Учебно-методический комплекс по курсу " Исследование систем управления " для студентов дневного и заочного отделений специальности "Менеджмент"
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
СодержаниеКлючевые слова Тема 12. параметрическое исследование |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Управление системой социальной защиты детства», 420.1kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «коммуникация специалиста социальной работы», 150.18kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Социальная реабилитация детей с ограниченными, 288.61kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «профессионально-этические основы социальной, 832.16kb.
- Рогожина Татьяна Вадимовна, к т. н., доцент должность профессор учебно-методический, 1042.35kb.
- Учебно методический комплекс по дисциплине «Исследование систем управления» Специальность, 700.37kb.
- Учебно-методический комплекс Составитель: В. В. Корякова, доцент история и практика, 535.05kb.
- Учебно-методический комплекс (специальность 021100 «Юриспруденция») Издание Омск, 3321.91kb.
- Методические указания к выполнению контрольного задания по курсу «исследование систем, 571.17kb.
- Учебно-методический комплекс по курсу "экологическое право" для студентов дневного,, 805.29kb.
Ключевые слова:
| Модель | Модель - это такая мысленно представимая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования (или его характеристики), способна замещать его так, что изучение ее дает нам новую информацию об этом объекте. |
| Свойства моделей | Модель обладает следующими основными свойствами: 1) моделью может быть любой объект - мысленный или материальный; 2) модель отражает или воспроизводит исследуемый объект; 3) модель способна замещать объект исследования; 4) модель замещает объект так, что ее изучение дает нам новую информацию об объекте Таким образом, в основе моделирования лежит свойство аналогии, т.е. сходство в некоторых сторонах, качествах и отношениях между объектами, нетождественными между собой. Аналогии наблюдаются в отношении структуры, процессов, результатов достигаемых объектом исследования и моделью, поведения, ведущего к этим результатам. |
| Принципы моделирования объекта исследования | Основными принципами построения модели являются: - модели должны описывать только те элементы системы управления (или ее отдельных подсистем), которые являются существенными с точки зрения решения поставленной проблемы. Иначе говоря, модель должна воспроизводить объект в упрощенной форме; - моделирование производится прежде всего для получения новой, неизвестной информации об объекте исследования; только в этом случае целесообразно построение модели; - модель должна отражать все существенные для исследования свойства и элементы реального объекта. Это достигается тщательным отбором элементов, включаемых в модель; анализом допустимости ограничений и упрощений; точностью собранной исходной информации для построения модели; - изучение модели, отражающей определенные свойства объекта, должно быть более доступно, чем их исследование в реальных условиях. |
| Моделирование как процесс | Моделирование - непрерывный процесс, не ограничивающийся, как правило, одной обособленной моделью. Это скорее последовательная разработка серии сменяющихся друг друга моделей, что обеспечивает все большее приближение модели к моделируемому объекту. В ходе такого процесса анализируется и оценивается поведение модели, определяются узкие места и проблемы, разрабатываются мероприятия, позволяющие разрешить управленческую проблему. Процесс моделирования состоит из нескольких взаимосвязанных между собой этапов: 1. Этапа постановки задачи и списания объекта исследования; 2) Этапа построения модели; 3) Этапа эксперимента на модели; 4) Этапа анализа результатов эксперимента на модели; 5) Этапа выводов и разработки предложений по совершенствованию объекта исследования (т.е. решению конкретной управленческой проблемы). |
| Классификация моделей, используемых в исследовании систем управления | Модели, используемые в исследовании систем управления классифицируются по следующим признакам: - по целевому назначению; - по объекту моделирования; - по методу представления; - по методу построения; - по полноте отображения реальной действительности; - по объекту представления и т.д. Самым общим является целевой подход, согласно которому все модели разбиваются на три класса: 1) модели описания; 2) модели интерпретации; 3) модели имитации. В зависимости от объекта моделирования различают следующие модели: модели структуры органов управления; модели функций управления; модели принятия решений; информационные модели (модели процессов сбора, регистрации, передачи и обработки информации) и т.д. По методу построения модели классифицируются на: индуктивные, дедуктивные, информационные и операционные. По характеру использования моделей в исследовании управления все модели делятся на две группы: модели, характеризующие оргструктуру управления и модели, характеризующие процессы управления, отражающие систему управления в статике и динамике. |
