Тема 1. Исследовательский подход в управлении

ТЕМА 1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОДХОД В УПРАВЛЕНИИ

Характеристики исследования.

Каждое проводимое исследование имеет комплекс характеристик, которые необходимо учитывать при их организации и проведении.

К основным характеристикам относятся следующие:

1. Методология исследования – совокупность целей, подходов, ориентиров, приоритетов, средств и методов исследования.

2. Организация исследования – порядок проведения исследования, основанный на распределении ответственности, закрепленной в распорядительных документах.

3. Ресурсы исследования – комплекс средств и возможностей, обеспечивающих успешное проведение исследования и достижение его результатов. К таким ресурсам относятся интеллектуальные, информационные, материальные, технические, трудовые и временные.

4. Объект и предмет исследования. Для решения разных задач один и тот же объект может рассматриваться через призму разных предметов исследования.

5. Тип исследования – принадлежность исследования к определенному классу, отражающему своеобразие всех его характеристик.

6. Метод исследования – способ изучения явлений, который выбирается в соответствии с особенностями предмета исследования, возможностью и эффективностью его использования в конкретных условиях.

7. Потребность исследования – степень остроты проблемы.

8. Качество исследования – комплексная совокупность свойств и характеристик исследования, отражающая его особенности и позволяющая оценить его результативность.

9. Концепция исследования – комплекс ключевых положений методологического характера, определяющих подход к исследованию и организации его проведения.

Результат исследования – информация, полученная при завершении исследования, способствующая успешному разрешению проблемы, пониманию ее содержания, причин возникновения, следствий и т.д.

10. Эффективность исследования – соразмерность результатов, полученных от исследования, с ресурсами, использованными на его проведение.

 

ТЕМА 2. СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Терминология теории систем.

Система – это некоторая совокупность элементов произвольного множества, их взаимосвязей, свойств и взаимоотношений, представляющих целостный комплекс и функционирующих в соответствии с определенными объективными закономерностями, присущими данному комплексу.

Элемент – это предел расчленения системы в рамках решаемой конкретной задачи.

Система может быть расчленена на отдельные совокупности взаимосвязанных элементов, выполняющих отдельные функции, имеющие свои обособленные подцели, направленные на достижение общей цели. При этом подсистема отличается от простой совокупности элементов тем, что обладает свойствами системы, например, свойством целостности.

Структура – это совокупность элементов и связей между ними. Структуру часто представляют в виде иерархии.

Иерархия – это упорядоченность элементов по уровням в зависимости от степени важности.

Вид отношений между элементами, который проявляется как некоторый обмен (взаимодействие), называется связью.

В системном анализе важное значение имеет понятие «цель». Под целью понимают идеальный, мыслимый результат сознательной деятельности.

Состояние – это множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.

Если система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением.

Под внешней средой понимают множество элементов, не входящих в систему, но изменение состояния которых вызывает изменение поведения системы.

Равновесие – это способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий или при постоянных воздействиях сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – это способность системы возвращаться в исходное положение после того, как она была выведена из него под влиянием каких-то внешних воздействий.

 

Классификация систем.

Системы разделяются на классы по различным признакам. В зависимости от решаемой задачи можно выбрать разные принципы классификации (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Классификация систем

1. По происхождению

1.1. К естественным следует отнести галактики, солнечную систему, планеты, материки, экосистемы, биологические системы (в т.ч. и человека). 2.2. Искусственные (антропогенные) системы обязаны своим происхождением труду человека: · физические олицетворяют такие системы, у которых в качестве элементов выступают неживые составляющие (машины, оборудование и т.д..0. · социально-экономические являются объединением в организации людей и машин при выполнении определенных функций для достижения поставленных целей. Иногда их называют биофизическими или сиоциотехническими. К СЭС относятся предприятия, объединения, отрасли, вся экономика страны. В их основе лежат интересы людей. Главный компонент – человек, который активно участвует в формировании этих систем, влияет на характер их связей и отношений, их функционирование и развитие.

