Методы принятия инженерных и управленческих решений

§ 15. ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДСТВОМ

Процесс принятия решения - это выбор варианта решения из нескольких возможных. Он складывается из характерных этапов (рис. 32) и носит, как отмечалось ранее, итеративный характер. При принятии решений используются определенные методы.

Методы принятия решений классифицируются в зависимости от способа принятия решения, имеющейся информации, применяемого аппарата (рис. 33).

1. В зависимости от способа принятия решений они подразделяют­ся на стандартные и нестандартные.

Стандартные решения применяются в часто повторяющихся про­изводственных ситуациях. Они содержатся в законах, стандартах, пра­вилах, нормативах и другой действующей документации, опыте других специалистов и организаций. Например, при тормозном пути больше допустимого (правила дорожного движения) автомобиль не допускается к эксплуатации; после определенного пробега автомобиль направляет­ся на соответствующий вид ТО (Положение о ТО и ремонте) и др.

В инженерно-технической службе 60-65% всех решений (у инжене­ра АТП - 80-83%, у главного инженера - 45-55%) приходится на подобные повторяющиеся производственные ситуации. Решения при этом прини­маются по следующей схеме: анализ рыночной или производственной ситуации ее идентификация с одной из стандартных -> принятие ре­шения по правилам или аналогии со стандартным.

Правило №25. Знание и использование стандартных правил свиде­тельствуют не об отсутствии творческой инициати­вы, а о высокой квалификации инженерно- управленческого персонала.

Что даёт специалисту владение стандартными методами принятия решений?

Во-первых, сокращает время на принятие решения, разработку и реализацию соответствующих мероприятий; во-вторых, уменьшает ве­роятность принятия ошибочных решений; в-третьих, у специалиста высвобождается время для принятия решений в нестандартных, новых или сложных производственных и рыночных ситуациях, требующих сбо­ра информации, ее анализа, расчетов, разработки новых способов дос­тижения поставленных целей или разрешения возникших проблем.

Рис. 32. Блок-схема процесса принятия решения

При управлении комплекс работ, выполняемых при принятии реше- ^Ний в новых ранее неизвестных условиях, объединяется понятием «ис- ^Дёдование операций».

Рис. 33. Классификация методов принятия решений

Операция - это конкретное действие, направленное на достижение системой поставленных целей.

К операциям относятся как отдельные мероприятия, проводимые для повышения эффективности системы, так и сложные программы, касающиеся достижения цели, стоящей перед системой в целом. Каждая операция (мероприятие, программа) оценивается ее эффективностью, т.е. вкладом в достижение цели, который обеспечивается при ее выпол­нении. В общем случае показатель эффективности или целевая функ­ция может зависеть от трех групп факторов (или подсистем):

(21)

Первая группа факторов (ai...a_n) характеризует условия выполне­ния операции, которые заданы и не могут быть изменены в ходе ее вы­полнения. Для конкретного АТП это: климатические условия района рас­положения предприятия, влияющие на надежность парка; дорожные условия обслуживаемого региона, влияющие на надежность и произ­водительность автомобилей и др.

Вторая группа факторов (Xi...X_m), которая иногда называется эле­ментами решения, может меняться при управлении, влияя на целевую функцию. Эти управляемые факторы выбираются из дерева систем ТЭА (рис. 19). Примеры второй группы факторов: качество ТО и TP, квали­фикация персонала, уровни механизации работ и др.

Третья группа факторов - заранее неизвестные условия (Zi...Z|<), влияние которых на эффективность системы неизвестно или изучено недостаточно. Например, конкретные погодные условия "на завтра"; чис­ло требований на TP в течение следующей смены, определяющее про­стой автомобилей в ремонте, загрузку постов и персонала; психофи­зиологическое состояние водителя, влияющее на безопасность движе­ния и эксплуатационную надежность автомобиля и др.

Первая и третья группы факторов иногда условно объединяются общим понятием "природа" (производство), которое характеризует все внешние для системы условия, влияющие на исход операции, мероприя­тия, программы. При принятии решения надо найти такое значение Хщ, чтобы получить необходимое значение целевой функции.

