Лекция 5. Общая теория систем Чтение – вот лучшее учение! Книгу ничто не заменит. Общая теория систем (ОТС) – подход, изучающий законы отдельных систем с целью выявления общих законов, свойственных всем системам, с последующим их обобщением в закономерности

Лекция 18. Синектика как метод исследования систем управления Синектика (в переводе с греч.) – это сочетание разнородных, а иногда даже несовместных элементов. Метод «синектика» как метод поиска новых решений предложил У. Гордон в США в 1961 г. в своей книге «Синектика:

Раздел 2. Объект, предмет, структура, краткое содержание и методологические основы изучения управления социальным развитием организации как учебной

5.6. Варианты описаний систем управления Множество подходов к вопросам управления представлено самыми произвольными классификациями и определениями систем, которые иногда необходимо учитывать при сравнительном анализе различных ОЯП.Сопоставим и приведём основные

6.4. Характеристики систем управления Универсумный подход показывает однозначную взаимосвязь между решаемыми задачами, режимами, областями устойчивости, фазовыми и другими качественными характеристиками различных типов схем и систем управления (табл. 6.1) класса

Исследование систем управления как вид деятельности человека включает: распознавание существующих проблем и сложившихся ситуаций; определение их происхождения, свойств, содержания, закономерностей поведения и развития; установление места этих проблем и ситуаций в системе накопленных знаний; нахождение путей, средств, возможностей использования новых знаний о проблеме в практике ее разрешения; разработку вариантов решения проблемы, устранение трудностей, случайных ограничений, недостатков и пр.; выбор наилучшего варианта решения проблемы по критериям успеха, оптимальности и эффективности.

В современной науке существует несколько подходов к изучению системы управления организацией. Число этих подходов зависит от теоретико-методологических позиций авторов, которые могут вводить различные критерии для классификации. В качестве иллюстрации можно привести два примера:

популярный учебник М.Х.Мескона, М.Альберта, Ф.Хедоури «Основы менеджмента» авторы которого рассматривают 4 подхода в науке управления (на основе выделения научных школ, системный, процессуальный и ситуационный подходы);

учебное пособие Р.А. Фатхутдинова «Разработка управленческого решения», выделяющего 13 подходов: системный, комплексный, интеграционный, маркетинговый, функциональный, динамический, воспроизводственный, процессуальный, нормативный, количественный (математический), административный, поведенческий и ситуационный.

При внимательном рассмотрении можно увидеть, что, используя метод декомпозиции, возможно деление компонентов первого примера - учебника. Равно возможен и обратный процесс - синтез 13 подходов Р.А.Фатхутдинова в более общие категории.

В рамках данного курса используется системный подход рассмотрения организации.

Существующие в реальном мире совокупности объектов можно разбить на три больших класса: неорганизованные совокупности, неорганичные системы и органичные системы.

Неорганизованная совокупность лишена каких-либо существенных черт внутренней организации. Связи между ее составляющими носят внешний, случайный характер. Входя в состав такого объединения, или покидая его, составляющие не претерпевают каких-либо изменений.

Два других класса совокупностей - неорганичные и органичные системы - характеризует наличие связей между элементами и появление в целостной системе новых свойств, не присущих элементам в отдельности. При этом органичные системы - наиболее сложные из всех типов систем.

На понятие «связь» в системных исследованиях приходится немалая смысловая нагрузка, вокруг этой категории группируется вся проблематика, специфическая для системного подхода. В качестве варианта классификации связей можно привести следующие:

· связи взаимодействия (среди которых можно различить связи свойств и связи объектов). Они представляют собой наиболее широкий класс связей, так или иначе выступающий во всех иных типах связей;

· связи порождения, когда один объект выступает как основание, вызывающее к жизни другой;

· связи преобразования, которые в свою очередь подразделяются на:

o связи, реализуемые через определенный объект, обеспечивающий это преобразование (например, катализатор);

o связи, реализуемые путем непосредственного взаимодействия двух или более объектов, в процессе которого эти объекты порознь или совместно переходят из одного состояния в другое;

· связи строения (структурные);

· связи функционирования;

· связи развития, которые можно рассматривать как модификацию функциональных связей состояний;

· связи управления. В зависимости от конкретного вида могут образовывать разновидность либо функциональных связей, либо связей развития.

Исследования системы управления специфичны максимальной сложностью объекта в сравнении с системами техническими и биологическими, поскольку их основной элемент (человек) обладает субъективностью и широким диапазоном выбора поведения. Поэтому следует говорить об отсутствии однозначных причинно-следственных связей между элементами. Отсюда возникают два важных следствия: значительная неопределенность функционирования социальных систем; наличие границ управляемости системы.

Объективная сложность системы пропорциональна множеству составляющих ее элементов, числу уровней и подсистем, многообразию связей между ними, степени автономии частей. Системы управления могут различаться признаками типа лидерства, субкультуры, размерности и т.п., входя в состав более сложной системы. Сформулируем отличительные особенности науки, исследующей системы управления. К ним относится использование научного метода; системная ориентация и использование моделей.

Основные этапы использования научного метода показаны на рис. 1.

Теперь более подробно рассмотрим каждый из блоков.

