Раздел III. Абстрактно-логический инструментарий

ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Абстрактно-логический инструментарий – это воспроизведение объекта исследования во всех

его существенных, закономерных связях и отношениях использованием методов, приемов и правил,

основанных на эвристике, научной интуиции и опыте, не исключая элементы абстракции и

формализации.

К базовым разработкам абстрактно-логического инструментария отнесены структурные

модели и эвристические методы. Обобщены подходы и принципы построения структурных моделей.

Эвристические методы представлены общими методами научного познания (дедукция,

индукция, аналогия, типология и др.), экспертными методами, методами теории выбора и принятия

решений, концептуальными матрицами и шкалами квантификации.

Тема 6. Структурные модели систем управления

6.1. Основные системные понятия

В монографии «Методология систем» [60] дается ссылка на высказывание А. Эйнштейна о

том, что при изучении явлений ему наиболее продуктивным представляется геометрический подход,

т.е. возможность графически изобразить смысл исследуемого. Развитие геометрического подхода в

теории управления организациями определено влиянием общей теории систем, создание которой

вызвано возросшей в 40-е годы ХХ столетия ролью методологических исследований сложных

объектов в математике, биологии, физике, экономике, управлении и социологии.

Общая теория систем представляет научную дисциплину по изучению различных явлений,

отвлекаясь от конкретной их природы и основываясь лишь на изучении формальных взаимосвязей

между различными факторами и на характере изменения этих факторов под влиянием внешних

условий. Формальное представление изучаемого явления основывается на таких категориях, как

система, элемент, подсистема, связь, структура.

Понятие ｫсистема» используется в тех случаях, когда необходимо охарактеризовать

исследуемый или проектируемый объект как нечто целое и сложное. Наиболее распространенное

определение системы дано одним из основателей общей теории систем, австрийским ученым,

биологом-теоретиком Л. фон Берталанфи (см. тему 2). В его формулировке система – это ｫнекоторое

количество взаимосвязанных элементов, объединение которых дает единое целое и новый системный

эффектｻ. Понятие __________системы может означать как материальный объект или явление, так и способ

организации деятельности, знаний и сведений об изучаемом объекте.

В теории управления организациями к системе относят такие категории, как цель и функция.

Принимая за основу определение системы [103] как ｫмножество упорядоченных некоторым

отношением или связанных по определенному признаку элементовｻ, добавляем, выполняющих

(относительно элементов) ту или иную функцию для достижения поставленной цели. Под элементом

понимается [8] объект, внутренняя структура которого не является предметом изучения, а

рассматриваются только свойства, определяющие его взаимодействие с другими объектами системы.

Элемент представляет собой неделимую часть системы на момент исследования и графически

отображается в виде замкнутой геометрической фигуры. Расчленение системы на элементы является

одним из первых шагов ее исследования.

Некоторая группа взаимосвязанных элементов, способная выполнять относительно незави-

симую функцию и обладать свойством целостности, называется подсистемой. Подсистемы сложной

системы также могут быть сложными и легко расчленяются на соответствующие подсистемы.

Взаимодействия между элементами и подсистемами отображают соединением их линиями,

называемыми связями.

Связи разделяют по ряду признаков:

􀁹 по силе управляющего воздействия одного элемента на другой – на горизонтальные и

вертикальные, прямые и обратные;

􀁹 по характеру взаимодействия элементов – на слабые и сильные, жесткие и гибкие;

58

􀁹 по отношению к объекту управления – ｫвходыｻ, управляющие воздействия, ｫвыходыｻ,

механизмы исполнения, внешние и внутренние и др.

Формальное описание с помощью графического языка различных типов отношений между

элементами или подсистемами означает построение ее структуры. Наиболее распространенное

определение структуры – ｫотносительно устойчивый аспект системы, включающий в себя элементы

и совокупность связей, сочетающих эти элементы в определенную целостностьｻ [8]. Графическое

отображение структуры принято называть схемой. Под схемой понимается некоторое соединение

элементов, каждый из которых несет определенную информацию.

Организационные структуры – это схемы сложной архитектуры, несущие большую

смысловую нагрузку. Структура организации, по определению П. Сенге, ｫвключает то, как люди

принимают решения, переводящие восприятия, цели, правило и нормы в действиеｻ [88]. В этой связи

схемам, используемым для исследования структуры систем управления и управляемых объектов,

следует придать более высокий статус и рассматривать их как структурные модели системы.

