Содержание к диссертации
Введение
1 Методы исследования многоуровневых организационных систем 11
1.1 Механизмы формирования и функционирования многоуровневых организационных систем 11
1.2 Уровни согласования интересов в организационных системах 15
1.3 Основные модели взаимодействия в организациях 21
1.4 Совершенствование информационного пространства взаимодействия элементов организационной системы 28
1.5 Системная деятельность при совершенствовании многоуровневой организационной системы 33
2 Методы структурного моделирования многоуровневых организационных систем 44
2.1 Исследование иерархических структур управления 44
2.2 Программно-целевой метод проектирования иерархий 47
2.3 Свойства многоуровневых иерархии упорядоченной системы элементов и методы их форматирования 52
2.4 Использование метода формирования иерархий для решения задач оптимизации 62
2.5 Анализ взаимодействия элементов в коммуникационной структуре 68
2.5.1 Моделирование взаимодействия элементов 68
2.5.2 Анализ вариантов развития коммуникационных систем 70
2.5.3 Метод анализа линейных многообразий, определяющих взаимосвязь корреспонденции и потоков в сетях 72
3 Методы моделирования анализа деятельности организационных систем 78
3.1 Оценка деятельности в организационных системах 78
3.2 Элементы функционирования организационной системы 82
3.3 Моделирование напряженности функционирования организационных систем 83
3.4 Модели процедуры планирования 85
3.4.1 Принципы планирования 85
3.4.2 Сущность равновесного распределения 86
3.4.3 Постановка задачи планирования при равновесном распределении напряженности : 90
3.5 Модели анализа деятельности организационных систем 91
3.5.1 Согласованная аддитивная система стимулирования 91
3.5.2 Полная информированность системы управления 93
3.5.3 Неполная информированность системы управления 98
3.6 Логические модели контроля деятельности 100
3.6.1 Модель базы знаний контроля параметров 100
3.6.2 Модели анализа логической взаимосвязи параметров 102
3.6.3 Использование нейросетевых моделей для оценки уровня функционирования , 104
4 Автоматизация анализа функционирования систем высшего образования 110
4.1 Реализация процедур анализа деятельности в рамках автоматизированной информационной системы 110
4.2 Характеристика объектов управления высшего образования Республики Казахстан. 112
4.3 Анализ деятельности вузов , 113
4.4 Системная деятельность по совершенствованию управления университетом 122
4.4.1 Цели и структура управления университетом 122
4.4.2 Анализ деятельности подразделений университета 127
4.5 Система анализа качества реализации учебных планов 129
4.5.1 Рабочий учебный план — основа планирования учебного процесса.. 129
4.5.2 Управление качеством реализации рабочих учебных планов 130
4.5.3 Формирование системы анализа качества реализации рабочих учебных планов 137
4.6 Автоматизированная аттестация и анализ деятельности профессорско-преподавательского состава университета 137
4.7 Автоматизированная система рейтинговой оценки и анализа учебы студентов 140
4.8 Автоматизированная оценка знаний в дистанционном обучении 142
5 Моделирование функционирования и развития маршрутизированных систем городского пассажирского транспорта 148
5.1. Исследование структурных взаимосвязей и целей управления маршрутизированными транспортными системами 148
5.2 Выбор направлений совершенствования управления системами городского пассажирского транспорта 156
5.3 Формализованное представление маршрутизированных систем городского пассажирского транспорта 165
5.4 Моделирование процессов обслуживания на маршрутизированном пассажирском транспорте 172
5.4.1 Моделирование процессов обслуживания на маршруте 172
5.4.2 Моделирование потокораспределения на маршрутной сети 178
5.5 Методы определения параметров транспортной потребности 183
5.6 Общая постановка задачи проектирования маршрутных сетей 191
5.7 Анализ пассажирообмена между районами города 194
5.8 Модели формирования маршрутных связей городского пассажирского транспорта 196
6 Практические аспекты использования методов моделирования и совершенствования систем городского пассажирского транспорта 204
6.1 Алгоритмический макромодуль расчёта характеристик процессов передвижения на маршрутах городского пассажирского транспорта 204
6.2 Алгоритмический макромодуль формирования матрицы корреспонденции пассажиропотоков 207
6.3 Алгоритмический макромодуль формирования маршрутов городского пассажирского транспорта 209
6.4 Алгоритмический макромодуль формирования линии прямого сообщения 212
6.5 Реализация процедур моделирования городской транспортной системы в рамках автоматизированной системы TranSis 215
6.6 Практическое использование алгоритмических макромодулей 218
6.6.1 Основные результаты использования 218
6.6.2 Обработка результатов обследования пассажиропотоков на маршрутах г. Алматы 219
6.6.3 Практические расчёты по формированию матрицы корреспонденции для г. Алматы 221
6.7 Расчёт характеристик процессов передвижения и обслуживания для вариантов маршрутных сетей . 222
Заключение 228
Литература 231
- Совершенствование информационного пространства взаимодействия элементов организационной системы
- Свойства многоуровневых иерархии упорядоченной системы элементов и методы их форматирования
- Моделирование напряженности функционирования организационных систем
- Выбор направлений совершенствования управления системами городского пассажирского транспорта
Введение к работе
Системный анализ организаций, проводимый людьми при возникновении проблем, сформировался как наука ввиду усложнения организационных и технологических систем. Он позволил создать оптимизированные, экономичные системы и технологии. Системная организация дела требует анализа больших объемов достоверной информации в виду естественного стремления к уменьшению неопределенности при принятии решений. Именно этот подход стимулировал развитие информационных технологий. Сегодня с уверенностью можно говорить, что качественно и количественно обоснованное, информационно обеспеченное решение проблем постепенно становится идеологией цивилизованных организаций.
