Главная Контакты Добавить в избранное Авторы Вопросы и ответы
,

УДК   620.179.16

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Погребняк И.Ф.

Актуальность проблемы. Проблемы управления в развивающемся промышленном производстве часто отождествляется с принятием решений. Особенностью такого управления является то, что принятие решений выполняется в условиях достаточно глубокой неопределенности. Природа такой неопределенности связана с тем, что динамика развития производственных систем порождается внутренними стохастическими процессами, которые, как правило, недоступны непосредственному наблюдателю, а фиксируются лишь только их внешние проявления в виде некоторых событий.

Подобные проблемы порождают необходимость исследования класса организованных систем, которые создаются не под экзогенно заданные цели, а для реализации намерений. В таких системах мотивация активности и управляющих действий основывается на стремлении к реализации интересов. При попытках описания практических задач управления в рамках такой модели оказывается, как правило, что, либо цель управления априори не задана, либо существуют различные взаимозависимые факторы, требующие учета при выборе управляющих решений, в силу которых однозначно определить состояние в качестве формального объекта модели не удается. Поэтому попытки развития методологии, моделей и методов принятия управленческих решений в организационных системах, в которых мотивация управления основывается на различных интересах взаимодействующих сторон, представляет не только научный, но и практический интерес.

Анализ публикация и последних достижений по обозначенной проблеме. Научное направление данного аспекта – исследование операций, включает методы теории выбора, экспертных систем, имитационного моделирования, марковских процессов, динамического программирования, теории игр и др [1-6]. Все они связаны с многокритериальными оценками текущей ситуации и имеют в достижении альтернативных вариантов решения проблемы элементы риска. Однако, поскольку в производственных системах, функционирующих в условиях неопределенности их финансово-экономического развития, цель управления не задана, то элементы риска увеличиваются, т.к. не очевидны содержательные основания формализации проблемы.

К нерешенным частям общей проблемы относится изначальная структуризация и разработка методологии формализации и методов решения многокритериальных задач ситуационного управления организационных систем, мотивация развития которых обусловлена нетождественными интересами хозяйствующих субъектов.

Цель работы заключается в формулировке и конструктивном содержании концепции ситуационного управления организационных систем, мотивация которых основана на нетождественных интересах организаторов.

Изложение основного материала. Развитие высоких наукоемких инновационных технологий требует для выполнения работ обязательного привлечения услуг сторонних организаций, специализирующихся на отдельных видах исследовательской и производственной деятельности с делегированием полномочий и распределением работ между координаторами и исполнителями, интересы которых зачастую не совпадают.

Главной чертой инновационной активности сегодня является возможность сотрудничества конкурентов в разработке и осуществлении инновационных проектов. Возникают новые инновационно-организационные структуры, новые формы кооперации в сфере проведения научно-исследовательских работ, связанных с индустрией высоких технологий. Характерный признак отечественных инновационных структур – их ограниченная численность, структурная и функциональная неполнота.

В последнее время все большую популярность в разработке инновационных технологий приобретает аутсорсинг. Его основная идея заключается во взаимной координации работ, когда разные по функциональным характеристикам и предназначениям субъекты достигают совместной цели, повышая эффективность собственной работы, ускоряя получение запланированных результатов, внедряя новые технологии управления. Большую часть мероприятий, направленных на повышение эффективности производства, можно отнести к одной из двух категорий: внутренние решения, подразумевающие наличие способов повышения эффективности структурных подразделений, и внешние воздействия, предусматривающие заключение договоров с субподрядчиками. Наиболее полное определение аутсорсинга звучит как перевод внутренних подразделений предприятия и связаннях с ними активов в другую организацию, предлагающую оказывать некоторую услугу в течение определенного времени по оговоренной цене [7]. Главным источником преимуществ аутсорсинга является использование ресурсов других предприятий для достижения успеха на рынке.

