni, misure di performance, distribuzioni di probabilità, pesi dei criteri, etc. sono spesso imprecisi, incerti o male determinati. E’ ad esempio inutile ipotizzare una distribuzione gaussiana per un costo o un indice se poi se ne usa solo il valore medio atteso.

5) In generale è impossibile sostenere che una decisione è buona o cattiva utilizzando solamente un modello matematico. Anche gli aspetti organizzativi, pedagogici e culturali contribuiranno allo svolgimento del processo decisionale che porterà al successo e alla qualità della scelta.

Bernard Roy (1934), Multicriteria Methodology for Decision Aiding.

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Le tecniche di programmazione reticolare per la gestione dei progetti hanno origine da un lato nella teoria dei grafi ideata da L. Eulero e dall’altro nei diagrammi a barre sviluppati da H. Gantt. Alla fine degli anni 50 dello scorso secolo, negli USA, due gruppi di lavoro, il primo guidato da M. Wilker e J.E. Kelly che operavano al programma di revamping (manutenzione straordinaria) di un impianto chimico della Dupont, il secondo guidato da D.Malcom e C.E. Clark, che lavoravano al progetto di messa a punto dei missili Polaris per i sottomarini atomici della classe Nautilus, inventarono ed usarono per la prima volta rispettivamente il metodo CPM (Critical Path Method) ed il metodo PERT (Program Evaluation and Review Technique).

Le attività venivano rappresentate sugli archi del grafo (AOA: Activity on Arrow). Risultato qualificante di queste tecniche è la possibilità di indicare le attività critiche, cioè quelle che, se ritardate, mandano in ritardo l’intero progetto. Per le altre attività, non critiche, viene calcolato il margine di flessibilità (Float), cioè il numero di giorni di cui possono essere ritardate senza compromettere la data di completamento dell’intero progetto.

Non tutti ricordano che, negli stessi anni in cui nacque il PERT/CPM, Bernard Roy (consulente SEMA, prestigioso professore all’università Paris Dauphine e poi creatore del gruppo di ricerca LAMSADE: Laboratoire d’Analyse et Modélisation de Systèmes pour l’Aide à la Décision) mise a punto la tecnica reticolare MPM (Metra Potential Method) che ha il vantaggio di consentire una rappresentazione più flessibile delle interazioni tra le attività di un progetto. Con questo metodo le attività sono rappresentate sui nodi (AON: Activities On Nodes) del grafo e i legami sugli archi. Sono possibili diversi tipi di vincoli tra le attività del progetto (non solo Finish to Start). Non sono necessarie attività fittizie (Dummies) per modellare attese e sovrapposizioni.

In Francia, alla fine degli anni 50, lo MPM fu applicato alla costruzione della prima centrale nucleare del paese.

In Italia una delle prime applicazioni, se non la prima in un cantiere di una certa importanza, fu quella fatta dall’Ing. Ugo De Simoni direttore della divisione Costruzioni, Fabbricati ed Impianti della Olivetti per l’ampliamento dello stabilimento di macchine da calcolo di Pozzuoli che venne completato nel 1963. Il Grafo comprendeva oltre 600 nodi ed il nuovo computer a transistor Elea 9003, della divisione elettronica, impiegò meno di 3 minuti per stampare date Early e Late di ciascuna attività, gli scorrimenti ammissibili e l’indicazione delle attività critiche.

Oggi il Precedence Drawing Method (PDM), che ricalca la metodologia di Roy, è quello generalmente richiesto dai clienti, adottato dai contrattisti internazionali ed implementato nei principali softwares commerciali di project management. In figura un esempio di reticolo AON in cui le attività critiche (quelle che se ritardate mandano in ritardo il completamento dell’intero progetto) sono rappresentate come di consueto in rosso. Tra le attività B e C esiste sia un legame di tipo SS (Start to Start) che di tipo FF (Finish to Finish): in pratica l’attività C non può iniziare se non è iniziata B e non può finire se non è finita B.’

Decisioni multi criteri

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Bernard Roy, lavorando sui processi decisionali e sulle scelte a criteri multipli (MCDM: Multi Criteria Decision Making) ha sviluppato delle tecniche di supporto alle decisioni che sono originali e non standard nell’ambito delle consuete metodologie OR-MS (Operation Research – Management Science). Infatti quasi tutti i lavori in questo settore sono caratterizzati dalla adesione ai seguenti principi:

1) La razionalità nelle scelte implica l’uso di un unico criterio che deve essere massimizzato.

2) Il criterio da ottimizzare è indicato dal decisore e formalizzato da un analista del problema.

3) Le informazioni qualitative e i dati ambigui debbono, se possibile, essere evitati.

4) I modelli debbono descrivere realtà che sono indipendenti dall’osservatore.

Roy si rese conto ben presto che nei problemi reali delle organizzazioni questi principi raramente sono validi. Innanzi tutto spesso non si ha un solo criterio da ottimizzare, ma se ne hanno diversi che possono essere più o meno concordanti, discordanti o incommensurabili. Egli, partendo dalle difficoltà incontrate con i consueti metodi di pesatura tra i criteri, mise a punto i metodi ELECTRE (ELimination Et Choix Traduisant la REalitè) che si basano su confronti a coppie tra i criteri e su relazioni di preferenza forte, debole, surclassamento e incommensurabilità tra le possibili scelte.

Anche il decisore raramente è unico; si hanno nella realtà diversi attori (o stakeholders) con diverse opinioni che interagiscono tra loro. Dunque invece di un momento forte di scelta da parte del Decisore si ha un processo che si svolge nel tempo e in cui i vari attori interagiscono tra loro con vicende ed esiti molteplici. Le informazioni qualitative, i dati ambigui, l’incertezza e le situazioni poco chiare sono parte essenziale dei problemi reali e pertanto non possono essere evitate, ma debbono al contrario essere prese in seria considerazione. Questo non significa che i modelli matematici di ottimizzazione non servono a nulla, ma solamente che la soluzione ottimale di un modello non sempre può essere utilmente trascritta e implementata in una situazione reale.

Negli ultimi tempi Roy si è dedicato allo studio della "robustezza" nell’ambito del supporto alle decisioni. Ciò significa che invece di concentrarsi unicamente sulla ricerca della soluzione ottimale è opportuno cercare soluzioni realistiche e robuste, cioè soluzioni che restano valide ed efficaci anche per ragionevoli variazioni dei dati e dei parametri d’ingresso.

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