Научно-методические основы системного анализа наряду с зарубежными исследованиями Р. Акофа, С. Оптнера, С. Янга, М. Месаровича, А. Вильсона и др. [1-5] заложены в трудах В.М. Глушкова, А.А. Стогния, Д.М. Гвишиани, И.В. Прангишвили, СВ. Емельянова, Ю.С. Попкова, В.Н. Буркова, Ф.И. Пере-гудова, Н.П. Федоренко, СП. Никанорова, Ю.И. Черняка, Ф.П. Тарасенко, В.З. Ямпольского и других известных ученых [6-16]. Вместе с тем, следует отметить, что теория системного анализа находится в стадии постоянного развития. Это объясняется изменением способов организационной деятельности, а также развитием методов и средств исследования.
Объектом диссертационного исследования являются процессы рационального формирования многоуровневых организационных и транспортных структур и повышение эффективности их функционирования путем согласованного многопараметрического планирования и анализа деятельности.
Предметом исследований являются методы системного анализа организационных структур непроизводственной сферы, математические модели формирования оптимальных иерархических систем, методы согласованного планирования и многокритериальной оценки деятельности многоуровневых организационных структур, моделирование коммуникационного взаимодействия элементов транспортной системы, для решения проблем совершенствования и автоматизации управления. Под непроизводственными понимаются такие организационные системы, в которых проблемы обеспечения информационного и коммуникационного взаимодействия между элементами превалируют над проблемой переработки материальной продукции. В отличие от производственных систем, которые как правило хорошо описываются моделями типа «затраты -выпуск», для рассматриваемых систем характерно большое значение структуризации взаимодействия элементов, согласованности действий. Несомненна возрастающая роль таких систем в современных социальных и экономических процессах. Разработанные модели иосят общий характер, вместе с тем их применение ориентировано на моделирование управления высшей школой и транспортными многоуровневыми системами городов.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности функционирования организационных структур непроизводственной сферы на базе полученных новых научных результатов по методам исследования упоря 6
доченных структур, моделям формирования многоуровневых коммуникаций взаимодействия элементов, моделям согласованного планирования и многокритериальной оценки активной организационной системы в рамках решения крупных хозяйственных задач совершенствования и автоматизации управления образованием, и транспортными системами.
В соответствии с целью в работе ставятся и решаются следующие задачи.
1. Разработка процедур системного анализа по совершенствованию многоуровневых организационных структур и описанию их функционирования с использованием актуальных параметров.
2. Разработка нового метода и математических моделей формирования многоуровневых иерархий на множестве взаимосвязанных элементов системы.
3. Разработка комплекса новых моделей согласованного структурированного планирования и многокритериальной оценки деятельности организационных систем.
4. Разработка модели логического и нейросетевого анализа и оценки элементов в организационных системах и системах оценки знаний.
5. Разработка новой методологии описания взаимодействия между элементами многоуровневых маршрутизированных коммуникационных и транспортных систем.
6. Разработка новых моделей определения корреспонденции между элементами многоуровневых маршрутизированных коммуникационных и транспортных систем.
7. Разработка комплекса моделей и алгоритмов функционирования и развития маршрутизированных систем городского пассажирского транспорта.
8. Проектирование и внедрение организационного, информационного и программного обеспечения многоуровневых систем планирования, анализа и оценки деятельности в высшей школе.
9. Проектирование и внедрение организационного, информационного и программного обеспечения систем для определения транспортной потребности населения города и формирования многоуровневых маршрутных систем городского пассажирского транспорта.
Для решения поставленных задач в работе используются методы системного анализа, теории множеств, функционального анализа, теории графов, математической логики, математического программирования, теории массового обслуживания.
Научные результаты и их новизна состоит в следующем.
• Разработана процедура совершенствования многоуровневых организационных структур и определения критериев их функционирования.
• Разработан метод и математические модели формирования оптимальной иерархии на множестве взаимосвязанных и частично упорядоченных элементов системы. Предложенный подход позволяет находить оптимальное решение для задач такой размерности, которые невозможно решить известными методами дискретного программирования, в частности с использованием функционального уравнения Беллмана. Исследованы свойства разработанной модели и предложены схемы ее использования для решения ряда распределительных за 7
дач дискретного программирования и экстремальных задач на графах, позволяющие строить алгоритмы решения более эффективные, чем известные.
• Разработаны методы многокритериальной оценки деятельности организационных систем на основе аддитивных функций. Выявлены закономерности, соблюдение которых достаточно для того, чтобы использовать такие оценки в качестве функций стимулирования развивающейся активной организационной системы.