При рациональном управлении значение целевой функции улуч­шается, а при оптимальном — становится наилучшим (минимальным или максимальным).

2. В зависимости от объема и характера имеющейся информации решения подразделяются на, принимаемые (табл. 22) в условиях опре­деленности; при наличии риска; в условиях неопределенности (табл.

19).

Таблица 22 Классификация условий принятия решений

Условия приня­тия решений	Состояние факторов в целевой функции
I, ап	II, Хт	III, zk
Определённость	известны	необходимо определить	отсутствуют или известны
Риск	известны	необходимо определить	известна вероятность
Неопределён- JOCTb_	известны	необходимо определить	вероятность неизвестна

В условиях определенности состояние природы известно, т.е. тре- ^ТЬя группа факторов (формула 21) отсутствует или может приниматься постоянной, превращаясь в первую группу.

Когда действуют все три группы факторов, задача выбора реше- ^Ния формулируется следующим образом: при заданных условиях с уче- ^т°м Действия неизвестных ракторов требуется найти элементы решения, ^к°^торые по возможности обеспечивали бы получение экстремального значения целевой функции.

Если может быть определена или оценена вероятность появле- ^Ия тех или иных состояний "природы" (факторов третьей группы), то ^РеШение принимается в условиях риска.

Если вероятность состояния "природы" неизвестна, то задача решается в условиях неопределенности.

Правило №26 В условиях определённости, как правило, можно определить оптимальное значение целевой функ­ции. В условиях риска и неопределённости можно говорить лишь об области рациональных решений.

В последнем случае задача выбора решения формулируется сле­дующим образом: при заданных условиях с учетом действия неизвест­ных факторов требуется найти элементы решения, которые по возмож­ности обеспечивали бы получение экстремального значения целевой функции.

3. В зависимости от аппарата принятия решений используются:

1) алгоритмический подход (законы, правила, нормативы, формулы);

2) коллективное мнение специалистов (экспертиза);

3) расчетно-аналитические методы для процессов, описываемых

аналитически (исследование функций на минимум и максимум, про­граммирование, теория массового обслуживания и др.);

4) моделирование процессов;

5) натурный эксперимент или наблюдение.

§ 16. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ

В условиях определенности состояние "природы" (I и III группы) в целевой функции (формула 21), т.е. внешние условия, полностью из­вестны.

В условиях определенности при принятии решения возможны два подхода.

В стандартных ситуациях целевая функция в каждом конкретном случае не строится (предполагается, что она была построена при раз­работке соответствующих правил и нормативов), а решение принимает­ся в соответствии с разработанными правилами по схеме: идентифика­ция ситуации с одной из стандартных; выбор стандартных условий, соот­ветствующих ситуации; принятие решения на основе стандартных пра­вил.

Если производственная ситуация нестандартна, т.е. ей нет анало­гов в совокупности стандартных решений (или они неизвестны лицам, принимающим решение), то для условий определенности задача приня­тия решения формулируется следующим образом. Как определить эле­менты решения (х_т), обеспечивающие при заданных условиях (а_п) полу­чение экстремального (U_mj_n минимального или Umax максимального) значения целевой функции? В условиях определенности оптимальное значение целевой функции может быть получено графически или ана­литически (дифференцированием функции, методами множителей Ла- гранжа, программированием, моделированием и другими методами).

Пример. В АТП необходимо построить цилиндрический резервуар заданной емкости для хранения масла с минимальным расходом листо­вого материала. Очевидно, что целевая функция - площадь (расход) материала

где г - радиус резервуара и / - длина резервуара - это элементы ре­шения x_m; V - объем - внешние, заданные условия а_п.

Последовательность решения 1) Выражаем один элемент решения через другой:

объем резервуара

2) Водим значение / в целевую функции 3) Определяем условияминимизации целевой функции:

2 3 2

в) подставляем значение V тсГ I и получаем 2тсГ = тег /

Откуда 2Г = / или г = 0,5 /, т.е. при таком соотношении радиуса (Г) и длины (/) и любом объеме (V) цилиндрического резервуара расход материала всегда будет минимальным (F = U_mj_n). Таким образом, по­лучено стандартное решение, которым затем можно пользоваться уже без дополнительных расчетов.