Наблюдение подразумевает объективный сбор информации и анализ по имеющейся проблеме или ситуации.

Формулирование гипотез, выявление возможных альтернатив, а также их последствий для ситуации и создание прогноза, основанного на наблюдениях, имеют основной целью установление взаимосвязи между компонентами проблемы.

Верификация, то есть подтверждение достоверности или ложности гипотезы: если гипотеза верна, то исследователю можно переходить к реализации решения или его модели; если же гипотеза неверна, то необходимо вернуться к первому этапу (наблюдению).

Специфика системной ориентации при исследовании организации подразумевает расшифровку основных принципов управления ею :

· принцип иерархичности - сложные и большие системы рассматриваются как многоуровневые, требуя деления на элементы (звенья или ступени). Каждая ступень управляет нижестоящей, являясь объектом управления вышестоящей ступени;

· принцип необходимого разнообразия - управляющая система должна обладать не меньшей сложностью, чем управляемая, потому что невозможно спроектировать простую систему управления для сложной системы производства;

· принцип обратной связи подразумевает получение информации о результатах воздействия управляющей системы на управляемую систему путем сравнения фактического состояния с заданным (плановым). Цель состоит в установлении зависимости личных, коллективных и общественных интересов от результатов управленческих решений. Управление может осуществляться в случае, если управляющая система будет получать информацию об эффекте, достигнутом тем или иным действием управляемой системы, о достижении или недостижении запланированного результата.

Устойчивость системы обеспечивается двумя элементами самоорганизации: дифференциацией и лабильностью.

Дифференциация - это стремление системы к структурному и функциональному разнообразию элементов, которое обеспечивает не только условия возникновения и разрешения противоречий, но и определяет способность системы приспосабливаться к меняющимся условиям существования. Лабильность - это подвижность функций элементов при сохранении устойчивости структуры системы в целом.

Системные исследования - это особая форма научно-технической деятельности, ориентированная на специфические методы описания, изучения, конструирования и управления сверхсложными объектами, представляющими собой различного вида системы. Эти исследования носят междисциплинарный и синтетический характер.

В системных исследованиях существуют четыре уровня методологических знаний: философские основания системных исследований (например, категории пространства и времени); общенаучные методологические принципы и формы исследования систем различной природы (например, методы анализа и синтеза); конкретно-научная методология системного исследования в специальных научных дисциплинах (например, теория классовой борьбы в марксизме); методика и техника системных исследований конкретных объектов (например, методики оценки психологической совместимости в коллективе).

Одной из форм системных исследований является системный анализ - это разработка методов содержательного и формального системного описания объектов управления; выявление закономерностей их функционирования и развития, построение системной теории и практических методов управления этими объектами.

Исследовательские этапы системного анализа можно сформулировать следующим образом:

Определение целей и задач исследования и показателей степени их достижения;

Определение объекта и предмета исследования;

Целенаправленный сбор и обработка информации, относящейся к задаче;

Определение структуры объекта, описание его свойств, организации и условий существования;

Определение целей жизнедеятельности объекта;

Построение гипотез о механизме функционирования объекта;

Исследование объекта с помощью моделей и неформальных методов, включающее уточнение целей и гипотезы о функционировании объекта, корректировку моделей, определение перечня альтернатив управления;

Прогнозирование последствий реализации отобранных альтернатив и выбор из них наиболее рациональной альтернативы.

Использование моделирования необходимо в силу сложности проблем, присущих системам управления, и трудности проведения экспериментов в реальной жизни. В самом общем виде модель- это представление объекта, системы или идеи в некоторой форме, отличной от самой целостности. Зафиксируем основные специфические черты данного понятия.

Необходимость моделирования обуславливается сложностью организационных ситуаций. Возможности человека при исследовании систем управления значительно повышаются в случае взаимодействия с реальностью на ее модели. Главной характеристикой модели является упрощение реальной ситуации. Модель предоставляет возможность экспериментирования, ибо в абсолютном большинстве случаев при исследовании организаций желательно на практике проверить альтернативные варианты решения проблем. Наконец, моделирование ориентирует управление на будущее, оно является единственным методом, позволяющим рассмотреть варианты грядущего и определить его потенциальные последствия.

Принято выделять следующие виды моделей:

- физическая (или портретная) - ее отличительной чертой является то, что она в некотором смысле выглядит как моделируемая реальность, уменьшенная или увеличенная (например, детская железная дорога или рекламная надувная бутылка пива). Этот вид модели упрощает визуальное восприятие, позволяет разрешить проблемы, сопряженные с человеческим восприятием;

- аналоговая (или подобная) представляет объект аналогом, при этом, не выступая таковой - это может быть график или организационная схема (например, пути эвакуации при пожаре);

- математическая (или символическая) - в данном случае для описания свойств или характеристик объекта (или события) служат символы. Эта разновидность моделей чаще всего используется в случае принятия организационных решений (например, это могут быть различные математические выражения).

