7.5 План – основа активного эксперимента.
План эксперимента – это совокупность (набор) инструкций и условий для проведения опытов, исследования, где указана последовательность действий в характере уровня измерения переменных, то есть факторов, даются указания (при необходимости) о проведении повторных дополнительных экспериментов.
План является сутью, основой активного эксперимента .
Каждый план в активном эксперименте является оптимальным(эффективным) по какому либо из критериев оптимальности планов эксперимента, например, по минимуму дисперсии оценки математической (эмперической) модели в целом, по минимуму дисперсии оценок коэфицентов регрессии (емперической модели).
Все критерии и принципы планирования подразделяются на 3 группы. В 1 группу входят критерии оптимальности планов, связанные с точностью оценки коэфицентов регрессии; во вторую – связанные с точностью оценки математической модели в целом; В третью входят критерии, связанные со стратегией планирования эксперимента и с вычислительным алгоритмом обработки результатов наблюдения( здесь ещё раз очевидна системная взаимосвязь процедур, используемых в активном эксперименте). Например, насыщенность плана (когда число точек, тоесть опытов равна числу оцениваемых коэфицентов математической модели), что очень важно при сложных, дорогих, длинных экспериментов.
Планирование – это наиболее ответственная процедура активного эксперимента, она нацелена на поиск строгой и оптимальной последовательности получения результатов так, чтобы получить максимум иформации об объекте (минимум неопределённости ошибок) при фиксированных затратах либо получить минимум затрат при заданном уровне точности (ошибок).
Не смотря на жесткую схему постановки, планирования и анализа эксперимента в их взаимосвязи, ничто не может заменить знания и опыт самого эксперементатора, особенно в части постановки цели, задач, переменных, априорной информации, аппаратуры, образцов для испытаний и так далее.
Для весьма распространённого и простого случая изучения откликов системы, характеристик объекта при фиксированном (одном и том же) сочетании уровней управляемых факторов, основная задача планирования состоит здесь в определении необходимого числа параллельных опытов, позволяющего получить достоверные результаты (оценка средних значений, откликов, характеристик). Это связанно с неизбежными погрешностями измерений, с неоднородностью характеристик объектов, а часто с невозможностью поддержания заданных условий и факторов на строго постоянных уровнях.
Поскольку все результаты наблюдений, измерений, и связанные с ними другие экспериментальные величины ,оценки и так далее являются случайными величинами, на них распространяются законы теории вероятности и математической статистики, как и планирование, так и при анализе (обработке) результатов эксперимента . Здесь используются такие понятия как : генеральные совокупности и сборка значений, математическое ожидание и его выборочная оценка – среднее арифметическое, дисперсия и среднеквадратическое отклонение случайно величины, объём выборки (число измерений) , доверительный интервал (как мера неопределённости значений случайной величины в эксперименте), законы распределения случайных величин и прежде всего нормальный закон (закон Гаусса) и их характеристики, метод наименьших квадратов, корреляции и регрессии и так далее.
План проведения эксперимента (испытаний) может быть рандомизированны (случайно) или последовательным.
Рандомизированный план (когда уровни факторов от опыта к опыту передаются случайным образом) помогает свести к минимуму влияние на результаты различных внешних, неуправляемых факторов (атмосферные условия и тому подобное, квалификация и работаспособность персонала, сезонность, день недели, часы суток и тому подобное) , приводящее к систематическим ошибкам.
Последовательный план (когда изменение уровней факторов идёт строго последовательно от нижнего предела к верхнему и наоборот (целесообразен в случае невоспроизводимого эксперимента) необратимые измерения, разрушения объекта и тому подобное или когда некоторый эффект у системы возникает только при определённой последовательности получения данных, когда продолжительность, стоимость или опасность эксперимента не допускают рандомизации.
Для построения рандомизированного плана используются рандомизированные блоки ( метод комбинационного квадрата) например, латинский квадрат, греко-латинский квадрат. Такие планы являются сбалансированными (в них число вариантов, уровней различных факторов – одинаково) и, таким образом, наиболее рандомизированными факторами, планами, дающими минимум влияния внешних факторов, систематических ошибок.
Для нахождения экспериментальных моделей описывающих поверхность отклика системы используют планы первого порядка (полный и дробный факторный эксперимент).
10.системный подход при повышении эффективности управления организации.
10.1
Применение, приложение идей системного анализа является наиболее комплексным и последовательным подходом к повышению эффективности организации. Это направление называют часто проэктированием (или конструированием) организации, как целого.
В основе представления об организации как о целенаправленной системы, решающей проблемы, лежит определённая логическая схема (модель) процесса решения проблем и его совершенствования.
Под организацией можно понимать самые разные объекты: университет, больница, фирма, благотворительная организация, государственная организации, департамент, нация в целом и так далее.
В условиях динамического характера внешних условий, в том числе конкуренции, выолнение целей организации может быть достигнуто, если темы приближения эффективности организации,тоесть отношение показателей выхода к входным факторам, воздействиям, поддерживается максимально. Это можно сделать если организация может быстро приспосабливаться к внешним и внутренним изменениям, если её руководители своевременно выявляют и рационально решают возникшие проблемы.
