Проблемы, хорошо обеспеченные информацией.
Раздел 2. Методы проведения исследования систем управления.
Тема 4.Методы систем управления.
Эффективность исследования систем управления определяется выбранными методами исследования.
Методы исследования – это способы, приемы проведения исследований.
Выбор методов исследования определяется знаниями, опытом и интуицией менеджеров и специалистов, проводящих исследования. Грамотное применение методов способствует получению достоверных и полных результатов исследования проблем, возникших в организации.
Методы исследования систем управления можно разделить на 3 группы:
|
Рис. Классификация методов исследования систем управления.
Первая группа – экспертные методы, т.е. методы, основанные на использовании знаний и интуиции специалистов-экспертов.
Вторая группа – формализованные методы, т.е. методы, основанные на использовании математических, экономико-математических методов и моделей исследования систем управления.
Третья группа – комплексированные модели, т.е.методы, основанные на интеграции экспертных и формализованных методов.
Рассмотрим более подробно каждую из вышеназванных групп методов исследования систем управления.
К экспортным методам относятся:
1. Методы типа «сценариев»
2. Методы экспертных оценок
3. Метод мозговой атаки
4. Методы типа «Дельфи» («дельфийского оракула»)
5. Метод «дерева целей»
6. Методы морфологического анализа сложных проблем (метод Цвикки)
7. Деловые игры
1. Методы типа «сценариев». Сценарии – это методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде.
Сценарий подготавливается группой экспертов (или одним экспертом) на основе документов и справок, получаемых от предприятий и организаций. Эксперты могут пользоваться необходимыми консультациями. Сценарии содержат предварительные выводы по рассматриваемой проблеме.
На практике по типу сценариев разрабатывались программы в отраслях промышленности, программы научно-технического прогресса и его социальных последствий.
В последнее время к подготовке сценария часто привлекаются ЭВМ.
Сценарий – это прежде всего текст. В этом его недостаток. Поэтому такой сценарий следует рассматривать как основу для разработки более формализованного представления о решаемой проблеме.
2. Методы экспертных оценок. Эти методы включают в себя:
- формы экспертного опроса (анкетирование, интервьюирование);
- подходы к оцениванию (ранжирование, нормирование, различные виды упорядочения и т.д.);
- методы обработки результатов опроса;
- требования к экспертам и формированию экспертных групп;
- вопросы тренировки экспертов и оценки их компетенции.
Все проблемы, решаемые с помощью метода экспертных оценок, можно разделить на2 класса:
В этом случае считается, что эксперт владеет достаточной информацией и его мнение (или мнение группы экспертов) можно считать близким к истинному.
Примеры проблем первого класса: формирование целей организации, совершенствование форм и методов управления, разработка прогнозов и перспективных планов.
2) Проблемы, трудно решаемые при помощи экспертных знаний.
Часто информация, которой располагают эксперты, является недостаточной. Обработка результатов экспертизы требует осторожности, т.к. наиболее значимое мнение одного из экспертов может быть утрачено.
Для решения проблем второго класса требуется более качественная обработка результатов. Усреднение результатов в этом случае недопустимо.
Методы экспертных оценок содержат известную степень субъективизма.
Экспертный опрос – это не одноразовая процедура. Необходимо создать регулярную систему работы с экспертами.
Одной из разновидностей метода экспертных оценок является метод изучения сильных и слабых сторон организации, возможностей и угроз ее деятельности – метод SWОТ – анализа[2].
3. Метод мозговой атаки (другие его названия: метод мозгового штурма, конференций идей, коллективной генерации идей (КГИ) ).
При проведении мозговой атаки применяются следующие правила:
- высказываются и обсуждаются любые идеи, какими бы сомнительными или абсурдными они не были; требуется высказывать как можно больше идей (желательно нетривиальных);
- не допускается критика идей;
- идея не может быть объявлена ложной;
- не прекращается обсуждение ни одной идеи.