Сформулируем основные требования, предъявляемые к различным моделям:

Удовлетворение требованиям полноты, адаптивности, обеспечение возможности изменений, рассмотрение большого числа вариантов и с большой точностью;

Достаточная абстрактность, чтобы допускать варьирование большим числом переменных. При этом нельзя терять физический смысл и возможность оценки полученных результатов;

Удовлетворение требованиям и условиям, ограничивающим время решения задачи;

Ориентация на реализацию с помощью существующих средств, физическая осуществимость на данном этапе развития техники с учетом ограничений организации;

Обеспечение получения полезной информации об объекте прогнозирования в плане поставленной задачи исследования;

Построение с использованием общепринятой терминологии;

Возможность проверки истинности, соответствия оригиналу, то есть проверку адекватности или верификацию;

Свойство робастности (устойчивости) по отношению к ошибкам в исходных данных.

Верификация при моделировании может осуществляться следующими способами:

- прямая верификация модели посредством разработки модели того же объекта с использованием другого метода;

- косвенная верификация модели на основе сопоставления результатов, полученных с использованием модели, с данными, полученными из других источников;

- консеквентная верификация модели в виде аналитического или логического выведения прогноза из ранее полученных прогнозов;

- верификация модели оппонентом путем опровержения критических замечаний оппонента по прогнозу;

- верификация модели экспертом в ходе сравнения прогноза с мнением эксперта;

- инверсная верификация модели проверкой адекватности прогнозной модели и объекта в ретроспективном периоде;

- структурная верификация на основе сопоставления структур без экспериментальной проверки и сопоставления в целом (эта процедура носит неформальный характер).

Нацеленность системных исследований на поиски системообразующих факторов, а не простых характеристик системного объекта, приводит к необходимости выделения из многообразия связей тех, которые можно назвать основными, ключевыми, главными (то есть, системообразующими).

Типичным примером таких связей являются связи управления. Их характеризует построение на основе определенной программы. Кроме того, они представляют собой способ реализации программы. Это означает, что над функционирующей или развивающейся системой всегда есть «нечто», заключающее в себе, в том или ином виде общую схему соответствующего процесса.

Это «нечто» и есть система управления, а связи управления - те средства, при помощи которых она реализует схему. Понимание связей управления позволяет указать важную характеристику систем: внутренняя иерархия систем такова, что обычно подсистемы любого уровня могут быть представлены в виде блоков, которые управляются извне . Это делает связи управления специфическими для систем и, следовательно, системообразующими.

Социальные системы, прежде всего, состоят из двух самостоятельных, но взаимосвязанных подсистем - управляемой иуправляющей , то есть из объекта и субъекта управления.

Куправляемой системе относятся все элементы и подсистемы, обеспечивающие процесс создания товаров или оказания услуг. К управляющей - обеспечивающие процесс управления, то есть целенаправленного воздействия на коллективы людей и ресурсы управляемой системы.

В науке существует несколько классических подходов, используемых при исследовании систем управления:

- традиционный - разрабатывает и использует принципы и правила управления, подходящие для любых типов организаций (универсальные правила). При этом управление понимается как простое одномерное взаимодействие людей в организации;

- системный - концентрируется на взаимодействии частей в организации и обращает внимание на важность изучения каждой отдельной части в контексте целого;

- ситуационный - утверждает, что не существует одного набора принципов (правил), который мог бы использоваться во всех ситуациях. При исследовании систем управления под ситуацией понимают «тройку»: состояние объекта управления» - «управляющие воздействия» - «последствия управ­ляющих воздействий» .

В ходе современных исследований систем управления формируются также социально-этический и стабилизационный подходы.

Социально-этический подход направлен на снижение вероятности принятия решений, способных привести к нанесению ущерба финансовой, тех­нологической, технической, кадровой, внешней и внутренней структурам орга­низаций.

Стабилизационный подход либо обеспечивает нахождение объекта управления в заданной области значений параметров, либо не допускает пере­ход этого объекта в область неуправляемых, недопустимых состояний. При этом постановка новых самостоятельных целей не предусматривается.

Одной из наук, связанных с исследованием систем управления, является кибернетика - дисциплина, изучающая вопросы управления, связи, контроля и регулирования, приема, хранения и обработки информации в любых сложных динамических системах. Основными свойствами кибернетики применительно к социальным системам являются следующие:

1. целое не является простой суммой частей, поскольку систему можно рассматривать как единство. Единство обеспечивается взаимодействием. Поэтому целое представляет собой новое качество, новые свойства которого отсутствуют у его элементов;

2. целостна та система, в которой внутренние связи частей между собой являются преобладающими по отношению к движению этих частей и к внешнему воздействию на них. Целое распадается, если суммарная энергия движения частей системы будет превышать энергию ее внутренних связей и если энергия внутренних связей частей будет меньше суммарной энергии внешних воздействий;

3. чтобы целостное воспринималось как система, оно должно иметь границы, отделяющие его от внешней среды. В социальных системах они ни жесткие, ни непроницаемые, ни замкнутые;

4. закрытые системы подвержены энтропии - тенденции к иссяканию. Открытые же системы не страдают энтропией, если входы в них по крайней мере равны используемой энергии их выходов;

5. чтобы открытая система продолжала существовать, она должна, по крайней мере, достичь такого состояния, при котором она усваивает достаточно входов, а также энергию и материалы, используемые в работе;

6. чтобы система достигла динамического равновесия, она должна обладать информационным входом - обратной связью, которая сообщает, действительно ли система достигла устойчивого состояния и не подвергается ли она опасности разрушения;

7. за исключением Вселенной, все системы являются подсистемами, составляя часть суперсистемы;

8. открытые системы тяготеют к нарастанию усложненности и дифференциации.