• Предложен новый механизм планирования активной многоэлементной системы, учитывающий динамику изменения параметров. Разработана модель определения оптимальных нормативных параметров по критерию равномерного распределения напряженности работы между элементами системы, которая позволяет реализовать эффективную процедуру программно-целевого планирования.
• Разработана модель оценки работы элементов системы, использующая нейросетевое моделирование.
• Разработана принципиально новый способ описания взаимодействия элементов в маршрутизированных коммуникационных и транспортных системах, в котором в отличие от известных способов представления транспортной сети в виде графа предлагается непосредственно формировать базу данных обо всех допустимых путях взаимодействия (передвижения).
• Разработан новый метод формирования корреспонденции между элементами коммуникационной маршрутизированной структуры по данным потоков на маршрутах, взаимосвязь которых удалось представить, используя базу данных о путях передвижения.
• Разработаны модели функционирования маршрутизированных систем городского пассажирского транспорта, использующие базу данных путей передвижения в городе. Такое представление транспортной системы позволило разделить моделирование процессов обслуживания пассажиропотоков на маршрутах.
• Предложена принципиально новая процедура формирования рациональных маршрутов пассажирского транспорта в городе. Разработанные в рамках данной процедуры алгоритмы используют базу данных о взаимосвязи районов города и позволяют оценивать основные параметры маршрута в процессе формирования.
Теоретическая значимость результатов работы заключатся в том, что исследованы и получены новые методы выделения оптимальных многоуровневых иерархий из взаимосвязанных элементов системы, которые позволяют совершенствовать многоуровневые структуры. Предложены новые методы многокритериальной оценки функционирования организационных систем. Разработан принципиально новый способ описания взаимодействия элементов в маршрутизированных коммуникационных и транспортных системах, а также методы, позволяющие определять корреспонденции в этих системах и осуществлять моделирование процессов обслуживания. Исследования, проведенные в работе, непосредственно связаны с планами НИР Карагандинского государственного технического университета (Кар-ГТУ) и выполнены в соответствии с Республиканской целевой программой Р.О.Ц.76.01 Казахстана, планом научно-исследовательских работ по проблемам высшей школы, координационным планом работ по проектированию и внедрению АСУ ВШ Казахстана, заданиям Минприбора СССР и Минавтотран-са Казахстана по разработке АСУ для городского пассажирского транспорта.
Научные и практические результаты, полученные в диссертации нашли применение в госбюджетных (госинвентарньте номера отчетов по НИР Б858081, 02813003838, 0182.4047838, 35.ГБ.04, ФВ.00.24) и хоздоговорных (госинвентарные номера отчетов по НИР 75034010, Б831538, Б942216, 0282.1035581, 0283.0060255, 0284.0030876, 0285.0029539, 0286.0064748, 0287.0074356, 0288.0053146, 0289.0075683) работах КарГТУ, где автор принимал непосредственное участие в качестве научного руководителя либо ответственного исполнителя.
Результаты исследований использованы для разработки методов совершенствования структуры управления и анализа деятельности сложных организационных систем и внедрены в рамках автоматизированных систем управления Минвузом Казахстана и КарГТУ. Они нашли отражение в следующих методических и проектных материалах:
• методике обследования и совершенствования структуры управления Минвуза Казахстана;
• методике системного анализа деятельности вузов в О АСУ Минвуза Казахстана [17, 18];
• техническом и рабочем проекте подсистемы "Анализ деятельности вузов" второй очереди ОАСУ Минвуза Казахстана;
• методике анализа качества реализации рабочих учебных планов КарГТУ;
• методике анализа деятельности структурных подразделений КарГТУ;
• методике аттестации кадров КарГТУ
• положении о дистанционном обучении в КарГТУ;
• техническом и рабочем проекте автоматизированной информационной системы дистанционного обучения.
Достоинством предлагаемого подхода совершенствования организационного управления [19-75] является разработка методологии системной деятельности, включающей этап проектирования структур на уровне системы управления и этап планирования и оценки деятельности активной многоэлементной системы, учитывающий динамику изменения параметров. В качестве базовой задачи проектирования нормативных технологий организационного управления рассмотрена задача программно-целевого анализа многоуровневых структур управления организациями [21-30]. В этом плане разработаны методы описания и решения задач определения многоуровневой иерархии на частично упорядоченных графах. Разработаны модели определения оптимальных нормативных параметров по критерию равномерного распределения напряженности работы между элементами системы и многокритериальной оценки деятельности [31-54]. Указанные принципы и модели в наиболее полном виде реализованы в рамках систем оценки деятельности структурных подразделений и управления качеством проектов для объектов высшей школы [55-75].
При исследовании функционирования маршрутизированных транспортных систем [76-84] базовой моделью описания объекта управления является формирование многоуровневого взаимодействия элементов системы при реализации передвижений. Результаты исследований использованы в разработке методов проектирования структуры и анализа функционирования транспортных систем [76-84] и внедренных для совершенствования управления городского пассажирского транспорта Москвы, Омска, Алматы, Караганды и др.. Разработанные на основе предлагаемых моделей пакеты прикладных программ "Формирование и анализ распределения пассажиропотоков" (ППП ФАРП), "Формирование данных о пассажиропотоках" (ППП ФОДАП), "Расчет характеристик пассажиропотоков на маршрутах" (ППП РХПМ) и "Уровень обслуживания трудящихся предприятий города" (ППП УРОВЕНЬ) переданы в Государственный фонд алгоритмов и программ, фонд Минприбора СССР и Центральное конструкторское техническое бюро автомобильного транспорта Казахстана.
