Исследование систем управления организациями

6. Оперативное управление организацией

Уровень оперативного управления согласно рис.5.2 следует после уровней стратегического и тактического управлений. Целью оперативного управления является максимизация вероятности выполнения тактического плана. Оперативное управление содержит те же общие и специфические функции управления, что и тактическое управление.

Для оперативного воздействия на состояние предприятия необходимо, во-первых, вовремя заметить отклонение фактических значений агрегативных показателей, характеризующих деятельность предприятия, от плановых; во-вторых, иметь возможность довольно быстро их подсчитать; в-третьих, более детализировано представлять состояние производства, уменьшая квант его неопределенности.

Первый момент – определение частоты подсчета агрегативных показателей, тесно связан со вторым – длительностью их подсчета, а второй момент неразрывно связан с третьим, т.к. получение более детальной информации требует большего времени.

Работа аппарата управления линейных подразделений организации и предприятия в целом, готовящих информацию, состоит в формировании множества показателей П и представлении их руководителям соответствующего ранга для принятия решений по управлению предприятием. В силу большого объема вычислительных работ, который нужно проделать, чтобы получить множество П^вых,и малой пропускной способности традиционного аппарата управления получить необходимую для управления информацию в достаточно короткий срок практически невозможно. Подсчет агрегативных показателей деятельности подразделений и предприятия в целом может производиться в течение длительного промежутка времени, а за это время состояние производства может значительно измениться, и полученная информация теряет свою ценность для управления.

При дефиците времени на сбор и обработку информации о состоянии объекта управления принятие решений по управлению производством только по значениям отдельных отстающих показателей при неосознанной величине неопределенности по другим показателям является далеко не эффективным, если даже не ошибочным. Следует также отметить то, что получение более детализированной информации о состоянии производства (к примеру, осуществление контроля за отдельными технологическими операциями, а не за целым циклом операций, проводимых в цехе; получение информации в разрезе участков и бригад и т. д.) система управления без применения современных информационных технологий обеспечить просто не в состоянии.

При оперативном управлении организацией должны учитываться два важных аспекта:

необходимая частота контроля и регулирования;
допустимая длительность реакции управляющий системы.

В свою очередь, определение последних требует рассмотрения модели оперативного управления с использованием элементов теории управления и теории информации.

При определении частоты контроля следует учитывать, что слишком большая частота контроля приведет к большой загрузке системы управления, к большим затратам ресурсов вычислительных средств без нужной на то необходимости. Слишком малая частота контроля может привести к тому, что отставание по выполнению плановых заданий будет настолько велико, что исправить положение вряд ли быстро удастся. Поэтому необходимо определить оптимальную частоту контроля, учитывая описание движения управляемой системы к поставленной цели.

Целью оперативного управления является выполнение плановых показателей работы предприятия [17]. Для выполнения этих плановых заданий выделяется некоторый набор ресурсов , характеризующий способность выполнять объем работ A с некоторой определенной производительностью V:

V_min  V(t)  V_max,

_min  (t)  _max,

где V_min и V_max– минимальная и максимальная производительности работы системы;

и – минимальное и максимальное количество ресурса, необходимого при выполнении работ с производительностью V_min и V_m_ax соответственно.

Связь между V(t) и определяется достаточно сложно, ввиду нелинейной зависимости [17], причем с ростом приращение производительности уменьшается, что говорит о том, что имеет место эффект насыщения.

Диапазон изменения определяет область устойчивого функционирования системы, которая на плоскостиA = f(t) ограничена кривыми A₁(t) и A₂(t) (рис. 6.1).

;

Если в момент t₁ обнаружено отставание от планируемого объема A_пл(t₁) на величину

A = A_пл(t₁) – A(t₁) ,

то из точки a с координатами [t₁, A(t₁)] процесс продолжается до момента времени t₁ +  со скоростью , . Время характеризует запаздывание системы управления и определяется временем формирования, обработки и передачи агрегативной информации о состоянии производства t_ф, временем принятия решения t_пр и временем реализации решения t_р:

 = t_ф + t_пр + t_р,

причем t_ф составляет большую часть .

Для того чтобы выполнить плановое задание к указанному сроку, необходимо, чтобы производственный процесс проходил в допустимой области

D_A = {A₂(t) A(t) A₁(t), t[t₀, t_пл]},

и поэтому ресурс в момент времени t₁ +  управляемой системы необходимо увеличить на , обеспечивая увеличение производительности

таким образом, чтобы

где правая часть представляет собой величину отставания по объему работ к моменту t = t_1пл при отсутствии управления со стороны управляющей системы, а левая часть – дополнительный объем работ при наличии управления.

Если принять в соответствии с [17] величину

в качестве оценки управляемости системы, то из выражения

видно, что увеличение времени  снижает управляемость системы и поступающая с таким запаздыванием для принятия решения агрегативная информация о состоянии производства теряет свою ценность. Поэтому для оценки текущего состояния в момент принятия решения t приходится прогнозировать значения основных показателей по результатам текущего контроля в момент t – , одновременно применяя средства вычислительной техники для уменьшения .

Это выражение указывает на то, что чем позже обнаружено отставание, тем меньше управляемость.

