Теория систем. Методологические основания системного анализа. Методы и модели теории систем
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате docx
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Министерство общего и профессионального образования и науки
Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Хабаровская государственная академия экономики и права
Основы системного анализа
Конспект лекций
Хабаровск 2015
Оглавление
Предисловие 4
Введение 6
1. Системы и закономерности их функционирования и развития 7
1.1. Теория систем. Методологические основания системного анализа 7
1.2. Определение понятия «система» 8
1.3. Классификация систем 10
1.4. Системы с управлением 13
1.5. Основные определения, характеризующие функционирование и структуру систем 14
1.5.1. Классификация связей 15
1.6. Методы и модели теории систем 17
2. Системный подход к анализу систем 20
2.1. Исторические аспекты системного подхода 20
2.2. Системный подход как общеметодический принцип исследования систем управления 24
2.3. Задачи анализа систем управления 25
2.4. Задачи синтеза систем управления 27
2.5. Принципы системного анализа 28
Контрольные вопросы и задания 29
3. Основы оценки сложных систем 30
3.1. Типы шкал измерения 30
3.2. Показатели и критерии качества систем 33
3.3. Показатели и критерии эффективности функционирования систем 34
3.4. Методы качественного оценивания систем 35
3.5. Методы количественного оценивания систем 38
3.6. Метод анализа иерархий 41
3.7. Имитационное моделирование 46
Контрольные вопросы и задания 48
4. Методики анализа целей и функций СУ 49
4.1. Классификация целей 49
4.2. Структуры целей 51
4.3. Автоматизация целевых программ 56
4.4. Дерево целей. Дерево решений 58
Контрольные вопросы и задания 62
5. Системы организационного управления . 62
5.1. Развитие систем организационного управления 62
5.2. Структуры и уровни организации 66
5.3. Проектирование организационных структур 72
Контрольные вопросы и задания 75
6. Системное описание экономического анализа 76
Контрольные вопросы и задания 82
7. Анализ информационных ресурсов 83
Контрольные вопросы и задания 91
Словарь терминов 91
Библиографический список 98
Предисловие
Материалы лекций соответствуют требованиям образовательного стандарта России к учебной дисциплине «Основы системного анализа» и раскрывает такие понятия, как:
• системы и закономерности их функционирования и развития;
• переходные процессы, принцип обратной связи;
• методы и модели теории систем;
• управляемость, достижимость, устойчивость;
• элементы теории адаптивных систем;
• информационный подход к анализу сиcтем;
• основы системного анализа: система и её свойства; дескриптивные и конструктивные определения в системном анализе; принципы системности и комплексности; принцип моделирования; типы шкал;
• понятие цели и закономерности целеобразования: определение цели; закономерности целеобразования; виды и формы представления структур целей (сетевая структура или сеть, иерархическая структура, страты и эшелоны); методики анализа целей и функций систем управления;
• соотношения категорий типа: событие, явление, поведение;
• функционирование систем в условиях неопределённости;
• управление в условиях риска;
• конструктивное определение экономического анализа: системное описание экономического анализа; модель как средство экономического анализа;
• принципы разработки аналитических экономико-математических моделей;
• понятие имитационного моделирования экономических процессов;
• факторный анализ финансовой устойчивости при использовании ординальной шкалы;
• методы организации сложных экспертиз;
• анализ информационных ресурсов;
• развитие систем организационного управления.
Учебное пособие состоит из введения, семи глав и словаря терминов.
В первой главе рассматриваются основные определения теории систем, классификация и моделирование систем.
Во второй главе описываются принципы системного подхода и системного анализа, а также задачи анализа и синтеза систем управления.
В третьей главе рассматриваются типы шкал измерения, показатели и критерии качества систем и эффективности их функционирования, методы качественного и количественного оценивания систем.
Четвертая глава посвящена целям, их классификации, видам структур целей и автоматизации целевых программ.
В пятой главе рассматриваются типы организаций, виды организационных структур и их проектирование.
В шестой главе рассматривается экономический анализ и его методы
(финансовый анализ, бухучёт и т.д.) с точки зрения системного подхода.
Седьмая глава посвящена анализу информационных ресурсов.
В конце каждой главы приведён список вопросов для самоконтроля.
Пособие может быть рекомендовано студентам, обучающимся по другим компьютерным и информационным специальностям.
Введение
Средством повышения эффективности управления являются совершенствование систем с управлением и автоматизация информационных систем, которые невозможно реализовать без системного подхода и системного анализа. Системный подход, предполагающий интеграцию научного знания, ориентирует исследователя на весь комплекс проблем от вербального описания объекта до построения формальных моделей. Системный анализ определяет методику проведения исследования объекта, включающую разработку методик структуризации целей. Под информационной системой понимается система, предназначенная для сбора, обработки и распространения информации в целях управления. Вопросы архитектуры таких систем, их проектирования и организации управления информационным процессом, оставаясь тесно связанными с обоснованностью и эффективностью управленческих решений, определяют главное направление: создание автоматизированного предприятия, охватывающего весь производственный цикл (ИАСУ). При этом обеспечивается автоматизация процессов стратегического планирования, экономического и технического развития предприятия, маркетинговых и научных исследований, проектирование новых видов продукции и др.
1. Системы и закономерности их функционирования и развития
1.1. Теория систем. Методологические основания системного анализа
Теория систем – это современное учение о структуре реальности, о «возникновении, существовании, изменении и развитии систем природы, общества и мышления» [1]. Общая теория систем (ОТС) исходит из всеобщих предпосылок, имеющих философский характер. В то же время ОТС является не метатеорией, а особой системной методологией. Она определяет совокупность требований при исследовании систем любой природы. Как всякая теория, она позволяет делать обобщения, предсказания, даёт объяснения, ставит новые вопросы и исправляет ошибки.
Однако только в рамках ОТС осуществляется интеграция накопленных знаний на общем для науки языке, и проводятся чёткие связи с важнейшими научными теориями и принципами.
Первым основным методологическим требованием ОТС является представление объектов системами и вывод на этой основе их системных признаков. Такие представления привели к открытию электронов, протонов, генов и хромосом ещё до возникновения ОТС, но класс кибернетических систем управления и контроля уже является следствием развития общей теории систем.
Вторым основным методологическим требованием ОТС является построение системы объектов данного рода с последующим анализом и извлечением следствий такого построения. Например, это могут быть системные таблицы или другие графические выражения системы объектов.
Закон системности ОТС утверждает: «материальные и идеальные объекты суть системы и любые объекты-системы в объективной или субъективной реальности непременно принадлежат или должны принадлежать хотя бы одной системе объектов одного и того же рода». Применение этого закона на практике приводит к существенному обогащению данной отрасли знаний, подытоживая результаты предшествующего этапа развития, и ставит новые задачи, способствующие дальнейшему развитию. В методологическом плане это ведет к «системному идеалу» научного объяснения и понимания, к системному образцу постановки проблем, проведения исследований, анализа их результатов.
В то же время мыслить системно – значит видеть и достигать необходимую степень порядка, организованности, понимать, куда направлен вектор изменения ситуаций и как повлияют конкретные действия на отношения с внешней и внутренней окружающей действительностью.
1.2. Определение понятия «система»
Понятие «система» относится к множеству объектов, ситуаций, явлений и процессов. Многообразие употреблений способствует и многообразию определений понятию «система» как содержательных, так и формальных. Из 34 рассматриваемых и анализируемых В.Н.Садовских и А. И. Уемовым определений системы 27 фактически совпадают с представлением о системе как особом «единстве», «целостности» или «целостном единстве». Таковы определения, предложенные Л. Берталанфи, К. Черри, Дж. Клиром, А. Раппопортом, В. И. Вернадским, О. Ланге, П. К. Анохиным, А. А. Блюменфельдом, И. В. Блаубергом, В. И. Садовским и Э. Г. Юдиным, то есть теми, кто является основателями теории систем. В современной формулировке определения «системы» дополнительно выделяется свойство целенаправленности системы.
Система – это определённое множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определённость и целенаправленность.
В этом определении элемент ─ это неделимая часть системы, которая характеризуется конкретными свойствами и определяется в данной системе однозначно. Множество элементов является исходным пунктом конструирования системы как идеального объекта. При этом подразумевается, что при других целях и способах исследований, может быть иное расчленение того же объекта с выделением других элементов в рамках системы другого уровня. Вместе с тем необходимо понимание данной системы как элемента системы более высокого уровня. Таким образом, любое отдельное системное представление объекта является относительным и для определения системы обычно используется иерархичные структуры, включающие надсистемы и подсистемы .
Другое направление в определении систем связано с формальными построениями теории множеств. Так, М. Месарович даёт определение системы как подмножества декартова произведения атрибутов исследуемого объекта:
S =V1*V2***Vn,
где S ─ система;
Vi ─ i –й атрибут объекта, i = 1,2,…,n.
Следовательно, с точки зрения теоретико-множественного подхода, система представляется совокупностью отношений, определённых на множестве объектов. Такой подход не противоречит системному подходу, так как само множество и всю теорию множеств также можно рассматривать как системы. Дальнейшее развитие этот подход получил в определении системы, предложенном Ю. А. Урманцевым.
Система ─ это множество объектов-систем, построенное по отношениям r множества отношений {R} , законам композиции z множества законов композиций {Z} из «первичных» элементов m множества {M} , выделенного по основаниям а множества оснований {A} из универсума U. При этом {Z}, ({Z}, {R}), ({Z},{R},{M}) могут быть пустыми множествами.
Такое определение ориентировано на исследование предельно общих свойств систем независимо от их сущности и лежит в основе ОТС.
Рассмотрим теперь подход более низкого уровня общности, но позволяющий конструктивно описывать системы определённого класса, а именно ─ информационные системы (ИС).
Под ИС понимается организационно-техническая система, использующая информационные технологии для достижения определённых целей, в том числе целей управления. Относительно построения ИС систему можно рассматривать как семантическую модель. Пусть А ─ множество фиксированных элементов предметной области с исследуемыми связями и отношениями между этими элементами, Ф ─ абстрактное множество:
Ф = < {M}, P1, P2, …, Pn >,
где {M} ─ множество элементов модели, соответствующее элементам предметной области,
Pi – предикаты, отображающие наличие отношения между элементами предметной области, i = 1, 2 ,…, n.
Модель – это изоморфизм А в Ф. Подмодель Фа – это кортеж
Фа =< x, y, z, f, g > ,
где x=x (t) – входной сигнал,
y= y (t) – выходной сигнал,
z= z (t) – переменная состояния модели,
f и g ─ функционалы, задающие текущие значения выходного сигнала y (t) и внутреннего состояния z(t).
Подмодель Фв – это модель, определяющая структуру системы при её внутреннем рассмотрении. Понятие системы ориентировано на проведение преобразования из Фа в Фв.
Система S ─ кортеж
S= < Фa, Фb, P0 (Фa, Фb) >,
где Po (Фа, Фв) ─ предикат целостности, определяющий назначение системы, семантику моделей Фа и Фв и семантику преобразования.
В дополнение к такому определению системы задают три аксиомы:
- для системы определены пространство состояний Z, в которых может находиться система, и параметрическое пространство T, в котором задано поведение системы ;
- пространство состояний Z содержит не менее двух элементов;
- система обладает свойством функциональной эмерджентности.
Таким образом, система является совокупностью моделей или способом отображения реальных объектов.
1.3. Классификация систем
Для выделения классов систем используются различные классификационные признаки. В таблице 1 приводятся десять таких классов.
К реальным или физическим системам относятся системы, состоящие из материальных элементов. Абстрактные системы являются продуктом мышления человека.
Естественные системы возникают без вмешательства человека, а искусственные – результат деятельности человека.
К постоянным системам обычно относятся естественные системы и те искусственные системы, которые в течение заданного времени функционирования сохраняют свои существенные свойства. С точки зрения диалектики все системы являются временными.
Статические системы – это системы с одним состоянием. В динамических системах происходит изменение состояний как непрерывно, так и в дискретные моменты времени.
Общепризнанной границы, разделяющей простые, большие и сложные системы, нет. Считается, что простые системы находятся или в исправном состоянии, или в неисправном и их можно описать известными математическими соотношениями или методами традиционных технических дисциплин. Обычно это отдельные детали, элементы электронных схем.
Сложная система состоит из большого числа элементов, ей присуща физическая неоднородность элементов, связи между элементами системы сильнее связей между элементами системы и внешней среды. Сложная система допускает разбиение на подсистемы, обладает свойством эмерджентности и осуществляет целенаправленный выбор своего поведения.
Большие системы – это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы сами являются сложными системами.
Изолированные системы ─ это системы, в которых не происходит обмена энергией и веществом с внешней средой.
Закрытые системы не обмениваются с внешней средой веществом, но обмениваются энергией.
Открытые системы обмениваются со средой и веществом и энергией.
Активные системы противостоят воздействиям внешней среды и сами могут воздействовать на внешнюю среду (в отличие от пассивных систем).
Системами без управления обычно являются естественные системы. Класс систем с управлением образуют системы, в которых реализуются процессы целеполагания и целеосуществления.
Организационные системы – это группы или коллективы людей, социальные системы, общество в целом.
Технические системы функционируют без участия человека в отличие от человеко-машинных систем, в которых роль человека определяющая.
Таблица 1 ─ Классификация систем
Имя класса признака
Имя класса
Природа элементов
Реальные или абстрактные
Происхождение
Естественные или искуственные
Длительность существования
Постоянные или временные
Изменчивость свойств
Статические или динамические
Степень сложности
Простые, большие или сложные
Отношения к среде
Закрытые или открытые
Реакция на возмущающие
воздействия
Активные или пассивные
Характер поведения
С управлением или
без управления
Степень связи с внешней средой
Открытые, изолированные, закрытые, открытые равновесные, открытые диссипативные
Степень участия в реализации управляющих воздействий людей
Технические, человеко-машинные, организационные
1.4. Системы с управлением
Система с управлением или кибернетическая система включает три подсистемы: управляющую систему (УС), объект управления (ОУ) и систему связи (СС). Управляющая система совместно с системой связи образуют систему управления (СУ). Основным элементом СУ является ЛПР (лицо, принимающее решение). Система связи имеет канал прямой связи и канал обратной связи. По каналу прямой связи передаётся входная информация, включающая командную информацию. По каналу обратной связи передаётся выходная информация о состоянии ОУ, включающая показатели качества и эффективности функционирования ОУ. Независимо от СУ на ОУ воздействует окружающая среда.
Управляющая система реализует задачи целеполагания, стабилизации и выполнения программы. Она следит за выходными характеристиками, удерживая их в требуемых пределах или изменяя их в соответствии с целями функционирования системы.
Объект управления исполняет основную функцию системы.
Система связи обеспечивает обмен информацией между УС и ОУ.
Для осуществления процесса управления необходимо выполнение следующих условий: наблюдаемость объекта управления, наличие цели, управляемость ОУ, свобода выбора управляющих воздействий, наличие ресурсов и критериев эффективности управления.
Задачами теории управления являются задачи синтеза структуры и параметров для ОУ, СС и УС с учётом ограничений по затратам различного вида (материальным, финансовым, трудовым и т.д.).
Основными группами функций СУ являются:
- функции принятия решений,
- рутинные функции обработки информации,
- функции обмена информацией.
Системы с управлением создаются для достижения конкретных целей и в зависимости от природы могут быть организационными, техническими или организационно-техническими.
Создание ИС позволяет повысить эффективность управленческой деятельности. Тенденция усложнения технико-организационной среды, необходимость в дальнейшей интеграции функций развития, маркетинга, менеджмента и контроля в деятельности предприятий требуют автоматизации и интеграции информационных систем. Объективные процессы материального производства приводят к созданию и развитию информационных систем управления следующих типов:
- автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);
- системы автоматизированного проектирования изделий (САПР);
- автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП);
- автоматизированные системы управления организацией (АСУО) и предприятием (АСУП);
- автоматизированные системы для комбинированного организационного и технологического управления (АСУ ОТ);
- автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП);
- автоматизированные системы контроля качества и испытания изделий (АСКИ).
Выбор средств интеграции АСУ организационно-экономическими и техническими объектами должен обеспечивать их функциональную, информационную, техническую, программную и организационную совместимость. Одним из направлений развития ИАСУ предусматривается переход от создания информационно-справочных и информационно-советующих систем к системам информационно-управляющего типа.