Достоинством предлагаемого подхода анализа и синтеза транспортных систем является использование разработанных процедур системного анализа для описания городских транспортных систем [78-81]. Наиболее важным в этом подходе является метод формирования и анализа путей передвижения [82-85], адекватных существующим способам реализации потребностей в передвижении жителей города при существующей структуре маршрутной сети транспорта. Фактически пути передвижения задают способы реализации проектов создания конечного продукта на транспорте - перевозок. Описание многоуровневого транспортного взаимодействия городских районов позволило по-новому решить задачу определения транспортной потребности жителей города [86-88]. Модели массового поведения и обслуживания в транспортной системе города, при явном определении путей передвижения и их параметров, позволяют получить более детальные, чем в существующих подходах, характеристики процессов передвижения в транспортной системе, которые необходимы для проектирования ее развития [89-99].
Работа состоит из шести частей. В первой части исследуются принципы формирования организационных систем. Сформулированы основные принципы совершенствования организаций, связанные с формированием структур и управлением их функционирования.
Во второй части рассматриваются программно-целевые метода формирования иерархий. В первом разделе рассмотрены свойства иерархии как средства представления нормативных принципов организационной системы. В последующих разделах второй части рассмотрены методы формирования оптимальных иерархий из системы взаимодействующих частично упорядоченных элементов. Исследованы свойства разработанной модели и предложены схемы ее использования для решения ряда распределительных задач дискретного программирования и экстремальных задач на графах. В третьей части рассматриваются принципы планирования и оценки деятельности в активной многоэлементной развивающейся организационной системе. Представлены модели оценки деятельности элементов базирующиеся на формировании согласованной системы стимулирования на множестве распространенных при оценке деятельности аддитивных систем стимулирования.
Четвертая часть посвящена методологии применения принципов многокритериального анализа активных организационных систем при совершенствовании управления образованием. Рассмотрено использование разработанных процедур системного анализа для оценки деятельности вузов, их структурных подразделений, субъектов процесса обучения и реализации рабочих учебных планов. Приведено описание алгоритмических комплексов, позволяющих автоматизировать эти процессы.
В пятой части рассматриваются методы моделирования структурных взаимодействий в городских транспортных системах. Сложность данной проблемы обусловливается многоуровневым, иерархическим характером транспортных систем, активным и стохастическим поведением транспортных процессов, многообразием функционирования и взаимодействия отдельных элементов транспортных процессов. Приводится формализованное описание транспортной системы, включающее разработанный способ описания взаимодействия элементов в маршрутизированных коммуникационных и транспортных системах. Рассматриваются методы получения информации о транспортной потребности населения и моделирование процессов обслуживания на городском транспорте. Описана процедура формирования рациональной маршрутной сети.
В шестой части дано описание применение разработанных моделей коммуникационного взаимодействия в маршрутизированных транспортных системах для создания алгоритмических модулей и их применение для анализа транспортных систем города.
Автор выражает благодарность и признательность профессорам В.З.Ямпольскому и Ю.П.Ехлакову за полезные советы по выбору и обоснованию структуры диссертации, В.А.Хегаю, Л.П.Коковкину, А.И.Ивкину, А.С.Рыкову, Е.М.Маринушкину, А.А.Махову, принявшим участие в программной реализации конкретных моделей и алгоритмов, Ольховскому С.Ю., оказавшему серьезную помощь в организации внедрения результатов и подготовки рукописи работы.
Совершенствование информационного пространства взаимодействия элементов организационной системы
Управление организационными системами, поведение элементов которых отличается разнообразностью вариантов и активностью, достаточно сложно для описания. Тем не менее, современное развитие наук об организационных системах и методов управления в обществе вполне позволяет ставить вопрос о необходимости синтеза рационального организационного устройства, обеспечивающего максимальную самостоятельность отдельных слоев иерархии, одновременно с формированием информационных ресурсов, необходимых для управляемости элементов иерархии. Допустимый уровень самоуправления отдельных слоев иерархий определяется уровнем организационного согласия. Под организационным согласием следует понимать соглашение всех элементов системы относительно общих целей существования и развития, и построенной на этой основе системы стимулирования в системе. Если основная доля ресурсов, направляемых на стимулирование деятельности элементов, не присваивается под тем или иным предлогом, лояльно либо неявно присутствующими в системе иерархиями или объектами, и распределяется в системе по установленным законам, то начинается работа элементов по достижению наивысшей премии для себя, то есть проявляется здоровый экономический интерес. И в случае если система стимулирования (законы распределения общей премии) построены правильно, происходит движение системы в направлении целей. Если общественного согласия нет, то есть значительные составляющие системы преследуют разные цели, то, в конечном счете, неизбежен развал системы управления. Если антагонизм целей имеется у какой-то части иерархии, то эта структура претендент на выход из системы. Второй из наиболее распространенных видов антагонизма целей - это антагонизм слоев иерархии. В этом случае весьма вероятен развал всей системы.