Под структурной моделью понимается абстрактный образ объекта (системы), представлен-

ный в виде графической конструкции, состоящей из множества элементов и связей, действующих

между ними, и построенный на основе определенных принципов, закономерностей и правил.

В теории управления сложилось несколько подходов к построению структурных моделей,

определяемых принципами формального описания систем, предложенными:

а) общей теорией систем;

б) кибернетикой;

в) теорией структурного анализа;

г) теорией графов;

д) логикой мышления или здравым смыслом.

Любая структурная модель, независимо от подхода, формируется из приведенных ранее

категорий: элемент, подсистема, связь. Но каждый подход и позиция исследователя вносят свои

особенности в содержание категорий систем и их отображение с применением специального

графического инструментария.

6.2. Структурные модели иерархии

Основным классом объектов, изучению которых посвящена теория систем, являются

сложные системы. Исследователями систем утверждается, что как только система становится

сложной, в ней неизбежно возникает иерархическая структура [52, 61]. Это объясняется тем, что

действующие организационные системы являются гетерогенными (неоднородными) и в целях

повышения управляемости этими системами потребуется разложить их на однородные образования

выделением страт. Страты – это уровни (Si), определяемые по совокупности сходных признаков.

Отношение между уровнями системы выстраивается по определенным базовым принципам и

правилам.

Процесс построения иерархической структуры наделен некоторой свободой стратификации

системы. Это приводит к порождению множества структурных моделей иерархической

конфигурации. Поэтому следует воспользоваться определенными рекомендациями построения

иерархической структуры системы, предложенными в [60]:

􀁹 каждому уровню должна быть назначена цель, что подразумевает предварительную

разработку ｫдерева целейｻ;

􀁹 предоставление верхнему уровню право принимать общесистемные решения;

􀁹 каждый уровень должен иметь свою систему измерения и критерии результатов;

􀁹 цель и задачи каждого уровня должны быть согласованы с глобальной целью и задачей

всей системы и подчинены их выполнению оптимальным образом;

􀁹 для каждого уровня должна быть очерчена зона ответственности и определены ｫправаｻ на

управление подчиненной ему частью системы;

􀁹 для каждого уровня должны быть четко решены коммуникационные вопросы: ｫКакая

информация ему доступна?ｻ, ｫКакие сведения и в каком виде уровень должен сообщать

наверх и вниз?ｻ и др.

Пример отображения структуры системы, построенной на принципах общей теории систем,

дается на рис. 6.1.

59

Рис. 6.1. Модель иерархической структуры

Примеры иерархических структур – это классические схемы организационных структур:

линейная, функциональная, линейно-функциональная, дивизиональная __________и другие их разновидности,

особенности которых описаны в ряде учебников по теории организации [102] и теории менеджмента

[53, 55] и не требуют дополнительных пояснений.

6.3. Архетипы систем управления

Развитие системных понятий и их использование в управлении связаны с созданием

кибернетики как науки об управлении, о связи и переработке информации (50-е годы ХХ в.).

Созданные на основе принципов кибернетики типы систем управления [6, 75, 118] являются

основополагающими образами, которые, по аналогии с архетипами управления поведением,

введенным П. Сенге [88] в теорию управления, можно считать архетипами систем управления. Под

архетипом будем понимать высшую ступень абстракции в типизации системы, благодаря которой ей

придается определенный статус, характеризующий уровень развития знаний и умения в сфере

управления. Архетип отражает принцип и контур управления посредством информационных потоков

и является ｫвизитной карточкойｻ системы управления.

Построим основные архетипы систем управления, основываясь на работах С. Бира [6] и

А.Д. Поспелова [75]. Выделим общий архетип с элементами ｫОбъект управленияｻ – ｫСистема

управленияｻ – ｫВнешняя средаｻ (рис. 6.2). В этой модели реализуются такие принципы управления, как

ｫчерный ящикｻ, обратная связь, взаимодействие системы с внешней средой.

Рис. 6.2. Общий архетип системы (организации)

1 1 ( , F X Y) = F(X ,..., Xn ,Y ,...,Yn )→max

n = 2

n = 3

n = 1

( ) max in in f X Y →

( , ) max ikn ikn ϕ X Y →

k = 1

i = 1 i = 2

k = 6

60

Особенности моделей управления отражают частные архетипы. Рассмотрим их, начиная от

простейшей модели ｫжесткогоｻ управления и заканчивая моделью рефлексивного управления.

