Разработка управленческого решения

4. Подготовка  исходной информации. В экономических  задачах это, как правило, наиболее  трудоемкий этап моделирования, так как дело не сводится к пассивному сбору данных. Математическое моделирование предъявляет жесткие требования к системе информации; при этом надо принимать во внимание не только принципиальную возможность подготовки информации требуемого качества, но и затраты на подготовку информационных массивов. В процессе подготовки информации используются методы теории вероятностей, теоретической и математической статистики для организации выборочных обследований, оценки достоверности данных и т.д. При системном экономико-математическом моделировании результаты функционирования одних моделей служат исходной информацией для других.

5. Численное  решение. Этот этап включает  разработку алгоритмов численного решения задачи, подготовку программ на ЭВМ и непосредственное проведение расчетов;

при этом значительные трудности вызываются большой размерностью экономических задач. Обычно расчеты на основе экономико-математической модели носят многовариантный характер. Многочисленные модельные эксперименты, изучение поведения модели при различных условиях, возможно проводить благодаря высокому быстродействию современных ЭВМ. Численное решение существенно дополняет результаты аналитического исследования, а для многих моделей является единственно возможным.

6. Анализ  численных результатов и их  применение. На этом этапе прежде всего решается важнейший вопрос о правильности и полноте результатов моделирования и применимости их как в практической деятельности, так и в целях усовершенствования модели. Поэтому в первую очередь должна быть проведена проверка адекватности модели по тем свойствам, которые выбраны в качестве существенных. То есть необходима проверка правильности структуры (логики модели), и проверка соответствия данных, полученных на основе модели, реальному процессу. Применение численных результатов моделирования в экономике направлено на решение практических задач (анализ экономических объектов, экономическое прогнозирование развития хозяйственных и социальных процессов, выработка управленческих решений на всех уровнях хозяйственной иерархии).

      Перечисленные этапы экономико-математического моделирования находятся в тесной взаимосвязи, в частности, могут иметь место возвратные связи этапов. Так, на этапе построения модели может выясниться, что постановка задачи или противоречива, или приводит к слишком сложной математической модели; в этом случае исходная постановка задачи должна быть скорректирована. Наиболее часто необходимость возврата к предшествующим этапам моделирования возникает на этапе подготовки исходной информации. Если необходимая информация отсутствует или затраты на ее подготовку слишком велики, приходится возвращаться к этапам постановки задачи и ее формализации, чтобы приспособиться к доступной исследователю информации.

    Выше  уже сказано о циклическом  характере процесса моделирования. Недостатки, которые не удается исправить на тех или иных этапах моделирования, устраняются в последующих циклах. Однако результаты каждого цикла имеют и вполне самостоятельное значение. Начав исследование с построения простой модели, можно получить полезные результаты, а затем перейти к созданию более сложной и более совершенной модели, включающей в себя новые условия и более точные математические зависимости. 

1. Основная логическая модель формирования управляемой производственной  системы (модель «черного ящика»).

    Рассматривая  теорию систем как совокупность различных  моделей и способов их описания, можно с единых методологических позиций разработать подход к анализу сложных производственных систем и к определению влияния на них управленческих решений.

      Производственная система  - это такая система, элементами которой являются компоненты производства (объекты, организации и их подразделения и участки, проекты, технические средства и материальные ресурсы, службы и органы контроля и др.) и связи между элементами устанавливаются такими, чтобы обеспечить необходимое протекание производственного процесса.

      Для создания модели исследований, проведения исследования функционирования и принципов  управления, построения и анализа соответствующих информационных систем, количественной оценки устойчивости и качества управления, а также его влияния на эффективность производства необходимо использовать принципы и элементы системного подхода.

      При системном подходе исследователь  рассматривает проблему в целом и изучает поведение объекта (его реакцию на различные воздействия), абстрагируясь от его внутреннего устройства. Универсальный способ такого описания объекта — это наблюдение за состоянием выходов системы в различные моменты времени и установление их зависимостей от состояния входов. Объектом такого рассмотрения являются не только свойства производственной системы, но и более широкая совокупность, включающая в себя кроме самой системы также и ее взаимосвязи с исследователем.

      Поэтому основное содержание системного анализа заключается не в использовании формального математического аппарата, описывающего «системы» и «решения проблем», и не в специальных математических методах, а в его концептуальном, т.е. понятийном аппарате, в его идеях, подходе и установках. Принципы системного анализа базируются на целостном представлении исследуемых объектов, поскольку система определяется системными объектами, свойствами и связями. Системными объектами являются вход, выход, процесс, обратная связь, критерий и ограничение.

      Входом  является то, изменение чего служит причиной изменения хода процесса. Можно выделить два вида входов — так называемый "процессор" и "рабочий" вход. Под процессором понимается все то, что осуществляет "обработку", а под рабочим входом — все то, над чем осуществляется обработка.

      Выходом является то, что определяет конечное состояние или результат процесса.

Понятие процесса является центральным в системном  анализе. Существуют три различных вида процессов:

• основной процесс — преобразует вход в  выход;

• обратная связь — производит сравнение заданного и фактического состояния выходов, оценивает разницу между ними и вырабатывает решение, направленное на сближение заданного и фактического состояния выходов;

• ограничение  — устанавливается потребителем выхода системы и

включает  в себя определенную цель и принуждающие связи.

      Системный анализ включает в себя такие этапы, как выявление проблемы, конструирование решения проблемы и реализацию этого решения.