Антагонизм первого рода возникает из-за нежелания быть под контролем в существующей иерархии и получать часть общей премии, то есть, в конечном счете, из желания самостоятельно предложить законы дележа в рамках сепаратной иерархии. Антагонизм второго рода возникает из-за внедренных верхними слоями иерархии несправедливых законов дележа с явными признаками узурпации премии и, в крайнем случае, превращения части иерархии в премию. Как правило, при развале существующей организационной системы вначале имеется антагонизм первого рода, который чаще всего подталкивается желанием присвоить сепаратную премию.
Важным способом стабилизации процессов такого рода является четкое определение объективно обоснованной иерархии целей системы и построение иерархии управления в соответствии с иерархией целей. Важно также, чтобы баланс интереса и организационного согласия для организационных систем всегда был смещен в сторону организационного согласия, которое после установления должно максимально развивать интерес структур системы от низших к высшим. Для достижения организационного согласия важным является вопрос правильного функционирования информационных ресурсов системы. Чтобы понять это следует осознать, как в системах достигается организационное согласие?
Можно выделить два больших класса способов: авторитарные и демократические. Конечно, лучшие результаты дают демократические методы достижения организационного согласия - это сегодня общепринятое мнение. На деле использование демократических методов достижения согласия часто ограничено: для их реализации требуется много условий не имеющих непосредственного отношения к управлению организационной системой, а более относящиеся к культуре развития общества.
Измерителем организационного согласия, с учетом данного определения, является уровень соответствия собственных целей, реализуемых элементом, глобальной цели всей системы. Уровень соответствия можно оценить по параметрам, реально описывающим деятельность элемента иерархии. Конечно, любой элемент организационной системы кроме всего прочего имеет внутреннюю активность, скрытый замысел, выяснить который по параметрам в случае, если согласие в системе достигается не демократическим путем, весьма сложно. Именно в этом - в информационной открытости элементов системы, а значит, в возможности принимать решения в условиях меньшей неопределенности, преимущество демократического способа достижения организационного согласия.
Согласование целей достигается, правильным стимулированием элементов. Элементы организации — это, в конечном счете, люди, поэтому определение стимулирования в организациях - это весьма сложная задача. Прежде всего, обычно рассматривается стимулирование, связанное с экономическими интересами в условиях, позволяющих в зависимости от имеющейся в системе общего результата деятельности, удовлетворять желаемый уровень потребностей. Очевидно, что имеются и другие мощные методы и способы стимулирования, однако для нормальных организаций они обычно подчинены экономическим интересам.
Можно выделить несколько уровней достижения общественного согласия. При этом можно констатировать, что на современном уровне развития организаций при решении различных проблем, в различных условиях, на различных отрезках времени неизбежно используются различные способы согласования целей. Уровень культуры формирования организаций и согласованности целей связан с уровнем развития производительных сил, развитием технологий, используемых организациями и обеспечивающих организационное устройство. Сложно представить управление сложными технологическими комплексами, организационными структурами, имеющими противоречивые интересы. На рынках товарной продукции просто необходимо допускать соревнование и неантагонистическую игру интересов. При решении острых конфликтных ситуаций (военных, экономических, природных) зачастую необходимо обеспечить абсолютную преданность цели, иногда путем подавления интересов элементов системы. Таким образом, существует несколько уровней достижения организационного согласия. Наивысшая точка развития этого процесса - полностью согласованная организация, когда цели всех элементов системы и глобальная цель полностью согласованы, когда скрытые замыслы и негативные психологические аспекты функционирования элементов системы полностью исключены. Этот способ используется и является единственно разумным при управлении сложнейшими техногенными процессами. Организация устойчивого функционирования таких систем требует высочайшего уровня информационного обеспечения при формировании элементов иерархии, постановке и распределении задач, принятии решений, анализе результатов деятельности. Будем называть такой способ согласования целей паритетным.
Одним из способов достижения соответствия целей можно считать организацию» допускающую соревнование и неантагонистическую игру интересов при честном соблюдении кодекса законов (ограничений), касающихся общей цели. Это наиболее распространенный в обществе порядок организации дел. Такую организацию обычно называют демократической. Она устойчива, если цель системы действительно удовлетворяет все уровни иерархии и, кроме того, элементам системы выгодно не скрывать свои интересы, а соревнование между ними носит достаточно открытый характер. Кроме того, должен быть реализован механизм всеобъемлющего соблюдения кодекса законов.
Свойства многоуровневых иерархии упорядоченной системы элементов и методы их форматирования
В настоящее время СД часто направлена на автоматизацию функций управления. При этом, как правило, применение приемов системного анализа связано с описанием автоматизируемой функции и обеспечением внедрения автоматизации. Можно утверждать, что основной причиной большинства неудач при совершенствовании управления систем организационного типа является то, что все внимание уделяется разработке наиболее совершенных методов и средств управления, вместе с тем теряется представление о системе в целом. Выбранные для автоматизации задачи управления часто представляют собой лишь фрагменты определенной функции управления. В этом случае даже в случае детального анализ задачи с использованием современных методов и средств получение оптимальных параметров управления при решении в этом случае может не оказывать существенного влияния на улучшение функционирования системы в целом. Это указывает на то, что даже при совершенствовании решения локальных задач управления весьма полезно проводить комплексный анализ целей, структур и функций управления. Кроме того, при разработке усовершенствованной технологии решения задач управления, необходимо изучать процессы, связанные с реакцией организационной системы на проводимые изменения в управлении. При отсутствии такого анализа, совершенствование и, в частности, автоматизация могут в ряде случаев вызвать негативные эффекты. Указанные причины, определяют важность решения задач совершенствования технологий организационного управления в рамках системной деятельности.