Решение задач координации начинает осуществляться с самого верхнего уровня системы и заканчивается достижением такого ее состояния, когда интересы всех компонентов системы будут согласованы. Характерной чертой таких организационных систем является наличие качественной информации о предпочтениях между вариантами системы и формирование критериев оптимальности, позволяющих сравнивать варианты решения.

Лицо, принимающее решение, стремиться решить задачу в конкретной предметной области на основе своих представлений о важности параметров  и характеристик  системы. При этом под математической моделью системы понимают зависимость характеристик системы от ее параметров

.

(1)

Учитывается список варьирующих параметров, область допустимых решений задачи, критерии оптимальности, методы выбора рационального решения из множества допустимых. Будем считать, что лицо, принимающее решение, т.е. субъект интересов единственен, но его интересы многоаспектны, объект интересов, т.е. организационная производственная структура является пассивным, динамическим и стохастическим. Структура объекта не фиксирована и субъект может ее выбирать, цель управления изначально не задана, а мотивация управления порождается заинтересованностью субъекта эволюцией состояния объекта и его структурой. Ситуации недоступны непосредственному наблюдению и нуждаются в диагностике, в зависимости от состояний. Стратегии управления выбираются на основе ожидаемой полезности. В процессе выбора конкретных числовых значений вектора варьируемых параметров учитываются только допустимые значения, соответствующие характеристикам предметной области в виде ограничений

,

, ;

(2)

где  и  - фиксированные значения того параметра, характеризующие область его допустимых значений,  и  - ограничения на значения требований, налагаемых на тую характеристику.

В общем случае область  допустимых решений, удовлетворяющих данной системе ограничений, может быть представлена в виде следующего множества

, .

(3)

Для оценки относительной важности одного допустимого решения  по сравнению с другим допустимым решением  введем частный критерий оптимальности , , который позволяет считать, что решение  не менее предпочтительно, чем решение , если выполняется соотношение

,

(4)

где  - численная оценка решения  в соответствии с частным критерием оптимальности .

Тогда математическая модель принятия решений сводится к виду

.

(5)

При наличии нескольких частных критериев оптимальности ,  лицо, принимающие решение должно выбрать допустимое решение , обеспечивающее наименьшее значение  всех частных критериев, т.е. математическая модель принятия решений сводится к задаче многокритериальной векторной оптимизации

(6)

Если в составе организационной системы существует субъект, интересы которого обязаны учитывать и соблюдать другие субъекты при реализации своих индивидуальных интересов, то такой субъект является доминирующим, так же как и его интересы.

Совокупность векторов , для которых нет ни одного доминирующего их вектора из области критериев , представляющей собой отображение области допустимых решений  в пространстве , образует область компромиссов .

Для обеспечения возможности направленного выбора управляющих альтернатив должно быть задано множество  таких альтернатив и множество ситуаций , от которых зависит выбор альтернатив и которые позволяют субъекту выбрать наилучшую из них. Предпочтения должны быть заданы до выбора и носить априорный характер. Управляющая альтернатива выбирается в зависимости от ситуации. Априорные представления о предпочтительности своих действий субъект может выражать с помощью некоторой функции , имеющей смысл дохода, прибыли и т.д. от использования технической системы. Она зависит от состояния , ситуации  как от условий и периода контроля , как от параметра. Такая функция является функцией полезности. При этом функция полезности  оказывается определенной ситуацией  и состоянием , т.е

.

(7)

Она представляет априорные предпочтения на управляющих альтернативах  в соответствии с условием

.

(8)

Функция полезности может служить основанием для определения смысла и структуры требуемого критерия.

Таким образом, изначальная структуризация формализации ситуационного управления включает следующие моменты:

-    Эволюция объекта интересов описывается процессом в пространстве состояний  с распределением вероятностей ;

-    Задано множество ситуаций , которые являются количественными характеристиками отношения субъекта к состоянию. Ситуации нуждаются в диагностике, которая состоит  в ее выборе из множества . Заданы ограничения  на допустимость альтернатив диагностики в зависимости от состояния . Управляющие воздействия определяются переходной функцией управляемого процесса, обозначенной как ;

-    Задано множество управляющих альтернатив  в зависимости от ситуации  и ограничения ;

-    Структура интересов выбирается из множества заданных структурных альтернатив . Структурная альтернатива может либо выбираться последовательно при , тогда она является тактической, либо оставаться постоянной во времени, тогда она является стратегической;

-    Задана функция полезности .