1.5. Основные определения, характеризующие функционирование и структуру систем
К основным понятиям, характеризующим структуру системы, относятся: элемент, компоненты и подсистемы, связь, цель и внешняя среда.
Под элементом обычно понимают простейшую неделимую часть системы. По своей сути, это предел членения системы с точки зрения достижения целей функционирования этой системы.
Подсистема – это часть системы, обладающая свойствами системы.
Компонентом является группа элементов, не имеющих цели и не обладающих свойством целостности.
Связь – это ограничение степени свободы элементов, т.е. совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Они могут быть односторонними, взаимосвязями или отношениями любого порядка. Связь – это то, что объединяет организацию в единое целое; управление – то, что регулирует её поведение. Связи существуют между всеми системными элементами, между системами и подсистемами и между самими подсистемами. Функционально необходимые друг другу связи называются связями первого порядка (растения и паразит). Связи второго порядка – это дополнительные связи, которые не являются функционально необходимыми. Синергетические связи – это связи второго порядка, которые обеспечивают увеличение общего эффекта до величины, большей, чем сумма эффектов этих же независимо действующих элементов. Излишние или противоречивые связи – это связи третьего порядка.
1.5.1. Классификация связей
1. Связи взаимодействия (координации). К ним относятся связи свойства, связи объектов, связи между отдельными людьми и связи между командами специалистов (кооперативные, конфликтные).
2. Связи порождения (генетические). В этих связях один объект вызывает к жизни другой (А отец В).
3. Связи преобразования. Эти связи осуществляют переход объекта из одного состояния в другое состояние.
4. Связи строения или структурные.
5. Связи функционирования. Для этих связей характерно, что объекты осуществляют совместно заданную функцию. Связи функционирования делятся на связи состояния (когда следующее по времени состояние является функцией от предыдущего) и энергетические связи, трофические и нейронные (когда объекты связаны единством реализуемой функции).
6. Связи развития – это модификация функциональных связей. Развитие – это такая смена состояний, в основе которой лежит невозможность сохранения существующих форм функционирования. Объект как бы оказывается вынужденным выйти на иной уровень функционирования, прежде недоступный и невозможный для него, и условием такого выхода является изменение организации объекта. В точках перехода от одного состояния к другому развивающийся объект выбирает из некоторого количества возможностей конкретную форму его организации.
7. Связи управления – это либо частный случай функциональных связей, либо связей развития. Особо выделяются рекурсивные и синергетические связи. При рекурсивной связи определяется причина и следствие (например, связь между затратами и результатами).
Связи характеризуются направлением (направленные и ненаправленные, прямые и обратные), силой (слабые и сильные), характером (связи подчинения, порождения, равноправия и управления). Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи ресурсов. Обратные связи предполагают преобразование компоненты, поступающей по прямой связи, и передачу результата преобразования обратно. Если результат первоначального воздействия усиливается, то связь называется положительной, если ослабляется ─ отрицательной. Положительные обратные связи выводят систему из состояния устойчивости, отрицательные ─ способствуют его сохранению.
Детерминированная (жёсткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, даёт чётко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Стохастическая связь определяет неявную зависимость между элементами системы.
Система может иметь внутренние и внешние связи. Внутренние связи противостоят возмущающим воздействиям внешней среды и являются более сильными, чем связи отдельных элементов со средой.
Принуждающие связи являются ограничениями, налагаемыми на её функционирование и развитие.
Цель – это мысленное предвосхищение результата деятельности.
Внешняя среда – всё то, что не входит в саму систему.
Структура системы ─ это совокупность элементов системы и множества связей между ними.
Понятия, характеризующие функционирование и развитие систем, ─ это состояние, поведение, ситуация, развитие, движение.
Состояние системы – совокупность состояний её элементов и связей между ними. Для реальных систем из множества состояний, для учёта ограничений на систему выделяется множество допустимых состояний. Ограничения системы складываются из целей и принуждающих связей, т. е. определяют условия функционирования системы.
Ситуация ─ это совокупность состояний системы и среды в один и тот же момент времени.
Движение системы (функционирование) – процесс последовательного изменения состояния системы.
Закон функционирования ─ это зависимость, которая описывает процесс функционирования элемента системы во времени:
y (t)= F (x, n, u, t).
Алгоритм функционирования – это метод получения выходных характеристик y (t) с учетом x (t), n (t), u (t). Для данного закона функционирования может быть множество алгоритмов.
Уравнение состояния системы:
z (t) = f (z (t), x (t), n (t), u (t), h (t), t) ,
где h (t) – внутренние параметры системы в момент времени t.
Уравнение наблюдения системы:
y (t) = g (z (t), t).
Состояние системы можно представить и как функцию переходов, т.к. в любой момент времени текущее состояние зависит от предшествующих состояний этой системы. Особое внимание при этом уделяется начальному состоянию системы.
Переходный процесс системы – это множество преобразований начального состояния и входных воздействий в выходные величины, которые изменяются с течением времени. Описывает переходный процесс переходная функция состояния, удовлетворяющая определённым требованиям. Процесс обратной связи является основой развития систем и приспособления их к меняющимся внешним и внутренним условиям, поэтому основное назначение обратной связи – изменение идущего процесса.
1.6. Методы и модели теории систем
Моделирование – процесс, включающий построение модели реальной системы, изучение свойств модели и перенос полученных сведений на реальную систему. Модель – это объект, замещающий исследуемый объект и отражающий только существенные для исследования свойства прототипа.
Основные цели моделирования:
- поиск оптимальных или близких к ним решений;
- оценка эффективности решений;
- определение свойств системы;
- установление зависимостей между характеристиками системы;
- прогнозирование.
С точки зрения системного подхода создаваемая модель является системой, как и моделируемая система. Поскольку сложные системы характеризуются структурой, поведением и выполняемыми функциями, то и модели могут быть функциональными, информационными и поведенческими (событийными).
В основе моделирования лежит теория подобия, которая позволяет классифицировать модели на полные, неполные и приближенные, в зависимости от степени полноты подобия. На рисунке 1 приведена классификация видов моделирования. В характеристики моделей систем входят: цель функционирования, сложность, целостность, неопределённость, поведенческая страта, адаптивность, организационная структура, управляемость и возможность развития модели
Адаптация – это способность изменения целей и параметров функционирования при изменении условий функционирования.
Живучесть системы – это способность изменять цели и параметры функционирования при отказе и (или) повреждении элементов системы. Вместе адаптивность и живучесть определяют гибкость системы.
Надёжность системы – это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определённого периода времени с заданными параметрами качества.
Стойкость – это свойство системы выполнять свои функции при выходе параметров внешних условий системы за определённые ограничения.
Уязвимость – это способность системы получать повреждения при воздействии внешних и (или) внутренних поражающих факторов.
Устойчивость – способность возвращаться в исходное состояние после возмущающих воздействий.
Управляемость – возможность рассматривать протекание процесса в различных условиях, имитирующих реальные условия. Управляемость позволяет проводить эксперименты, она тесно связана со степенью автоматизации моделирования.
Развитие модели предполагает расширение спектра изучаемых функций или подсистем с применением современных методов и средств.
2. Системный подход к анализу систем
2.1. Исторические аспекты системного подхода
Классические школы системного анализа связаны с именами А.А. Богданова и Ст. Л. Оптнера (теории организационной науки), Н. Винера, Ст. Бира, У. Р. Эшби (кибернетика), П. К. Анохина (теории функциональных систем), Г. К. Гуда и Р. Э. Макола (системотехника).
В «Тектологии» [8] или, как называл сам Богданов [8], «всеобщей организационной науке» на огромном фактическом материале было показано, что законы организации едины для всех объектов. Эта работа является первой системной концепцией ХХ века. В ней Богданов формулирует законы о строении и механизмах развития организационных форм универсального типа, конкретизирует принцип «целое больше суммы своих частей», предвосхищает понятия самоорганизации систем и принципа обратной связи.
Первыми, кто применил системную методологию принятия решений в области создания и реформирования организаций, были Ст. Л. Оптнер (США) и С. П. Никаноров (Россия). Книга 1965 года «Системный анализ для решения проблем бизнеса и промышленности» Ст. Л. Оптнера актуальна и в начале ХХI века. В ней системный анализ рассматривается как методология принятия решений «крупным планом». Оптнер приводит перечень рекомендаций по анализу и решению проблем и настаивает на чёткости выполнения шагов и операций, формулирует шесть критериев «адекватности решения» вместе с гипотезами, определяющими условия их применения. Именно Оптнер определил информацию как знание, полученное из анализа данных, так как, изучая данные, комбинируя их с условиями можно понять сущность явления, описать состояние неизвестного. Он же считал, что определение проблемы ─ это её формулирование в известных терминах, а «успешное формулирование проблемы может быть равносильно половине её решения».
В 30-е годы ХХ века П. К. Анохин разрабатывает теорию функциональной системы, направленную на живой человеческий организм. Он показал, что в организме кроме физических, химических и биологических процессов непрерывно осуществляются информационные процессы, с помощью которых функциональные подсистемы обмениваются сигналами и согласовывают свои реакции. К внутренней информационной среде относится нервная система, а к внешней ─ часть окружающей человека реальности. Функция информационных механизмов направлена на отбор компонент из разнообразных вариативных связей окружения и вовлечение их внутрь поведенческого акта человека, анализируя и синтезируя информацию. Продолжением работ Анохина были модели самоорганизующихся систем в многоуровневых информационных средах мозга (А. В. Напалков, Н. А. Чичварина, Н. В. Целкова).
Фундаментом для построения алгоритмов мыслительной деятельности человека и формализации правил разрешения проблем стали работы А. Н. Колмогорова по математической теории вероятностного характера среды и общей теории функций. По его мнению, в сознании человека сложно переплетены дискретные (цифровые) и непрерывные механизмы; детерминистический и вероятностный принцип действия. В его работах дано математическое обоснование информационной «ёмкости» множеств в функциональных пространствах, а вместе с В. Н. Тихомировым и И. А. Акчуриным он предложил методы количественного измерения внутренней энтропии системы, меняющейся под воздействием потоков информации извне, что привело к синергетике.
Кибернетическую теорию гомеостазиса мозга и поведения живых систем создали У. Р. Эшби и Ст. Бир. Они чётко определили сущность функциональности, считая адаптацию организма результатом построения новых функциональных отношений между компонентами системы и целостной средой организма. Бир создал модель предприятия, гибко адаптирующегося к внешней среде, по аналогии с мозгом человека. К. В. Судаков и его коллеги разработали теорию системного квантования жизнедеятельности и считают, что биомир формируется в иерархическую термодинамическую систему не только сверху, под действием космических сил, но и в результате самосборки термодинамической самоорганизации структур низшей иерархии.
Метод системной динамики создан в 1967 году Дж. Форрестером. Он предложил инженерный подход к проблемам эволюции мира. Позднее появилось много других проектов, которые создали «глобальное моделирование». В современной редакции системная динамика представляет собой тщательно разработанные методические рекомендации по анализу исследуемой проблемы, её качественному описанию в виде диаграмм, представление в виде программы на специально разработанном языке программирования DINAMO и последующее исследование модели на ЭВМ.
Термин «синергетика» ввел Хакен в 70-х годах ХХ века, чтобы подчеркнуть феномен самоорганизации в системах далёких от теплового равновесия. В своих работах по изучению лазеров он показал связь квантового и классического миров, наличие фазовых переходов и самоорганизации. В это же время И. Пригожин разработал свою теорию диссипативных структур на основе изучения физических и химических систем. Согласно этой теории, диссипативные структуры поддерживают себя и могут развиваться; кроме этого, если они получают энергию извне, то неустойчивость и спонтанность новых форм организации являются результатом флуктуаций усиленных петлями положительной обратной связи. М. Эйген выдвинул синергетическую теорию о том, что из «неживых» элементов образуются структуры, в которых проявляются функциональные свойства живого. Системные философы используют термин «синергетика» в различных контекстах, но особенности, общие для всех предложенных моделей, заключаются в том, что все системы являются открытыми и функционируют вдали от состояния равновесия и взаимосвязи компонентов системы. При этом главной задачей является объяснение методами математического формализма возможности описания сложных многокомпонентных систем на макроуровне всего несколькими параметрами.
Проблемы информатизации современного общества требуют интеграции теоретических знаний различных дисциплин на основе системного анализа и системотехники, использование методологических подходов теории функциональных систем, системной динамики и синергетики.
В таблице 2 приведены фамилии наиболее известных ученых, работавших в данной области. Таблица 2 ─ Наиболее известные учёные в «Теории систем»
Междисциплинарное направление
Наиболее известные ученые
Теория систем
Л. фон Берталанфи, Дж. ван Гиг, М. Месарович, В.Г. Афанасьев, А.И. Уёмов, Ю.А. Урманцев
Системный подход
И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин, B.C. Тюхтин, СП. Никаноров, Э. Квейд, С. Янг
Системология
И.Б. Новик, В.Т. Кулик, Б.С Флейшман
Системный анализ
С. Оптнер, Д. Клиланд, В. Кинг, Н.Н. Моисеев, Ю.И. Черняк, Е.П. Голубков, Ф.И. Перегудов, В.Н. Сагатовский, В.З. Ямпольский, В.Н. Волкова, А.А. Денисов, А.А. Емельянов
Системотехника
Г. Гуд, Р. Макол, Ф.Е. Темников, В.И. Николаев, А. Холл, Г. Честнат, В.В. Дружинин, Д.С. Конторов
Кибернетика
Н. Винер, У.Р. Эшби; А.И. Берг, Л.П. Крайзмер, Л.Т. Кузин, Л.А. Растригин, Н.Е. Кобринский, Е.З. Майминас
Исследование
операций
У. Черчмен, Р. Акофф, М. Сасиени, Т. Саати, Е.С. Вентцель
2.2. Системный подход как общеметодический принцип исследования систем управления
Системный подход основывается на принципах диалектики, таких как взаимосвязь и развитие; зависимость и независимость; качественное различие части и целого.
Системный подход ─ это конкретно-научный метод методологии, имеющий общенаучное значение. Он подразумевает исследование объекта как системы, в которой выделяются элементы, внутренние и внешние связи и цели каждого элемента с учётом подходящего предназначения объекта и общих целей функционирования и развития.
Системные задачи бывают двух типов ─ системного анализа и системного синтеза. Задачей анализа является определение свойств системы по известной структуре, а задачей синтеза – определение структуры системы по её свойствам. По мнению Н.Н. Моисеева, «системный анализ ... требует анализа сложной информации различной физической природы». Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем управления состоит в том, что, обнаружив и описав сложность, обосновать также дополнительные физически реализуемые связи, которые сделали бы сложную систему управления, управляемой в требуемых пределах. При этом следует сохранить такие области самостоятельности, которые способствуют повышению эффективности системы. Включённые новые обратные связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы управления, сохранив и укрепив её целенаправленность, но при этом ориентируя её на интересы надсистемы.
Целью анализа системы управления является:
- детальное изучение системы управления для более эффективного использования и принятия решения по её дальнейшему совершенствованию или замене;
- исследование альтернативных вариантов создаваемой системы с целью выбора наилучшего варианта.
Целью синтеза систем управления является:
- создание новой системы управления на основе новых достижений науки и техники;
- совершенствование существующей системы управления на основе выявленных недостатков, появления новых задач и требований.
2.3. Задачи анализа систем управления
К задачам анализа систем управления относятся:
-определение объекта анализа;
- структурирование системы;
- определение функциональных особенностей систем управления;
- исследование информационных характеристик систем управления;
- определение количественных и качественных показателей;
- оценивание и оценка эффективности систем управления;
- обобщение и оформление результата анализа.
При определении объекта анализа выделяется анализируемая система, производится её первичная декомпозиция на управляющую и управляемую подсистемы, определяются цели и задачи управления, основные требования к системе и общий алгоритм её функционирования.
В зависимости от задачи исследования под структурированием можно понимать различные процессы. Для производственной организации под структурой понимается устойчивое пространственно-временное распределение хозяйственных решений и ресурсов, обеспечивающих их реализацию. Структура организационной системы – это форма распределения задач и полномочий по принятию решений между лицами, составляющими эту систему. Разработка структуры АСУ предполагает определение множества узлов системы и связей между ними, распределение задач, возлагаемых на технические средства, по уровням и узлам системы и выбор комплекса технических средств, обеспечивающих их эффективное решение. Анализ структуры позволяет определить основные характеристики системы, которые разбиты на две группы. К первой группе относятся характеристики, связанные с иерархичностью: число подсистем, степень централизации и децентрализации в управлении, признаки разбиения системы на подсистемы. Ко второй – эффективность, надёжность, живучесть, быстродействие и пропускная способность и другие.