Предлагаемая методология СД включает основные этапы, которые приведены в разделе 1.1. (см, рис. 1.1.). При этом для реализации этих этапов необходимо создание следующих автоматизированных систем: выяснения и ранжирования проблемных ситуаций в процессе постоянного обследования существующей системы управления; определения нормативных целей и функций организационной системы и критериев эффективности ее функционирования; формирования предложений по совершенствованию структур управления и проектов реализации основных функций и элементов управленческой деятельности; анализа качества реализации основных проектов функционирования, деятельности структурных элементов и субъектов организации; совершенствование системы стимулирования структурных элементов организации. совершенствования информационных ресурсов организации. Обследование системы на любом уровне структуры предполагает определение системы и объекта управления. Это позволяет описать системы, составляющие среду функционирования исследуемой системы, множество конечных продуктов, определить фактически реализуемые цели системы, выявить функции и задачи управления, составляющие основные проекты и алгоритмы реальной деятельности элементов системы. Важно, чтобы такое обследование системы было увязано с постоянным режимом функционирования информационных ресурсов, происходило автономно в каждом структурном подразделении, и обобщалось в рамках проекта функционирования для объекта управления и по иерархии в системе управления. Такая система позволяет выявлять существующие проблемы и оценить их значимость.
Важнейшим этапом системной деятельности является анализ нормативных целей системы, результатом которой является построение дерева целей. Принципы построения дерева целей системы обсуждаются практически во всех работах по системному анализу. Наиболее конкретные алгоритмы построения дерева целей системы приводятся в работах томской школы системного анализа [10,14,15,16], В [10] приводится алгоритм декомпозиции, основанный на построении фреймовых моделей системы. Операция декомпозиции представляется как сопоставление объекта анализа с моделью, выделение элементов модели и формулировка соответствующих целей. Вопрос о полноте декомпозиции определяется компромиссом между полнотой анализа системы и простотой используемых моделей.
Представляется, что такой метод декомпозиции не является достаточно конкретным для реального анализа организационных систем. Для описания целей организации, являющихся фактически требованиями и нормативами, которые предъявляют к множеству конечных продуктов взаимодействующие системы, достаточно использовать модель "черного ящика" и связанные с ней модели взаимодействия. Сначала необходимо описать выходы (виды конечных продуктов) системы. Дальнейшую декомпозицию следует осуществлять, выявляя взаимодействующие системы и все их требования к видам конечного продукта системы и процессам его создания. Все остальные модели не имеют прямого отношения к дереву целей системы. Действительно "общекибернетические" модели состава и структуры следует использовать на следующем после построения дерева целей этапе системной деятельности. Они необходимы для распределения целей по элементам структуры, ответственным за их исполнение. Большинство других моделей системы, иногда используемых для декомпозиции (ресурсного обеспечения; взаимодействия субъектов, объектов и средств труда; жизненного цикла системы и конечных продуктов) содержат элементы динамики и фактически в той или иной степени описывают выполнение системой проектов. Как известно, этапы выполнения проекта обычно представляют частично упорядоченной сетью (сетевым графиком). Для описания последовательности и содержания деятельности на отдельных этапах требуются еще более сложные структурные схемы алгоритмов. В виду изложенного структуризация проектов на этапе построения дерева целей представляется в большинстве случаев необоснованной.
Изложенный подход к определению нормативных целей и последующей системной деятельности позволяет решить извечную проблему задачи построения дерева целей - проблему сложности. Это достигается за счет четкого разделения задачи построения дерева целей ориентированной на систему управления и задачи формирования и управления проектами для объекта управления.
Моделирование напряженности функционирования организационных систем
Можно выделить два основных подхода к формированию интегрального критерия оценки деятельности. Для первого подхода свойственно то, что процедура анализа деятельности (процедура формирования интегрального критерия) рассматривается как информационная проблема, связанная с интеграцией данных о результатах работы, т.е. как процедура информационного обеспечения процесса принятия решений. Этот подход будем называть информационным.
Для второго подхода характерно то, что интегральный критерий деятельности рассматривается как целевая функция оптимизации в процессе многокритериального управления. Чаще всего этот критерий формулируется как уровень достижения целей. При этом автоматизация функции анализа производится в системе с другими функциями управления, как элемента единого механизма функционирования организационной системы. Данный подход будем называть системным.