 В совокупности изначальная структуризация определяет априорную информацию  или информационную структуру

(9)

где        - множество состояний;

 - распределение вероятностей на множестве состояний;

 - множество ситуаций;

 - ограничения на допустимость альтернатив диагностики в зависимости от состояния ;

 - множество управляющих альтернатив;

 - ограничения на допустимость управляющих альтернатив в зависимости от ситуации ;

 - множество структурных альтернатив;

 - переходная функция из  в ;

 - функция полезности, представляющая априорные предпочтения на альтернативах  и структурных альтернатив .

Особенность такой информационной структуры заключается в том, что в ее составе предполагается одновременное задание состояний и ситуаций, которые будучи качественными характеристиками, недоступны непосредственному наблюдению и нуждаются в диагностике. В этих условиях закономерность динамики ситуаций априори не может быть задана, поэтому постулаты принятия решений предполагают задание лишь закономерности динамики состояний, определяемой переходной функцией. В этом случае априорная информация минимальна.

Модификацией информационной структуры является случай, когда ситуация совпадает с состоянием, т.е. , тогда

,

(10)

где        - априорное распределение на множестве ;

 - функция полезности;

 - переходная функция из  в .

Если , то

.

(11)

Таким образом, концепция управления определяется следующими положениями:

-    наблюдение и обнаружение состояния является необходимым условием управления;

-    достаточное условие выбора определяется отношением субъекта к состоянию, определяемому ситуацией;

-    ситуации недоступны непосредственному наблюдателю и нуждаются в диагностике;

-    выбор правила управления выполняется по критерию ожидаемой полезности;

-    выбор правила диагностики выполняется по критерию риска.

Следует отметить, что полнота информационной структуры может быть установлена лишь по итоговым результатам исследования проблемы. Однако, может оказаться, что проблема управления в условиях заданной информационной структуры конструктивно разрешена, но необходимая для однозначного задания некоторых объектов структуры априорная информация либо отсутствует, либо является неполной. Тогда необходима дополнительная априорная информация, которая позволила бы сформулировать постановку задачи в качестве некоторого приближения. Так, если явный вид переходной функции априори не известен, то всегда можно сформулировать множество гипотез о ней: аналитический вид переходной функции, предложения о ее параметрах, о конкретных точечных значениях в интервале ее варьирования и т.д. Исходя из этого, можно заключить, что переходная функция  зависит от некоторого параметра , но истинное его значение не известно и требует идентификации, т.е. переходная функция может быть представлена в виде . В этих условиях информационная структура определяется набором объектов следующего вида:

(12)

В этом случае имеем расширенную информационную структуру при неопределенности относительно переходной функции. Таким образом, необходимые для построения критериев качества, информационные структуры формируются путем преобразований базовой информационной структуры . Следовательно, при дефиците априорной информации с переходной функции, исходную информационную структуру всегда можно дополнить заданием множества гипотез о ней. Это приведет, естественно, к расширению содержания проблемы, которая вместе с выбором альтернатив управления потребует установления наиболее приемлемой гипотезы о переходной функции.

Выводы. Концепция управления обнаруживает наличие двух аспектов заинтересованности – эволюции объекта интересов и выбора его структуры. В ситуационном управлении проявляется третий аспект интересов, который связан с необходимостью диагностики ситуации в зависимости от наблюдаемого состояния. В соответствии с этими тремя аспектами в информационной структуре предлагается задание соответствующих множеств: множества управляющих альтернатив , множества структурных альтернатив  и множества альтернатив диагностики  к которым должны быть доставлены функция полезности и переходная функция.

 

Conception of situation management of the organizational systems motivation of which is based on unidentical interests of organizers is considered

 

1.   Баранов В.В. Процессы принятия управляющих решений, мотивированных интересами. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 296с.