| Экономико-математическое моделирование | Экономико-математическое моделирование - процесс выражения экономических явлений (или процессов) математическими моделями |
| Основные типы экономико-математических моделей | Выделяют пять типов экономико-математических моделей: - модели математического программирования; - модели теории графов; - балансовые модели; - модели теории вероятностей и математической статистики; - модели теории игр. |
| Основные типы моделей системного анализа | Выделяют две группы моделей системного анализа: - формальные модели; - эвристические модели. В свою очередь формальные модели подразделяются на: - модели исследования операций; - комплексированные модели; - модели дискретной математики. Эвристические модели делятся на: - имитационные модели; - сценарии; - дерево решений; - графы целей и задач; - морфологические модели. |
| Имитационные модели | Имитационные модели - модели использующие прямое описание объекта исследования. при этом достигается гомоморфное соответствие структуры модели со структурой объекта исследования. Эти модели используются в имитационных играх, в машинной имитации, имитации с помощью ЭВМ и т.д. Модели с использованием прямого списания применяются тогда, когда косвенное описание или невозможно (нет для этого соответствующих математических средств), или бесполезно (в случае, когда модель не позволяет более вести ни количественный, ни качественный анализ). |
| Особенность имитационной модели | Главной, отличительной особенностью имитационной модели является то, что она воспроизводит основные компонентно-структурные и функциональные характеристики объекта исследования. Посредством ЭВМ проигрываются, имитируются разнообразные варианты поведения системы, рассчитанные в зависимости от данного внутреннего состояния системы, различных условий, возмущающих факторов, ограничений и т.д. |
Целями изучения студентами данной темы является понимание того, что в современных условиях важными и достаточно широко используемыми методами исследования систем управления являются методы моделирования. Суть их заключается в том, что реальные объекты (структура, функции, информационные процессы и т.п.) исследования, особенно если они недоступны или если в их функционирование нельзя вмешиваться, заменяются соответствующими моделями, пользуясь которыми можно провести эксперимент, изучать их поведение при изменениях параметров внешней и внутренней среды.
Модель - это копия реального объекта исследования, обладающая его основными характеристиками и способная имитировать его поведение. Следовательно, особенностью модели является то, что она находится всегда в определенном отношении с реальным объектом. Это значит, что она до определенных пределов может замещать изучаемый объект. Модель - это всегда упрощенное отражение объекта исследования.
При построении модели необходимо соблюдение определенных принципов или правил (см. ключевые слова).
В исследовании управления часто используются имитационные модели, в том числе и имитационные компьютерные модели.
Они могут быть представлены в виде структуры системы управления, технологической схемы процесса управления, комплекса характеристик управления, факторов влияющих на эффективность управления, взаимодействия функций управления и т.д. Примером, имитационной модели может служить делова компьютерная игра "Дельта".
Использование подобных моделей может быть весьма эффективным в проведении исследования систем управления.
Подводя итог рассмотрения проблемы использование моделей в исследовании систем управления необходимо отметить, что в настоящее время разработан чрезвычайно разнообразный арсенал моделей для анализа и совершенствования систем управления.
Этот набор моделей, однако не обладает каким-либо методическим единством, а отражает лишь отдельные аспекты и стороны объекта исследования.
Поэтому, наибольший эффект в исследовании достигается путем комплексного сочетания моделирования с другими методами исследования, и в первую очередь таким, как экспертные оценки, структуризации целей и др.