В начале развитие методик анализа деятельности, как правило, осуществляется в рамках информационного подхода. При этом процедура синтеза интегрального критерия деятельности состоит из следующих основных этапов: формирование системы показателей; построение локальных критериев; формирование интегрального критерия. При таком подходе к формированию системы показателей характерна неоднозначность процедуры, однако можно указать основные требования, которым она должна удовлетворять. Это следующие принципы: достаточная полнота описания организационной системы; значимость показателей; независимость показателей; возможность количественного измерения; четкость смыслового содержания показателей; единство шкал измерений показателей. Для информационного подхода можно предложить эволюционные приемы формирования системы показателей. В этом случае, в практической деятельности апробируется расширенный набор различных показателей, из которого в дальнейшем исключаются не оправдавшие себя.
Развитие информационного подхода связано с попытками формирования обоснованной системы показателей. Предлагается использовать следующие принципы для выбора системы показателей: целевой принцип, взаимозависимость и взаимосвязанность показателей, планирующих деятельность, оценивающих результаты работы и стимулирующих деятельность. Для этого предлагается использовать дерево целей организации. При этом критерии нижнего уровня должны оценивать эффекты,.отражающие степень достижения элементарных целей. Таким образом, используя системный подход и целевой принцип, можно построить систему показателей, которая обеспечивает наиболее полное описание исследуемой системы.
При формировании системы показателей, необходимо учитывать проблему сопоставимости результатов деятельности отличающихся по возможностям элементов. Обычно априори предполагают выполнение следующих двух основных требований: идентичности объектов сравнения и однородности методов и единиц измерений показателей. Выполнения первого требования осуществляется путем правильной классификации элементов системы, т.е. путем выделения групп (классов) объектов, обладающих наибольшими сходствами по некоторым признакам (например, классификация вузов можно произвести по их специализации, численному составу студентов и преподавателей, объему научной работы и т.п.). Второе требование можно выполнить, переходя от исходных показателей к базовым нормированным параметрам. Чаще всего результат деятельности относят к основному ресурсу необходимому для получения результата. Использование этого подхода к формированию показателей в ряде случаев может быть вполне оправданным, например, для обеспечения сопоставимости объектов в тех системах, где степень однородности элементов довольно низкая, а проведение классификации не рационально. Однако непосредственное использование таких показателей в интегральном критерии связано с проблемами размерностей.
Для выполнения основного требования квалиметрии- использования безразмерных и сопоставимых показателей - из базовых показателей деятельности необходимо формировать локальные критерии деятельности. Методы построения локальных критериев основываются на дополнительном нормировании значений показателей с использованием статистических (математического ожидания показателей, стандартного отклонения, размаха вариаций) или эталонных (плановых, оптимальных, идеальных, максимальных) характеристик. Наиболее предпочтительной является использование для анализа показателей относительного достижения эталонных значений. Использование таких показателей позволяет внести смысловые содержания в конечный результат анализа. Эталонные значения, как правило, выражают те значения показателей, к которым организация должна стремиться, и тогда локальные критерии характеризуют степень достижения идеального уровня работы по данному показателю.
Для построения интегрального критерия из нормированных локальных критериев чаще всего используется аддитивная свертка с использованием весовых коэффициентов значимости локальных критериев [14]. Одним из основных условий ее применения является независимость локальных критериев. Корректного использования свертки в задачах анализа деятельности добиваются путем выделения независимых показателей деятельности и приведения их к сопоставимому, безразмерному виду с помощью нормализации.
Главной проблемой построения интегрального критерия является определение весовых коэффициентов относительной важности локальных параметров, фактически выражающих стратегию управления организациями. Обычно для определения коэффициентов важности используется специальная информация, запрашиваемая у лиц, принимающих решение, или получаемая от экспертов. Такие методы обычно называют экспертными. При этом используются следующие разновидности экспертных методов: индивидуальный, при котором каждый эксперт дает независимые оценки, а их математическая обработка устанавливает единую общую оценку; групповой, предусматривающий получение интегральной оценки экспертов при совместном обсуждении проблемы; типа метода Дельфи, при котором производится многоэтапный опрос экспертов для получения согласованного мнения. Все эти методы имеют ряд существенных недостатков, основным их которых является то, что понятие важности критерия формально не определяется: эксперты вынуждены исходить только из своих интуитивных представлений о ней, что существенно ограничивает возможность корректного решения задачи и снижает объективность результатов анализа.
Другим недостатком этих экспертных методов является большая трудоемкость процедур получения весов и ограниченные возможности экспертов, которые не могут объективно оценивать более 6-8 признаков одновременно. Экспертные процедуры, если они не встроены в постоянную автоматизированную информационную систему, приводят к несвоевременной корректировке стратегии анализа деятельности. В связи с этим при создании автоматизированных систем анализа деятельности предлагается использовать человеко-машинные процедуры, предусматривающие чередование этапов получения информации о предпочтениях локальных критериев деятельности и определение интегральных оценок.
Выбор направлений совершенствования управления системами городского пассажирского транспорта
Рассмотренные модели многокритериального анализа функционирования организационных систем использованы при создании автоматизированных информационных систем для руководителей организационных систем. Такие системы ориентированы на объединение информационных ресурсов организации в единую корпоративную информационную сеть. Очевидно, что внедрение таких систем позволяет повышать уровень взаимной информированности и согласованности действий при принятии решений, а значит постепенно повышать уровень согласия в организации.