Архетип I – система с разомкнутым контуром управления или система управления только с

прямой связью (рис. 6.3, I). Такие системы реализуют (блок R) заложенный в них алгоритм

управления, ｫне интересуясьｻ реакцией на результаты труда. Механизм блока R – осуществляет

управление входными потоками согласно нормам, стандартам и правилам, блока G – мониторинг и

контроль выходных потоков. Конструкцию архетипа разомкнутой системы в дальнейшем будем

именовать как архетип ｫжесткогоｻ управления.

Рис. 6.3. Архетипы с разомкнутым контуром – ｫжесткоеｻ управления (I)

и с замкнутым контуром – управление с обратной связью (II)

Архетип II – система управления с замкнутым контуром управления, образуемым

посредством обратной связи (рис. 6.3, II). Здесь блок R реализует и алгоритм ｫжесткогоｻ управления,

и алгоритм корректирующих действий, определяемых ｫсилойｻ обратной связи, зависящей от меры

несоответствия полученных результатов ожидаемым (плановым) и установленной механизмом бло-

ка D. Блок D будем именовать блоком контроля и корректирования текущей ситуации в системе.

Следует отметить, что источник обратной связи – это множество параметров, наблюдаемых

(измеряемых) блоком G в каждый элементарный период t, t = 1, 2, …, T, характеризующее

t-е состояние системы.

Архетип III – система управления с адаптацией (рис. 6.4, III). Особенность архетипа – это

образование в системе с замкнутым контуром управления блока адаптации, обозначенного, как блок А.

Отдельное от блока D представление на схеме блока A объясняется следующим. Во-первых,

интенсивность принятия решений по адаптации значительно ниже, чем по управлению

отклонениями. Во-вторых, сложная система представляет собой композицию из локальных

подсистем, и блок адаптации работает в ｫрежиме переключенияｻ по этим подсистемам. Например,

подключаем склад готовой продукции для поставки ее потребителям, вводим в работу резервное

оборудование, выходим с продукцией на новый рынок и т.д. В дальнейшем архетип рассмотренной

конструкции будем именовать архетипом с адаптивным управлением.

Архетип IV – система управления, реализующая алгоритм оптимального управления,

создаваемый на основе системы знаний. Такой класс систем управления для краткости будем

именовать архетипом оптимального управления (рис. 6.4, IV). По аналогии с предыдущими

архетипами получаем систему управления с замкнутым контуром. К блоками D и A добавляется

блок М – система знаний, содержащая модельное и алгоритмическое представление знаний об

объекте управления. Информация блока M непрерывно обновляется, уточняется и пополняется, т.е.

ведется управление системой знаний по законом теории информатики.

61

Рис. 6.4. Архетипы адаптивного (III) и оптимального (IV) управления

Архетип V – рефлексивные системы управления, обладающие основополагающими знаниями

об объекте и об управлении этим объектом. Этот класс систем (рис. 6.5, V) характеризуется вводом

специального элемента – блока (I), интерпретатора для перестройки и самоорганизации моделей и

алгоритмов знаний. Основной задачей этого блока является распознавание воздействий внешней

среды и подготовка ответной реакции объекта управления. Такие действия осуществляются с

помощью специальных процедур, реализуемых в интерпретаторе, таких как выделение причинно-

следственных цепочек, обнаружение закономерностей, идентификация факторов и т.п. Кроме того, в

интерпретаторе реализуются и специальные вычислительные процедуры, позволяющие строить

статистические модели с целью использования их в блоке M.

В рефлексивных системах блок R поглощает блок D, а источником нетрадиционных, новых

знаний выступает комплекс блоков M, I и A. Системы управления этого архетипа – наукоемкие и

являются образами современного управления сложными системами, в дальнейшем будем их

именовать как архетип рефлексивного управления.

Разработанные на основе принципов кибернетики и теории автоматического управления

архетипы представляют основу, по которой можно судить о потенциальном качестве управления.

III

Вход X

r

W r

IV

Вход X

r

Выход Z

r

Выход Z

r

W r

(ОУ): Y

r

(ОУ): Y

r

А

D

G

G

R

R

M

D

A

62

Рис. 6.5. Архетип рефлексивного управления

В современной литературе по менеджменту, особенно зарубежных авторов, широко

используется кибернетический подход для изучения систем управления. В первую очередь это

относится к архетипу с обратной связью (см. рис. 6.3, II).