Процесс решения проблем, согласно Стенли Янгу (известный специалист в области менеджмента из массачусетского университета) можно разделить на следующие функции, этаы:
- Определение целей (организации);
- Выявление (и осознание)проблем;
- Поиск решения;
- Оценка решений и выбор;
- Согласование решения;
- утверждение решения;
- Реализация решения;
- Управление примененем решения (контроль);
- проверки эффективности решения.
Понятно, что системный подход необходим прежде всего, в процессе решения новых, нестандартных проблем. Предложенная С. Янгом полная модель системы описывает организацию как самосовершенствующийся механизм выявления и решения проблем, который полностью использует все находящиеся в распоряжении организации ресурсы. Модель определяет все функции руководителей в организации и сводит к минимуму недостатки, свойственные бюрократическим иерархическим пирамидам существующих организаций.
Руководители высшего уровня не должны заниматься решением проблем организации ( это основная обязанность руководителей среднего уровня), а обеспечивают их эффективное решение путём совершенствования механизмов решения проблем и согласования.
Заметим, что существующая практика совершенствования управления лишь путём встраивания математических моделей и ЭВМ в имеющуюся бюрократическую систему управления не может дать существенного ее улучшения. Переход к системной модели, как правило, -длительный и сложный процесс, порой болезненный процесс, где решающую роль осознанно играет руководитель высшего уровня.
Итак, наша задача – это рассмотрение процесса формирования (проэктирования, конструирования) наилучшей системы управления организацией на основе системного анализа (анализ+синтез), считая ее единым целым состоящим из взаимосвязанных частей ( подсистем).
Этот процесс (модель) выработки решения, показывающий как нужно это делать, расчленяется соответсвенно на специализированные функции, подпроцессы (этапы).
Выход каждого подпроцесса является входом следующего подпроцесса. Эта возможность анализа полного набора входов и выходов делает системный анализ средством объединения (синтеза) частей, не теряя связи отдельных частей (подсистем, подпроцессов) и целого. Число и номенклатуру (содержание) этих подпроцессов (этапов) выбирает разработчик (проэктировщик) системы (управление организацией).
Следую С.Янгу рассмотрим следующие 10 этапов, алгоритм формирования решений:
Определение целей организации;
Выявление проблем в процессе;
Исследование проблем и постановка диагноза;
Поиск решения проблем;
Оценка всех альтернатив (решения) и выбор наилучшей;
Согласование решения в организации;
Утверждение решения;
Подготовка к вводу решения в действие;
Управление применением решения;
Проверка эффективности.
Состав, количество и значение этапов зависят от конкретных организаций, обстоятельств, влияния внешней среды, наличия ресурсов, в том числе времени, кадров и так далее.
Механизм выявления проблем (второй этап).
Не останавливаясь на этапе определения конкретных целей различных организаций, они достаточно разнообразны, отметим лишь следующее.
Цели организации могут представлять собой, например повышение благосостояния всех её членов (а не отдельных лиц и групп), рост эффективности (качество, объема, устойчивости и другое) производства, снижение заболеваемости, оптимизация учебного процесса и другое.
Скоординированная деятельность персонала ( и руководства) организации намного эффективнее обособленной работы тех же моделей.
Не следует забывать, что элементы структуры организации активны и могут хотеть или не хотеть, они могут как и внешняя среда оказывать сопротивление изменениям, но могут и содействовать им.
Второй эта (подпроцесс) – это выявление проблемы; он обеспечивает вход данной системы. Проблемы организации могут быть выявлены непосредственно руководством высшего уровня, руководителями, рядовыми работниками и акционерами. Для этого должно быть создано подразделение информации, разведки, поиска (основной орган выявления проблем). Это подразделение по заданному графику собирает, классифицирует и упорядочивает информацию о внешней и внутренней среде (организации, системы) , затем сравнивает полученные данные заранее установленными для организации требованиями нормами работы. Если нормы выполнены , то проблемы нет, но если выявляются отклонения от норм, то причина этого формируется как проблема, подлежащая решению. Затем выделяются критические факторы внешней среды и обследуются самые важные из них, такие как потребители и поставщики.
Поскольку ресурсы руководства ограниченны и дороги, необходим ряд средств отбора проблем, позволяющих руководителям работать лишь над теми проблемами, которые имеют значительную потенциальную выгоду для организации. Руководители не должны заниматься поиском информации или предполагаемых проблем (это задачи подразделения информации).
За передачу классификацию, и отображение проблем их маршрутизацию, составление графика их решения, распределение или назначение исполнителей, выяснение состояния решения проблем и синхронизацию, координацию и слежение за всеми проблемами организации отвечает подразделение управления выработкой решения.
После осмысления и анализа проблемы подразделение управления оценивает приоритет проблемы, учитывая наряду с другими условиями срочность ее решения, а так же назначает лиц, ответственных за решение проблем, выявляет причины трудностей и не выполнения сроков работ, может изменять график и маршрут решения проблемы.