С вероятностью, близкой к единице, производительность управляемой системы можно считать лежащей в интервале [V_min, V_max]. Ввиду потери управляемости на отрезке [t_пл –, t_пл], объем работ к моменту (t_пл –) должен быть равен A_пл – V_min_. Моменты первого опроса t₁ и последующих k-ых t_k могут быть определены, исходя их рис. 6.1:

(t′₁ – t₁)V_max = (t′₁ + )V_min ,

где t₁,…,t_k – необходимые моменты контроля в предположении, что производительность системы была близка к нулю.

Проделав несложные выкладки в предположении, что скорость V системы примерно постоянна в течении [t₀, t_пл], получим

, ,

и количество опросов на интервале [t₀, t_пл]

При этом должно соблюдаться условие

t_k = t_k – t_k_–1 >  ,

т.к. система должна отработать управляющее воздействие, а съем информации об эффективности данного управляющего воздействия на управляемый процесс должен происходить c дискретностью t_k  m′,

m′ >1.

Содержанием оперативного управления предприятием является целенаправленная деятельность аппарата управления по организации людей и средств производства с целью максимизации вероятности выполнения плана, что проявляется в решении задач управления, которые можно разбить условно на два класса: информационные задачи управления и задачи по принятию решений.

Максимальной организованности такой системы как промышленное предприятие соответствуют функциональные связи между состоянием каждого из ее элементов и всех остальных. При изменении организованности состояние того или иного элемента системы становится случайным, лишь статистически связанным с состоянием других элементов. При полной дезорганизации элементы системы независимы, т.е. ничего нельзя сказать о состоянии некоторого элемента, даже зная о том, в каких состояниях функционируют другие. Поэтому можно утверждать, что организованность системы определяет степень ее неопределенности. В задачах по принятию решений осуществляется выбор управляющих воздействий, которые, будучи реализованы, приводят к изменению состояния производства и способствуют уменьшению энтропии состояния производственного процесса и всего предприятия в будущем. В процессе решения информационных задач подготавливается информация для задач принятия решений и уменьшается энтропия состояния предприятия на момент фиксации.

Неопределенность состояния предприятия зависит от ряда факторов: полноты данных ω, их достоверности P, своевременности их подачи τ, степени их детализации , применения организационных методов в управлении предприятием o:

H(, P, , , o) = f(H(), H(P), H(), H(),H(o))

где f – некоторая функция; H() характеризует энтропию состояния производства, порожденную неполнотой информации.

В реальной ситуации состояние производства характеризуется случайным вектором агрегативных показателей. Так, в число компонент такого вектора на предприятии входят план по труду, по прибыли, по рентабельности, по объему изделий, выпускаемых со знаком качества и т.д., которые можно считать слабокоррелированными. При оперативном управлении предприятием руководствуются не всеми компонентами вектора состояния, а только некоторыми (обычно отстающими), которые необходимо "выправить". Поэтому при размерности вектора состояния, равном n^′и известных первых его m^* компонентах в момент t_i

;

где _j – порог различимости двух различных значений показателя П_j;

V_j_min, V_j_max – соответственно минимальное и максимальное значения производительности предприятия по j-му агрегативному показателю;

H(P) характеризует энтропию состояния производства, порожденную недостоверностью информации:

;

где P_j – вероятность получения правильного (достоверного) значения j-ой компоненты вектора состояния.

Значения P_j в зависимости от предлагаемой схемы обработки могут быть вычислены по формулам, приведенным в работе [17].

H() характеризует энтропию состояния производства, порожденную запаздыванием  системы управления при решении информационных задач.

H() характеризует неопределенность состояния предприятия, определяющуюся недостаточной детализацией информации. Это наблюдается тогда, когда контроль за состоянием производства ведется в больших дискретах, нежели :

H(o) – характеризует энтропию состояния производства, порожденную недостатками организационных методов управления.

Предприятие является сложной системой и состоит из отдельных подсистем: цехов, участков. Состояние сложных систем представляет собой возможные комбинации состояний их элементов. В случае, когда работа этих элементов плохо взаимосвязана и организована, энтропия сложной системы, характеризующая ее неопределенность, вычисляется сумма энтропии независимых подсистем:

Энтропия сложной системы, которая состоит из взаимосвязанных элементов, т.е. в предположении, что применяемые организационные методы органом управления этой системы вносят организующее начало в процесс ее функционирования, равна сумме безусловной и условных энтропий:

H(S₁, …, S_N′) = H(S₁) + H(S₂/S₁) + H(S₃/S₁,S₂) + … + H(S_N/S₁, …, S_N_′_-1),

где H(S_l/S_i) – условная энтропия S_l относительно S_i,

где P(S_lj/S_ik) – условная вероятность того, что S_l будет находиться в состоянии S_lj, если S_i находится в состоянии s_ik;

P(s_ik) – вероятность того, что S_i находится в состоянии s_ik.

H = max H(S₁, …, S_{N ′}) – H(S₁, …, S_{N ′})

характеризует степень влияния применения организационных методов на энтропию системы, т.е. степень организованности системы.

Содержание