6.4. SADT-модели систем

6.4.1. Концепция и принципы построения SADT-модели

Методологические основы общей теории систем, в частности принцип иерархичности систем, и

кибернетики, такие как принципы ｫобратная связьｻ и ｫчерный ящикｻ, используемые для формализации и

исследования систем управления, нашли развитие в теории структурного анализа и проектировании

систем (SADT) [48, 54]. Концепция SADT – это представление организации в виде системы функций.

Графический язык создан методологией построения архитектуры моделируемой системы. Методология

структурного анализа претендует на общность предложенного метода описания и анализа системы с

помощью структурных моделей и использование их для систем широкого профиля. На основе

методологии SADT созданы три класса структурных моделей, именуемых как SADT-модель:

􀁹 __________функциональная модель, которая является структурированным изображением системы

функций;

􀁹 информационная модель, которая представляет структуру информации, необходимой для

поддержания системы функций;

􀁹 динамическая модель меняющегося во времени поведения функций, информации и

ресурсов производственной системы или среды.

Методология (SADT) возникла в конце 60-х годов в связи с созданием структурного

программирования. Появление ее на рынке произошло в 1975 г., а к 1981 г. SADT использовалась

более чем в 50 компаниях при работе над 200 проектами аэрокосмической промышленности Европы,

Америки и стран Востока. Основные возможности методологии SADT состоят в разработке

структурных методов, способствующих применению компьютерных технологий для анализа и

лучшего понимания путей повышения эффективности управления.

Модель, разработанная на основе методологии SADT, – это описание системы с помощью

специального графического языка (блоков и дуг-связей), текста и глоссария (краткое пояснение). По

сравнению с графическими языками кибернетики и общей теории систем получаем менее

формализованное, доступное для понимания широкому кругу специалистов в области управления

описание системы. Остановимся на особенностях построения SADT-модели системы как

совокупности взаимосвязанных функций.

63

6.4.2. Элементы функциональной SADT-модели

На языке методологии SADT элементы модели представлены блоками, отображающими

функции, и связями – дугами, отображающими взаимодействие функций. Функция – это все то, что

может быть выражено активным глагольным оборотом. Например, планировать, контролировать,

регулировать, разрабатывать и т.д. Дуги отражают материальные объекты или информацию, в

которой нуждается или которую производит функция (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Фрагмент модели, поясняющий формы связи функций, назначение и конфигурацию дуг

Назначение дуг состоит в определении входа, выхода, управления функцией, механизма

выполнения функции, а также обратной связи. Входящие с левой и верхней стороны блока дуги

представляют информацию, необходимую для выполнения функции. Дуга, входящая с верхней

стороны, может определять ｫуправлениеｻ. Каждый функциональный блок имеет, по крайней мере,

одну управляющую дугу. Выходящие дуги с правой стороны блока изображают информацию или

материальные потоки, полученные в результате выполнения функции. Связка ｫвход – выходｻ

означает, что блок представляет переход функции от состояния ｫдоｻ к состоянию ｫпослеｻ.

К нижней части блока (рис. 6.7, диаграмма А) присоединяется дуга ｫмеханизмｻ, обозначающая

либо человека, либо автоматизированную систему управления (АСУ), ориентированную на

выполнение функции.

Цель модели состоит в определении ее назначения и формулируется, например, таким

образом: ｫПонять обязанности каждого работающего в фирме, чтобы упорядочить и сделать

эффективным управление персоналомｻ. Построение модели ведется по следующему сценарию.

Блоки и дуги объединяются в диаграмму. Диаграмма состоит из 3–6 взаимосвязанных функций.

Описание системы функций с помощью SADT-модели – это представление ее в виде

иерархии диаграмм (рис. 6.7). Построение модели начинается с представления всей системы в виде

одного блока и дуг, изображающих интерфейс с функциями вне системы (корневая диаграмма).

Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя, указанное в блоке,

отображает общую цель системы. На следующем шаге корневая диаграмма детализируется

построением диаграммы с несколькими блоками, соединенными интерфейсными дугами. Каждый из

блоков декомпозируется для более детального представления, и так до тех пор, пока не будет

достигнут требуемый уровень детализации.