Пример тестовых заданий по курсу «Исследование систем управления»

1. Метод опросов:

Использует специально разработанные анкеты;

Должен применяться на репрезентативных выборках;

Позволяет получить достаточно точное отображение данной популяции;

Верны все ответы.

2. Независимая переменная всегда вводится:

В экспериментальную группу;

В контрольную группу;

В обе группы;

Все ответы неверны.

3. Что такое методы исследования?

Средства оптимизации исследования.

Определение состава проблемы.

Способы проведения исследования.

Исследовательские способности менеджера.

Алгоритм исследования.

4. Какой из перечисленных методов относится к общенаучным?

Статистический анализ.

Экспериментирование.

Социометрический анализ.

Тестирование.

Хронометрирование.

5. В чем преимущество методов тестирования?

Глубина раскрытия проблемы.

Простота и доступность, не требует специальных знаний.

Количественная определенность.

Позволяет исключить психологические и личностные нюансы.

Позволяет быстро получить информационный материал.

МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

1. Понятие научного эксперимента, его цели. Разновидности социальных экспериментов.

2. Этапы планирования эксперимента и логика его осуществления.

3. Понятие валидности, трактовка внутренней и внешней экспериментальной валидности. Причины невалидности эксперимента в социальных технологиях.

4. Хоторнские эксперименты Э.Мэйо как пример исследования социальной среды организации методом эксперимента.

5. Понятие наблюдения, цель его применения при исследовании системы управления.

6. Разновидности метода наблюдения: структуризованное и неструктуризованное; включенное и невключенное; полевое и лабораторное; систематическое и несистематическое и др. Стимулирующее наблюдение как разновидность включенного наблюдения.

7. Методы и способы повышения надежности данных наблюдаемого явления.

8. Преимущества и недостатки метода наблюдения.

9. Анализ документов – разновидность исследования системы управления. Основные типы носителей информации. Виды документов.

10. Специфика анализа художественной литературы и средств массовой информации как документальных источников.

11. Качественно - количественный анализ документов. Достоинства и недостатки метода анализа документов.

12. Сущность метода контент - анализа документов. Понятие смысловых единиц и единиц счета.

13. Преимущества и недостатки анализа личных документов.

14. Определение социологического опроса, основные этапы его проведения. Разновидности социологических исследований: разведывательное, описательное и аналитическое и др.

15. Анкетирование и интервьюирование - основные виды социологического исследования как социальной технологии, их достоинства и недостатки.

16. Понятие социальной группы и критерии для их выделения.

17. Программа социологического опроса и ее основные составляющие. Шкалы в социологическом опросе.

18. Понятие выборки в социологическом исследовании и ее типы. Закрытые (альтернативные и неальтернативные), полузакрытые и открытые разновидности вопросов.

19. Специфические свойства человеческой психики, которые препятствуют объективному отображению информации в ходе социологического опроса.

20. Организационная диагностика как метод исследования систем управления.

21. Объекты внутренней и внешней диагностики системы управления.

22. Модель шести ячеек М.Вайсборда. Модель соответствия Д.Надлера – М.Л.Ташмана.

23. Модель Н.Тичи. Клинико - историческое исследование Д.Левинсона.

24. Специфические черты диагностической модели жизненного цикла организации И. Адизеса.

25. Позиционный анализ, анализ силовых полей как метод исследования систем управления.

26. Экспертный опрос как метод как метод исследования систем управления; его основные разновидности.

27. Понятие экспертной оценки, достоинства и недостатки данного метода. Личностно – профессиональные требования, предъявляемые к эксперту.

28. Основные функции метода экспертной оценки. Коллективная и индивидуальная самооценка профессионализма экспертов.

29. Методы коллективных экспертных оценок: «круглый стол», «дельфийская техника».

30. Методы коллективных экспертных оценок: программное прогнозирование, эвристическое прогнозирование, коллективная генерация идей («мозговой штурм»).

31. Принципы командной организации групповой работы.

32. Основные этапы жизненного цикла управленческой «команды». Роль лидера в «команде».

33. Измерение результативности «командной» работы, система ролей и поощрений в команде.

34. Понятие организационной интервенции и изменения в людях как метод исследования систем управления.

35. Модели организационного изменения по К.Левину, Л.Грейнеру.

36. Понятия описания рабочего места и спецификации личности сотрудника в как метод исследования систем управления.

37. «План семи точек» А.Роджерса.

38. Ошибки при проведении деловой оценки персонала. Шкалы в управленческих тестах.

39. Понятие социальной инженерии и социальной технологии как метод исследования систем управления.

40. Организационно – деятельностные и инновационные игры в как метод исследования систем управления.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ВИДЫ

Моделирование — это такой метод изучения объекта, когда ис­следуется непосредственно не сам объект, а промежуточная вспомо­гательная система — модель.

