Методы, которые рассматривались раньше (метод анализа иерархий , расширенный метод анализа иерархий ), ориентированы на исследование связей в сложной системе без особой детализации. Однако очень часто требуется в сложной системе выявить положительные и отрицательные связи по своим последствиям от функционирования системы и исследовать устойчивость этих связей, а соответственно и всей системы при определенных внешних (или внутренних) воздействиях (изменениях).
Эффективным средством для такого функционального анализа является когнитивные карты (карты познания или знаковые графы).
Когнитивная карта предназначена для установления структуры причинных связей между элементами системы. Эти причинные связи возникают под воздействием каких – либо действий на эти элементы или в результате изменения характера связей.
Def: когнитивная карта – субъективная модель восприятия человеком некоторого явления, процесса. С помощью этой модели человек хочет выяснить закономерности этих явлений, процессов, не вдаваясь в числовые подробности.
Это позволяет описывать субъективное восприятие человеком или группой людей, какой – то сложный объект, проблему или функциональную С.
Def: Элементы системы , которые изучаются в когнитивных картах носят названиеконцепты.
Концепты в графе представлены вершинами, а причинно – следственные связи – направленными дугами, которые соединяют концепты.
Def:Переменными концептов могут выступать, например, политические или экономические альтернативы, цели и необходимые средства их достижения.
Влияние одного концепта на другие концепты определяется на когнитивной карте направленными дугами со знаками (+ или −), которые определяют характер влияния. Поэтому когнитивные карты часто называют знаковыми графами.
Популярность знакового графа , определяется легкостью представления причинных связей (отношений) между концептами и легкостью представления общей структуры системы , которая изучается. Существует несколько методов построения когнитивной карты :
1. когнитивную карту строит ЛПР (лицо принимающее решение) без привлечения экспертов и дополнительных материалов. Эффективность этого метода зависит от квалификации ЛПР. Это самый быстрый способ построения когнитивной карты .
2. Построение когнитивной карты экспертами на базе изучения документов. Он имеет 2 преимущества: - он удобный; - позволяет использовать данные, которые использует ЛПР. Однако изучение документов – процесс достаточно сложный.
3. Построение когнитивной карты на основе опроса группы экспертов, которые имеют возможность оценивать причинные связи. Преимущество этого способа – можно агрегировать индивидуальные суждения, нежели получать данные от изучения документов.
4. Построение когнитивной карты путем открытых выборных опросов. Этот метод используется для сравнения различных когнитивных карт .
Т.к. когнитивная карта состоит из концептов и отношений (связей) между ними, то принято меру отношений применять в шкале наименований, которая в этом случае имеет 3 значения: положительное, отрицательное, ноль.
При положительном отношении причинности (+) подразумевается ситуация, когда 2-е переменные концептов изменяются в одном направлении. Например, увеличение числа предприятия вызывает увеличение роста потребления энергии, и, следовательно, сокращение числа предприятий приводит к уменьшению роста потребления энергии.
При отрицательном отношении причинности (-) происходит обратное изменение переменных, которые связывают 2 концепта, т.е. изменения происходят в противоположных направлениях. Например, повышение цены на энергию приводит к уменьшению количества потребляемой энергии, а уменьшение цены на энергию à к увеличению потребления энергии.
Нулевое отношение причинности (0) показывает отсутствие связи между 2 концептами.
Структуру когнитивной карты лучше представить в виде направленного графа, в котором вершины – концепты (переменные концептов), а дуги – отношения причинности, которые могут иметь значения +, −, 0.