64

Рис. 6.7. Фрагмент декомпозиции SADT-модели

6.4.3. Техника исследования системы управления

Исследование системы управления на основе функциональной SADT-модели начинается с

того, что очерчивается граница системы, изучается ее контекст, формулируется цель, обосновывается

позиция (точка зрения) изучения системы. Для этого предусмотрены следующие стандартные этапы

работ:

􀁹 сбор информации об исследуемой области;

􀁹 документирование полученной информации;

􀁹 построение модели;

􀁹 уточнение модели посредством итеративного рецензирования.

Документирование полученной информации сводится к составлению списка данных и списка

функций. Под данными в структурном анализе понимается как информация, так и объекты.

Например, если исследуем отдел сбыта, то в качестве объектов выступают: база данных по

потребителям, план поставок, бланки документов на товар, отгрузку и т.д. Здесь также

рассматриваются транспортные средства – кран, контейнер, грузовой автомобиль и др., все то, что

необходимо для реализации функции ｫотгрузить товарｻ. Список функций – это список всех

действий. Для его формирования следует пользоваться списком данных.

Следующий этап построения модели – это создание ее графической конфигурации в виде

иерархии диаграмм. Верхний, нулевой уровень – это обобщенная диаграмма (рис. 6.7). Первый

уровень – диаграмма, детализирующая диаграмму нулевого уровня и содержащая, как правило, от

3 до 6 блоков. Затем строится диаграммы второго уровня, каждая из которых детализирует блок-

функцию первого уровня, и т.д. На диаграмме границы каждого блока определены интерфейсными

дугами. Различаются внешний и внутренний интерфейсы. Все разработки диаграммы и связанные с

ними глоссарии оформляются в виде SADT-папки, т.е. в виде проекта на данную функцию и, в

конечном счете, исследуемую систему.

Методология SADT широко использует компьютерное построение структурных моделей

системы. Этим достигается оперативность и вариантность разработок при исследовании и

проектировании систем управления, а также преодоление барьера размерности задачи. Приведенная

литература, особенно монография Д.А. Марка, К. МакГоуэн [48], является превосходным методи-

ческим материалом для изучения инструментария SADT.

Диаграмма В является

ｫродителемｻ

диаграммы С

Общее

представление

Детальное

представление

А

В

С

65

6.5. Сетевые модели

6.5.1. Назначение и классы сетевых моделей

Сетевая модель отображает взаимосвязи между операциями и порядок их выполнения [10, 93,

97]. Операции логически упорядочены во времени в том смысле, что одни операции нельзя начать,

прежде чем не будут завершены другие. Операция – это работа, для выполнения которой требуются

затраты времени и ресурсов.

С применением сетевых моделей решается широкий круг задач оптимизации планирования и

претворения в жизнь взаимосвязанных процессов. Такие задачи возникают при осуществлении

проектов любой сложности, включающих проведение некоторого комплекса мероприятий. Освоение

инструмента ｫоптимизации __________на сетяхｻ особенно актуально в связи с развитием процессного подхода к

совершенствованию управленческой деятельности.

Цели решения задач следующие:

􀁹 определение критического пути (метод критического пути – МКП), т.е. маршрута или

набора взаимосвязанных, ｫкритическихｻ операций, которые особым образом влияют на

общую продолжительность выполнения проекта и которым необходимо уделять особое

внимание для выполнения проекта в срок;

􀁹 определение и расчет резерва времени, под которым понимается количественный

показатель подвижности или запасного времени по каждому действию в сетевой модели

при условии обязательного завершения проекта в минимально возможные сроки;

􀁹 планирование человеческих и материальных ресурсов с позиции их равномеризации во

времени;

􀁹 сокращение времени выполнения проекта с учетом экономических факторов исполь-

зования имеющихся ресурсов.

􀁹 оценка и пересмотр планов (программ) при условии случайной продолжительности

выполнения операций (ПЕРТ).

В методах ПЕРТ и МКП основное внимание уделяется временному аспекту планов. Оба

метода определяют календарный план проекта. Различие состоит в том, что в методе МКП

продолжительность операций – детерминированные величины, а в методе ПЕРТ – случайные. Оба

метода составляют единый метод сетевого планирования и управления (СПУ).