ТЕМА 12. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
И ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Ключевые слова:
| Параметрический метод исследования систем управления | Параметрический метод исследования заключается в установлении взаимосвязанных параметров, характеризующих управляемый объект и управляющую систему. В результате обработки фактических материалов о количественных соотношениях параметров объекта и субъекта (т.е. системы управления) по данным специальных исследований, проведенных по группе родственных предприятий, находят форму зависимостей (функциональную или корреляционную) и количественное выражение этих зависимостей. Таким образом, создается эмпирически обоснованная база для определения параметров управляющей системы на основе показателей, характеризующих объект управления. |
| Показатель | Показатель - выраженная числом характеристика какого-либо свойства объекта исследования (проблемы, процесса и пр.) |
| Система управления | Система управления - 1. Совокупность отношений в социально-экономической системе (организации). 2. Совокупность звеньев, осуществляющих управление и связи между ними. |
| Объект управления | Объект управления - управляемое звено, элемент (или совокупность элементов) системы управления, воспринимающий управляющее воздействие со стороны другого (других) элементов. В социально-экономических системах объектом управления являются организации (предприятия), обособленные подразделения, цели, участки. |
| Параметрическое моделирование | Параметрическое моделирование заключается в установлении зависимостей между параметрами и форм этих зависимостей (математическая, логическая, нормативная). |
| Цель создания моделей | Цель создания моделей - отразить факторы (параметры), характеризующие управляемый объект и влияющие на процессы управления (на систему управления) в их взаимной зависимости. Система параметрических моделей призвана помочь не только выявить проблемы, узкие места, диспропорции в управлении, но разработать предложения по их устранению и совершенствованию всей системы управления. |
| Модель | Модель - это такая мысленно представимая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования (или его характеристики) способна заменить его так, что изучение ее дает нам новую информацию об этом объекте. |
| Параметр модели | Параметр модели - относительно постоянный показатель, характеризующий моделируемую систему (элемент системы) или процесс. Параметры указывают, чем данная система (процесс) отлична от других. поэтому, строго говоря, они могут быть не только количественными (т.е. показателями), но и качественными (например с некоторыми свойствами объекта, его названием и т.п.). Параметры составляют каркас любой системы (объекта исследования) |
| Параметры системы | Параметры системы (и ее отдельных элементов) выявляют путем статистического изучения системы путем проведения отдельных экспериментов, наблюдений. Например, текучесть кадров устанавливается на основе изучения статистики прошлого опыта текучести кадров. Во многих случаях параметры системы устанавливаются экспертным путем, на основе опыта, интуиции. |
| Параметризация | Параметризация - элемент системного анализа объекта (процесса), который заключается в выделении существенных воздействующих факторов, их описании и количественной оценке полученных параметров. Параметризация, как правило, не может быть выполнена на основе строго определенных процедур и во многом определяется опытом и интуицией исследования и мнений экспертов, (т.е. новый эвристический характер). Иногда для создания полноценной модели приходится заменять и уточнять список существенных параметров, а также корректировать их оценки. К тому же по мере развития исследуемого процесса одни параметры могут терять свое значение, другие - наоборот. |
| Моделирование как процесс | Моделирование - непрерывный процесс, не ограничивающийся, как правило, одной обособленной моделью. Это скорее последовательная разработка серии сменяющих друг друга моделей, что обеспечивает все большее приближение модели к моделируемому объекту. В ходе такого (итеративного) процесса анализируется и оценивается поведение модели, определяются узкие места и проблемы, разрабатываются мероприятия, позволяющие разрешить управленческую проблему. |
| Формы параметрических моделей | Параметрические модели объекта и субъекта управления выражаются в виде графиков, матриц, математических моделей. |