Определение функциональных особенностей системы производится с учётом структурирования и включает перечень частных задач и функции каждого элемента системы, порядок их взаимодействия, необходимые входные и выходные данные, таблицы функциональных портретов или контуры обслуживания.
Информационный аспект при выработке решения играет координирующую, объединяющую и целезадающую роль, осуществляя информационную и интеллектуальную поддержку. В процессе исследования информационных характеристик систем управления определяются: сущность и качество информации, достаточность информации, объёмы поступающей и исходящей информации, способы передачи и доставки, единичные объёмы передаваемой информации, основные направления информационных потоков, определение вариантов структурирования информации, устойчивость результатов к ошибкам в информационных условиях. Структурирование информации возможно по трём вариантам. Первый вариант предлагает за основу структурирования взять природу условий исследования систем управления, а именно, детерминированные, случайные и неопределенные данные. Второй вариант использует степень формализации данных, т.е. интуитивные, предметные и формальные данные. В третьем варианте структурирование идёт по признаку снятия неопределённости в знании об объекте. Он предполагает, что все имеющиеся знания делятся на две части ─ данные, относящиеся к проблеме и данные, не относящиеся к проблеме. В свою очередь, относящиеся к проблеме данные могут быть данными, подтверждающими то, что уже было известно раньше, или информацией. Данные, не относящиеся к проблеме, делятся на дезинформацию, шум и неуместные данные.
Процесс управления в ХХI веке приобретает всё более информационный характер. При подготовке управленческого решения применяются современные информационные технологии, основанные на интеллектуальных инструментальных средствах обработки информации, развитых математических моделях и методах. Направление развития информационных систем от автономных систем информации к управляющим информационным системам (УИС), далее к системам обеспечения принятия решения (СОПР) и стратегическим информационным системам (СИС), показывает направление трансформации первичных данных в информацию, полезную для принятия управленческих решений.
2.4. Задачи синтеза систем управления
В общем виде задача синтеза систем управления ─ определить структуру и параметры системы управления по предполагаемым значениям показателей эффективности и способам достижения целей функционирования системы. Поэтому центральным звеном является структурный синтез, который включает синтез структуры управляемой и управляющей систем, а также системы передачи и обработки информации.
Синтез предполагает последовательное решение таких задач, как:
- формирование замысла и цели создания системы управления;
- формирование вариантов новой системы;
- оценка эффективности новой системы;
- разработка требований к системе управления и их реализация.
Сформулированные задачи анализа и синтеза систем управления в конкретных условиях чаще всего характеризуются высокой неопределённостью, большой размерностью, отсутствием аналитических зависимостей, множеством критериев эффективности. Поэтому универсальной методики системного анализа не существует, но основой может служить соблюдение принципов системного анализа.
2.5. Принципы системного анализа
Общепринятых формулировок принципов системного анализа не существует, однако выделяют следующие принципы:
─ принцип конечной цели;
─ принцип измерения;
─ принцип эквифинальности;
─ принцип единства;
─ принцип связности;
─ принцип модульного построения;
─ принцип иерархии;
─ принцип функциональности;
─ принцип историчности (развития);
─ принцип децентрализации;
─ принцип моделируемости;
─ принцип неопределённости.
Принцип конечной цели (целенаправленности) утверждает абсолютный приоритет конечной (глобальной) цели.
Принцип измерения предполагает, что эффективность функционирования системы оценивается относительно целей и задач суперсистемы, включающей исследуемую систему.
Принцип эквифинальности – это определение устойчивости системы по отношению к начальным и граничным условиям её существования.
Принцип единства (целостности) предполагает рассмотрение системы как целого, то есть выделение системного свойства, факторов, которые ему способствуют или препятствуют, расчленение системы на подсистемы с сохранением системных свойств.
Принцип связности подразумевает изучение связей между элементами внутри системы и с внешней средой, при этом учитывая связи в суперсистеме и в подсистемах самой системы.
Принцип декомпозиции позволяет снижать уровень сложности системы, разбивая её на подсистемы, располагаемые по уровням.
Принцип модульного построения указывает полезность рассмотрения системы как совокупность модулей, абстрагируясь от детализации.
Принцип иерархии говорит о полезности введения иерархии и ранжирования в системе.
Принцип функциональности утверждает, что любая структура тесно связана с функцией системы и её частей, поэтому нежелательно новые функции вводить в старую структуру.
Принцип историчности ориентирует на необходимость учёта развития системы и её жизненного цикла.
Принцип моделируемости предполагает, что сложную систему можно представить множеством моделей, отражающих определённую грань её сущности. Этот принцип даёт возможность на упрощённых моделях рассматривать определённую группу свойств системы, вместо полной модели, которая является такой же сложной, как и сама система.
Поскольку в различных условиях могут проявляться различные системные свойства, в том числе альтернативные, множество моделей отличаются математическими зависимостями и физическими закономерностями. В свою очередь это требует согласования уровней, то есть выбор частных моделей на любом уровне должен определяться возможностями системы на лежащих ниже уровнях, а проверка истинности результатов на любом уровне должна учитывать модели уровней, лежащих выше.
Принцип неопределённости утверждает, что существует область неопределённости, в пределах которой структура, функционирование или внешние воздействия не полностью определены. При этом система может противостоять внешнему воздействию, а также использовать внешнюю среду или случайные события, осуществляя выбор поведения в конкретных ситуациях. Поэтому в конкретных условиях исследования систем могут использоваться не все перечисленные принципы одновременно.
3. Основы оценки сложных систем
3.1. Типы шкал измерения
Оценивание и оценка ─ это понятия для процесса и результата этого процесса. Термин «оценка» сопоставляется с понятием «истинность», а термин «оценивание» ─ с понятием «правильность». Таким образом, если процесс оценивания организован неправильно, то истинную оценку получить невозможно. В основе оценки лежит процесс сопоставления характеристик системы со значениями какой-либо шкалы. Формальное определение шкалы включает реальный объект Х, шкалу Y и гомоморфизм φ из Х на Y, т.е. шкала ─ это кортеж
< X, Y, φ >.
Измерение эмпирической системы Х с отношением Rx состоит в определении знаковой системы Y с отношением Ry (отношение Ry может быть качественным или количественным).
Самой слабой качественной шкалой является шкала наименований или классификационная. Она задаётся множеством взаимно однозначных допустимых преобразований значений шкалы, которые используются лишь как имена объектов. Примерами измерений в таких шкалах являются номера автомашин, домов, телефонов и т.п. Такие измерения служат выявлению различий между объектами или классами объектов. При этом элементы одного класса не различаются, а цифры, используемые в шкале, не являются числами и не могут быть количественной характеристикой объекта.
Шкала порядка (ранговая) это кортеж
< X, Y, Ф >,
где Ф – множество монотонно возрастающих преобразований шкалы. Такие шкалы различают объекты и могут их упорядочивать по измеряемым свойствам. Примерами шкалы порядка служат шкалы твёрдости минералов, силы землетрясения, сортности товара в торговле.
Эти шкалы используются в том случае, когда объекты следует упорядочить во времени, пространстве или по другим качествам.
Шкала интервалов ─ это шкала, для которой φ(х)=ах+в (где a> 0, в-любое). Такие преобразования являются линейными, и их основное свойство ─ неизменность отношений интервалов в эквивалентных шкалах, что способствует наибольшему применению таких шкал на практике. Примерами могут служить шкалы температур, календари. В социологических исследованиях интервальные шкалы используют для определения возраста, времени выполнения задания, стажа работы и т.д.
Шкала подобия (отношений) – это частный случай интервальной шкалы (в=0). В таких шкалах измеряются длины или массы объектов, при этом отношение расстояний между парами объектов сохраняется.
Шкала разностей – это другой частный случай шкалы интервалов
(а = 1). Их применяют для измерения прироста продукции, увеличения численности рабочих или количества техники за год.
Абсолютная шкала определяется тождественным преобразованием в отличие от степенных и логарифмических шкал.
Для получения надёжного значения показателя проводится несколько измерений и в качестве обобщённого значения берется осредненная величина. Проводится осреднение только для однородных характеристик, измеренных в одной и той же шкале.
Основные формулы осреднения показателей:
- среднее арифметическое;
- средневзвешенное арифметическое;
- среднеквадратичное;
- среднее геометрическое;
- средневзвешенное геометрическое;
- среднее гармоническое;
- средневзвешенное гармоническое.
Для величин, измеренных в номинальной шкале, осреднений не производится. Среднее арифметическое не вычисляют для шкал порядков, поэтому для этих шкал некорректны вычисления таких величин, как математическое ожидание и дисперсия. Для степенных и логарифмических шкал единственным средним является среднее геометрическое.
Для шкалы отношений допустимы все виды средних величин. Доказано, что задача линейного программирования корректна, если коэффициенты ее целевой функции и ограничений измерены в шкале отношений.
Расширение понятия шкалы связано с теорией нечётких множеств, введением нечётких и лингвистических переменных и нечётких шкал. К шкалам отношений относятся и вербально-числовые шкалы, которые применяются для измерения интенсивности критериального свойства, имеющего субъективный характер. Достаточно широкое применение имеет шкала Харрингтона (таблица 3).
Для установления относительной важности элементов иерархии и для матриц попарного сравнения используется шкала отношений, в которой указываются степени значимости действий.
Таблица 3 ─ Шкала Харрингтона
Содержательное описание градаций
Значение
Очень высокая
0,80 – 1,00
Высокая
0,64 – 0,80
Средняя
0,37 – 0,64
Низкая
0,20 - 0, 37
Очень низкая
0,0 - 0,2
3.2. Показатели и критерии качества систем
При оценке систем различают качество систем и эффективность процессов в системе. Под качеством понимают свойство или совокупность существенных свойств системы, обеспечивающих её пригодность для достижения цели.
Показатель качества ─ это вектор показателей существенных свойств системы. Он может быть частным или обобщённым. Частные показатели имеют различную физическую природу и различную размерность. Обобщённые показатели получают нормированием частных показателей.
Критерий качества – это показатель существенных свойств системы и правило оценивания. Критерии качества могут быть критериями пригодности, критериями оптимальности и критериями превосходства.
При оценивании качества системы с управлением вводятся уровни качества: устойчивость, помехоустойчивость, управляемость, способность и самоорганизация (см.рис.2). Система, обладающая качеством данного порядка, имеет свойства низших порядков качества. Наиболее сложным качеством является самоорганизация, которая обладает свойствами адаптации, обучаемости, распознавания ситуаций и свободой выбора решений.
Уровень качества исследования систем выбирают в зависимости от цели исследования, сложности изучаемой системы и наличия информации.
Рисунок 2- Шкала уровней качества систем
Поскольку существенные свойства можно разделить на общесистемные, структурные и функциональные, то показатели качества относятся к общесистемным и структурным свойствам систем.
3.3. Показатели и критерии эффективности функционирования систем
Под эффективностью понимают комплексное операционное свойство функционирования системы, определяющее приспособленность системы к достижению цели операции. Эффективность показывает степень соответствия результатов операции её цели. Показателями качества операции являются результативность, ресурсоёмкость и оперативность, которые в совокупности дают комплексное свойство эффективности процесса. Процесс выбора критерия эффективности является творческим, субъективным и самым ответственным при исследовании систем.
В зависимости от типа систем и внешних воздействий операции могут быть детерминированными, вероятностными и неопределёнными. Для оценки эффективности детерминированной операции используют критерии пригодности или оптимальности. При оценке эффективности вероятностной операции возникают трудности с определением требуемых вероятностей или законов распределения случайных величин, входящих в процесс функционирования системы. Однако наибольшие трудности возникают в условиях неопределённости.
Выбор показателей эффективности конкретной системы не формализован, но подчиняется общим требованиям: соответствие показателей цели операции; полнота показателей; измеримость; ясность физического смысла; неизбыточность; чувствительность. Ясность физического смысла показателя подразумевает измерение этого показателя количественными мерами, доступными для восприятия. Поскольку такое не всегда возможно, то вводят искусственные шкалы или показатели-заменители, косвенно характеризующие рассматриваемое свойство. С другой стороны, требование ясности физического смысла не допускает сведение частных показателей в один критерий, так как обобщённый показатель состоит из нормированных величин и физического смысла не имеет. Хотя набор показателей эффективности функционирования и может быть определён различными способами, но для каждого исследователя это не должно оказывать влияния на оптимальность решения.
3.4. Методы качественного оценивания систем
Методы оценивания систем делятся на качественные и количественные. Качественные методы используются на начальном этапе моделирования для создания концептуальной модели системы. Простейшей задачей оценивания является задача измерения. Более сложными являются задачи парного сравнения, ранжирования, классификации, численной оценки. Решение задачи оценивания экспертом называется экспертизой.
Основные методы качественного оценивания систем:
- методы типа «мозговой атаки» или «коллективной генерации идей»;
- методы сценариев;
- экспертных оценок;
- метод Дельфи;
- дерево целей;
- морфологические методы.
Рассмотрим подробнее морфологические методы, основная идея которых путём комбинирования выделенных элементов находить все мыслимые варианты решения проблем. Впервые эти методы использовал Ф. Цвикки, подразделив их на метод систематического покрытия, метод отрицания и конструирования и метод морфологического ящика (ММЯ). Наиболее широкое применение нашел ММЯ, особенно для анализа и разработки прогнозов в технике. Морфологический подход связан со структурными взаимосвязями между объектами. Он предполагает использование полной совокупности знаний об объекте, поэтому его используют при наличии малого объёма информации. Необходимым требованием является отсутствие какого-либо предварительного суждения, при этом из рассмотрения нельзя исключать объекты и процессы без предварительного анализа. В отраслях экономики морфологические методы можно использовать при исследовании новых рынков потребностей при отсутствии аналогов.
К модификациям ММЯ относятся: метод организующих понятий; метод десятичных матриц поиска; метод семикратного поиска. Комбинаторный метод также является усовершенствованием морфологического метода. Пример морфологической таблицы см. в таблице 4.
Таблица 4 ─ Морфологическая таблица мероприятий
Функция или мероприятие
Альтернатива
Реконструкция предприятий
А11- ТЭЦ -3
А12 ─ Дальдизель
А13 ─ Хлебозавод
Привлечение иностранных инвестиций
А21 – Завод по производству автомобилей
А22 – ЦБК
Развитие транспортной системы
А31 – малая авиация
А32 ─ Троллейбус
А33 – Скоростной трамвай
Развитие системы образования
А41 – ПТУ и колледжи
А42 – Новые школы
А43 –Педагогическое образование
А44 – Аттестация вузов
Анализ морфологических множеств может производиться различными методами. Методика исследования по различным сочетаниям критериев качества предполагает генерацию всех возможных вариантов систем и всех возможных парных тернарных и т.д. сочетаний критериев качества, при этом для каждой альтернативы определяется её оценка по каждому критерию. Выбор лучшего варианта осуществляется сравнением вариантов между собой или с заданным образцом. Другой подход определяет критерий комбинационной новизны, который даёт числовые характеристики новым сочетаниям функциональных подсистем.
Комбинаторно-морфологические методы в экономике эффективно применяются для решения задач функционально-стоимостного анализа и прогнозирования систем. В качестве примера продолжим рассмотрение морфологической таблицы 4. Для каждой альтернативы укажем оценку её выгод В и оценку издержек И в условных единицах (см. таблицу 5).