Фрагмент сетевой модели календарного плана-графика представлен на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Фрагмент сетевой модели календарного плана-графика

Дополнением к планированию работ по проекту является построение графика Ганта и

диаграммы распределения потребностей в человеческих и материальных ресурсах. График Ганта дает

возможность пользователю определить, какие действия имеют место в любой отрезок времени.

Диаграмма потребностей позволяет проанализировать варианты распределения ресурсов, особенно

при возникновении проблем с выполнением запланированных мероприятий. Если существуют

ограничения на расход ресурсов и по диаграмме выяснено их превышение, то необходимо изыскать

возможности ｫвыровнятьｻ (равномеризировать) потребности на протяжении проекта, особенно когда

это касается рабочей силы. Такие действия потребуют корректирование первоначального варианта

диаграммы Ганта.

В настоящий период сетевые модели широко применяются при проектировании и

оптимизации коммуникационных систем, экономико-информационных систем и информационно-

управляющих систем, сетевого управления и в других приложениях.

5

1

4

6

7 8 9

3

2

е1-2

е1-3 е3-4

е2-4

е2-5

е2-6

е4-5

е5-7

е7-8 е8-9

е6-8

66

Для детального изучения различных классов сетевых моделей следует обратиться к

специальной литературе по исследованию операций и управлению проектами, в частности

[10, 93, 97].

6.5.2. Сетевая модель «дерево»

Частным случаем сети является связная сеть или ｫдеревоｻ, иначе, дедуктивно-логическая

модель. Граф называется связным, если он не содержит циклов и для любых двух его вершин

существует путь, их соединяющий. Граф ｫдеревоｻ графически отображается подобно иерархической

модели, данной на рис. 6.1. Отметим основные свойства модели ｫдеревоｻ:

а) вершины графа фиксируют определенный иерархический уровень ｫдереваｻ и представляют

аналог иерархической системы управления с прямыми связями;

б) ребра графа ориентированы таким образом, что все операции (или цели), начинающиеся в

вершине Х0 и составленные из последовательности ребер, являются элементами общей совокупности

(технология, комплекс) или цели;

в) если соединить корень или другую вершину графа с некоторым выходом, то будет реали-

зована булева функция – конъюнкция или структурная функция системы, определяющая один из

возможных путей или функционирования системы, или решения проблемы, или достижения цели.

ｫДеревоｻ как инструмент исследования используют для построения абстрактно-дедуктивной

модели определенного назначения:

а) ｫдерево целейｻ для анализа системы в терминах целей;

а) ｫдерево задачｻ для анализа системы в терминах функций;

б) ｫсмешанное деревоｻ, где цель одновременно будет считаться и функцией, тогда это будет

функционально-целевой анализ;

г) ｫдерево решенийｻ содержит проблемы, формулировки которых в неявном виде определяют

и цели (разрешение проблем), и задачи (что надо сделать для разрешения проблем).

6.6. Эскизные модели

6.6.1. Принципы построения

Под эскизной моделью будем понимать структурную модель, построенную на логической

согласованности функций, действий, потоков и т.д., строго не ограниченной соответствующим

графическим языком и правилами. К настоящему времени в менеджменте используется широкий

круг таких моделей – схем. При построении эскизных моделей рекомендуется следовать ряду таких

принципов, как ясность, простота, логичность, информированность, четкость, согласованность,

творчество. Рассмотрим суть приведенных принципов.

Ясность. Простейшие модели используются для того, чтобы сделать более ясными ситуации,

процессы и следствия. Поэтому графическое отображение должно быть точным и аккуратным и в то

же время понятным и простым.

Простота. Следует избегать слишком сложных конструкций моделей, несущих излишне

много информации. Если анализируется сложная ситуация, то следует построить несколько

различных схем, представляющих конкретные аспекты этой ситуации.

Логичность. Язык простейших структурных моделей в наибольшей степени приближен к

созданию рисунка ｫпортретаｻ реальных объектов (ситуация, явление, процесс, действие и т.д.).

Поэтому они должны ｫтестироватьсяｻ на правильность отображения.

Информированность. Каждая модель должна иметь имя и название, например, ｫсистемная

карта функционирования банкаｻ и т.д. Обозначен должен быть и каждый элемент как носитель или

цели, или функции, или устройства, или процесса, а связи определенным образом ориентированы.

Четкость. Все поясняющие надписи и предположения должны быть кратко и четко

сформулированы, чтобы не осталось непонимания на содержательном уровне.