2.   Батищев Д.И., Шапошников Д.Е. Многокритериальный выбор с учетом индивидуальных предпочтений / ИПФ РАН, Нижний Новгород, 1994. – 92с.

3.   Беллман Р. Динамическое программирование. – М.: ИЛ. – 1960. – 400с.

4.   Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 176с.

5.   Петров Э.Г., Новожилова М.В., Гребенник И.В., Соколова Н.А. Методы и средства принятия решений в социально-экономических и технических системах. – Херсон: Олди-Плюс. – 2003. – 377.

6.   Эддоус М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решений. – М.: Аудит, 1997. – 590с.

Аутсорсинг: создание высокоэффективных и конкурентоспособных организаций: Уч. пос. под ред. Аникина Б.А. – М.: Инфра, 2003. – 187с.





Ответы на вопросы [_Задать вопроос_]

Читайте также

 
Рогальский Ф.Б. Информационная поддержка принятия решений при управлении социотехническими системами.

Литвиненко В.И., Четырин С.П. Компенсация ошибок оператора в контуре управления следящей системы на основе синтезируемых вейвелет-сетей

Кучеров Д.П., Василенко А.В., Иванов Б.П. Алгоритм адаптивного терминального управления динамической системой с элементом дифференцирования

Кучеров Д.П. Алгоритм обучения субоптимальному по быстродействию управлению динамической системой второго порядка без нулевых полюсов

Балтовский А.А. Синтез оптимального закона управления большой системой на основе композиции локальных оптимальных решений

Тимофеев В.А. Модифицированный рекуррентный метод наименьших квадратов с супремальными свойствами.

Кондратенко Г. В., Кондратенко Ю. П., Мухортова К. В. Синтез нечетких регуляторов на основе объектно-ориентированных технологий.

Митрахович М.М. Интеграция методов при синтезе сложных систем в условиях априорной неопределенности

Соколова Н.А., Ходаков Д.В., Ходаков В.Е. Организация координации в системах управления объектами хозяйственной деятельности.

Прохоренко Д.В. Определение структуры и свойств организационного механизма управления промышленным производством

Ролик А.И. Модель управления перераспределением ресурсов информационно-телекоммуникационной системы при изменении значимости бизнес-процессов

Бессараб В.И. Компьютеризированная система управления водоотливным хозяйством угольных шахт по критерию минимума энергозатрат

Волков Д.А., Донец Л.Ю., Мирошниченко А.С. Характеристика комплексной специализированной информационной системы управления инженерными сетями на примере СПРВ.

Бабенко Н.И., Бабичев С.А. Яблуновская Ю.А. Автоматизированная информационная система управления учебным заведением

Оптимальное управление объектами и системами

Бойченко О.В. Оптимізація роботи інформаційно-телекомунікаційних систем спеціального призначення

Тимченко В.Л. Формирование динамических принципов управления подвижным объектом на основе метода структурно ― переключаемых обратных связей

Лебеденко Ю.О., Рудакова Г.В. Модель нечіткого виводу для оптимального управління перетворювачем частоти в системах автономного живлення

Ладанюк А.П., Кроніковський Д.О. Екстремальна адаптивна система з непараметричною ідентифікацією та багатопараметричним регулятором

Ладієва Л.Р., Дубік Р.М. Оптимальне керування процесом контактної мембранної дистиляції

Писаренко А.В., Дробот І.Ю. Алгоритм синтезу систем зі змінною структурою у ковзному режимі

Батюк С.Г., Олійник С.Ю. Методика оптимальної фільтрації даних температурного контролю турбогенераторів в умовах значних промислових перешкод.