2. Возможности действия системы от времени

2.1. Статические системы характеризуются неизменностью, т.е. их параметры не зависят от времени. Устойчивая деятельность системы определяется постоянством элементов внешней и внутренней среды. В реальной жизни практически не существуют. 2.2. Динамические системы и их параметры связаны со временем, т.е. являются функцией времени. В теории управления объектом изучения являются динамические системы, т.е. рассматривается смена состояний системы во времени. Изменяющиеся элементы системы рассматриваются как переменные величины. В период t0 система характеризуется набором величин k1, k2, kn. При переходе из одного состояния в другое в некотором интервале времени (t0, tn) значение величин изменится - k1(t1, …, kn(tn). Эти величины называют характеристиками состояний системы.

3. По взаимодействию со средой и другими системами

3.1. Главная отличительная черта открытых систем – способность обмениваться со средой ресурсами, энергией, информацией и т.п. Типичны для производственно - экономических систем, интенсивно взаимодействующих с внешней средой. 3.2. Закрытые или замкнутые системы предполагаются лишенными этих способностей, т.е. изолированными от среды. 3.3. Комбинированные системы содержат закрытые и открытые подсистемы.

4. По способу задания цели

4.1. целизадаются извне, 4.2. цели формируются внутри системы.

5. По степени организованности

5.1. Представление объекта в виде хорошо организованной системы применяется тогда, когда его можно описать с использованием детерминистических отношений и показать адекватность такого описания. Такие системы имеют жесткие функциональные связи (большинство технических систем). 5.2. В плохо организованных системах нельзя четко выделить отдельные явления. Такие системы называют «диффузными». 5.3. Наиболее близкое к реальности описание социально-экономических объектов, является их представление в виде самоорганизующихся систем. Эти системы имеют признаки диффузных (стохастичность поведения, нестабильность параметров и др.), а также специфические признаки: ü уникальность и непредсказуемость поведения в границах предельных возможностей, определяющихся имеющимися ресурсами и структурными связями; ü способность адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды, меняя структуру, но, сохраняя при этом свою целостность, что является полезным свойством, но при этом система может адаптироваться к управляющим воздействиям, что затрудняет управление ею; ü способность и стремление к целеобразованию: в отличие от закрытых систем, которым цели задаются извне, в системах с активными элементами цели формируются внутри системы.

 

Функциональное описание.

Рис. 2.2. Система и внешняя среда

Состояние любой системы с заданной точностью можно охарактеризовать совокупностью значений k, определяющих ее поведение, т.е. вектором переменных состояний системы

K=(k₁, k₂, …, k_e).

Преобразование одного объекта в другой осуществляется посредством действия на объект оператора. Объект, подвергающийся преобразованию, называется операндом, а результат преобразования – образом. Тогда всякое преобразование можно описать следующим образом: в результате воздействия оператора на операнд получается образ.

Совокупность переменных состояний можно рассматривать как координаты точки в n-мерном пространстве. Его и принято называть пространством состояний системы. Рассматривая процесс функционирования системы, последовательную смену ее состояний и определяя соответствующие им точки, можно получить траекторию ее поведения. Пространство, в котором проходит траектория развития системы, называется фазовым пространством, а найденная траектория – фазовой траекторией.

Различают три типа поведения системы, три режима, в которых она может находиться: равновесный, переходный и периодический.

Состояние, в котором находится система, когда ни одна из компонент вектора ее состояния k_i не изменяется, называется равновесным. Выделяют три типа равновесия систем:

· гомеостатическое равновесие, когда структура системы сохраняется, несмотря на имеющиеся возмущения;

· морфогенетическое равновесие, при котором возмущения подавляются с помощью внутренней перестройки структуры и нового роста;

· энтропийное равновесие – в это состояние система приходит за счет разрушения структуры.

Под переходным режимом понимается режим движения системы из начального состояния к какому-либо установившемуся режиму – равновесному или периодическому.

Периодическим режимом называется режим, при котором система через равные промежутки времени приходит в одни и те же состояния.

 

Морфологическое описание.

Морфологическое описание дает представление о строении системы, т.е. о ее элементном составе, о наличии, характере и способах связи между элементами.

Связь a_ij между выходом элемента i и входом элемента j (рис. 2.3) называется прямой связью.

Рис. 2.3. Прямая связь.

 

Связь между выходом и входом одного и того же элемента называется обратной (корректирующей) связью. Она может осуществляться непосредственно или же через другие элементы системы (рис. 2.4).

 

Рис. 2.4. Обратные связи.

 

Информационное описание.