Таблица 5 ─ Морфологическая таблица мероприятий с указанием
выгод и издержек
Функция или мероприятие
Альтернатива
Реконструкция предприятий
А11─ ТЭЦ -3
В =100
И = 40
А12─ Дальдизель
В =50
И =60
А13 ─ Хлебозавод
В =10
И =5
Привлечение иностранных инвестиций
А21 – Завод по производству автомобилей
В= 100
И = 70
А22 – ЦБК
В = 70
И = 40
Развитие транспортной системы
А31 – малая авиация
В =100
И = 100
А32 – Троллейбус
В = 30
И = 10
А33 – Скоростной трамвай
В = 25
И = 15
Развитие системы образования
А41 – ПТУ и колледжи
В = 50
И =40
А42 – Новые школы
В = 10
И = 5
А43 –Педагогическое образование
В = 20
И = 10
А44 – Аттестация вузов
В = 15
И =5
Анализировать таблицу 5 можно по различным критериям. Например, максимальную выгоду, равную 350, даёт вариант (А11, А21, А31, А41), минимальные издержки, равные 60, имеют варианты (А13, А22, А32, А42) и (А13, А22, А32, А44). Обычно поиск рациональных вариантов ведётся по максимальному отношению выгод к издержкам, при этом могут быть наложены дополнительные ограничения. Допустимыми решениями задачи
В/ И → max
И ≤ 80;
В ≥ 300 ,
будут варианты (А11, А21, А31, А41), (А11, А22, А31, А41) и (А12, А21, А31, А41), т.к. они удовлетворяют условиям, а поскольку отношения соответственно равны 1,40; 1,45 и 1,11, то максимальное значение достигается при втором варианте.
Аналогичные задачи можно решать и в том случае, когда точные значения выгод и издержек неизвестны частично или полностью, но при этом известны их экспертные оценки. В этом случае для учёта особенностей функциональной подсистемы строится иерархия выгод (и (или) издержек).
3.5. Методы количественного оценивания систем
Задача количественного оценивания систем первоначально ставилась как задача нахождения максимальных значений параметров. Однако наличие неоднородных связей между показателями приводит к необходимости корректировки критерия превосходства, то есть требуется учет приемлемых значений всех показателей. К методам количественной оценки относятся: методы теории полезности; методы векторной оптимизации; методы ситуационного управления и инженерии знаний. При использовании данных методов к реальным системам следует помнить, что:
- не существует системы, наилучшей в не зависящем от ЛПР смысле;
- не существует системы, оптимальной для всех целей и воздействий внешней среды;
- использование методов математического программирования обычно неэффективно в задачах оценивания сложных организационных систем.
При аксиоматическом подходе к оценке систем на основе теории полезности проверяются основные аксиомы: измеримости, сравнимости, транзитивности, коммутативности и независимости. Если все пять аксиом выполняются, то, согласно теории полезности, существует однозначно определённая функция полезности. Функция полезности является универсальным и удобным средством математического выражения предпочтений ЛПР на множестве исходов операции. Поскольку точных методов определения полезности исхода операции не существует, то функцию полезности находят, используя экспертные оценки или методы аппроксимации или моделируя систему более высокого уровня иерархии, включающую систему с исследуемой операцией.
Методы векторной оптимизации используются для оценки систем в условиях определённости. Для исследуемой системы с помощью системного анализа определяют частные показатели и критерии эффективности, потом находят множество Парето и формулируют задачу многокритериальной оптимизации, заменяют векторный критерий скалярным на основе какой-либо функции свёртки и решают задачу оптимизации на множестве Парето с полученным скалярным критерием. Способ свёртки зависит от характера показателей и целей оценивания системы. Общим случаем функции свёртки (агрегирования, осреднения) является средняя степенная функция
K (a) = ,
где p – показатель, отражающий допустимую степень компенсации малых значений одних равноценных показателей большими значениями других показателей.
При р =1 эта функция совпадает с функцией аддитивной свертки,
при р → 0 она превращается в функцию мультипликативной свертки, а при р → - ∞ получается функция свертки, которая не допускает никакой компенсации и требует равномерное подтягивание всех показателей к наилучшему уровню. В критериях оценки экономических систем часто используют функцию агрегирования в виде отношения одних показателей , выражающих целевой эффект, к другим, связанным с затратами на достижение цели. К методам решения задач многокритериальной оптимизации относятся: метод выделения главного критерия, метод лексикографической оптимизации, метод последовательных уступок, человеко-машинные процедуры векторной оптимизации. Главным недостатком этих методов является неопределенность условий их применимости, что вызвано эвристическим характером самих методов.
В условиях риска однозначность соответствия между системами и исходами операции нарушается, поэтому эффективность систем в вероятностных операциях находится через математическое ожидание функции полезности на множестве исходов. Кроме оптимизации «в среднем» используются критерии: максимум вероятности случайного события, минимум дисперсии результата, минимум среднего риска и т.д.
В условиях неопределённости для большого класса задач управления организационно- техническими системами часто отсутствуют объективные критерии оценивания, а несводимость операций, проводимых такими системами, к детерминированным или вероятностным не позволяет использовать для их оценки детерминированные и вероятностные критерии. В зависимости от характера неопределённости операции могут быть игровые и статистически неопределённые. В игровых операциях неопределённость вызывается действиями противника, а в статистически неопределённых противником является природа. Для исследования первых используется теория игр, а для вторых – теория статистических решений. Для оценки уникальных операций используются субъективные предпочтения ЛПР. Обычно для оценки эффективности систем в условиях неопределённости используются таблицы, в которых указаны векторы управляемых параметров, определяющие свойства системы, векторы неуправляемых параметров, определяющие состояние обстановки, значения эффективности системы для всех состояний обстановки и значения эффективности всех систем при одном и том же состоянии обстановки. Поскольку единого критерия оценки эффективности не существует, то используются основные требования к процедурам оценки:
- оптимальное решение не зависит от перестановки строк и столбцов матрицы эффективности;
- оптимальное решение не меняется при добавлении тождественной строки (столбца) к матрице;
- оптимальное решение не меняется от увеличения каждого элемента матрицы на постоянное число;
- оптимальное решение не меняется при добавлении новых систем, если среди них нет более эффективных;
- если две системы являются оптимальными, то их вероятностная смесь также оптимальна.
В зависимости от предпочтений ЛПР в неопределённых операциях используются критерии среднего выигрыша, Лапласа, осторожного наблюдателя (Вальда), максимакса, пессимизма- оптимизма (Гурвица), минимального риска (Сэвиджа).
3.6. Метод анализа иерархий
Метод анализа иерархий используется для оценки последствий принимаемых решений в иерархических системах планирования. Сами системы состоят из специфических элементов: фокус иерархии, акторы, цели, политики, исходы и общий исход. В фокусе иерархии отражается общая цель; акторы – это действующие силы, влияющие на исходы; цели – желаемые пределы или величины в планируемом решении; политики – разрешённые средства достижения целей; исходы – потенциальные состояния системы (после применения политик). Обобщённый исход интегрирует значения отдельных исходов и определяет оценки.
Общая структура метода анализа иерархий может включать несколько иерархических уровней, для каждого из которых определены свои критерии. Сложность метода заключается в определении весовых коэффициентов для оценки альтернатив. Если на данном уровне иерархии имеется к критериев, то требуется матрица парных сравнений к-ого порядка. В ней отражаются суждения ЛПР относительно важности каждого из этих критериев. Для сравнения используются числа от 1 до 9. Если критерии одинаково важны, то соответствующий элемент матрицы равен 1 (т.е. все диагональные элементы в матрице равны 1). Оценка 5 ставится, если критерий значительно важнее другого критерия, а оценка 9 – для чрезвычайно важного по сравнению с другим. Остальные числа используются как промежуточные оценки важности. Согласованность этих оценок обеспечивается требованием, чтобы симметричный элемент матрицы равнялся обратному числу, т.е. если
А мк = 3, то А км = .
Для того чтобы полученную матрицу можно было использовать в методе, её следует нормализовать и проверить на согласованность. Если в нормализованной матрице получились одинаковые столбцы, то результирующие относительные веса не зависят от того, как выполнялось сравнение (матрицы 2х2 всегда согласованы).
Поскольку матрицы получаются на основе человеческих суждений, то столбцы в них обычно различные и требуется проверка на допустимый уровень рассогласованности. Условие согласованности матрицы
Ах = nх,
где х – собственный вектор матрицы А,
n – собственное число матрицы А.
В методе анализа иерархий значения х и n находят приближённо, поэтому используется коэффициент согласованности
СR = CI /(RI) , CI = (n max – n)/ (n-1) , RI = 1,98 (n-2)/n.
Если CR≤ 0,1 , то уровень согласованности приемлемый и матрицу можно использовать для дальнейших расчётов; если CR> 0,1, то матрицу рекомендуется пересмотреть.
Пример метода анализа иерархий. Отделу кадров требуется выбрать сотрудника из трёх кандидатур К, Л, М, используя три критерия: собеседование С, опыт работы О и рекомендации Р. Известны матрицы парных сравнений. В матрице А сравниваются критерии С, О и Р. В матрице Ас сравниваются кандидатуры К, Л, М по критерию собеседования С, в матрице Ао сравниваются кандидатуры по критерию опыта работы О и в матрице Ар сравниваются кандидатуры по критерию рекомендации P.
, Ас = , и .
Требуется выполнить выбор кандидатуры, используя метод анализа иерархий. Структура задачи изображена на рисунке 3.
Для определения весовых коэффициентов, указанных на этом рисунке, требуется нормализовать данные матрицы , , , и проверить их на согласованность. Рассмотрим подробно нормализацию и проверку на согласованность матрицы . Для каждого столбца матрицы посчитаем сумму его элементов и в нормализованной матрице в качестве элементов запишем отношение каждого элемента к сумме элементов столбца, в котором он находится. Для первого столбца сумма равна 5,5 (1+ ½ +4) и,
переходя к десятичным дробям, получаем элементы первого столбца: 0,181; 0,09; 0,729.
Аналогично находятся остальные столбцы матрицы. Поскольку полученные столбцы матрицы существенно отличаются друг от друга, то требуется проверка матрицы на согласованность. Для этого вычисляем w (среднее значение в строчке).
wс = (0,181 + 0,25 +0,17)/3 = 0,2; wо = 0,12 и wр = 0,68.
Далее находим произведение матрицы и вектора w. Координаты полученного вектора (0,58; 0,35; 2,08) определяют
n max = 3,01 (0,58 + 0,35 + 2,08), CI = (3,01 – 3)/2 = 0,005, RI = 1,98/3 = 0,66 и CR = 0,005/ 0,66 = 0,0076.
Аналогично находятся остальные столбцы матрицы. Поскольку полученные столбцы матрицы существенно отличаются друг от друга, то требуется проверка матрицы на согласованность. Для этого вычисляем w (среднее значение в строчке).
wс = (0,181 + 0,25 +0,17)/3 = 0,2; wо = 0,12 и wр = 0,68.
Далее находим произведение матрицы и вектора w. Координаты полученного вектора (0,58; 0,35; 2,08) определяют
n max = 3,01 (0,58 + 0,35 + 2,08), CI = (3,01 – 3)/2 = 0,005, RI = 1,98/3 = 0,66 и CR = 0,005/ 0,66 = 0,0076.
Полученное значение 0,0076 меньше 0,1, значит, матрица согласованная. Для матриц Ас, Ао и Ар необходима аналогичная проверка, поскольку их нормализованные матрицы имеют разные столбцы.
,,
Для матрицы Ас имеем n max = 3,13 и вектор (0,66; 0,08; 0,26); для матрицы Ао имеем n max =3,15 и вектор (0,16; 0,53; 0,31); для матрицы Ар имеем n max = 3,12 и вектор (0,2; 0,33; 0,47). На основании этих значений матрица Ао имеет CR = 0,113 и, так как CR больше 0,1, то матрицу Ао требуется откорректировать. В данном примере вычисления продолжаются с исходной матрицей. Чтобы определить лучшую по данным критериям кандидатуру следует выбрать кандидата, набравшего максимальную оценку, зависящую от рассчитанных весовых коэффициентов.
К: 0,2*0,66+0,68*0,2+0,12*0,16 = 0,27
Л: 0,2* 0,08+ 0,68*0.33+0,12*0,53 = 0,29
М: 0,2* 0,26+ 0,68*0,47+ 0,12*0,31 = 0,43.
В данной задаче максимальное значение 0,43 и лучшей кандидатурой является М, но этот вывод может измениться, если согласовать оценки парных сравнений в матрице Ао .
3.7. Имитационное моделирование
Имитационное моделирование – это вид интеллектуальной деятельности, направленной на решение производственных проблем, а имитационная модель – это специальный программный комплекс, который позволяет имитировать деятельность сложного объекта. Имитационные модели можно разделить на модели для исследования, которые обычно используют на этапе проектирования системы управления, и модели для управления, которые применяют в процессе функционирования системы. Эти модели рассчитаны на машинную обработку, и с позиции использования компьютерных технологий они могут быть алгоритмом поиска решения, выраженным обычными итерационными вычислениями или разновидностью аналоговой модели, которая, используя процессы - аналоги имитирует структуру и функционирование сложной системы в памяти компьютера и может выполнять оптимизацию некоторых параметров. Второй способ модельного эксперимента называют также эволюционно-симулятивным моделированием. Методы имитации явлений, будучи в основном интуитивными, используют кибернетические модели, методы когнитивных карт, нечёткой логики и каузальной алгебры.
В имитационных моделях не обязательна запись модели в виде математических зависимостей, но в них должны отражаться логика и закономерности поведения моделируемого объекта во времени и пространстве, а для экономических систем ещё и финансовая динамика. При создании имитационных моделей используется специальное программное обеспечение с определённой технологией работы, набором языковых средств, сервисными программами и приёмами моделирования. Моделирующая система позволяет передавать результаты моделирования, используемые для принятия управленческих решений, из модели в базы данных информационной системы. Например, диалоговая компьютерная система «Таня» (В. Е. Лихтенштейн и В. И. Павлов) допускает информационный обмен с базами данных, текстовыми и графическими редакторами, что позволяет переходить к оптимизационным расчётам или применять разнообразные итерационные диалоговые процедуры для анализа многовариантных сценариев и решения комплексных задач. Система Pilgrim внедряет для этого в модель интерфейсы ODBC ─ Open Data Base Connectivity. Поэтому имитационную модель можно рассматривать как высокоуровневую информационную технологию для создания и модификаций модели и для эксплуатации созданной модели.
Технологический процесс создания имитационной модели разбивается на пять этапов:
- структурный анализ объекта или процесса;
- формализованное описание модели;
- построение модели;
- верификация параметров модели;
- проведение экстремального эксперимента.
Результатом структурного анализа является формализованное изображение имитационной модели в виде графа, имеющего многослойную иерархическую структуру. На втором этапе полученный граф описывается на специальном языке для последующей трансляции (например, GPSS, Pilgrim или ReThink). В двух последних системах возможно автоматизированное описание. Этап построения модели подразумевает трансляцию и редактирование связей, причём трансляция идёт либо в режиме интерпретации, либо в режиме компиляции. Верификация происходит на специально подобранных тестовых примерах. Анализ результатов имитации основан на использовании методов математической статистики. Для получения статистической достоверности результатов необходимо многократное повторение имитационных экспериментов, что требует больших временных затрат. Для имитации на компьютере случайных ситуаций используется метод Монте - Карло, базой которого является датчик случайных чисел. Реализованный на компьютере алгоритм формирования псевдослучайных чисел позволяет смоделировать любое вероятностное распределение, поэтому имитационные модели широко используются в системах массового обслуживания.
К основным объектам имитационной модели относятся: граф модели, транзакт, узел графа, событие, ресурс и пространство. Граф должен быть направленным. Транзакт – это динамическая единица любой модели,выражающая запрос на какое-либо обслуживание (требование перечислить деньги, приход покупателя в магазин, выход пассажира из автобуса, приказ руководителя). Узел графа – это центры обслуживания транзактов. Событием называется факт выхода из узла одного транзакта. Ресурсы могут иметь любую природу и характеризуются мощностью, остатком и дефицитом. Все эти объекты могут быть привязаны к точкам пространства (поверхность Земли, декартова плоскость и др.) и мигрировать в нём. Такие возможности позволяют считать имитационное моделирование универсальным методом и для управления сложным процессом и, особенно, при проведении экспериментов, изучении динамики процессов в экстренных ситуациях, связанных с рисками, натурное моделирование которых нежелательно или невозможно. К особому классу имитационных моделей относятся имитационные динамические модели, предложенные Дж. Форрестером. Они связаны с системной динамикой и используют идеи динамического программирования (язык DYNAMO).
4. Методики анализа целей и функций СУ
4.1. Классификация целей
Цель – заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека (БСЭ). С другой стороны, цель определяется как вариант удовлетворения исходной потребности. Потребность – это то, что связывает человека и всё живое с внешней средой как условие обеспечения его жизнедеятельности и существования. Наконец, цель – совокупное представление о некоторой модели будущего результата. Мечта – это цель, не обеспеченная средствами её достижения. Соотношение между целью, характером деятельности и видом результата можно проследить, если рассмотреть созерцательную деятельность (нет цели ─ нет результата), экспериментальную деятельность (есть цель, но результат не определен), исследовательскую деятельность (есть цель, но результат может быть полезным или нет) и производственную деятельность (есть цель и известен результат). Причинно - следственная связь выглядит следующим образом:
Потребность → цель → процесс → результат.