Модель — это объект, который имеет сходство с про­тотипом и служит средством описания, объяснения и прогнозирования поведения прототипа. Модели значительно облегчают понимание системы, позволяют проводить исследования на них и на основе этого прогнозировать поведение системы в заданных условиях. С помощью моделей можно изучать поведение системы или отдельных ее частей значительно проще, быстрее и дешевле, чем на реальной системе. Степень точности при этом определяется адекватностью модели.

Задачи модели — выделить наиболее важные факторы в реальной системе, которые подлежат изучению в данном исследовании. Эти факторы должны быть отражены в модели с наибольшей полнотой и детализацией и совпадать с реальными характеристиками с точностью, определяемой требованиями данного исследования. Остальные факторы могут быть отражены с меньшей точностью либо вообще отсутствовать в модели.

Преимущество модели — возможность сравнительно простыми средствами изменять ее параметры или вводить внешние воздействия для изучения реакции системы. В реальных условиях получить такие сведения иногда просто невозможно (например, изучить поведение системы в искусственно созданных аварийных ситуациях).

Для исследования систем управления моделирование имеет чрезвычайно большое значение. Особенности моделирования систем управления:

1) Система управления имеет высокую сложность, обладает многофакторным действием и сама находится в зависимости от мно­жества факторов. Изучение влияния на систему даже важнейших факторов только на конкретном объекте, как правило, невозможно.

2) В процессе функционирования системы управления возника­ет множество ситуаций и вариантов. Некоторые ситуации весьма скоротечны. Поэтому нельзя получить необходимую информацию только на основе исследования реально происходящих событий.

3) Затруднено проведение натурных экспериментов на реально функциони­рующих системах управления. Во многих случаях это может быть связано со значительными убытками и неэкономическими потерями. Поэтому нужен модельный эксперимент и, соответственно, разработка модели.

Системы управления являются сложными системами. И как таковые они характеризуются выполняемыми функциями, структурой и поведением во времени. Для адек­ватного моделирования этих аспектов в СУ выделяют функциональные, структурные и поведенческие модели.

Функциональная модель описывает совокупность вы­полняемых системой функций, характеризует морфологию сис­темы (ее построение) — состав функциональных подсистем, их взаимосвязи.

Структурная модель отражает состав и взаимосвязи между элемен­тами системы.

Поведенческая модель описывает процессы функционирования. В ней фигуриру­ют такие категории, как состояние системы, событие, переход из одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.

Можно выделить три основные области применения моделей: обучение, научные исследования, практика управления. При обучении с помощью моделей достигается высокая наглядность отображе­ния различных объектов и облегчается передача знаний о них. В научных исследованиях модели служат средством полу­чения, фиксирования и упорядочения новой информации, обес­печивая развитие теории и практики. В практическом управлении модели ис­пользуются для обоснования решений. Такие модели должны обеспечить как описание, так объяснение и предсказание пове­дения систем.

Классификация моделирования систем может быть проведена по разным основаниям (рис. 24).

рис. 24

1. По признаку полноты моделирование делится на полное, неполное и приближенное. При полном моделировании модели идентичны объекту во вре­мени и пространстве. Для неполного моделирования эта идентич­ность не сохраняется. В основе приближенного моделирования лежит подобие, при котором некоторые стороны реального объекта не моделируются совсем.

2. Моделирование детерминированное и стохастическое. Детерминированное моделирование отображает процессы, в которых предполагается отсутствие случайных воздействий. Стохастическое моделирование учитывает вероятностные про­цессы и события.

3. Моделирование статическое и динамическое Статическое моделирование служит для опи­сания состояния объекта в фиксированный момент времени, а динамическое — для исследования объекта во времени.

4. Моделирование мысленное и реальное. Реальное моделирование осуществляется на реальном объекте. Такое моделирование представляет собой, по сути, эксперимент. Это может быть моделирование новых структурных элементов организации, вариантов реализации управленческих функций, новых ситуаций.

Мысленное моделирование применяется тогда, когда модели не реализуемы в заданном интервале времени либо отсутствуют ус­ловия для их физического создания. Мысленное моделирование реальных систем реализуется в виде наглядного, символического и математического.

При наглядном моделировании на базе представлений чело­века о реальных объектах создаются наглядные модели, отобра­жающие явления и процессы, протекающие в объекте. Примером таких моделей являются рисунки, схемы, диаг­раммы.

Символическое моделирование представляет собой искусствен­ный процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает его основные свойства с помощью опреде­ленной системы знаков и символов. В основе языкового модели­рования лежит тезаурус, который образуется из на­бора понятий исследуемой предметной области, причем этот на­бор должен быть фиксированным. Под тезаурусом понимается словарь, отражающий связи между словами или иными элемен­тами данного языка, предназначенный для поиска слов по их смыслу.

Между тезаурусом и обычным словарем имеются принципи­альные различия. Тезаурус — словарь, который очищен от нео­днозначности, т.е. в нем каждому слову может соответствовать лишь единственное понятие, а в обычном словаре одному сло­ву может соответствовать несколько понятий.

Если ввести условное обозначение отдельных понятий, т.е. знаки, а также определенные операции между этими знаками, то можно реализовать знаковое моделирование и с помощью зна­ков отображать набор понятий — составлять отдельные цепочки из слов и предложений. Используя операции объединения, пере­сечения и дополнения теории множеств, можно в отдельных сим­волах дать описание какого-то реального объекта.

