Введение к работе
Актуальность. Основным направлением развития промышленного производства в нашей стране является укрупнение производственных систем. Появились группы компаний, концерны, конгломераты, альянсы, холдинги и т.п., включающие в свой состав производственные предприятия различной направленности - сложные производственные системы (СПС). Преимущества этих систем заключаются в повышении эффективности производства, росте научно-технического потенциала предприятий, возможности более совершенной организации диверсификации и инновационной деятельности, снижении контроля со стороны аппарата управления, обеспечении координации и кооперации и ряда других.
В соответствии с теорией систем, отличительными признаками СПС являются крупномасштабность (взаимодействие составных элементов, распределенных на значительные территории), интегративность (наличие связанных неоднородных и противоречивых отдельных элементов), разнообразие (собственное поведение каждой из структур, отличное от других и системы в целом), действие в условиях возрастания неопределенности, связанной с нечеткостью и случайностью.
Крупномасштабность усложняет входную информацию и увеличивает ее объем. Наличие признака разнообразие предполагает принятие решений по разноплановым элементам системы, то есть одна и та же задача (например, планирование) для различных структур должна решаться по-разному. Признак интегративность определяет, что решения по развитию, управлению, совершенствованию должны приниматься как по отдельным элементам, так и системе в целом. Возрастание неопределенности предъявляет повышенные требования к учету полноты, достоверности и своевременности входной информации.
Теория и практика совершенствования анализа и синтеза управления производственными системами нашла отражение в работах Р.Акоффа, И.Ансоффа, Н.Архиповой, Р.Блейка, В.Виттиха, Н.Диллгенского, Р.Доусона,
П.Драккера, Д.Мерсера, Б.Мильнера, Г.Саати, Р.Уотермана, Дж.Форрестера и многих друшх авторов. В них разработана классификация систем, проведен анализ существующей практики их создания, разработаны технологические этапы проектирования и построения, методы и способы реализации и совершенствования.
Отличительные признаки СПС усложняют систему управления и ее информационную инфраструктуру. Она приобретает свойства децентрализации, равновесия (баланса между используемыми методами управления и структурой СПС), гибкости, кооперации и вертикальной интеграции. Возрастает число уровней управления и требования к качеству управленческих решений, так как необходимо учитывать статическую и динамическую устойчивость системы, вести макро и микропроектирование, тактическое и стратегическое планирование.
Усложнение управленческих решений привело к необходимости использования интеллектуальных систем поддержки принятия решений (СППР), основанных на методах системного анализа и статистической обработки разнородных данных.
В теории поддержки принятия решений разработаны ее аксиомы и парадигмы в проблемных ситуациях на основе основополагающих принципов социологии и психологии; сформулирован ряд специальных форм прикладных задач в канонической форме. Однако при управлении СПС (т.е. модификации структуры системы и ее потоков для получения общей динамической устойчивости) характерно появление задач, отличительными особенностями которых являются слабая понятийная насыщенность, низкая структурированность, высокая степень неопределенности последствий, невозможность прямого приложения традиционных методов к их содержательному анализу при выработке решений, что приводит к ограничению использования существующих теоретических положений и, следовательно, требует разработки методологии, основанной на адаптации известных технологий к проблемным ситуациям, возникающим при
функционировании и стратегическом планировании развития системы управления СПС.
Предметом исследования являются СПС, принципы и методы системного анализа и синтеза, применяемые при построении их систем управления и совершенствовании, технологии поддержки принятия управленческих решений.
Цель работы состоит в создании методологии поддержки принятия решений при управлении крупномасштабными интегративными СПС. При этом требуется решить следующие задачи:
провести системный анализ систем управления, методов, используемых для исследования их структур, управленческих отношений, способов моделирования и поддержки принятия решений;
разработать методы и алгоритмы поддержки принятия решений для совершенствования системы управления, тактики и стратегии ее развития.
Исследования базировались на использовании методов системного анализа, теории вероятностей, корпоративной стратегии, математической статистики, факторного анализа, сетевых моделей, булевой алгебры, графов, анализа дифференциальных уравнений с неопределенными коэффициентами, множеств.
Научная новизна заключается в разработанных:
-
Системе методик поддержки принятия решений для анализа и синтеза системы управления СПС, отличающейся от известных тем, что лежащие в ее основе иерархические структуры анализируются с использованием информационно-целевого графа разнородных систем, что позволяет на единой математической основе оценить эффективность структур управления по различным критериям.
-
Методике поддержки принятия решений для формирования программ развития СПС, отличающейся от известных тем, что в ней использован тот же методологический подход, что и в предыдущей методике, что
позволяет анализировать направления совершенствования производственной системы, решаемые структурами управления и вырабатывать стратегию и тактику их развития.
-
Методике поддержки принятия решений для построения информационных систем управления СПС, отличающейся от известных тем, что дерево задач используется для анализа как, информационного обеспечения, так и структур управления, что позволяет оказывать поддержку принятия решений при управлении ИнТ-инфраструктурой системы и формировании ИнТ-политики разноплановых предприятий.
-
Системе методик поддержки принятия решений для формирования тактики и стратегии развития СПС, отличающейся от известных тем, что технология поддержки принятия решения выбирается с учетом информационной ситуации, определяемой состоянием СПС и окружающей среды, что позволяет с помощью моделирования процессов обработки информации адаптировать известные технологии к конкретным проблемным ситуациям.
Разработанный математический аппарат формирует методологию, позволяющую с использованием единой теоретической базы осуществлять поддержку принятия управленческих решений для СПС и разноплановых предприятий, входящих в ее состав, программ развития и автоматизированных систем.
Праісгическая ценность. Разработанная методология позволяет принимать обоснованные решения при функционировании, совершенствовании и формировании стратегии управления крупномасштабной интегративной СПС.
Основные результаты исследований были внедрены в сложной производственной системе -группе предприятий «ВБМ-МТЛ» при принятии решений по проектированию системы управления, программ развития, формирования ИнТ-политики и стратегического планирования; рекомендованы Министерством промышленности и энергетики Самарской области для
использования промышленными и энергетическими предприятиями региона; использованы войсковой частью 45807 (г.Москва) для создания специальных автоматизированных систем военного назначения и Управлением охраны труда департамента труда Министерства здравоохранения и социального развития Самарской области для разработки проекта Концепции развития сферы охраны труда области на период 2011-2015 гг.
Основные положения, выносимые на защиту. Методология поддержки принятия решений для управления крупномасштабными интегративными СПС, действующими в условиях разнообразия и возрастания неопределенности, включающая в себя методики поддержки принятия решений для
-
анализа и синтеза системы управления СПС, которая позволяет оценить ее эффективность с учетом ранжирования структур управления по различным критериям, дублирования и полноты решения управленческих задач;
-
создания программ развития СПС, которая позволяет анализировать направления, тактику и стратегию развития структур управления производственной системы;
-
построения информационных систем управления СПС и формирования ИнТ-политики;
-
выработки тактики и стратегии управления СПС, позволяющая адаптировать известные технологии к конкретным проблемным ситуациям.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 38 печатных работах, в том числе 3 монографиях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и двух приложений. Общий объем работы - 320 странниц, включая 87 рисунков, 31 таблицу и библиографический список из 317 наименований.