Свойства цели:
- цель находится в непосредственной зависимости от потребности и является её прямым следствием;
- выбор цели сугубо субъективен (основан на конкретном знании индивида или сообщества);
- цель конкретна;
- цель всегда несёт в себе элемент неопределённости, что приводит к рассогласованию фактически полученного результата и той модели, которая была сформулирована;
- наличие неопределённости в исходной модели делает цель средством оценки будущего результата.
К видам задания целей относятся: требуемое конечное состояние системы; требуемый порядок смены состояний (движения) системы; требуемое «направление» движения системы без фиксации конечной точки.
Для правильной формулировки целей необходимо учитывать и изучать закономерности целеобразования. Различают закономерности возникновения и формулирования целей и закономерности формирования структур целей. Первые указывают на зависимость представления о цели (или о её формулировке) от стадии познания объекта или процесса; на зависимость цели от внешних и внутренних факторов (при этом, для закрытых систем - цель внешняя, а для открытых – цели формируются внутри); на возможность сведения задачи формулирования общей цели к задаче структуризации цели или декомпозиции. Коллективно формулируемая структура помогает достичь одинакового понимания общей цели всеми исполнителями. Этапу определения целей организации предшествуют этапы определения миссии организации, системы ценностей, которых она придерживается, и стратегии её развития.
Миссия организации – это основная общая цель организации, причина её существования.
Стратегия призвана обеспечить осуществление миссии, т.е. выживание и развитие организации.
Стратегические цели используются для долговременной политики развития организации, тактические – для решения оперативных задач управления организацией.
Классификация целей, предложенная А. И. Пригожиным, включает цели-задания, цели-ориентиры и цели-системы. Другую классификацию предлагает В. Р. Веснин. Он разделяет цели на стратегические и тактические ─ по степени важности для организации; на экономические, социальные, научные и технические – по содержанию; по сфере реализации – на административные, производственные, финансовые; по направленности – на внешние и внутренние; по характеру формулировки – на качественные и количественные; по ориентированности – на промежуточные и конечные; по уровню иерархии – на общие и частные.
4.2. Структуры целей
Цели могут представляться в виде декомпозиции обобщающей цели во времени или в пространстве. К первым относятся сетевые структуры, а ко вторым – матричные или иерархические. На начальных этапах моделирования системы используется декомпозиция в пространстве (непонятную цель разбивают на более понятные см. Рисунок 4).
Рисунок 4 ─ Декомпозиция общей цели во времени и в пространстве
Древовидные иерархические структуры являются способом представления структур целей наиболее распространенным и исследованным. Для них характерно проявление закономерности целостности на каждом уровне иерархии. Совсем новой неясной проблеме соответствует иерархия, представленная на рисунке 5.
Рисунок 5 ─ Иерархия целей новой проблемы
Формирование структур целей может быть организовано сверху (декомпозиция), снизу (морфологические методы) или в сочетании тех и других (лингвистические, тезаурусные, терминальные методы). При этом цели нижележащих уровней рассматриваются как средства для достижения целей вышележащих уровней.
Процесс развёртывания обобщающей цели в иерархической структуре в принципе может быть бесконечным, но обычно ограничиваются пятью или семью уровнями. На разных уровнях может быть разный язык описания, и тогда удобнее считать их разными деревьями. Одну и ту же цель можно представить разными иерархическими структурами. На каждом уровне иерархии число ветвей, подчиняющихся одной вершин, составляет от 7 до 9. При формулировании целей и подцелей не всегда удаётся отразить в формулировке критерии их оценки, поэтому строят отдельно дерево критериев для данного дерева целей, особенно если для одной подцели существует несколько критериев.
Первой методикой системного анализа, в которой определены порядок и методы формирования и оценки структур целей, была методика ПАТТЕРН. В ней предложены критерии оценки (коэффициенты относительной важности, коэффициенты состояния разработки и сроков, коэффициенты взаимной полезности), которые до сих пор служат основой при определении системы оценок составляющих структур целей. Первыми работами, в которых предложены принципы формирования «дерева целей» и признаки структуризации, были работы Ю.И. Черняка (см. рисунки 4, 5).
А.И. Уёмовым была предложена методика, в основе которой лежит философская концепция. Эта методика, базирующаяся на двойственном определении системы, даёт возможность определять структуру системы через свойство системообразуещего отношения и, наоборот, устанавливать системообразуещее отношение по свойствам объектов, составляющих систему. В работах Б. Д. Кошарского было показано, что этим определениям соответствует два способа представления системы управления: процедурное и факторное. Его методика широко используется в различных отраслях при разработке АСУ. Методика, основанная на концепции системы, учитывающей среду и целеполагание, исходит из определения системы В. Н. Сагатовского. Основные этапы методики соответствуют уровням структуризации и иллюстрируются на рисунке 6.
Другим направлением являются методики, базирующиеся на концепции деятельности. В реальных условиях, разрабатывая методику, иногда удобно включать в неё несколько методик структуризации и применять каждую из них в более подходящий период развития системы или анализируемого вида деятельности.
При формировании цели деятельности организации не последнее место занимает система ценностей, которая может определять и стратегические и тактические предпочтения. Например, если цели связаны с долгосрочными исследованиями и разработками, то ценности могут быть теоретическими, а важными при этом категориями будут являться: истина, знание, рациональное мышление.
Рисунок 6 ─ Пример декомпозиции системы
Если организацию интересуют рост, прибыль, результаты, то ценности являются экономическими, а категориями будут являться: практичность, полезность, накопление богатства. Для политических ценностей (власть, признание) цели связаны с общим объёмом продаж или количеством рабочих. Социальные ценности – отсутствие конфликтов или хорошие человеческие отношения. Дизайн изделия подразумевает эстетические ценности, для которых используются категории художественной гармонии, состава, формы и симметрии. Моральные цели и проблемы связаны с религиозными ценностями.
К особым классам структур целей относятся многоуровневые иерархические структуры типа «страт», «слоев» и «эшелонов», предложенные М. Месаровичем. Они отличаются по принципам взаимоотношений элементов одного уровня и связям с элементами вышележащего уровня.
Стратифицированное представление подразумевает создание семейства моделей, каждая из которых на своём уровне абстрагирования (страте) описывает систему по характерным особенностям, законам и принципам. Например, для понятия «система» можно использовать страты:
- страта 6: философское или теоретико-познавательное описание замысла системы;
- страта 5: представление системы на языке выбранной научной теории;
- страта 4: проектное представление системы;
- страта 3: конструкция (конструкторская документация);
- страта 2: технология (технологическая документация);
- страта 1: материальное воплощение системы.
Для страты 6 обычно используется вербальное описание, для страты 5 ─ научно-исследовательские модели выбранной теории, страты 4 и 3 подразумевают математические расчёты и схемы, страты 2 и 1 используют инструкции, положения, нормативную техническую документацию.
Использование структур типа «слоёв» связано с процессами принятия решения. Именно в этих процессах для уменьшения неопределённости ситуации выделяют уровни сложности («слои»), что позволяет создать семейство последовательно решаемых проблем. При этом решение, которое принимается на к-м слое, снижает неопределенность для (к-1) –го слоя в рамках решения всей проблемы.
Многоэшелонной иерархическая система будет, если она состоит из относительно независимых взаимодействующих между собой подсистем, причём некоторые подсистемы (или все) имеют право принятия решений, хотя находятся в подчинении у других. Уровень в такой системе называется эшелоном. Свобода действий в принятии решений в подсистемах повышает эффективность функционирования всей системы. С другой стороны, эта свобода позволяет иметь подсистемам разные цели (поэтому они не только многоэшелонные, но и многоцелевые), что приводит к конфликтам или коалиционным действиям между ними. Примером подобной структуры могут быть принятые в государстве территориально-отраслевая и республиканская системы управления. Тогда на высшем уровне находятся общегосударственные органы управления, на среднем уровне – отраслевые и республиканские, а на нижнем уровне ─ предприятия и организации, которые имеют двойное подчинение (отрасли и республике).
4.3. Автоматизация целевых программ
Построить сразу хорошую структуру целей и функций обычно не удаётся. Это процесс итеративный. Для сокращения времени построения структуры используется автоматизация. Одним из современных методов является нейросемантический метод автоматизированного проектирования целевых программ. Под целевой программой подразумевается любая совокупность мероприятий по достижению стратегических долгосрочных целей. В основе метода лежит сочетание семантического моделирования и нейросетевых технологий, что позволяет проводить статический и динамический анализ для решения трудноформализуемых задач. В результате работы нейросети начальная субъективная структура целевой программы объектизируется и оптимизируется (самоорганизуется). Это даёт возможность прогнозировать ход реализации целевой программы, вносить коррективы и достигать целей в кратчайшие сроки и эффективными методами. Нейросетевые технологии используются в двух направлениях:
- прогнозирование (использует динамику изменения внешней среды или модификации элементов системы);
- оптимизация структуры исследования самоорганизации сети.
Другим направлением является использование интерактивной графики в сочетании с новыми информационными технологиями (Г. А. Ваганян). Оно подразумевает активное использование диалоговых графических имитационных моделей, которые на принципах симметрии и инвариантности способствуют выработке единого, междисциплинарного языка управления. Это позволяет синтезировать средства из различных научных дисциплин для изучения процессов, происходящих в природе и обществе.
В работах Н. И. Ильина раскрывается опыт и основные методологические подходы при создании информационных ресурсов в органах государственной власти. Освещены новые направления организации работ по созданию информационно-аналитических систем, систем обработки данных и методы анализа проблем в ситуационных центрах. Он разделяет современные инструментально-моделирующие средства на такие, как:
- оперативный анализ;
- интеллектуальный анализ;
- моделирование;
- системы поддержки принятия решений (СППР).
Концептуальная структура системы поддержки принятия решения
(СППР) выглядит так:
Цели→ Методы → Средства → Состояние проблемы →
→ Информационная инфраструктура.
При этом цели включают:
- инициализацию и использование потенциальных возможностей человека для активного управления, целеполагания и разработки сценариев;
- использование современных достижений искусственного интеллекта;
- придание юридической силы принятым решениям с помощью компьютерных технологий;
- постоянное повышение эффективности работы системы управления по критерию стоимости принятия решения.
Методы предполагают привлечение опыта специалистов естественных наук, воспитание стиля руководства, технические достижения безопасности информации и разработку методик оценки затрат на создание и развитие информационных систем с учётом бизнес-эффекта.
К средствам относятся системы оперативной обработки для анализа данных – OLAP, мультимедиа, метод «звезды» для организации многофакторных баз данных, электронная подпись, электронный документооборот.
Состояние проблемы характеризуется внедрением информационных технологий и стандартов Internet (Java и Web-технологий, методов нейронных сетей, нечётких множеств), новой парадигмой сетевых вычислений на базе Java-технологии, созданием intra-сетей с абсолютной защитой.
При создании и функционировании ситуационных центров используются расчётно-аналитические модели, текстологические и образно-когнитивные модели, метод анализа иерархий и управление совокупностью рисков.
Одновременный процесс формирования системы целей и системы критериев, которые оценивают степень достижения целей, способствует более точному определению целей. При этом для каждого критерия вводится специально разработанная шкала, которая соответствует системе ценностей ЛПР и имеет вербально-числовой характер. Особую роль при определении как целей, так и задач и заданий по реализации поставленных целей играет ресурсное обеспечение, понимаемое в обобщённом смысле.
4.4. Дерево целей. Дерево решений
Деревом в теории графов называется связный ориентированный граф, не содержащий петель. Дерево целей – это дерево, в котором вершины являются подцелями, а ребра выражают отношения между вершинами. Если вершины ранжированы, то есть известны количественные оценки их важности, то такие деревья целей широко используются для определения приоритетов. При декомпозиции цели на подцели формами гармонизации целей по вертикали и горизонтали выступают их согласование или приоритет целей высшего уровня над целями низшего уровня.
Пусть цель некоторой организации состоит в том, чтобы достичь определённого результата при минимальном расходе ресурсов. Примером декомпозиции этой цели может быть выделение подцелей, связанных с функциональными подразделениями этой организации, а именно:
- достичь результата при минимальных трудовых затратах;
- достичь результата, используя минимум затрат на исследовательско-измерительный комплекс с заданными техническими характеристиками;
- достичь результата, приобретая всё необходимое оборудование и осуществляя его монтаж по минимальным ценам.
Формализация целей имеет место при формировании критерия оценки эффективности системы. Построение дерева целей требует решения многих прогнозных задач, таких как:
- прогноз развития объекта в целом;
- формулировка сценария достижения прогнозируемой цели;
- формулировка уровня цели;
- формулировка критерия и весов, ранжированных вершин.
Для сложной системы в силу её многогранности обычно вместе с деревом целей разрабатывается дерево критериев, которые включают в себя в качестве компонентов параметры эффективности.
Метод «дерево целей» в конкретных приложениях может быть преобразован в методы «дерева целей и функций», «дерево проблем», «дерево решений» или «прогнозный граф». Метод «дерево решений» используют, когда нужно принять несколько решений в условиях неопределённости, причём каждое решение зависит от исхода предыдущего или исходов испытаний. Дерево отображает структуру проблемы. Располагают их слева направо. Ветви обозначают возможные альтернативные решения или возможные исходы, возникающие в результате этих решений. На рисунке 7 пунктирными линиями соединяются квадраты возможных решений, а сплошными линиями – кружки возможных исходов. ЛПР не влияют на появление исходов, поэтому вычисляют вероятность их появления. Когда все решения и их исходы указаны на дереве, просчитывается каждый из вариантов и проставляется его денежный доход.
Рассмотрим пример. Компания решает вопрос о производстве нового товара. Первоначальное решение, которое следует принять компании, проводить ли исследование рынка. Компания рассматривает результаты продаж товара на рынке как успешные, средние и отрицательные, а спрос на товар как высокий, средний и низкий. Исходя из результатов исследования рынка, компания оценивает вероятности спроса на товар как 0,4; 0,5 и 0,1. Кроме того, компании известны условные вероятности продаж товара на рынке в зависимости от уровня спроса на товар (см. таблицу 6)
Таблица 6 ─ Вероятности продаж товара на рынке в зависимости от уровня спроса
Вероятность спроса
на рынке
Условная вероятность продаж на рынке
-
-
успешная
средняя
отрицательная
Высокая
0,4
0,8
0,15
0,05
Средняя
0,5
0,3
0,6
0,1
Низкая
0,1
0,05
0,3
0,65
Известно также, что на проведение исследования рынка компания должна потратить 30 тысяч рублей. Затраты на производство товара составят 300 тысяч рублей. Прибыль компании при успешных продажах ─ 350 тысяч рублей, при средних ─ 310 тысяч рублей и при отрицательных ─ 200 тысяч рублей. Задача состоит в принятии обоснованной стратегии выхода (или невыхода) на рынок с новым товаром.
Для решения данной задачи строится дерево решений, которое отражает графически развитие ситуации во времени. Далее производится расчёт характеристик, которые указываются на дереве (см. рисунок 7).
0,8*0,4 + 0,3*0,5 + 0,05*0,1 = 0,475
0,15*0,4 + 0,6*0,5 + 0,3*0,1 = 0,390
0,05*0,4 + 0,1*0,5 + 0,65*0,1 = 0,135
0,475*350 + 0,39*310 + 0,135* 200 – 300 = 14,15
0,8*350 + 0,15*310 + 0,05*200 -300 = 36,5
0,3*350 + 0,6*310 + 0,1*200 - 300 = 11
0,05*350 + 0,3*310 + 0,65*200 - 300 = - 59,5
0,4*36,5 +0,5*11 – 0,1*59,5 - 30 = - 15,85.
Процедура принятия оптимального решения производится методом обратного хода. Для каждой вероятностной вершины на дереве указывается среднеожидаемое значение выигрыша, а для каждой вершины, в которой принимается решение, делается пометка «истина», если решение приводит к максимальному значению выигрыша, или «ложь» в противном случае. Оптимальная стратегия определяется путем следования слева направо по вершинам, помеченным как «истина». Для рассмотренного примера оптимальная стратегия компании ─ организовать производство и продажу нового товара, не проводя предварительного исследования рынка.