Существует много разновидностей метода мозговой атаки: прямая мозговая атака, метод обмена мнениями ,методы типа комиссий, судов когда одна группа вносит как можно больше предложений, а вторая – старается их максимально критиковать) и т.п. В последнее время мозговую атаку иногда проводят в форме деловой игры.
4. Методы типа «Дельфи» («дельфийского оракула») – разновидность метода мозговой атаки.
«Мозговой штурм» проводится в два этапа: этап генерации (сбора) идей и этап практического анализа выдвинутых идей.
В практическом использовании метода «мозгового штурма» большое значение имеет личность и деятельность ведущего, который организует работу и на первом и на втором этапах и регулирует процесс их проведения. Возможны различные варианты: ведущий может быть один для обоих этапов или же можно дифференцировать ведущих. Но и в том и другом случае ведущим должен быть человек, обладающий большой творческой активностью, доброжелательностью, глубоким пониманием решаемой проблемы, способностью организовывать и поддерживать интеллектуальный процесс.
На 1 этапе формируется группа специалистов с разнообразными значениями и научными интересами, обладающие научным воображением и развитой интуицией, независимостью. Подбор группы осуществляет ведущий.
Главной задачей 1-го этапа является поиск как можно большего количества различных вариантов решения проблемы.
Большое значение в успехе «мозгового штурма» имеет постановка и формулировка цели исследования, а также его предмета – проблемы. Проблема может быть представлена как в обобщенном виде, так и в конкретно-практическом. Формулировка проблемы может иметь и различную степень ее конкретности.
Запрещается обоснование выдвигаемых идей. Можно выдвигать лишь дополнительные идеи, отличные от выдвинутых. Нельзя «присоединяться к мнению» или «расшифровывать» свои или чужие идеи. Можно высказывать абсолютно нереальные и фантастические идеи, более того, именно это и должен мотивировать ведущий в работе группы. Желательно, чтобы идеи выдвигались на основе озарения, эврики.
Для выдвижения идей устанавливается ограниченное время на раздумывание.
На 2 этапе подвергаются анализу все высказанные идеи. Анализ осуществляется группой аналитиков, хорошо понимающих суть проблемы, цели и сферу исследования. Это должны быть люди, обладающие чувством повышенной ответственности, терпимости к чужим идеям, четким логическим мышлением.
При оценке и анализе идей аналитики должны руководствоваться предельно четкими критериями (например, соответствие цели исследования, рациональность, реальность, обеспеченность ресурсами, главным образом – ресурсом времени).
После проведения анализа некоторые идеи исключаются.
Метод «Дельфи» требует больших затрат времени. Иногда для реализации используется компьютерная техника (предложение академика В.М.Глушкова). иногда метод «Дельфи» сочетается с элементами деловой игры.
5. Метод «дерева целей». Впервые метод был предложен У.Черменом в связи с проблемами принятия решений в промышленности.
Общая цель делится на подцели, а те, в свою очередь, на более детальные составляющие (подцели нижележащих уровней).
При использовании «дерева целей» в качестве средства принятия решений часто вводят термин «дерево решений». При применении этого метода для выявления и уточнения функций управления говорят о «дереве целей и функций». При структуризации тематики научно-исследовательской организации удобнее пользоваться термином « дерево проблемы», а при разработке прогнозов – термином «дерево направлений развития» (или прогнозирования развития, или термином «прогнозный граф», предложенный В.М.Глушковым).
6. Методы морфологического анализа сложных проблем (метод Цвики),разработанные швейцарским астрономом Ф.Цвикки.
методы морфологического анализа используются тогда, когда надо найти решение проблемы, причем обязательно эффективное. Например, устранить препятствия. Мешающие нормальному функционированию организации или ее развитию.
Исследование требует анализа вариантов решений по определенному набору их параметров.
Морфологический анализ требует составления морфологической карты, в которой содержится перечень параметров, влияющий на ожидаемый результат, а также варианты решений, из которвх надо выбирать наилучший, чтобы достичь наилучшего результата.