| Состав параметрической модели объекта управления | Параметрическая модель объекта управления включает в себя систему таких элементов, как цели, кадры, предметы труда, орудия труда, способы организации производства, технологические процессы, организация производства, продукция, экономика. Каждый элемент объекта управления характеризуется множеством параметров. Обозначим, через Qке множество параметров, характеризующих состояние объекта. |
| Общий вид параметрической модели объекта управления | См. рис. 1. Параметрическая модель объекта управления |
| Состав параметрической модели субъекта управления | Параметрическая модель субъекта управления включает в себя систему таких элементов, как цели, процессы управления, функции управления, структура управления, кадры, информация, методы управления, техника управления, управленческие решения, экономика управления. Каждый элемент субъекта управления характеризуется множеством параметров. Обозначим через Sji - множество параметров, характеризующих состояние субъекта управления. |
| Общий вид параметрической модели субъекта управления | См. рис. 2. Параметрическая модель субъекта управления |
| Алгоритм установления соответствия субъекта объекту | Так как состояние субъекта (системы управления) управления определяется состоянием объекта управления, то между параметрами существует определенная зависимость, т.е. S = f(Q). Эта зависимость может быть выражена как в форме корреляционных отношений (или уравнений регрессии), так и в форме нормативных отношений. Алгоритм установления соответствия и объекта (рис. 3) заключается в поиске, во-первых, связи параметров, во-вторых, характера этой связи - математической или логической зависимости. |
| Параметрические модели соответствия параметров элементов субъекта параметров элементов объекта | См. рис. 4. Общий вид матрицы взаимосвязи параметров элементов субъекта и объекта управления Установление соответствия между субъектом и объектом чаще всего производится экспертно-аналитическим методом или с помощью корреляционного анализа. Теснота, сила связи между параметрами элементов устанавливается с помощью регрессионного анализа. В процессе установления соответствия параметрических моделей субъекта и объекта выявляются узкие места, проблемы и диспропорции в субъекте (т.е. в системе управления). Таким образом, параметрические модели позволяют системно отобразить реальное состояние и определить направление совершенствования управления в субъекте. |
| Методы установления соответствия между параметрами элементов субъекта и параметрами элементов объекта | Установление соответствия между параметрами элементов субъекта и параметрами элементов объекта производится с помощью математического, нормативного и логического методов. |
| Факторный анализ | Факторный анализ - область математической статистики, объединяющая вычислительные методы, которые в ряде случаев позволяют получить компактное описание исследуемых явлений на основе обработки больших массивов информации. |
| Фактор | Фактор - причина, движущая сила какого-либо процесса или явления, определяющая его характер или одну из основных черт. Фактор - источник воздействия на систему, отражающегося на значении переменных модели этой системы. |
| Связи в системе | Связи в системе - это то, что объединяет элементы системы в одно целое. Среди многих закономерных связей явлений важную роль играет причинная связь. |
| Причинная связь или причинно-следственная связь | Причинная связь - это связь состоит в порождении одного явления другим. Количественная характеристика взаимосвязанных явлений осуществляется с помощью признаков (показателей). |
| Факторные признаки | Признаки, характеризующие причину называются факторными (независимыми). |
| Результативные признаки | Признаки, характеризующие следствие, называются результативными (зависимыми). |
| Факторная система | Факторная система - это совокупность факторных и результативных признаков, связанных одной причинно-следственной связью. |
| Модель факторной системы | Модель факторной системы - это математическая формула, выражающая реальные связи между анализируемыми явлениями, в наиболее общем виде она может быть представлена так: у = f (х1, х2, …, хn), где у - результативный признак; хi - факторные признаки |
| Типы связей, изучаемые с помощью факторного анализа | В процессе факторного анализа подвергаются исследованию два типа связей: функциональные и стохастические. |
| Функциональная связь | Связь называется функциональной, или жестко детерминированной, если каждому значению факторного признака соответствует вполне определенны неслучайное значение результативного признака |