Согласованность. При построении схем необходимо тщательно отслеживать

функциональную, логическую, конструктивную и другого вида зависимости между элементами,

чтобы получить неискаженную информацию.

Творчество. Для того чтобы модель была эффективна, ее построение не должно испытывать

ограничения со стороны инструментальных возможностей. Наглядная схема, нарисованная от руки,

всегда воспринимается лучше и над ней проще работать, но язык ее должен соответствовать

определенным правилам.

67

6.6.2. Типы эскизных моделей

Системная карта. Исследование систем целесообразно начать с построения системной

карты, представляющей собой простейший ее графический образ, формируемый исходя из основных

понятий теории систем – система как некоторая целостность, ее граница как замкнутый контур,

структурообразующие элементы – подсистемы. Для построения системной карты целесообразно

использовать индуктивный метод познания: вначале следует определить, что будет рассматриваться в

качестве структурообразующих элементов (подсистем), которые должны быть прежде всего

однородны, т.е. – это могут быть функциональные подсистемы, а также группы или команды,

ресурсы, оборудование и т.д. Определив структурообразующие элементы, их объединяют согласно

позиции некоторого субъекта – исследователя в систему.

Рассмотрим композицию, состоящую из системной карты системы управления и отдельно ее

подсистемы, приведенную на рис. 6.9, а и б. Первый этап познания системы управления – это

общесистемное ее представление в виде совокупности подсистем, которыми являются виды

управленческой деятельности (рис. 6.9, а). Каждой подсистеме дается имя, отражающее без

дополнительного пояснения ее функциональное назначение. Отметим, что сущность подсистем с

формальной точки зрения двойственна: с одной стороны, она сама является системой, как показано

на рис. 6.9, б, а с другой – представляет собой элемент сложной системы. Структурообразующими

элементами каждой подсистемы могут рассматриваться операционные функции и объекты

управления, результатом деятельности которых является некоторая продукция (информация, расчет,

подготовленный документ, разработанное решение).

а)

б)

Рис. 6.9. Системная карта системы управления (а) и подсистемы управления снабжением (б)

Схема влияния. Если системную карту дополнить стрелкам, указывающими взаимное влияние

подсистем и другого уровня структурообразующих элементов посредством ｫпоглощенияｻ или

ｫгенерированияｻ информационных, материальных и денежных потоков, то получим модель,

называемую схемой влияния. Интенсивность влияния выражается толщиной стрелок. При изучении

любой подсистемы управления следует построить три схемы влияния:

а) поступающие потоки в подсистемы от элементов внутренней среды системы;

б) поступающие потоки из исследуемой подсистемы в элементы системы управления;

в) поступающие потоки от структурообразующих элементов внешней среды.

Поле сил. Модель ｫполе силｻ, предложенная К. Левиным [42], основана на идее, что любая

ситуация в любой момент времени не является статической, а находится в динамическом равновесии

под влиянием двух групп факторов, определяемых как ｫдвижущие силыｻ и ｫсдерживающие силыｻ.

Первая группа факторов стремится вывести ситуацию из состояния равновесия, вторая – направлена

на поддержание устойчивого состояния или равновесия. Графически факторы-силы представляются

стрелками, толщина стрелки характеризует их силу влияния (рис. 6.10).

Персонал Маркетинг

Производство Финансы

Информация

Качество Снабжение

Закупка

Мониторинг Доставка

Бюджет Запасы

68

Рис. 6.10. Модель ｫполе силｻ

Причинно-следственная связь. Эскизные модели, именуемые как причинно-следственная

связь, представляются в виде двух следующих композиций: связный граф с ｫкронойｻ,

развивающейся вверх, и дугами, ориентированными вниз, к ｫкорню дереваｻ, и диаграмма Ишикавы

(или диаграмма ｫрыбий скелетｻ). Основные их атрибуты – слова или фразы, связанные стрелками.

Рис. 6.11. Модель причинно-следственной связи (диаграмма Ишикавы)

(ППР – планово-предупредительные ремонты)

Диаграмма Ишикавы – инструмент, позволяющий выявить отношение между конечным

результатом (следствием) и воздействующими на него факторами (причинами) путем их

упорядочения и демонстрации связи между ними и факторами и конечным результатом.