Математическое моделирование — это процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математи­ческого объекта, называемого математической моделью. В прин­ципе, для исследования характеристик любой системы матема­тическими методами, включая и машинные, должна быть обяза­тельно проведена формализация этого процесса, т.е. построена математическая модель. Вид математической модели зависит как от природы реального объекта, так и от задач исследования объекта, от требуемой достоверности и точности решения зада­чи. Любая математическая модель, как и всякая другая, описыва­ет реальный объект с некоторой степенью приближения. В области управления распространено построение математических моделей в алгоритмической форме.

Алгоритмическая форма моделирования предполагает запись соотношений модели и выб­ранного численного метода решения в форме алгоритма. Среди алгоритмических моделей важный класс составляют имитацион­ные модели, предназначенные для имитации производственных, экономических и ин­формационных процессов при различных внешних воздействи­ях.

При имитационном моделировании воспроизводится алго­ритм функционирования системы во времени. Имитируются элементарные процессы и явления, с сохранением их логической структуры и последова­тельности протекания. Это позволяет полу­чить сведения о возможных состояниях системы в соответствующие моменты времени.

Работа с имитационной моделью представляет собой имитационный эксперимент. Иссле­дователь создает различные ситуации, воздействует на модель раз­личными факторами и в результате извлекает информацию о реаги­ровании модели на различные воздействия и условия существования. Имитационное моделирование позволяет получить необходимую информацию о свойствах объекта, о способности его функционирова­ния при различных обстоятельствах, о возможностях изменений его статической и динамической организации, дает возможность оценить рациональность таких изменений.

В имитационном моделировании различают метод статисти­ческих испытаний (Монте-Карло) и метод статистического мо­делирования.

Метод Монте-Карло — численный метод, который применя­ется для моделирования случайных величин и функций, вероят­ностные характеристики которых совпадают с решениями ана­литических задач. Состоит в многократном воспроизведении процессов, являющихся реализациями случайных величин и фун­кций, с последующей обработкой информации методами мате­матической статистики.

Если этот прием применяется для машинной имитации в це­лях исследования характеристик процессов функционирования систем, подверженных случайным воздействиям, то такой метод называется методом статистического моделирования.

Метод имитационного моделирования применяется для оцен­ки вариантов формирования и функционирования системы, эффективности различных ал­горитмов управления системой, влияния изменения различных параметров системы.

Существенное значение при проведении исследований в области управления имеют структурное и ситуационное моделирование.

Структурные модели активно используется для исследования не только структур, но и функций организации, а также для формализованной структуризации решаемых проблем, используемого инструментария и т.д.

Основой построения ситуационной модели является описание ситуации, в которой функционирует организация, в виде совокупности конкретных состояний всех значимых для организации факторов внешней и внутренней среды.

ПРИНЦИПЫ И ЭТАПЫ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ

Принципы построения моделей

1. Адекватность. Предусматривает соответствие модели целям исследования по уровню сложности и организации, а также соответствие реальной системе относительно выб­ранного множества свойств. До тех пор, пока не решен вопрос, правильно ли отображает модель исследуемую систему, ценность модели незначительна.
2. Соответствие модели решаемой задаче. При решении каждой конкретной задачи нужно иметь свою модель, отражающую те аспекты системы, которые являются наиболее важными в данной задаче. Этот принцип связан с принципом адекватности.
3. Упрощение при сохранении существенных свойств системы. Чем сложнее рассматриваемая система, тем более упрощенным должно быть ее описание, игнорирующее менее существенные свойства. Этот принцип может быть назван принципом абстрагирования от второстепенных деталей.
4. Соответствие между требуемой точностью результатов моделирования и сложностью модели. С одной стороны, чтобы отра­зить существенные свойства, модель необхо­димо детализировать. С другой стороны, строить модель, при­ближающуюся по сложности к реальной системе, не имеет смысла. Ком­промисс между этими двумя требованиями достигается нередко путем проб и ошибок.

• изменение числа переменных, достигаемое либо исключе­нием несущественных переменных, либо их объединением;
• изменение природы переменных параметров. Переменные параметры рассматриваются в качестве постоянных, дискретные — в качестве непрерывных и т.д.;
• изменение функциональной зависимости между переменными. Например, нелинейная зависимость заменяется обычно линейной;
• изменение ограничений. При снятии ограничений получается оптимистичное решение, при введении — пессимистичное. Варьируя ограничениями, можно найти возможные граничные значения эффективности. Такой прием часто используется для нахождения предварительных оценок эффективности решений на этапе постановки задач;
• ограничение точности модели. Точность результатов модели не может быть выше точности исходных данных.

1. Многовариантность реализаций элементов модели. Разнообразие реализаций одного и того же элемента, отличающихся по точности (а следовательно, и по сложности), обеспечивает регулирование соотношения «точность/сложность».
2. Блочное строение. При соблюдении принципа блочного строения облегчается разработка сложных моделей и появляется возможность использования накопленного опыта и готовых блоков с минимальными связями между ними.