5. Системы организационного управления .
5.1. Развитие систем организационного управления
Социальная система – это упорядоченная в определённом отношении система взаимодействующих индивидов, вещей, процессов, образующая интегративные качества, несвойственные составляющим её компонентам. К основным компонентам социальных систем относятся: человек, социальные группы, слои общества; орудия и средства труда; экономические и социальные процессы; духовные и нравственные ценности. Уровни социальных систем – это сообщество людей , организация или первичные коллективы людей. Общество – это открытая неравновесная структура.
В переводе с латинского «organize» – сообщаю, устраиваю.
Организация – это разновидность объединения людей, совместно реализующих некоторую общую цель, на основе определённых принципов и правил. Но, будучи первичной ячейкой социума и самостоятельной подсистемой общества организация предъявляет обществу определённые требования, которые вызываются её специфическими потребностями, интересами, ценностями и предлагаемыми обществу продуктами её деятельности или услугами.
Все организации построены на основе иерархического принципа, и их существенной чертой является горизонтальное разделение труда.
Исходя из сущности системного подхода для классификации организаций выделяют критерий, который подразделяет организации на формальные и неформальные по принципу их построения и функционирования (см. рисунок 8). Формальные организации имеют узаконенную систему норм, правил, принципов деятельности, стандартов поведения членов организации. Их главный признак – заданность, запрограммированность и определённость организационных норм и действий.
Неформальные организации – это система непредписанных социальных ролей, которые возникают спонтанно.
Рисунок 8 ─ Типы организаций
На стыке этих форм организаций находятся поведенческая и органическая модели и модель «организационной туманности».
Поведенческая модель представляет собой одновременное функционирование двух систем ─ технической системы, производящей продукцию и услуги, и социальной системы, которая приводит в действие техническую систему.
Органическая модель – это организация, в которой инициативные сотрудники, обладающие компетентностью и оригинальностью мышления, составляют основу этой модели.
Модель «организационной туманности» ─ модель самоконструирования. Она характеризуется непостоянством, разногласиями, неортодоксальностью и изобретательностью. Часто такая модель является хаотичной.
Другим критерием классификации организаций является принадлежность к основным структурным элементам. По этому критерию организации делятся на государственные и организации гражданского общества. К государственным относятся законодательные, исполнительные и судебные. К гражданским ─ коммерческие и некоммерческие. В свою очередь коммерческие подразделяются по характеру деятельности, принадлежности капитала, характеру собственности, правовому положению, масштабам и сфере деятельности этих организаций.
К некоммерческим организациям относятся:
- потребительские кооперативы;
- общественные организации;
- религиозные организации;
- благотворительные и иные фонды;
- автономные некоммерческие партнёрства;
- товарищества собственников жилья;
- коллегии адвокатов;
- объединения юридических лиц.
Успех функционирования и развития организации как целостной системы обеспечивает комплексное применение принципов системного анализа. Одним из первых разработал систему общих принципов организации Анри Файоль, который предложил в своей работе «Общее и промышленное управление» четырнадцать принципов. Обычно выделяют три группы ─ структурные принципы (разделение труда, единство цели и руководства, соотношение централизации и децентрализации, власть и ответственность), принципы процесса (справедливость, дисциплина, вознаграждение персонала, корпоративный дух, единство команд, подчинение главному интересу) и принципы конечного результата (порядок, стабильность, инициатива). К числу общих принципов относятся также принцип обратной связи, принцип развития и принцип соревновательности и конкуренции. Частные принципы можно разделить на принципы:
- применяемые в различных подсистемах общества (экономической, политической, семейно-бытовой и др.);
- применяемые в процессе различных видов организационной деятельности (государственной службы, управления персоналом, планирования служебно-профессионального продвижения);
- управления фирмой, корпорацией.
Кроме общих и частных принципов существуют ситуационные принципы, которые обусловлены специфическим видом деятельности или складывающейся ситуацией.
Системный анализ организации как открытой целостной системы предполагает анализ внутренней и внешней среды. Основными переменными внутренней среды являются цели, структура, задачи, технология и люди. Структура организации в значительной мере обусловлена объёмом управления и предполагает специализированное разделение труда, как по горизонтали, так и по вертикали.
Задача – это предписанная работа, которая должна быть выполнена заранее установленным способом в определённые сроки.
Технология – это средство преобразования сырья в определённые продукты и услуги.
Люди – это и руководители, и рядовые исполнители. Они отличаются друг от друга не только способностями и потребностями, но и ожиданиями, восприятиями, точками зрения (подходами) и ценностями.
Все внутренние переменные организации находятся в тесной взаимосвязи между собой.
Для облегчения анализа многообразного внешнего окружения организации в нём выделяют факторы прямого воздействия и факторы косвенного воздействия. К факторам внешней среды прямого воздействия относятся: поставщики ресурсов (капитала, сырья, трудовых ресурсов, информации); потребители; конкуренты; законы; государственные органы.
К факторам косвенного воздействия относятся состояние экономики, социокультурные факторы, политические факторы, научно-технический прогресс, международные события. Уровень воздействия внешних факторов в каждой организации и в каждой подсистеме одной и той же организации различен . Факторы внешней среды взаимосвязаны и взаимодействуют как между собой, так и с факторами внутренней среды организации.
5.2. Структуры и уровни организации
В начале ХХ века немецкий социолог Макс Вебер сформулировал основные представления об организации, которую назвал бюрократической. Он считал, что такая организационная форма универсальна и способствует повышению эффективности и промышленных предприятий, и правительственных учреждений, и профессиональных объединений. По Веберу, основными чертами «идеальной» бюрократической организации являются:
- разделение труда на основе функциональной специализации;
- чёткая иерархия власти;
- система правил, определяющих права и обязанности каждого члена организации;
- система процедур, определяющих порядок действия во всех возможных ситуациях;
- игнорирование личных качеств во взаимоотношениях между сотрудниками организации;
- отбор и выдвижение работников на основе их квалификации.
В таких организациях можно свести к минимуму влияние отдельной личности, поведение которой отличается непредсказуемостью и эмоциональностью, не всегда разумно и может препятствовать эффективной деятельности организации.
Разновидностью рациональной бюрократии является линейно-функциональная организация управления, в основе которой шахтный принцип построения и специализации управленческого процесса по функциональным подсистемам. Для каждой из них формируется иерархия служб (шахта), которая пронизывает всю организацию сверху донизу.
Базовыми видами организационных структур считаются: функциональная, дивизиональная, линейная, линейно-штабная, проектная (программно-целевая) и матричная. Классическими структурами считаются линейная структура и функциональная структура (см. рисунки 9 и 10).
Рисунок 9 ─ Линейная структура
Рисунок 10 ─ Функциональная структура
Сочетание линейной и функциональной структур дает линейно-штабную структуру (см. рисунок 11).
Рисунок 11 ─ Линейно- штабная структура
Создание дивизиональных структур связано с ростом организаций и происходит в виде продуктовых, региональных или ориентированных на пользователя структур.
Проектные структуры – это временные структуры, создаваемые для решения конкретной задачи. К разновидностям проектной структуры относятся бригадная и венчурная (инновационная) структуры. Их развитием являются матричные структуры, представленные на рисунке 12.
Дальнейшим этапом модернизации организационных структур являются структуры партисипативного управления, в которых работникам предоставляются права самостоятельного принятия решений, контроля за качеством, формирования рабочих групп и т.д. Примером таких организаций могут быть эдхократические организации. Они возникают в наиболее динамично развивающихся отраслях, ориентированы на нестандартные и сложные работы. В них придаётся большая важность компетенции и знаниям, а не позиции в иерархии.
Основные тенденции эволюции организационных структур включают децентрализацию и реструктуризацию, диверсификацию операций и ориентацию на рыночные условия, расширение благотворительной, гуманитарной деятельности организации. Для моделей управления в таблице 7 кратко сформулированы направления изменений.
Таблица 7 ─ Направления организационных изменений
Объект изменения
Современная модель
Будущая модель
Организация
Иерархия
Сеть
Структура
Самодостаточность
Взаимозависимость
Ожидания работающих
Удовлетворение насущных нужд
Качественный рост персонала
Руководство
Автократия
Целевая ориентация
Рабочая сила
Однородная
Принадлежность к разным культурам
Работа
Индивидуальная
Групповая
Рынки
Внутренние
Глобальные
Выгоды
Стоимость
Время
Ориентация
Прибыль
Потребители
Ресурсы
Капитал
Информация
Управление
Совет директоров
Разные комбинации органов
Качество
Достижение заданного
Бескомпромиссное достижении
возможного
Системный подход к изучению организации предполагает рассмотрение её как целостного интегрального образования, состоящего из различных подсистем – экономической, технико-производственной, социальной и управляющей. Ведущей является социальная подсистема, представляющая собой совокупность индивидов, малых и больших групп, профессиональных, статусных, национальных слоёв, неформальных сообществ, объединенных социальными отношениями и специфическими интересами, а также ценности, мотивы и ожидания. Основным фактором социальной жизни является человек, обладающий рядом социальных качеств: принадлежностью к определённой группе, социальным статусом, выполняемыми социальными ролями, интересами и ценностями, системами законов, совокупностью знаний, уровнем культуры и профессиональной подготовкой. Структурными элементами социальной подсистемы являются интгруппы, которые индивид определяет как «мои» и расценивает членов группы как «мы», и аутгруппы, которые – «не мы» или «другие». В малых группах индивиды имеют личностные контакты каждый с каждым, а в больших группах такого постоянного личного общения нет. Социальный статус характеризует место индивида в данной организации и может быть предписанным или приобретённым, естественным или профессионально-должностным. Человек, имеющий определённый статус, играет соответствующую роль в организации. В свою очередь, предписания, ожидания и другие ролевые требования связаны с интересами, мотивами и ценностями. Изменение места, занимаемого в организации индивидом или группой, называется социальной мобильностью, которая может быть вертикальной или горизонтальной. Социальные перемещения между слоями и группами имеют существенные социальные последствия для организации также как деятельность профсоюзов и другие воздействия внешних и внутренних социальных факторов.
5.3. Проектирование организационных структур
Проектирование организации можно рассматривать как поиск наиболее эффективного сочетания организационных переменных. (Дж. Гелбрейт). Разработка современной организационной системы связано с решением теоретических и практических вопросов организационного, технического и экономического характера. Методологические принципы создания таких систем сформулированы В. М. Глушковым и включают принципы новых задач, комплексного подхода, непрерывного развития системы, первого руководителя, автоматизации документооборота и единой информационной базы, модульности и типизации, согласованности пропускных способностей отдельных частей системы.
Проектирование может иметь разные целевые установки:
- создание новой системы;
- частичное усовершенствование существующей системы;
- радикальное преобразование существующей системы.
Системный подход к проектированию предполагает учёт внешних и внутренних факторов окружения организации в их динамическом развитии и изменении. Факторы внешней среды, оказывающие влияние на организацию, разделяют на четыре группы. Эти группы соответствуют состоянию неопределённости (от низкого уровня до высокого).
Накопленный опыт создания и модернизации организационной системы предлагает выделять следующие задачи:
- определение этапности разработки;
- формализация и стандартизация работ;
- координация работы всех организаций, участвующих в разработке;
- сотрудничество с заказчиком на всех этапах разработки;
- обучение новым методам управления;
- обеспечение всех разработчиков необходимой информацией.
Начальным этапом создания организационной системы управления является её изучение и анализ функционирования. На этом этапе проводится всестороннее обследование системы, её моделирование и выясняется взаимодействие системы с внешней средой. Следующая стадия, включает разработку технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) и называется предпроектной. Стадия разработки проектов подразумевает разработку технического и рабочего проектов. Последняя стадия включает монтажные работы, опытную эксплуатацию и приемосдаточные испытания системы.
ТЭО подтверждает экономическую целесообразность и производственную необходимость создания организационной системы и состоит из следующих разделов: исходные положения; обоснование цели; обоснование комплексов задач и технических средств; перечень организационно-технических мероприятий; выводы и предложения.
Техническое задание составляется на основании ТЭО и предопределяет идеологию будущей системы. В состав разделов ТЗ входят: основание для разработки; общие положения; основные требования; материалы, используемые для разработки; стадии разработки и внедрения; организация работ и исполнители; расчёт экономической эффективности. В ТЗ уточняются состав и структура разрабатываемой системы, приводится перечень всех документов, на основании которых она разрабатывается, перечень участвующих организаций, результаты расчёта затрат на разработку и сроков окупаемости.
На этапе разработки технического проекта необходимо провести подготовку информационного и технического обеспечения, обучение персонала и другие организационные мероприятия. Для решения задач по информационному обеспечению заказчик создаёт или приводит в порядок классификаторы готовых изделий, деталей, установленного оборудования, персонала, нормативов затрат труда и времени по рабочим операциям, поставщиков и потребителей, структурных подразделений и др.
В техническом проекте приводятся постановки и решения задач с указанием целевых функций и ограничений; процедур подготовки исходной информации и получения результатов; внешних и внутренних информационных связей; применяемых пакетов прикладных программ; описание организации информационной базы; систем классификации и кодирования.
Рабочий проект содержит всю техническую документацию, необходимую для отладки системы в целом и ввода её в эксплуатацию; программную документацию; технологические и должностные инструкции. На этом этапе особенно возрастает значение согласования и координации деятельности всех участников разработки. В то же время специфика организационной системы предопределяет некоторую размытость границ между стадиями, поэтому возможно одновременное выполнение работ более ранних и более поздних стадий. Планирование и контроль хода разработки целесообразно осуществлять с помощью сетевых графиков, являющихся динамической моделью выполнения операций. Управление проектированием происходит на всех этапах и состоит в разработке перспективных и календарных планов, распределении средств и оборудования, в осуществлении контроля за ходом проектирования.
Планирование при проектировании определяет сроки окончания разработки отдельных этапов, распределяет работы и средства между участниками и этапами, определяет перечень и содержание задач.
Эффективность организационных систем достигается в основном за счёт повышения качества управления на основе внедрения экономико-математических моделей и методов, улучшения использования информации. Для организации, внедряющей ОС, не все факторы, определяющие эффективность представляют интерес. Часто окупаемость ОС достигается за пределами той организации, для которой она разрабатывается.
6. Системное описание экономического анализа
Усложнение процессов проектирования, производства, продвижения, эксплуатации товаров и использования услуг приводит к дифференциации и выделению всё новых методов управления (маркетинговое, конструкторско-технологическое, производственное, финансовое и др.). Такая дифференциация обостряет проблему системного использования этих методов управления. Хотя системный подход направлен на совершенствование процедур выработки решений, на повышение эффективности управленческих решений и управления в целом, но в теоретическом и методологическом плане вопросы оценки эффективности разработаны недостаточно и, обычно, эффективность оценивается на качественном уровне. Это приводит к повышению роли частнонаучных методов, в том числе и экономического анализа.
Содержание экономического анализа состоит в исследовании динамики процессов и факторов, определяющих объёмные и качественные показатели: производства продукции, товарооборота, издержек производства и обращения, прибыли и др. Эти показатели отражают результаты деятельности организации в целом, но не поэтапно. Следовательно, повышается роль экономических исследований и растёт число методов этих исследований. Методика экономического анализа включает в себя: предварительный анализ, который может быть детерминированным или стохастическим, а также модели имитации и оптимизации. К методам экономического анализа относятся методы: финансового анализа, бюджетирования, финансового и управленческого бухучета, калькулирования, аудита.
Экономический и финансовый анализ рассматриваются как основа исследования системы управления предприятием на этапе подготовки решения об их разработке или внедрении. В процессе анализа исследуются показатели прибыли или дохода, затрат и рисков, которые формируют финансовый результат предприятия. Финансовый результат является источником финансовых ресурсов и финансовых проблем. Основу информационного обеспечения системы финансового анализа составляют бухгалтерский отчёт, сообщения финансовых органов, информация банков, информация товарных, валютных и фондовых бирж, аналитические счета, рекламации и т. п. Теоретической базой финансового анализа является модель системы управления, которая может быть аналитической, имитационной или балансовой. В задачи финансового анализа входит оценка текущего финансового состояния предприятия, выявление доступных источников средств, прогнозирование положения предприятия на рынке капиталов .