Если бы задача предусматривала определение и формы резер­вуара, то минимальный расход материала при равном объеме может быть получен у шарового резервуара. Однако затраты на его изготовле­ние будут большими, чем у цилиндрического.

Пример. С целью экономии расхода энергии на отопление произ­водственного помещения предлагается усилить его теплоизоляцию, ^Что увеличит затраты на саму теплоизоляцию.

Необходимо определить оптимальную толщину теплоизоляции х. Целевая функция в данном случае включает в себя затраты на отопле- ^ние С_т и затраты на теплоизоляцию С_и: U=C=Ct⁺Ch.

Очевидно, затраты на отопление обратно пропорциональны тол­щине изоляционного слоя, т.е. Ct=Ki/xi, где К! - коэффициент удель- ^ЧЬ|х затрат х на единицу потери тепла.

Затраты на изоляцию пропорциональны толщине теплоизоляцион­ного слоя х, т.е. Си= КгХ, где Кг - коэффициент удельных затрат на теплоизоляцию, представляющий собой стоимость единицы толщины (например, одного см) теплоизоляционного слоя. Целевая функция затрат

то есть чем дороже топливо и дешевле стоимость теплоизоляции, тем больше может быть толщина теплоизоляционного слоя и наоборот.

§ 17. МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ИНФОРМАЦИИ

Как правило, при принятии инженерных, управленческих и других решений полная информация о состоянии системы, внешних услови­ях и последствиях принимаемых решений отсутствует.

Американские специалисты утверждают, что 80% решений прини­мается при наличии только 20% информации об управляемой системе и действующих на неё факторах.

Например, принимая решение о числе постов на станции техни­ческого обслуживания, можно только предполагать о потенциальном числе клиентов и их распределении по часам суток, дням недели, меся­цам года и т.п.

Аналогичная ситуация с числом возможных требований на кон­кретный вид ремонта автомобиля в течение "завтрашнего дня", возмож­ности выхода или невыхода на работу конкретного специалиста или ра­бочего и т.д. Строго говоря, полную информацию можно получить толь­ко после свершения того или иного события (например, отказы уже про­изошли), когда необходимость в упреждающем решении отпала, а сис­тема перешла в режим реактивного управления (см. § 5).

Поэтому при управлении необходимо уметь теми или иными спосо­бами восполнить или компенсировать дефицит информации. Такими способами укрупнённо являются:

1) Сбор дополнительной информации и ее анализ. Очевидно, это воз­можно, если система располагает определенным резервом времени и средств.

2) Использование опыта аналогичных предприятий или решений. При этом важно располагать банком решений или иметь надежный доступ к нему. Кроме того, опыт других не может быть использован без кор ректирования.

3) Использование коллективного мнения специалистов или эксперти

зы.

4) Интервью и опросы.

5) Применение специальных инструментальных методов и критериев основанных на теории игр.

) Использование имитационного моделирования, которое воспроиз­водит производственные ситуации, близкие к реальным, и ряд других методов.

Ниже будут рассмотрены более подробно четыре последних метода.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ШЕСТОЙ ТЕМЕ

1 Перечислить основные методы принятия решений.

2. К какому методу и виду следует отнести ресурсное корректирование нормативов ТО и ремонта автомобилей, рассмотренное в дисцип­лине «Техническая эксплуатация автомобилей»?

3. В чём преимущества и недостатки стандартных решений, приме­няемых при управлении технической эксплуатацией автомобилей?

4. Какие группы факторов используются в целевой функции?

5. Назовите эти факторы, если для инженерно-технической службы автотранспортного предприятия поставлена цель - сократить за­грязнения окружающей среды при работе автомобилей на линии.

6. К какому классу принятия решений (табл. 22) следует отнести эко­номико-вероятностный метод определения периодичности техни­ческого обслуживания, рассмотренный в дисциплине «Техническая эксплуатация автомобилей», если в качестве показателя эффек­тивности (целевой функции) избрана допустимая вероятность без­отказной работы?

7. То же, минимальные затраты на ТО и ремонт?

8. Назовите основные способы компенсации дефицита информации.

ТЕМА 7.

Дата добавления: 2015-08-31