| Стохастическая связь | Связь называется стохастической (вероятностной), если каждому значению факторного признака соответствует множество значений результативного признака, т.е. определенное статическое распределение. |
| Типы проблем (задач), решаемых с помощью методов факторного анализа | Любая организация это сложная социально-экономическая система на ее поведение, в том числе и поведение на систему управления, влияет множество факторов как внутреннего, так и внешнего порядка. Для того, чтобы привести систему управления в соответствие объекту и внешней среде необходимо изучить большое количество взаимодействующих факторов. Это в значительной степени ограничивает изменение многих методов (таких например, как эксперимент и др.). Поэтому для изучения сложных зависимостей требуются иные способы исследования и в первую очередь статистические методы корреляции и регрессии, которые представляют собой инструмент количественной оценки связей между большим числом взаимодействующих факторов (явлений). С их помощью возможно не только учесть в "чистом виде" влияние каждого из основных факторов, но и выявить результат совместного действия целой группы изучаемых факторов. Методы корреляции и регрессии исключают повторный счет и тем самым позволяют отделить мнимые связи от действительных. С помощью методов факторного анализа решаются такие задачи построения системы управления организацией, как "Определение нормативов общей численности аппарата управления, в том числе и в разрезе функций управления", "Определение количества ступеней (уровней) управления в организационной структуре исследования степени соответствия действующей системы управления объекту управления, исследование взаимодействия функций и звеньев системы управления, исследования неформальных связей в процессах управления, прогнозные задачи, например, определение направлений распределения капитальных вложений и многие другие. |
| Элементы объекта | Обеспечивающие | |||||||
| кадры, Q6 | предметы труда, Q7 | орудия труда, Q8 | способы организации производства, Q9 | |||||
| Содержательные | Цели, Q1 | | | |||||
| Параметры | Q61…Q6i…Q6m5 | Q71…Q7i…Q7m6 | Q81…Q8i…Q8m7 | Q91…Q9i…Q9m8 | ||||
| | ||||||||
| Q11…Q1i…Q1m1 | | Q1i Q6i | Q1i Q7i | Q1i Q8i | Q1i Q9i | |||
| Технологические процессы, Q2 | Q21…Q2i…Q2m2 | Q2i Q6i | Q2i Q7i | Q2i Q8i | Q2i Q9i | |||
| Производственная структура, Q3 | Q31…Q3i…Q3m3 | Q3i Q6i | Q3i Q7i | Q3i Q8i | Q3i Q9i | |||
| Продукция, Q4 | Q41…Q4i…Q4m4 | Q4i Q6i | Q4i Q7i | Q4i Q8i | Q4i Q9i | |||
| Экономика, Q5 | Q51…Q5i…Q5m5 | Q5i Q6i | Q5i Q7i | Q5i Q8i | Q5i Q9i | |||
Рис. 1. Параметрическая модель объекта управления
Рис. 2. Параметрическая модель субъекта управления
Рис. 3. Алгоритм установления соответствия субъекта
и объекта управления
Условные обозначения:
| Sij | и | Qek | - системы параметров объекта и субъекта управления, представленных в виде матриц
| Элементы | Субъекты управления | |||||||||||||
| S1 | … | Si | … | S10 | … | |||||||||
| | Параметры | S11 | S1j | … | … | Si1 | Sij | … | … | S101 | S10j | … | … | |
| Объект управления | Q1 | Q11 | Q11 S11 | Q11 S1j | … | … | Q11 Si1 | Q11 Sij | … | … | Q11 S101 | Q11 S10j | … | … |
| Q11 | Q11 S11 | Q11 S1j | … | … | Q11 Si1 | Q11 Sij | … | … | Q11 S101 | Q11 S10j | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | |
| Q | Q1 | Q1 S11 | Q1 S1j | … | … | Q1 Si1 | Q1 Sij | … | … | Q1 S101 | Q1 S10j | … | … | |
| Q1 | Q1 S11 | Q1 S1j | … | … | Q1 Si1 | Q1 Sij | … | … | Q1 S101 | Q1 S10j | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | |
| Q9 | Q91 | Q91 S11 | Q91 S1j | … | … | Q91 Si1 | Q91 Sij | … | … | Q91 S101 | Q91 S10j | … | … | |
| Q91 | Q91 S11 | Q91 S1j | … | … | Q91 Si1 | Q91 Sij | … | … | Q91 S101 | Q91 S10j | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | ||
| … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | … | |
Рис. 4. Общий вид матрицы взаимосвязи параметров элементов субъекта и объекта управления
Результатом изучения студентами данной темы является понимание того, что любая организация, любое предприятие являются открытой системой. На нее действует множество факторов как внутреннего так и внешнего порядка. Для того, чтобы определить влияние этих факторов на поведение объекта (проблему, процесс, структуру и т.п.) необходимо изучить характер их взаимодействий. Наиболее эффективным методом решения данной проблемы является параметрический метод и факторный анализ. В научной литературе, по проблемам управления, эти два метода часто называют методом изучения взаимодействия факторов.