К аналитическим моделям относится модель «издержки – объём – прибыль (С – И – Р)», связывающая финансовую деятельность с экономической или коммерческой деятельностью . В этой модели чистый результат хозяйственной деятельности измеряется либо разностью между оборотом и общими издержками, либо разностью между прибылью на переменные издержки и постоянные издержки. Зная эти зависимости, можно построить график безубыточности и определить порог рентабельности. Риск деятельности предприятия характеризует показатель, называемый «запас прочности». Его рассчитывают как разность между фактическим объёмом производства и точкой безубыточности как в натуральном так и в стоимостном выражении. При большом числе производимых предприятием товаров для планирования источников финансовых ресурсов используют матричные модели техпромфинплана.
Довольно часто финансовые решения – это инвестиционные решения. При разработке решений инвестиционного характера сравнивают объём предполагаемых инвестиций и будущих денежных поступлений. Для анализа эффективности инвестиционного решения используется две группы методов:
- методы, основанные на дисконтированных оценках;
- методы, основанные на учётных оценках.
К первой группе относятся: метод расчёта чистого приведённого эффекта (NPV), метод расчёта индекса рентабельности (PI), метод расчёта нормы рентабельности инвестиций (IRR), метод определения срока окупаемости инвестиций (PP), метод расчёта коэффициента эффективности инвестиций (ARR) и сравнительный анализ проектов с различными сроками реализации.
Вторая группа методов связана с понятиями ликвидность активов, чистый оборотный капитал, коэффициент общей ликвидности, оборачиваемость и продолжительность оборота.
Бюджет – это специальная форма плана, включающего проектирование, производство, реализацию, распределение и финансирование. Он определяющим образом влияет на планы снабжения, коммуникаций с потребителями, мотивацию персонала и руководителей и другие аспекты деятельности организации. Анализ бюджета позволяет в процессе исследования системы управления выдвинуть гипотезы и установить последовательность действий.
Структурно бюджет строится по балансовому принципу. В доходной части бюджета перечисляют все поступления и их источники, а в расходной части – расходы и потребители бюджетных средств. Изучение доходной части позволяет определить общественные классы, отрасли экономики или конкретные предприятия, которые являются источниками финансовых ресурсов. Расходная часть бюджета устанавливает реальные приоритеты государства или организации.
В процессе бюджетного планирования устанавливается соотношение между централизованными и децентрализованными фондами денежных средств, размеры финансовых ресурсов, которые остаются в распоряжении предприятия и которые направляются в бюджет города, края и т. д.
Бухгалтерский учёт как экономический метод исследования систем управления имеет многовековую историю. В 40-х годах ХХ века его разделяют на финансовый учёт и управленческий. Хронологически это совпадает с развитием теории систем, выделением стратегического планирования и переходом к маркетинговым стратегиям, вместо сбытовых стратегий. Именно бухгалтерский учёт предоставляет информацию для экономического и финансового анализа, а аудит обеспечивает достоверность такой информации, поскольку бухгалтерский баланс одновременно является:
- типовым представлением экономической информации о предприятии;
- основным источником информации при экономическом исследовании;
- моделью предприятия со своим специфическим языком.
В языке бухучёта используются понятия счёт, дебит, кредит, проводка и др. Он дает количественную характеристику активов, обязательств и собственности предприятия выраженную в стоимостных или натуральных показателях. Базисная бухгалтерская сбалансированность определяется по формуле
Активы – Обязательства = Собственность.
Бухгалтерский баланс фиксирует сложившееся положение средств и обязательств предприятия и итоги финансовых операций к моменту составления баланса. Это накладывает ограничения при использовании его для анализа по следующим причинам:
- не объясняет сложившееся положение;
- требует аналога или ориентира для сравнения показателей;
- требует данные об оборотах предприятия для интерпретации балансовых показателей;
- отражает не исследуемый период деятельности предприятия, а момент времени, в который составляется баланс;
- является одним из разделов комплексного экономического анализа;
- использует принцип цен приобретения;
- не объясняет абсолютную величину накопленной прибыли;
- не отражает реальную сумму средств предприятия;
- зависит от принятой на предприятии системы бухучёта.
В каждой стране действует своя национальная система учёта, но разрабатываются международные стандарты учёта. Основное требование к учётной информации – это её полезность для принятия решения пользователем. Поэтому информация должна обладать ясностью и понятностью, релевантностью данных, правдивостью, достоверностью и надёжностью, нейтральностью и осмотрительностью, полнотой и преобладанием экономического содержания над юридической формой.
В международных стандартах выделены следующие принципы учёта информации: принцип начислений, принцип соответствия, принцип продолжающейся деятельности, принцип двойной записи, принцип единицы учета, принцип периодичности, принцип денежного измерения и принцип конфиденциальности. Эти принципы являются элементами финансовой отчётности и определяют оценку принятого решения. При исследовании финансового состояния предприятия учитываются активы, обязательства и капитал, в то время как доходы и расходы связаны с результатом деятельности предприятия.
Управленческий бухгалтерский учёт помогает повышать эффективность, снижать затраты и риски предприятия, если создать систему такого учёта. Для этого следует знать специфику предприятия, его товарной номенклатуры, внешней среды, методов управления, прогнозирования и планирования. В процессе управленческого учёта регистрируются параметры финансово-хозяйственной жизни предприятия и анализируются причины полученных результатов; отслеживается изменение структуры активов; анализируется управление и контроль запасов; составляются сметы затрат ; анализируется зависимость объёма прибыли от стоимости для оперативного управления предприятием. Основой системы учёта могут стать математические модели соответствующих направлений и процессов деятельности предприятия. Например для исследования и оптимизации маркетинговой стратегии используется четырехуровневая модель товара, а для управления затратами – метод базовых коэффициентов.
Локальный экономический анализ выполняется либо силами самого предприятия, либо сторонними объектами. В первом случае анализ начинается с определения эффективности использования производственных ресурсов, для чего анализируются средства труда, материальные ресурсы, трудовые ресурсы, себестоимость продукции, производство продукции, реализация продукции и заканчивается анализом финансового состояния. В обобщающую оценку итогов деятельности предприятия входит также анализ прибыли и рентабельности. Когда локальный анализ проводят внешние субъекты, то анализ происходит в обратном направлении и используется другая информационная база.
Состояние средств труда, их структура и методы использования определяют динамику выпуска продукции на предприятии. Для оценки экономической эффективности основных фондов используются показатели фондоотдачи и фондоёмкости. К факторам эффективности материальных ресурсов относятся: структура продукции, использование материалов, стоимость материалов с учетом их транспортировки и замены. Оценкой эффективности материальных ресурсов служат показатели материалоотдачи и материалоёмкости продукции. Эффективность труда оценивается производительностью его или трудоёмкостью продукции. Основными факторами, определяющими динамику прибыли предприятия, являются: объём реализации, себестоимость продукции, структура продукции и оптовые цены. Кроме факторного анализа прибыли используются предельный метод и CVP.
К показателям рентабельности относятся:
- рентабельность продаж (коммерческая маржа);
- рентабельность собственного капитала;
- экономическая рентабельность;
- фондорентабельность;
- рентабельность основной деятельности;
- рентабельность перманентного капитала;
- коэффициент устойчивости экономического роста;
- период окупаемости собственного капитала.
Для анализа рентабельности используются факторный метод; метод, учитывающий схему её формирования, и метод анализа рентабельности по её классам. Факторный анализ производится по слагаемым формулы или по отдельным изделиям или как функциональный. Схема формирования учитывает рентабельность продукции (чистую прибыль, выручку от реализации и затраты) и оборачиваемость активов. Анализ рентабельности по её классам предполагает разделение деятельности предприятия на операционную, инвестиционную и финансовую. Для каждого из этих трёх классов определены свои показатели. Поскольку целью финансового анализа является повышение эффективности работы предприятия в целом, то кроме отдельных показателей рассчитывается и обобщающая характеристика финансового состояния объекта (например, рейтинг предприятия).
Усложнение и интернационализация финансово-хозяйственной деятельности (особенно инвестиционной), специфика национальных и отраслевых бухгалтерских моделей приводят к повышению роли аудита. Хотя аудит возник и развивался как метод подтверждения достоверности данных в настоящее время происходит всё большая интеграция его с методами экспертных оценок, консалтинга, аналитическими методами. Он используется как метод разработки решений по улучшению деятельности предприятия и как совокупность специальных методов экономического анализа СУ. От стадии, подтверждающей через стадию системно-ориентированную, аудит всё больше концентрируется на оценке ЛПР и принимаемых ими решений. Такой аудит, базирующийся на риске, исследует источники риска конкретного управленческого решения и принятые меры по устранению, контролю и страхованию рисков. В общем случае, аудит проверяет соответствие условий финансово-хозяйственной деятельности предприятия приказу об учётной политике, а также соответствие причинно-следственного анализа полученных финансовых результатов системному анализу деятельности предприятия. Технологии аудита позволяют осуществить преобразование информации, отчётности с возможными ошибками и искажениями в достоверный факт финансово-хозяйственной деятельности предприятия, но при этом необходимо учитывать риски самого аудита ─ риск случайной выборки и риск девиации.
7. Анализ информационных ресурсов
На современном этапе эволюции общественного производства растущий информационный фонд и активные информационные ресурсы в первую очередь становятся главным источником общественного богатства. Проведение эффективной управленческой деятельности требует значительных объёмов разнообразной информации, создание полной информационной картины. В свою очередь применение информационных технологий изменяет организационную структуру, распределение работ, содержание труда, влияет на процессы принятия решений и т.д.
В соответствии с информационным подходом понятие «информация» рассматривается как структура материи, не зависящая от её специфических свойств. Основными формами существования информации являются чувственная информация (J) и логическая информация (H). Чувственная информация всегда относится к конкретным объектам или свойствам. В теории информации для её измерения используется вероятностная мера:
J= - ,
где ─ априорная вероятность конкретного значения измеряемой величины.
В качестве дискретной меры J вводится мера отражённой в сознании элементной базы в форме
J = А /ΔА,
где А – общее количество каких-либо знаков, воспринимаемых приборами или органами чувств;
ΔА – «квант», с точностью до которого воспринимается информация, или разрешающая способность прибора.
Логическая информация относится к целому классу однородных объектов или свойств и является семантическим синтезом законов логики, правил функционирования системы и её элементов, образующих функционал её существования. Для управляемого объекта сообщение Y о том, в каком из состояний находится объект в системе с полной информацией, содержит количество информации, равное его энтропии
H(Y) = - )p(),
где ─ i – е состояние j -го показателя качества объекта;
p() ─ вероятность этого состояния.
Энтропия H(Y) является мерой первоначальной неопределённости состояния объекта управления. Чем больше число различных состояний объекта и чем меньше отличаются друг от друга их вероятности, тем больше энтропия объекта управления. При равновероятных состояниях значение энтропии максимально:
H(Y) =n.
С получением дополнительной информации об объекте неопределённость его состояния для управляющей системы уменьшается и полностью снимается, когда количество информации станет равно H(Y).
Из теории информации известно, что количество информации обладает свойством положительности (Ι ≥ 0) и свойством симметричности.
При отсутствии управления управляемый объект может принимать любое из состояний и характеризуется максимальной энтропией.
При идеальном управлении (управление с полной информацией) объект будет находиться в заданном состоянии с вероятностью, равной единице, и энтропия будет равна нулю.
При управлении в реальных условиях управляющая система подвержена внешним воздействиям, не обладает полной информацией о состоянии среды и объекта управления. Энтропия изменяется от нуля до максимального значения. Если определить количество взаимной информации как
I (X, Y) = H (X) – H (X/Y),
где H(X) – энтропия системы Х,
H(X/Y) – условная энтропия Х в зависимости от Y,
то качество управления определяется количеством взаимной информации, вычисляемой как разность между безусловной и условной энтропией:
- H(Y/X) = I(X, Y).
Такой подход приводит к фундаментальному принципу кибернетики – принципу необходимого разнообразия (принцип У.Р.Эшби), который можно сформулировать так: «Разнообразие управляющей системы должно быть не меньше разнообразия объекта управления». Из этого принципа следует, что энтропию объекта управления можно понизить до желаемого уровня, только увеличив энтропию управляющей системы. Для физического устройства это означает, что его производительность как регулятора не превышает его производительности как канала связи.
К сожалению, условная энтропия не является исчерпывающей характеристикой качества управления и для получения полной информационной картины нужны другие методы исследования.
Необходимость принятия решений в условиях неполной, недостоверной, неопределенной и противоречивой информации повышает требования к качеству анализа информации на всех этапах её получения и обработки, включая расчёт сценариев развития ситуации и оптимизацию вариантов управленческих решений.
Объектом информационного анализа и синтеза являются информационные процессы, которые можно определить как целенаправленную совокупность операций по преобразованию информации. Классификация информационных процессов и учёт среды, в которой они реализуются, позволяют определить их структуру. Считается, что подавляющее число информационных процессов являются сложными, в которых используются различные комбинации ветвящихся и размножающихся процессов. Однако все многообразные информационные процессы, протекающие в системах управления, с точки зрения технологии обработки информации имеют много общего. Общими являются источники информации в системах управления (должностные лица, автоматические датчики и вычислительные комплексы) и основные технологические этапы преобразования.
Любая информационная единица I, обладающая потребительской стоимостью (качеством), характеризуется содержанием S, формой F, пространственным расположением L и временем T, так что:
I = {S, F, L, T}.
Каждая из этих характеристик меняется в процессе преобразования, которое может быть либо семантической обработкой, либо преобразованием формы, либо преобразованием в пространстве и времени.
Операция преобразования информации является элементарным действием процесса и включает в свою структуру:
- информацию (объект преобразования);
- оператор преобразования информации (субъект преобразования);
- цель (требования к преобразованию).
В зависимости от того, какие виды преобразования информации доминируют, в структуре выделяются подпроцессы формирования, передачи, смысловой обработки и хранения. Целью процесса формирования является подготовка информации к преобразованию и доминирующим в этом случае будет преобразование формы F. Целью процесса передачи является перенос информации от источника к потребителю, и здесь основным видом будет преобразование информации в пространстве L. Результатом подпроцесса смысловой обработки является новая информация, на основе которой формируются управляющие воздействия. Цель данного подпроцесса ─ выработка адекватных управляющих воздействий оптимальным (рациональным) способом и доминирующим здесь будет преобразование содержания информации S. Целью процесса хранения является обеспечение существования информации во времени и основным становится преобразование информации во времени T.
К характеристикам операции относятся её тип, сложность, время реализации и ресурсоёмкость.
Определение оптимальных или рациональных характеристик информации производится с применением критериев эффективности. Для этого используются параметрический анализ и синтез систем управления. Задачей параметрического анализа является определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих все исследуемые свойства системы с целью оценки эффективности системы по количественным значениям её показателей. Решение этой задачи основывается на результатах информационного анализа, сущностью которого является определение объёма и форм представления информации, методов и средств её передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для известных структуры и алгоритма функционирования системы управления. При этом количественная оценка степени влияния данных характеристик на результаты функционирования системы управления является основной проблемой информационного синтеза. На основании результатов параметрического анализа, делается заключение о целесообразности использования существующей системы, и определяются методы улучшения тех показателей, которые максимально влияют на эффективность управления.
Современные организационные системы управления являются человеко-машинными системами, и функции управления в них распределяются между человеком и ЭВМ в соответствии с заданными показателями качества системы. Информационное обеспечение таких систем представляет собой совокупность динамической информационной модели объекта и средств её формирования и ведения. Информационная модель базируется на единой системе классификации и кодирования технико-экономической информации (ЕСКК), унифицированной системе документации и информационных массивах. ЕСКК состоит из научно-технических и методических материалов, общероссийских классификаторов и автоматизированной системы ведения общероссийских классификаторов и используется для обработки технико-экономической информации с применением средств вычислительной техники при планировании, учёте и управлении.
Информационное обеспечение имеет многоуровневую структуру и осуществляет связи как внутри системы, так и с внешней средой, что требует согласования обеспечения различных уровней и разработки специальных классификаторов.
Разработка информационного обеспечения включает проектирование входных данных, выходных результатов и информационных массивов.