Морфологический анализ построен на декомпозиции (разделении) проблемы на составляющие ее элементы (части). Далее проводится декомпозиция каждой из представленных частей ее проблемы в отдельности. При этом не исключено, что проблемы переводятся с одного иерархического уровня на другой. Декомпозицию проблемы надо делать не только сверху вниз, но и снизу вверх.
При проведении декомпозиции учитываются также факторы внешней среды и внутреннее состояние системы управления. С учетом этого строится морфологическая схема, на основе которой анализируются проблемы всех уровней.
При морфологическом анализе можно использовать и другие методы исследования, такие как мозговой штурм, синетика[3] и др.
Морфологический анализ помогает глубже понять содержание проблемы и не просто найти ее решение, но и выбрать наиболее удачное решение, учитывая средства и методы, причины и последствия.
Некоторой разновидностью морфологического анализа является другой метод исследования – метод «букета проблем».Он основан на поиске такой формулировке проблемы, которая в большей степени способствует нахождению ее решения.
Дело в том, что решение любой проблемы зависит от того, как она поставлена, как сформулированы вопросы, отражающие суть этой проблемы. Корректная постановка вопроса всегда отражает знание пути его решения. Правильно сформулировать проблему – значит наполовину ее решить.
7. Деловые игры. Метод применяется для принятия управленческих решений в различных ситуациях путем игры группы людей (или человека и компьютера) по заданным правилам.
Разработка деловой игры начинается с четкой формулировки ее назначения. После этого формулируется схема игры и основные правила ее проведения. Ситуации, анализируемые в игре, не должны быть упрощены, т.к. в этом случае необходимое решение можно было найти без глубокого анализа сложившейся ситуации.
Деловая игра – это способ обучения, развития навыков и способностей выбирать и принимать управленческие решения, обмен опытом, мотивирование образовательной активности, позицирование личности.
Деловая игра включает в себя следующие разделы:
1) Общая характеристика.
2) Описание ситуации.
3) Цель игры.
4) Задача центра
5) Задача участников игры.
6) 
Формальная модель Могут отсутствовать, если математическими
7) Анализ формальной модели. методами провести анализ невозможно или
слишком громоздко.
8) Руководство для участников игры.
9) Результаты проведения игры (раздел может отсутствовать, если нет опыта проведения деловой игры).
Каждая деловая игра состоит из нескольких партий, а каждая партия – из 3-х этапов:
1 этап – сбор информации;
2 этап – обработка полученной информации и выработка соответствующих решений;
3 этап – реализация полученных решений.
Количество партий в каждой деловой игре может быть различным (иногда их количество фиксируется).
По завершению игры проводится подведение итогов и анализ игры.
Внутри формализованных методов можно выделить 4 класса:
1. Аналитические методы
2. Статистические методы
3. Методы дискретной математики
4. Графические методы
1. Аналитические методы. Включают методы классической математики – интегральное и дифференциальное исчисление, методы математического программирования, методы поиска оптимума функций, вариационное исчисление и другие, методы теории игр.
2. Статистические методы. Включают методы математической статистики, теории вероятностей, теории массового обслуживания, методы статистических испытаний, методы выдвижения и другие методы статистического имитационного моделирования.
3. Методы дискретной математики. Используются для создания разного рода языков моделирования, автоматизации проектирования и информационно-поисковых языков.
4. Графические методы. Графики получили широкое распространение в самых различных областях управленческой деятельности.
Графики имеют значительные преимущества перед текстовым или цифровым изображением мысли, т.к.:
1) график нагляден;
2) график синоптичен, т.е. в охватываемом одним взглядом образе дает соотношение элементов между собой в их совокупности (целое и его части);
3) график можно читать во всех направлениях;
4) график позволяет сопоставить целый ряд факторов и делать выводы.
Классификация графиков:
1 группа. ОРГАГРАММЫ – графики, отражающие организационные отношения (структуру, связи, взаимоотношения – в основном без количественной характеристики). В эту группу входят: структурные схемы, документограммы, оперограммы (схемы рабочего процесса), сетевые графики и др.