Дадим им краткую характеристику. С позиций системного подхода, как мы знаем, любая проблема или ситуация может быть представлена в виде совокупности факторов ее проявления и существования. Все факторы существуют не каждый в отдельности, а находятся во взаимодействии. Это взаимодействие не только раскрывает суть проблемы, но и подсказывает ее решение. Эти взаимодействия однако не всегда заметны, понятны, структурированы и ранжированы в сознании исследователя. Поэтому, для того, чтобы найти решение проблемы необходимо, прежде всего, определить состав и характер взаимодействия этих факторов. Эффективным методом решения этого класса задач является факторный анализ и, в первую очередь, метод корреляционного и регрессионного анализа.
Использование факторного анализа заключается в следующем. Во-первых, устанавливают наличие или отсутствие связи между изучаемыми величинами (факторами), т.е. связи между проблемой и другими внешними факторами. Наличие или отсутствие связи устанавливается или логическим методом (чаще всего экспертно-аналитическим методом) или корреляционным анализом. Корреляционный анализ позволяет не только установить наличие или отсутствие связи между объектом (проблемой, явлением) и конкурентным фактором, но и определить, в какой мере изменение объекта обусловлено влиянием данного фактора.
Определение конкретного вида зависимости (тесноты связи) производится с помощью регрессионного анализа. С его помощью не только возможно учесть в "чистом виде" влияние каждого фактора, но и выявить результат совместного действия целой группы факторов на изучаемый объект.
На первом этапе, для того чтобы показать картину существующих и возможных взаимодействий между различными факторами строится матрица взаимодействий. Эти взаимодействия можно ранжировать по определенным критериям (например, существенные, несущественные, желательные, нежелательные, устойчивые, неустойчивые и т.п.).
Ранжирование факторов может производиться логическим путем, в т.ч. с помощью экспертно-аналитического метода.
Составленная таким образом матрица взаимодействий факторов может показать существенную картину, новые грани проблемы, возможные пути ее решения.
Во многих случаях этот метод может быть весьма эффективным в исследовании управления. Например, таким методом можно исследовать взаимодействия звеньев (подразделений) в системе управления, исследовать неформальные взаимодействия в процессах управления.
Факторный анализ достаточно широко применяется при определении различных нормативов и норм. Например, определение нормативов численности аппарата управления, в том числе по функциям управления, определении норм обслуживания и т.п.
При совершенствовании действующей или проектировании новой системы управления очень важным является и установление ее соответствия целям, стоящим перед управляемым объектам, его особенностях, состоянию и тенденциям его развития. Это соответствие в наиболее полной мере обеспечивается путем использования параметрической модели. Модель представляет собой имитацию моделируемого объекта в виде параметров показателей (элементов), характеризующих цели, особенности, состояние и тенденции развития управляемой и управляющей систем в рамках данной организации.
Параметрические модели в каждом отдельном случае состоят из трех моделей - объекта управления, субъекта управления (управляющей системы) и модели соответствия субъекта и объекта.
Количественная взаимосвязь параметров субъекта и объекта управления устанавливается чаще всего при помощи математико-статистических зависимостей (в том числе корреляционного и регрессионного анализа). Таким образом, создается эмпирически обоснованная база для определения параметров управляющей системы, на основе показателей, характеризующих объект управления. Параметрический метод наиболее удачно (успешно) применяется при определении численности работников аппарата в разных функциональных подразделениях.
Использование параметрического метода совершенствования управления дает наиболее положительные результаты в крупных компаниях, концернах, холдингах, ФПГ. Это определяется тем, что в рамках этих образований имеется значительный массив исходных данных, на базе которого можно с достаточным основанием определять зависимость между параметрами объекта и субъекта управления.