Нарис. .4.1 представлены основные процедуры, реализованные автоматизированной информационной системой "АНАЛИЗ". Средствами данного автоматизированного комплекса на первом этапе выполняется исследование структуры системы; выделение центра (руководства организационной системы) и элементов. Для этого используются диалоговые процедуры модуля "СТРУКТУРА". Затем производится построение дерева целей и дерева параметров рассматриваемой организационной системы. Производится анализ основных проектов деятельности и задач управления. Рассматривается распределение задач управления по элементам структуры. Полученные на этом этапе совершенствования технологии организационного управления данные, публикуются на сайте организации. Таким образом, фактически реализуется первый и второй стратегический прием системной деятельности (см. раздел 1.5).
С использованием диалоговых средств модуля "НАБОР ПАРАМЕТРОВ" определяется полный набор параметров, описывающих функционирование выбранной системы. Определяется набор параметров, по которым производятся анализ и стимулирование деятельности, и директивно задаваемые показатели. В процессе диалога экспертная система призвана помочь руководителю исключить из анализируемого набора параметры, неактуальные в рассматриваемый промежуток времени. Набор должен содержать лишь те параметры, по которым необходимо организовать управленческие воздействия на элементы системы. Это, прежде всего такие параметры, которые имеют существенное влияние на ее развитие.
Следующим модулем комплекса является модуль планирования деятельности "НОРМАТИВ". На этом этапе определяются величины {stJ}, характеризующие динамику изменения значений параметров. После этого решается задача нормативного планирования. Предусмотрена диалоговая процедура формирования нормативов с использованием различных принципов планирования: "от достигнутого", "по достигнутому максимальному значению в предыдущие периоды", "по максимальному значению элемента - лидера". Полученные экспертные решения корректируются с учетом полученной напряженности функционирования по параметрам и суммарной напряженности работы элементов. На этом этапе могут быть установлены оценки предельного уровня интенсивности деятельности элементов системы - H,i = ],r), а также директивные задания для отдельных параметров функционирования системы - {х }, JeZd, после чего решается задача определения нормативов с использованием принципа равномерного распределения напряженности деятельности. Полученные таким образом нормативы деятельности окончательно корректируются экспертами.
В модуле "НОРМАТИВ" производится также определение весовых коэффициентов относительной важности выполнения нормативов по параметрам. При этом вначале они определяются относительной напряженностью выполнения параметров, а затем корректируются экспертами.
Результаты работы модуля "НОРМАТИВ" используются для управляющего воздействия на элементы организационной системы в виде положения об оценке и стимулировании деятельности, которое публикуется на сайте системы. Фактически данное управляющее воздействие является реализацией третьего стратегического приема системной деятельности (см. раздел 1.5).
Модуль "СТИМУЛИРОВАНИЕ" включает в себя процедуры определения уровня выполнения нормативов по анализируемому набору параметров, после чего окончательно определяются весовые функции параметров деятельности. Дополнительно весовые функции корректируются с использованием логико-лингвистического анализа взаимосвязи показателей. Завершающей процедурой модуля "СТИМУЛИРОВАНИЕ" является расчет интегральной функции стимулирования. Результаты оценки деятельности публикуются на сайте организации и используются для формирования системы стимулирования.
Автоматизированная информационная система "АНАЛИЗ" была реализована в ряде версий для различных поколений компьютеров и использована для совершенствования организационных систем образования [17,18, 32,33, 39,48, 55, 56, 59, 74, 75], территориальных транспортных систем [80, 81], управления крупными отраслевыми системами [41, 50, 51 ].
Программные модули, реализующие систему "АНАЛИЗ" в последней версии являются достаточно универсальными и могут использоваться для различных организационных систем управления, имеющих иерархическую структуру. Программы имеют простой и удобный интерфейс (Приложение 1.).
Высшая школа Казахстана представляет собой совокупность разнородных объектов образования, деятельность которых регулируется и контролируется Министерством образования и науки (МОН) в соответствии с имеющейся нормативной базой. Сама деятельность в основном направлена на удовлетворение заявленной государственной потребности в специалистах, которая выражается в обеспеченных государственными грандами и кредитами местах на обучение, а также дополнительной потребности населения, которая реализуется в рамках коммерческого набора. Выбор образовательного учреждения потребителями услуг (обладателями грандов и кредитов и желающими обучаться за установленную оплату) осуществляется свободно, в соответствии с их желанием. Таким образом, практически обеспечены рыночные отношения предоставления образовательных услуг и демократический уровень согласования интересов в системе.
Вместе с тем имеются большие резервы совершенствования механизмов обеспечения общественных потребностей и справедливой конкуренции. Важнейшим направлением совершенствования системы, очевидно, является ее дальнейшая демократизация и продвижение к паритетному уровню согласования интересов. Здесь необходимы принципиальные решения по развитию кредитной системы предоставления образования и, прежде всего по постепенному частичному переходу от государственных грандов к грандам предприятий, являющихся реальными субъектами рынка товаров и услуг. Это позволит строить целевые программы обучения, возродить связь вузов и предприятий и на этой основе решать вопросы баз практической подготовки и распределения специалистов и многие другие задачи.