Это информационное отображение функционального и морфологического описаний целенаправленной системы (схема потоков информации). Его результатом является описание и построение информационной системы, которая обеспечивает выполнение следующих основных функций:

· получение информации о всех подсистемах данной системы, а также от внешней среды, об их воздействии на систему в целом;

· обеспечение накопления и хранения основного центрального массива данных;

· выработка выходной информации.

 

ТЕМА 3. УПРАВЛЕНИЕ

Сущность управления.

У правление - процесс организованного целенаправленного воздействия на объект, в результате которого последний переводится в требуемое (целевое) состояние.

 

Рис. 3.1. Кибернетический подход к процессу управления.

 

Объектом управления является та часть окружающего мира, состояние которой нас интересует и на которую воздействует управление.

Связь между Y и X можно в общем виде представить в виде выражения:

Y=F(X).

Обозначим цель субъекта как Y^*. Проверить выполнение цели Y^* в объекте можно, только сопоставив ее с реальным состоянием Y. Очевидно, что равенство

Y = Y^*

свидетельствует о том, что цели субъекта выполнены в объекте. Если же

Y ≠ Y^*,

то его цели не реализованы в этом объекте. Это обстоятельство заставляет субъекта выбрать одно из двух:

1. смириться с тем, что объект не соответствует целям, и в результате терпеть определенный ущерб, связанный с недостижением своих целей;

2. создать систему управления, которая реализовала бы его цели Y^* в объекте, затратив определенные средства на ее создание и эксплуатацию.

Для реализации управления необходимы каналы управления. Обозначим эти каналы буквой U. Состояние объекта управления зависит от двух факторов: среды (X) и управления (U), т. е.

Y = F(X, U),

где F – по-прежнему оператор работы объекта, но теперь он учитывает еще и управляющие воздействия U (рис. 3.1).

 

Управляющая система реализует процесс обработки информации, воспринимая информацию, характеризующую состояние системы, перерабатывая ее и генерируя новую информацию. Управляемая система под действием этой информации реализует процессы функционирования всей системы.

Управление в организованных системах рассматривается, прежде всего, как процесс преобразования информации (рис. 3.2).

Рис. 3. 2. Управление как процесс преобразования информации

 

Процессы управления всегда протекают следующим образом. Некоторые чувствительные органы (например, органы чувств человека или измерительные приборы) воспринимают информацию о состоянии управляемого объекта.

Эта первичная информация передается по тем или иным каналам связи к органу, задача которого состоит в том, чтобы принять решение на основе полученной информации или, другими словами, переработать информацию.

Желаемое изменение состояния системы достигается посредством определенных управляющих воздействий.

Совокупность правил, по которым информация о состоянии управляемой системы внешней среды, программы управления преобразовывается для получения информации об управляющих воздействиях, называется законом или алгоритмом управления.

 

Система управления.

Система управления (СУ) – совокупность взаимодействующих между собой управляемой системы (объекта управления) и управляющей системы (управляющего органа), деятельность которых направлена на достижение заданной цели управления.

Управляющая система включает в себя такие типичные элементы и подсистемы, как:

· источники информации о состоянии объекта управления;

· подсистема сбора и передачи этой информации;

· подсистема обработки и отображения этой информации;

· подсистема выработки управляющих воздействий;

· исполнительная подсистема.

В СУ решаются четыре основные задачи управления: стабилизация, выполнение программы, слежение, оптимизация.

Задачи стабилизации – это задачи поддержания выходных величин системы вблизи некоторых неизменных заданных значений, несмотря на действие внешних помех.

Задача выполнения программы возникает в случаях, когда заданные значения управляемых величин изменяются во времени заранее известным образом.

В тех случаях, когда изменение заданных значений управляемых величин заранее неизвестно и когда эти величины должны изменяться в зависимости от значений других величин, возникает задача слежения, т.е. как можно более точного соблюдения соответствия между текущим состоянием данной системы и состоянием другой системы.

В системах оптимального управления требуется наилучшим образом выполнить поставленную перед системой задачу при заданных реальных условиях и ограничениях. Понятие оптимальности должно быть конкретизировано для каждого отдельного случая.

В задачах, связанных с исследованием систем управления требуется установить наличие условий для осуществления эффективного управления. Эти условия следующие:

1. Должна быть четко сформулирована цель управления.

2. Должны существовать реальные варианты достижения желаемого состояния посредством использования существующих средств.

3. Должна существовать возможность воздействия на объект управления.