Этапы построения моделей

1. Содержательное описание моделируемого объекта. Объек­ты моделирования описываются с позиций системного подхода. Исходя из цели исследования, устанавливаются совокупность эле­ментов, взаимосвязи между элементами, возможные состояния каждого элемента, существенные характеристики состояний и соотношения между ними. На этом этапе моделирования широко применяются каче­ственные методы описания систем, знаковые и языковые модели.

2. Формализация операций. На основе содержательного описания оп­ределяется исходное множество характеристик системы. Для вы­деления существенных характеристик необходим хотя бы прибли­женный анализ каждой из них. При проведении анализа опира­ются на постановку задачи и понимание природы исследуемой системы. После исключения несущественных характеристик вы­деляют управляемые и неуправляемые параметры и производят символизацию. Затем определяется система ограничений на зна­чения управляемых параметров. Если ограничения не носят прин­ципиальный характер, то ими пренебрегают.

3. Проверка адекватности модели. Требование адекватности находится в противоречии с требованием простоты, и это нужно учитывать при проверке модели на адекватность. Исходный ва­риант модели предварительно проверяется по следующим основ­ным аспектам:

• Все ли существенные параметры включены в модель?
• Нет ли в модели несущественных параметров?

• Правильно ли отражены функциональные связи между параметрами?
• Правильно ли определены ограничения на значения параметров?

Для проверки рекомендуется привлекать специалистов, кото­рые не принимали участия в разработке модели. Они могут бо­лее объективно рассмотреть модель и заметить ее слабые сторо­ны, чем ее разработчики. Такая предварительная проверка моде­ли позволяет выявить грубые ошибки. После этого приступают к реализации модели и проведению исследований. Полученные результаты моделирования подвергаются анализу на соответствие известным свойствам исследуемого объекта. Для установления соответствия создаваемой модели оригиналу используются сле­дующие пути:

• сравнение результатов моделирования с отдельными экспериментальными результатами, полученными при одинаковых условиях;

• использование других близких моделей;

• сопоставление структуры и функционирования модели с прототипом.

Главным путем проверки адекватности модели исследуемо­му объекту выступает практика. Однако она требует накопления статистики, которая далеко не всегда бывает достаточной для получения надежных данных. Для многих моделей первые два пути приемлемы в меньшей степени. В этом случае остается один путь: заключение о подобии модели и прототипа делать на осно­ве сопоставления их структур и реализуемых функций. Такие зак­лючения не носят формального характера, поскольку основыва­ются на опыте и интуиции исследователя.

По результатам проверки модели на адекватность принима­ется решение о возможности ее практического использования или о проведении корректировки.

1. Корректировка модели. При корректировке модели могут уточняться существенные параметры, ограничения на значения управляемых параметров, оценочные критерии. После внесения изменений в модель вновь выполняется оценка адекватности.
2. Оптимизация модели. Сущность оптимизации моделей состоит в их упрощении при заданном уровне адекватности. Основными показателями, по которым возможна оптимизация модели, выступают время и затраты средств на проведение исследований в соответствии с этой моделью.

ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Метод эксперимента (от лат. eksperimentum - проба, опыт) пред­ставляет собой контролируемый и управляемый способ исследова­ния объекта, предполагающий активные и целенаправленные воздействия на него со стороны исследователя.

При проведении эксперимента должно осуществляться наблюдение за поведением объекта исследования и оценка возникающих состояний, изменений и ситуаций. Для этого могут использоваться параметрический, статистические, социологические методы и метод экспертных оценок.

Экспериментирование как метод исследования систем управ­ления имеет три основных цели:

— апробацию результатов исследования;

— проверку правильности гипотез;

— получение дополнительного фактического материала для проведе­ния дальнейших исследований.

Экспериментирование позволяет:

1) избежать излишних потерь при работе в режиме реального функ­ционирования;

2) избегать необратимых последствий при проверке критических ситуаций;

3) вводить ситуации, представляющие для исследования наибольший интерес;

4) нивелировать влияние тех факторов, которые препятствуют выяв­лению существующих зависимостей;

5) обеспечивать экономию времени при исследовании и практическом внедрении полученных результатов.

6) многократно воспроизводить изучаемую ситуацию, что повышает надежность результатов исследования.

Эксперименты подразделяются на мысленные и натурные.

Мысленный эксперимент предполагает манипулирование с информацией о реальных объектах без вмешательства в действитель­ный ход событий. Этот метод основан на использовании модели реального объекта и поэтому неразрывно связан с методом моделирования.

Процедура проведения мысленного эксперимента включает в себя следующие действия:

1) определение цели эксперимента;

2) определение формы проведения эксперимента;

3) определение констант в экспериментальной ситуации;

4) установление переменных факторов, влияние которых будет отслеживаться в ходе эксперимента;

5) установление результирующих критериев, по которым мож­но судить о влиянии переменных на данный объект;

6) определение параметров изменения переменных и результи­рующих критериев, позволяющих давать количественные и качест­венные оценки влияния факторов на объект;

7) определение задач и этапов осуществления эксперимента;

8) определение критериев, в соответствии с которыми может быть оценена степень успешности эксперимента.