Дорогов А.Ю., Лесных В.Ю., Раков И.В., Титов Г.С. Алгоритмы оптимального движения мобильных объектов по пересеченной местности и транспортной сети

Михайленко В.С., Ложечников В.Ф. Сравнительный анализ комплексного и нечеткого регуляторов при управлении многомерным объектом

Бакшанська Т.Д., Рижиков Ю.Г., Тодорцев Ю.К. Мінімізація токсичності продуктів згорання та втрат теплоти у топкових пристроях з рециркуляцією продуктів згорання на основі узагальненого критерію оптимізації

Луцька Н.М., Заєць Н.А., Ладанюк А.П. Синтез та порівняння багатовимірних регуляторів для колонної дифузійної установки цукрового заводу.

Корнієнко Б.Я., Снігур О.В. Оптимізація параметрів процесу зневоднення і гранулоутворення в апараті псевдозрідженого шару

Ладієва Л.Р., Зав'ялова Т.П. Оптимізація плівкового апарату роторного типу за максимальною продуктивністю

Лебеденко Ю.О. Оптимальне управління безпосереднім перетворювачем частоти за критерієм мінімізації негативного впливу на живильну мережу

Тарасюк В.П., Алдохіна А.С. Основні положення методики побудови оптимального розкладу управління обладнанням паралельних технологічних процесів на основі експертних оцінок.

Стопакевич А.А. Новые соотношения для синтеза цифровых оптимальных одномерных систем управления для объектов с запаздыванием.

Ладієва Л.Р.,. Жулинський О.А Оптимізація установки контактної мембранної дистиляції.

Батурінець Є. В., Пасенченко Ю. А. Управління матеріальними запасами з обмеженнями на складські приміщення

Смітюх Я.В., Кишенько В. Д. Оптимізація управління процесами брагоректифікації.

Рябкин Ю.В, Карнаух В.В. Квазиоптимальная обработка коротких радиоимпульсов в акустооптическом спектроанализаторе.

Песчанский А.И. Оптимальное техническое обслуживание двухкомпонентной параллельной системы с учетом наработки каждого элемента.

Лебеденко Ю.А. Исследование непосредственного преобразователя частоты с оптимальным управлением.

Исаев Е.А., Чернецкая И.Е., Завальнюк О.П. К вопросу принятия решений при оптимизации гранулирования рыбной муки в барабане.

Кириллов О.Л., Якимчук Г.С. Оптимальное управление технологическим процессом заполнения слабопроводящими заряжающимися жидкостями (СПЗЖ) замкнутых объемов.

Водічев В.А. Порівняльний аналіз швидкодії алгоритмів керування у системі оптимізації технологічного процесу металообробки.

Поливода О.В., Бражник А.М. Метод компенсации ошибок идентификации при оптимальном управлении

Марасанов В.В., Забитовская О.И., Щербина Е.В. Энтропийные методы оптимизации гравитационных моделей.

Балтовский А.А. Синтез оптимального закона управления большой системой на основе композиции локальных оптимальных решений

Луцька Н.М. Синтез оптимальних регуляторів для систем автоматизації технологічних комплексів неперервного типу.

Кондратенко Г. В., Кондратенко Ю. П., Мухортова К. В. Синтез нечетких регуляторов на основе объектно-ориентированных технологий.

Чернецкая И.Е., Исаев Е.А., Лебеденко Ю.А. Система автоматической оптимизации окомкования железорудного концентрата в условиях ЦГОКа

Червинський В.В., Бессараб В.І. Ієрархічна система оптимального управління установкою з газифікації вугілля методом напівкоксування з циркулюючим киплячим шаром

Усов А. В., Дубров К. А. Оптимизация  и управление термомеханическими процессами при получении феррокерамических изделий для отклоняющих систем

Кучеров Д.П. Алгоритм обучения субоптимальному по быстродействию управлению динамической системой второго порядка без нулевых полюсов

Ладанюк А.П., Луцька Н.М., Лобок О.П. Розробка багатовимірних оптимальних регуляторів для об'єктів одного класу.

Маломуж Т.В. Оптимальное управление на основе интеллектуальных систем

Марончук И.Е., Кучерук А.Д., Данилец Е.В., Ерохин С.Ю., Чорный И.В. Опти-мизация двухкоординатных позиционно-чувствительных фотоприемников.