4. Интенсивность управляющего воздействия должна быть достаточной для осуществления необходимых преобразований за располагаемое время.

5. Воздействие должно осуществляться в реальном масштабе времени.

6. Должна существовать возможность получения реальной информации о состоянии объекта управления и результатах воздействия на него.

 

Основной цикл управления.

Основной цикл управления представляет собой кибернетическую модель управления организационными системами.

На рис. 3. 6. показан основной цикл управления процессом по получению некоторого результата, который обозначается как выход системы. Элементом, считывающим значение выходной контролируемой переменной – выхода системы управления является сенсор. Блок управляющей системы, называемый задатчиком цели, задает эталон, с которым будет сравниваться полученный результат. Сравнение осуществляется блоком, называемым компаратором. Различие между действительными и требуемыми значениями переменных передается в блок формирования решения, который определяет, какое именно действие (коррекция) должно быть выполнено эффектором.

Рис. 3. 6. Основной цикл управления

ТЕМА 4. КАЧЕСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ

Метод «Дельфи».

На первом туре экспертам сообщается цель экспертизы и формируются вопросы, ответы на которые составляют основное содержание экспертизы. Вопросы предъявляются каждому эксперту персонально в виде анкеты, иногда сопровождаемой пояснительной запиской.

Информация, полученная от эксперта, поступает в распоряжение аналитической группы, обеспечивающей организацию, проведение, обработку промежуточных и окончательных результатов экспертизы. Аналитическая группа определяет экспертов, высказавших крайние точки зрения (давших самую высокую и самую низкую оценку альтернативе) усредненное мнение экспертов и степень согласования мнений экспертов (коэффициент вариации – менее 33%, коэффициент конкордации – более 0,7).

На втором туре экспертам предъявляется усредненная оценка экспертной комиссии и обоснования экспертов, высказавших «крайние» точки зрения. Обоснования принимаются анонимно, без указания имен экспертов. После получения дополнительной информации эксперты, как правило, корректируют свои оценки. Скорректированная информация вновь поступает в аналитическую группу.

3 и 4 туры аналогичны.

 

Метод мозговой атаки.

Этапы:

1. Формируется группа экспертов.

2. Составляется проблемная записка.

3. Генерация идей. Ведущий раскрывает содержание проблемной записки, напоминает участникам мозговой атаки о следующем: а) высказывания должны быть четкими и сжатыми; б) скептические замечания и критика предыдущих выступлений запрещается; в) каждый участник может выступать многократно, но не подряд.

4. Систематизация идей.

5. Разрушение систематизированных идей.

6. Оценка критических замечаний и составление списка практических применимых идей.

Модификации метода:

Обратная мозговая атака – критика уже существующих идей.

Двойная мозговая атака - после проведения прямой мозговой атаки делается перерыв от двух часов до двух-трех дней, затем еще раз повторяется прямая мозговая атака.

Теневая атака: мнения фиксируются на бумаге, затем выполняется их обработка.

Метод индивидуального мозгового штурма: человек поочередно выполняет роли «генератора» и «критика».

 

3. Метод комиссий – это открытая дискуссия по обсуждаемой проблеме для выработки единого мнения экспертов.

4. Экспертиза по методу суда. Состав экспертов делится на две группы. Одна объявляется сторонниками рассматриваемой альтернативы и выступает в качестве защиты. Другая объявляется ее противниками и пытается выявить отрицательные стороны.

5. Метод сценариев. Сценарий означает сюжетную схему, т. е. заранее подготовленный детальный план осуществления чего-либо.

6. Метод коллективного блокнота – идеи фиксируются участниками в специальные блокноты, затем собираются и обрабатываются.

7. Метод контрольных вопросов – при последовательном ответе на вопросы формируются варианты решений.

8. Метод ассоциаций и аналогий – применяется для генерации альтернатив решений в условиях поиска модификации известных систем.

9. Метод тестирования - метод изучения глубинных процессов деятельности человека, посредством его высказываний или оценок факторов функционирования системы управления.

10. Метод SWOT-анализа. Идея заключается в следующем: а) приложение усилий для превращения ее слабых сторон в сильные и угроз в возможности; б) развитие сильных сторон фирмы в соответствии с ее ограниченными возможностями.

11. Методика дерева целей. Разработка осуществляется путем последовательной декомпозиции главной цели на подцели.

ТЕМА 1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОДХОД В УПРАВЛЕНИИ