Натурный эксперимент осуществляется на реальном объекте и предполагает определенное воздействие на него со стороны исследо­вателя. Проведение натурного эксперимента часто связано с внедрением новых форм организации, реструктуризацией и рационализацией управления. В этом случае в проведении экспериментально-исследовательских работ задействованы не только исследователи, но и весь работающий в данной сфере персонал. При проведении эксперимента на реальном объекте организаторы должны непременно учитывать моральные и правовые аспекты последствий экспериментирования.

Проведение натурного эксперимента предполагает наличие следующих ограничений:

— ограничение сферы проведения эксперимента;

— ограничение периода времени проведения эксперимента;

— ограничения затрат средств на проведение эксперимента;

— ограничение в воздействии факторов, искажающих чистоту эксперимента.

Процедура проведения натурного эксперимента влючает в себя следующие действия:

1) выбор объекта экспериментирования;

2) введение режима изоляции от несанкционированного влияния среды;

3) установление ограничений в воздействии эксперимента на жизненно важные параметры системы управления и организации в целом;

4) определение лиц, ответственных за основные направления и разделы эксперимента;

5) выработка конкретной программы для группы в целом и для отдельных участников;

6) регистрация результатов эксперимента;

8) обобщение результатов.

В курсе лекций в краткой и доступной форме рассмотрены все основные вопросы, предусмотренные государственным образовательным стандартом и учебной программой по дисциплине «Исследование систем управления». Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, а также качественно подготовиться к зачету и экзамену. Для студентов, аспирантов и преподавателей экономических специальностей, банкиров, финансовых менеджеров, бухгалтеров, практических работников, учащихся бизнес-школ, абитуриентов экономических учебных заведений и всех, интересующихся данной тематикой. Пособие представляет собой своеобразный краткий конспект курса. Его цель – помочь студентам систематизировать учебный материал, лучше подготовиться к семинарским занятиям и экзаменам. Благодаря форме построения он дает общую канву изучаемого курса, помогает вычленить узловые положения и проблемы, проследить их внутреннюю связь, уяснить логическую последовательность.

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Исследование систем управления: конспект лекций (Д. А. Шевчук) предоставлен нашим книжным партнёром - компанией ЛитРес .

Лекция 3. Подходы к исследованию систем управления

Системный подход – методологический подход, изучающий объект как единое целое. Объект исследования представляется как совокупность подсистем, элементов с внутренними и внешними связями. Используется для комплексного исследования принимаемых решений, анализа возможных вариантов их реализации, координации усилий по претворению их в жизнь.

Эмпирический подход – подход, при котором объект исследуется на основе уже имеющегося опыта. При данном подходе изучаются предшествующие аналогичные случаи и вырабатываются общие правила поведения в сходных ситуациях. Используются методы аналогий, которые заключаются в анализе уже имеющегося опыта и оценивании возможности его использования в конкретных случаях, методы сравнений и т. д.

Анализ межличностных отношений и группового поведения – подход, основой которого является изучение внутренних связей в организации, т. е. изучение формальных и неформальных групп в организации, формальных и неформальных лидеров, горизонтальных и вертикальных связей, систем мотивации и стимулирования, видов власти, которые существуют в изучаемой организации.

Формирование корпоративной культуры – традиции, ценности, символы, убеждения, формальные и неформальные правила поведения членов организации.

Социотехнические системы – подход, который создает условия для приспособления человека к технике с целью увеличения эффективности производства и сокращения времени, затрачиваемого на производство.

Теория принятия решений и эффективные коммуникации – подход соответствия информационной и организационной структур.

При данном подходе лица, которые принимают решения, должны обладать всей необходимой информацией. Для эффективности принятия решений информаиия должна обладать свойствами:

Достоверности;

Ясности;

Своевременности;

Полноты;

Оперативности;

Надежности.

В организационных структурах должны быть эффективные коммуникации для уведомления нижестоящих уровней иерархии о принятых решениях наверху.

Моделирование – подход построения модели организации, в которой отражаются все подсистемы, элементы, взаимосвязи и закономерности функционирования организации.

Операциональный подход – подход, в котором выделяются функции и работы для анализа процесса управления, оценка трудозатрат и затрат ресурсов.

Ситуационный подход – подход принятия решений при быстротечном изменении окружающей среды: изменения на рынках, появление новых конкурентов и т. д. При этом подходе изучается сложившаяся ситуация, выявляются ее причины и воздействия, которые могут быть использованы для достижения целей исследования в конкретных случаях. Указанный подход обычно используется.

Когда одни и те же ситуации часто повторяются, для разрешения которых вырабатываются стандартные решения на основе анализа предыдущих однотипных ситуаций. Это позволяет экономить материальные и трудовые ресурсы, время;

При возникновении новых ситуаций, которые отличаются от стандартных и не имеют готовых решений.

Процессный подход – подход к исследованию систем управления как к непрерывному выполнению совокупности взаимосвязанных между собой работ и общих функций управления. Процесс исследования – совокупность функций и действий исследователя, направленных на изучение объекта исследования, которые превращают входы (исследуемый объект) в выходы (результат исследования). Процесс исследования регулируется рычагами и ресурсами. Рычаги осуществляют свое влияние на процесс управления посредством методов и методик, требований заказчиков и потребителей, конкурентов, законодательств и т. д. Ресурсы обеспечивают всеми необходимыми средствами (материальными, техническими, транспортными и т. д.) для осуществления процесса исследования.