Особенности построения диаграммы состоят в следующем: проблема – это горизонтальная,

центральная линия, обобщенные факторы – наклонные линии, горизонтальные линии к наклонным –

это комплексные факторы, определяющие состояние каждого обобщенного фактора. Количество

обобщенных факторов, как правило, ограничено цифрой 4–6. Модель на рис. 6.11 называется

моделью ｫ4 Мｻ – man (персонал и условия его труда), machine (оборудование, установки и т.д.),

material (предметы труда), method (метод, способ, технология и организация работ и другой

инструментарий управления).

Входной контроль Режим труда

Рабочее место

Производительность

Надежность

Документация

Уровень прогрессивности

Качество предметов

труда (ПТ)

Технология

Улучшение

Квалификация

Соответствие

требованиям

Условие перевозки

Дисциплина

поставки

Уровень автоматизации

Регламент

Оборудование

Соответствие

технологии

Обеспеченность ПТ

Качество ППР

69

Модель «вход – выход». Отображение функционирования процесса и системы с

использованием модели ｫвход – выходｻ, реализующей принцип ｫчерного ящикаｻ осуществляется

простейшим способом. На рис. 6.12 в модели ｫвходｻ – это используемые ресурсы, ｫвыходｻ – это

продукция или услуги, прибыль, налоги.

Рис. 6.12. Простейшая модель ｫвход – выходｻ

Изложенный прием к изучению систем получил отражение в развитии ｫпроцессного

подходаｻ, когда любой вид деятельности представляется как процесс преобразования,

характеризующийся некоторым ｫвходомｻ и ｫвыходомｻ.

Модели функциональных потоков отображают передачу некоторого действия, как правило,

посредством перемещения материальных, финансовых и информационных потоков между

функционально-зависимыми элементами. Имя элемента дается в форме существительного. Такие

модели широко используются для отображения движения во времени (t) товарных (Т), денежных (D)

и информационных потоков (I) (рис. 6.13). Последние несут информацию функциональным

элементам о движении товарных и денежных потоков и во времени опережают их.

Рис. 6.13. Модель функциональных потоков

Модель последовательности действий представляет собой графическое отображение

структуры совершаемых действия или процессов. Элементы модели – это функции, операции,

совершаемые для получения определенного результата, а связи – упорядоченная последовательность

действий. Имя элемента дается в форме глагола. Данную модель можно рассматривать как один из

первых этапов построения SADT-модели, который следует после составления списка функций

(рис. 6.14).

Процесс

преобразования

Люди

Материалы

Оборудование

Энергия

Информация

Спрос

Прибыль

Продукция/Услуги

Налоги

Ресурсы

Планирование

закупок и заказов

продукции

Оплата

поставщикам

Поступление

и хранение

продукции

Преобразование

продукции для

поставки

Распределение

продукции по

потребителям

Доставка

продукции

потребителям

Оплата

продукции

t1

t4

t3

t2

t7

t6

t5

D, I T, DI, I

T, DII, I

T, DIII, I

T, DIV, I

T, DV, I

T, DVI, I

70

Рис. 6.14. Модель последовательности действий оперативного управления

В заключение отметим, что графическая интерпретация объектов и процессов исследований

не ограничивается приведенными структурными моделями. Широкое распространение получили

гибридные модели, синтезирующие несколько подходов и графических языков. Развитие системного

мышления, как концепции современного менеджмента, неотделимо от развития графического

осмысления ситуаций, проблем и управляющих действий. Поэтому необходимо изучить, почувство-

вать ｫэффективностьｻ формирования графических образов систем, используя рассмотренные

подходы, приемы и правила.

Контрольные вопросы

1. Что понимается под системой и на основе каких категорий выстраивается ее графический

образ?

2. Что понимается под подсистемой и элементом?

3. Что понимается под структурой системы и ее структурной моделью?

4. Какие известны подходы к построению структурных моделей систем?

5. Назовите основные архетипы системы управления.

6. Какие элементы отличают архетипы с адаптацией и оптимального управления?

7. Какие возможности открывает архетип рефлексивного управления?

8. В чем особенности построения функциональной SADT-модели системы?

9. В чем особенности построения и сферы приложения сетевых моделей?

10. В чем особенности построения и сферы приложения эскизных моделей?

11. Назовите основные типы эскизных моделей, их общность и различие.

12. Какие сформулированы правила построения эскизных моделей?