2 группа. ТОПОГРАММЫ и ХРОНОГРАММЫ –графики расположения предметов и явлений в пространстве и во времени. Топограммы – графики расположения предметов и их комплексов в пространстве ( на поверхности). К ним относятся: географические и топографические карты и планы, графики планировки оборудования в цехе, маршрутные графики и др. Хронограммы – графики расположения и длительности событий и явлений во времени. К ним относятся: циклограммы, планово-контрольные графики Гантта, хронограммы рабочих операций, диспетчерские графики движения транспорта, контрольно-распределительные щиты и доски.
3 группа. ДИАГРАММЫ, к которым относятся: диаграммы сравнения величин, структурные диаграммы, диаграммы временных рядов (хронодиаграммы), номограммы (номограммы перевода метрических мер, валютных курсов и т.п.), картограммы и др.
В современных исследованиях очень широко используются методы моделирования. Суть их заключается в том, что реальные объекты исследования, особенно если они недоступны или нельзя вмешиваться а их функционирование, заменяются соответствующими моделями, пользуясь которыми можно провести эксперимент, изучать их поведение при измерениях параметров внутренней и внешней среды.
Модель – это копия реального объекта, обладающая его основными характеристиками и способная имитировать его поведение.
Модель – это всегда упрощенное отражение объекта. Иногда модель создается специально, чтобы выделить главное, «отсечь» его от второстепенного, случайного, преходящего. Можно использовать целую совокупность моделей одного и того же объекта, каждая из которых отличается степенью сложности и составом учитываемых характеристик.
Требования, предъявляемые к модели:
1) достаточно полное отражение особенностей и сущности исследуемого объекта;
2) представление объекта в упрощенном виде, но с допустимой степенью простоты;
3) предоставление возможности перехода от модельной информации к реальной.
Эти требования следует учитывать в правилах построения модели.
В исследованиях управления часто используются компьютерные модели. Они могут быть представлены в виде структуры системы управления, технологической схемы процесса управления, факторов, влияющих на эффективность управления, структуры информации, взаимодействия функций управления и пр.
Модели и методы исследования следует использовать в совокупности. Только в таком виде оно дают ощутимый результат.
Моделирование наиболее эффективно тогда, когда исследователь имеет дело с четко выраженными проблемами, когда достаточно информации для оценки ситуаций и проблем, когда отработана методология работы с моделями.
Наиболее известными трудностями использования моделей в исследовании систем управления являются следующие:
- очень высокая стоимость;
- недостоверная исходная информация об объекте;
- чрезмерное упрощение характеристик;
- ошибки в методологии моделирования;
- неподготовленность руководителей.
Формализованные методы предполагают широкое привлечение моделирование объекта, которое заключается в том, что исходный объект заменяется таким объектом (моделью), исследование которого можно провести более эффективно, т.е. быстрее, доступнее, дешевле и т.д.
Существует много разновидностей моделей: графики и таблицы, физические модели, машинные модели, логические и математические выражения.
Для исследования и проектирования систем управления па практике широко используются сетевые методы и модели (см. тему 7).
В последнее время для решения задач управления и анализа функционирования различных систем все шире применяются имитационное динамическое моделирование[4], основы которого разработаны профессором Дж.Форрестером (США) в 50-х годах ХХ века.
Любую систему можно представить в виде сложной структуры, элементы которой тесно связаны и влияют друг на друга различным образом. Система может меняться как под влиянием внутренних, так и внешних факторов. Для избежания ошибок и неоправданных затрат в настоящем и будущем необходимо проверять системы с помощью имитационной динамической модели (ИДМ). В будущем система может стать отличной от настоящей и ожидаемой, а иногда и противоположной. Поведение модели проверяется на ЭВМ на сколь угодно продолжительное время вперед. Это дает возможность исследовать поведение как системы в целом, так и ее составных частей. Имитации осуществляется на компьютере.