      В основу исследования процесса управления с учетом системного подхода может быть положена логическая модель, описываемая блок-схемой (приложение 1).

      Выходом в данной схеме является реальная система управления (блок 4), применяющаяся в практике управления производственным объектом, которая должна быть усовершенствована исследователем по результатам воздействия через цепи обратной связи (блоки 9, 10, 11, 12) на процесс решения проблемы (блок 3).

      Рабочим входом здесь является сама производственная система. Процессором (блок 1) служат методологические приемы системного анализа и технические средства управления — ТСУ.

      Задача  системного анализа в данном случае сводится к выявлению условий повышения технико-экономической эффективности функционирования производственной системы, на основе исследования закономерностей процесса управления (блок 5) и основных принципов функционирования, сохранения и развития системы (блок 6).

      Исследования  проводятся по предметному принципу в рамках производственного процесса (блоки 7 и 8).

Под основным процессом (блок 3) понимаются действия, направленные на формирование и переформирование системы управления, т.е. на ее совершенствование путем реализации в ней основных функций и принципов управления, направленных на достижение поставленной цели. В результате такого анализа разрабатывается и затем проверяется на практике система управления производством (блок 4).

  Обратная  связь (блок 9) предусматривает сравнение  и оценку разницы (блок 11) между фактическим  состояния выхода (блок 4) и его  заданным значением — моделью (блок 10), что позволяет формировать корректирующие воздействия (блок 12), направленные на совершенствование системы.

  Определив описанным выше образом процедуру  системного анализа, в качестве выхода можно получить модель системы управления производственным объектом, которая описывается ниже.

  Рассмотрим  модель процесса управления производственным объектом.

Производственную  систему можно представить в виде совокупности объекта управления (средства и предметы труда, а также люди, осуществляющие производственную деятельность) и субъекта управления (или органа управления), представляющего собой организационную структуру, сформированную по целевому принципу. Схема такой модели управления представлена в приложении 2, где:

СУ — субъект  управления, состоящий из блока управления (БУ) и блока самосовершенствования (БС):

ОУ — объект управления;

U — воздействие на управляющий объект из вышестоящей системы;

Х0 — задающее воздействие;

Х — выходная величина объекта управления, воздействующая на окружающую среду и по цепи обратной связи — на управляющую систему;

   Х — разница между задающим воздействием и выходной величиной объекта управления;

 Y - управляющее воздействие на объект управления;

Z1, Z2 — возмущающие воздействия;

Y — воздействие, поступающее из блока самосовершенствования в блок управления;

r — "черный ящик", реализующий принцип внешнего дополнения.

      Для эффективного функционирования, сохранения и развития производственная система должна обладать свойствами эквифинальности, устойчивости, самосовершенствования, надежности, эмерджентности [см. гл.1].

      Свойство  эквифинальности означает направленность системы на достижение заданной цели, что может осуществляться различными путями.

      Достижение  заданной цели обеспечивается контурами  обратной связи. Обратная связь представляет собой подачу выходного параметра какого-либо элемента в неизменном или преобразованном по тому или иному закону виде снова на вход того же элемента. Соответственно системой с обратной связью будем называть такую систему, в которой имеется хотя бы один элемент, охваченный обратной связью либо непосредственно, либо через другие элементы этой системы.

      При положительной обратной связи все  последующие сигналы управления вызывают корректирующее действие управляющей системы в том же направлении, что и предыдущие сигналы, т.е. происходит суммирование предыдущих и последующих воздействий. Положительная обратная связь Х1 между управляемой и управляющей системами обеспечивает достижение поставленной цели в соответствии с принятой программой.

      Отрицательная обратная связь обеспечивает устойчивость системы в смысле способности выдерживать заданную «линию» поведения и /или сохранять главные переменные в определенных границах при возмущениях, как возникающих внутри самой системы, так и поступающих извне. Отрицательная обратная связь означает вычитание текущего значения выхода из предыдущего значения входа. Отрицательная обратная связь позволяет корректировать поведение объекта управления относительно требуемого закона управления, соответствующего назначенной цели.

      Самосовершенствующаяся  система управления способна автоматически изменять способ функционирования управляющей части системы при изменении непредвиденным образом характеристик внешней среды.

      При выработке путей достижения конечной цели или подцелей принцип обратной связи служит достижению этих промежуточных целей, которые проектируются или формируются заново, в зависимости от конкретной ситуации в реальной действительности и отражаются в моделях, описывающих технологию и организацию производства, а также потребность в ресурсах всех видов.

    Функционирующая производственная система должна обладать достаточным уровнем надежности. Надежность системы — это ее свойство, складывающееся из безотказности, долговечности и способности к восстановлению, которое обеспечивает нормальное выполнение заданных функций при определенных условиях. 

Общая математическая модель динамики

   При оценке качества решений и их последствий  лицо, принимающее решения, руководствуется своими предпочтениями, которые выражают его субъективные и объективные представления. Это зависит, во-первых, от того, сколько и каких ситуаций вызывает необходимость принятия управленческих решений, во-вторых, от того, сколько целей преследуется, и, в-третьих, от того, является ли ЛПР индивидуальным или групповым.

   Таким образом, задачи управления делятся  на следующие разновидности для индивидуальных или групповых ЛПР: • одна цель и несколько ситуаций; • одна цель и одна ситуация; • несколько целей и одна ситуация; • несколько целей и несколько ситуаций.