В зависимости от источника входные данные могут быть устными сообщениями, рукописными материалами, документами или машинными носителями информации. По степени осознанности и форме отражения свойств, всю информацию об объекте можно разделить на: подсознательную или интуитивную информацию; предметное описание объекта; формальные статистические данные. Другой вариант структурирования информационных основ учитывает природу условий исследования и выделяет данные детерминированные, случайные и неопределённые. Третий вариант по признаку снятия неопределённости в знании об объекте делит все имеющиеся данные на данные, не относящиеся к проблеме (дезинформация, шум, неуместные данные) и данные, относящиеся к проблеме (данные, подтверждающие известное и информация). По степени достоверности знания делятся на достоверные (получены из официальных источников), относительно достоверные (получены из случайных источников) и знания с умышленным искажением информации. Получить необходимую степень достоверности можно путём введения в системы обработки данных временной, информационной или структурной избыточности, а также путем контроля и выявления ошибок, их локализации и исправления. При разработке процедур сбора и подготовки первичных данных возможны не только технические проблемы, но и административные, организационные, юридические, экономические и социальные.
Поскольку информация должна быть отражена на носителе, необходимо определить вид материального носителя, создать систему документации и хранения информации на машинных носителях.
Основой проектирования информационного обеспечения являются оптимальное формирование, обработка и использование информационных массивов, объединяющих подсистемы организационной системы управления, и решаемые ею задачи. Синтез информационных массивов включает в себя:
- определение содержания массивов;
- выбор варианта их организации и поиска информации в массиве;
- выбор оптимальной величины блока и оптимального размещения массивов по уровням и внешней памяти.
В задаче определения числа и содержания информационных массивов требуется найти оптимальное распределение множества информационных элементов по массивам, обеспечивающее минимальное общее число обменов системы модулей с внешней памятью при ограничениях на размеры и сложность информационных массивов и возможности дублирования. После получения решения этой задачи переходят к выбору оптимальных методов организации полученных массивов и размещения программных модулей и массивов во внешней памяти ЭВМ, по критерию минимизации общего времени обработки данных или минимизации суммарных затрат на создание, хранение и эксплуатацию информационных массивов. Однако для реальных систем управления подобные задачи имеют большую размерность и нахождение оптимальных решений затруднено, поэтому используются приближенные алгоритмы для нахождения рациональных решений, удовлетворяющих тем же критериям .
На конкретных экономических объектах все средства обработки информации объединяются понятием «экономическая информационная система» (ЭИС). Проектируемые ЭИС – это, в основном, системы автоматизации торговых предприятий, автоматизированные банковские системы для мелких и средних банков, автоматизированные системы управления предприятиями и организациями, системы обмена данными и аналитические информационные системы рынка ценных бумаг, информационные системы для налоговых и страховых учреждений.
Все существующие сегодня методики определения требований к информационным системам являются наследниками BSP (планирование бизнес систем). Методика BSP определяется как «подход, помогающий предприятию определить план создания информационных систем, удовлетворяющих его ближайшие и перспективные потребности».
Требования к проекту определяются характеристиками проектируемой ЭИС и условиями внешней и внутренней среды.
К основным показателям ЭИС относятся:
- конкретный тип решаемых задач;
- степень связи решаемых задач с реальным масштабом времени или допустимой длительностью ожидания результатов решения задачи;
- объём и сложность совокупности программ, решающей единую целевую задачу данного типа;
- необходимые характеристики качества и надёжности;
- класс программно-аппаратных средств, необходимых для реализации программ данного типа;
- степень использования ранее созданных или готовых компонент;
- прогнозные значения длительности эксплуатации и возможность развития множества версий программ;
- тираж производства и применения программ;
- степень необходимой документированности программ.
Проектирование ЭИС в России регулируется ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания».
Описание хранимой и обрабатываемой информации в ЭИС делается с разной степенью детализации на уровнях внешнего, концептуального или внутреннего представления. Состав единиц информации и отношений в каждом внешнем представлении определяется потребностями пользователей, но всегда должна существовать возможность взаимно-однозначного преобразования внешнего представления в концептуальное представление. Минимальный состав концептуального представления должен включать описания экономических объектов, отношений между этими объектами и операций формирования производной информации. Такое описание может отличаться от вариантов описания отдельных пользователей, так как представляется в более абстрактной форме и использует другую систему понятий, обозначений и правил описания. Кроме сведений о структуре обрабатываемой информации в концептуальном описании должны быть сведения о технологии её обработки ─ применяемые методы контроля информации, описание использования потоков информации в подразделениях предприятия, описание ограничений на доступ к информации и др. Такое представление должно быть устойчивым, абстрактным и конструктивным. Требование устойчивости означает, что небольшие изменения в предметной области не должны сильно сказываться на концептуальном представлении и приводить к его корректировке. Требование абстрактности говорит о независимости концептуального представления от конкретной программной реализации методов обработки. Требование конструктивности означает, что информации должно быть достаточно для формализованного перехода к действующей системе машинной обработки данных.
Словарь терминов
А
Адаптация – приспособление структуры и функций системы к внешней среде.
Альтернатива – необходимость выбора между взаимоисключающими возможностями.
Анализ – метод изучения ситуации, проблемы, состоящий в мысленном или фактическом разложении целого на составные части, выявлении и сопоставлении свойств и характеристик объектов.
Б
Бюрократическая система управления – система управления организацией, в основе которой строгое регламентирование функций, прав, обязанностей, инструкции, иерархическая система подчинения и ответственности. Она эффективна при малоизменяющихся обстоятельствах.
В
Внешняя среда – это совокупность естественных и искусственных систем, для которых система не является функциональной подсистемой.
Внутренняя среда организации – персонал, производство, финансы, маркетинг, организационная культура и т.д.
Г
Глоссарий – толковый словарь слов и выражений к какому-либо тексту или перевод на другой язык.
Градация – деление шкалы; последовательность, постепенность расположения чего-либо, расчленение процесса на этапы или ступени.
Д
Дерево целей – вид иерархической структуры, полученной путём разделения общей цели на подцели.
Дискретность – прерывность; противопоставление непрерывности.
Дисперсия – в математической статистике и теории вероятностей мера отклонения от среднего (рассеивания).
Документ – материальный носитель записи, с зафиксированной на нём информацией.
З
Задача – это предписанная работа (часть работы), которая должна быть выполнена заранее установленным способом в определённые сроки.
Закономерности систем – это закономерности взаимодействия части и целого (Целостность, Интегративность, Коммуникативность, Иерархичность); закономерности осуществимости систем (эквифинальность, закон «необходимого разнообразия», потенциальная эффективность); закономерности функционирования и развития систем (историчность, самоорганизация).
Закономерности целеобразования – это закономерности возникновения и формулирования целей (зависимость от стадии познания объекта, зависимость от внешних и внутренних факторов, возможность сведения задачи формулирования обобщающей цели к задаче структуризации) и закономерности формирования структур целей.
И
Идея – мысль, замысел, лежащие в основе системы или решения.
Иерархия – расположение частей или элементов системы в порядке от высшего к низшему; расположение служебных должностей в порядке их подчинения.
Имитационное моделирование – воспроизведение алгоритма функционирования системы во времени, с сохранением логической структуры и последовательности протекания процесса.
Информационное моделирование – отражение отношения между элементами системы в виде структур данных.
Информация (по определению Н. Винера) – данные, снижающие неопределённость в знаниях об объекте управления, его системе управления, внешней среде.
Исследование операций – прикладное направление кибернетики, используемое для решения организационных задач.
Итерация – повторное применение математической операции.
К
Классификация – в логике это система соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знания или деятельности человека, используемая как средство для установления связей между этими понятиями или классами.
Концепция – система взглядов, то или иное понимание ситуации, ведущая мысль при выработке решения.
Критерий – признак, на основании которого производится оценка; правило для суждения.
Л
ЛПР – лицо, принимающее решение.
Логико-смысловое моделирование – метод представления знаний в виде семантической сети с критерием их смысловой близости; гипертекстовая технология.
М
Метод – способ достижения цели; совокупность приёмов или операций познания действительности.
Методы формализованного представления систем (МФПС) – класс методов, включающий аналитические, статистические, теоретико-множественные, логические, лингвистические и семиотические методы.
Методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов (МАИС) – класс методов, включающий метод типа «мозговой атаки», «Дельфи»-метод, метод «дерева целей», метод сложных экспертиз, метод решающих матриц.
Морфологический подход – определение всех возможных вариантов решения проблемы или реализации системы и комбинирование выделенных структурных элементов или их признаков.
Н
Норма управляемости – это оптимальное количество подчинённых, непосредственно замкнутых на руководителя.
О
Обратная связь – то, что соединяет выход со входом и используется для контроля за изменением выхода. Её назначение – изменение идущего процесса в системе.
Организация – совокупность людей, групп, объединённых для достижения какой-либо цели, решения какой-либо задачи на основе принципов разделения труда, разделения обязанностей и иерархической структуры.
Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией и веществом.
П
Параметр – величина, характеризующая какое-либо свойство ситуации, объекта, процесса.
Параметрический анализ и синтез – определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих свойства системы, и оценка эффективности системы на основе определения количественных значений её показателей.
Проблема – сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения. По существу, это ситуация несоответствия желаемого и существующего.
Подсистема – часть системы, выделенная по определённому признаку, и сама являющаяся системой.
Прогноз – научное предвидение ситуации, состояния объекта и последствий принимаемых решений.
Процесс – последовательная смена состояний в развитии чего-нибудь; совокупность последовательных действий для достижения какого-либо результата.
Р
Рентабельность – величина прибыли в процентах, которую можно получить от реализации проекта, инвестиций или других активов, приносящих доход.
Ресурсы – основные факторы управления, которые используются для реализации принятых решений. Это может быть сырьё, материалы, энергия, персонал, финансы, информация, деловые связи, имидж, реклама .
Решение – это выбор одного из возможных альтернативных вариантов, осуществляемый ЛПР.
Риск – принятие решения в условиях, когда возможен неблагоприятный исход.
С
Самоорганизация – способность изменять свою структуру, параметры, алгоритмы функционирования, поведение для повышения эффективности в неравновесных открытых системах.
Связь – вид отношений между элементами, который проявляется как некоторый обмен (взаимодействие).
Синергетика – эвристический метод исследования открытых самоорганизующихся систем, подверженных кооперативному эффекту, который сопровождается образованием пространственных, временных или функциональных структур. Она использует понятия неустойчивости, неравновесия, нелинейности, бифуркации, катастрофы и признает важную роль хаоса в процессах движения систем.
Синтез – соединение различных элементов объекта в единое целое (систему).
Система – это определённое множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определённость и целенаправленность.
Системотехника – это аналог системного проектирования технических объектов, в котором инженер переходит от систематизации структуры и упорядочивания описания объекта к расчёту значений его системозначных свойств и параметров состояния, одним из которых является мера разнообразия и энтропии.
Системный анализ – методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив.
Ситуация – совокупность состояний системы и среды в один и тот же момент времени.
Ситуационная модель – модель, которая описывает состояние объекта в терминах ситуаций, выводит допустимые оценки состояний и прогнозирует последствия ситуаций.
Структура – совокупность образующих систему элементов и связей между ними.
Структурный анализ – определение статических характеристик системы по известной её структуре.
Структурный синтез – разработка системы с желаемыми свойствами.
Стратегия – совокупность, включающая: долговременные цели, технологии, ресурсы, систему управления.
Т
Тактика – приёмы, способы достижения какой-либо цели.
Тезаурус – словарь, отражающий связи между словами или иными элементами данного языка, предназначенный для поиска слов или словосочетаний по их смыслу.
Теория систем – это современное учение о структуре реальности, её изменении, развитии, о поведении в ней объектов и субъектов, о законах осуществления жизненно важных процессов, изложенное языком специфических понятий.
Ф
Фактор – причина процесса или явления, определяющая его характер или отдельные его черты.
Ц
Цель – идеальный образ желаемого; желаемый конечный результат.
Ш
Шкала – последовательность чисел, служащая для измерения или количественной оценки каких-либо величин.
Э
Эдхократическая организация – вид организаций, который возник под влиянием высоких технологий. Они различаются ориентированностью на нестандартные и сложные работы, на трудноопределяемые и быстросменяющиеся структуры с признанием большей важности компетентности и знаний, а не позиции в иерархии.
Экспертиза – исследование какого-либо объекта, ситуации, требующее специальных знаний, с представлением мотивированного заключения.
Элемент системы – простейшая неделимая часть системы.
Эмерджентность (целостность) – свойство системы, которое принципиально не сводится к сумме свойств элементов, составляющих систему.
Библиографический список
1. Анфилатов В. С. и др. Системный анализ в управлении : учеб. пособие / В. С. Анфилатов, А. А. Емельянов, А. А. Кукушкин; под ред. А. А. Емельянова. ─ М.: Финансы и статистика, 2002. ─ 368 с.: ил.
2. Архипова Н. И., Кульба В.В., Косяченко С. А., Чаихиева Ф. Ю. Исследование систем управления : учеб. пособие для вузов. ─ М.: ПРИОР, 2002. ─ 384с.
3. Андрейчиков А. В., Андрейчикова О. Н. Анализ, синтез, планирование решений в экономике. ─ М.: Финансы и статистика, 2000. ─ 368с.
4. Артеменко В. Г.,Беллендир М. В. Финансовый анализ : учеб. пособие. – М.: ДИС, 1997.
5. Белоусов Е. Г. и др. Математическое моделирование экономических процессов. ─ М.: Изд-во МГУ,1990.
6. Беляев А. А., Коротков Э. М. Системология организации : учебник /под ред. д-ра экон. наук, проф. Э. М. Короткова. ─ М.; ИНФРА-М, 2000. ─ 182 с. (серия «Высшее образование») .
7. Богданов А. А. Тектология. Всеобщая организационная наука : в 2 кн. ─ М.: Экономика, 1989.
8. Большой экономический словарь / под ред. А. Н. Аэрилияна. ─ М.: Институт новой экономики, 1997.
9. Вентцель Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология : учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., стереотип. ─ М.: Дрофа, 2004. – 208 с.: ил.
10. Виханский О. С. Стратегическое управление : учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Гардарики, 1999. – 296 с.
11. Глущенко В. В., Глущенко И. И. Исследования систем управления : социологические, экономические, прогнозные, плановые, экспериментальные исследования. ─ Железнодорожный : Крылья, 2000. ─ 416 с.
12. Дегтярев Ю. И. Системный анализ и исследование операций. ─ М.: Высшая школа, 1996. ─ 335 с.
13. Карпова Т. П. Управленческий учёт : учебник для вузов. ─ М.: Аудит, ЮНИТИ, 1998. ─ 350 с.
14. Литвак Б. Г. Разработка управленческого решения : учебник. ─ М.: Дело, 2000. ─ 392 с.
15. Мильнер Б. З. Теория организаций : курс лекций. ─ М.: ИНФРА-М, 1998.
16. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного : Введение / пер. с англ. – М.; Мир, 1990. ─ 342 с.
17. Пригожин А. И. Современная социология организаций : учебник. ─ М.: Интерпракс, 1995.
18. Семечкин А. Е. Системный анализ и системотехника. ─ М.: SvS-Аргус, 2005. ─ 536 с.
19. Смирнов Э. А. Организация организации. – М.: 1996.
20. Теория систем и системный анализ в управлении организациями : Справочник : учеб. пособие. под ред. В. Н. Волковой и А. А. Емельянова. ── М.: Финансы и статистика, 2006. ─ 848 с.: ил.
21. Эддоус М., Стенсфилд Р. Методы принятия решений. – М.: Аудит; ЮНИТИ, 1997. ─ 590 с.
22. Экономико-математическое моделирование : учебник для студентов вузов / под общ. ред. И. Н. Дрогобыцкого. ─ М.: Экзамен, 2004.─ 800с.
23. Экономический анализ / А. И. Гинзбург. ─ СПб.; Питер, 2003. ─ 480 с.: ил. ─ (Серия «Учебник для вузов»).
24. Экономика предприятия / под ред. В. Я. Горфинкеля и В. А. Швандера. ─ М.: ЮНИТИ, 2001.
25. Экономический анализ : ситуации, тесты, примеры, задачи, выбор оптимальных решений, финансовое прогнозирование./ под ред. М. И. Баканова и А. Д. Шеремета. ─ М.: Финансы и статистика, 1999.
26. Экономико-математические методы и модели : учеб. пособие / под общ. ред. А. В. Кузнецова. 2-е изд. ─ Мн.: БГЭУ, 2000. ─ 412 с.
27. Юкаева В. С. Управленческие решения : учеб. пособие. ─ М.: Дашков и , 1999. ─ 292 с.