Общенаучные методы исследования систем управления

Основные черты системного подхода

1) формулировка цели исследования;

2) выделение объекта исследования как системы из окружающей среды;

3) установление внутренней структуры системы и выявление внешних связей;

4) постановка целей перед элементами системы, исходя из цели всей системы;

5) разработка модели системы управления и проведение на ней исследований.

Системный подход предполагает решение задач анализа и синтеза. Задача анализа (декомпозиция) предполагает изучение свойств системы, её отдельных элементов. Задача синтеза состоит в построении системы с заданными свойствами.

Действительность слишком сложна, что бы наш разум мог охватить её целиком, а модели были и остаются тем компромиссом, который даёт возможность синтезировать реальность, одновременно расширяя возможности нашего разума, с тем чтобы эту реальность вместить.

Аурелио Печчеи

Для обоснованного выбора центром системы управления он должен уметь предсказывать поведение агентов - их реакцию на те или иные управляющие воздействия. Экспериментировать в практической деятельности, применяя различные управления и изучая реакцию подчинённых, не представляется возможным. Деятельность организации после ряда таких экспериментов может полностью прекратиться из-за своей неэффективности, несмотря на то, что у руководителя ещё останется много управленческих идей. Для изучения применяют моделирование – исследование систем управления на моделях. Для этого исследователь должен построить адекватную модель, отражающую все свойства реальной системы управления. С помощью имеющейся модели исследователь может решить задачу анализа и синтеза. Задача анализа системы управления заключается в определении реакции управляемой системы на управляющие воздействия. Задача синтеза состоит в выборе управления, которое приводит к требуемой реакции управляемой системы.

В исследовании систем управления используется ряд методов [7]:

1. Математические методы.

2. Игровое имитационное моделирование:

2.1 деловые игры;

2.2 имитационное моделирование с использованием компьютера.

3. Эксперимент в реальной организации.

Математические методы моделирования делятся на теоретико-игровые и оптимизационные.

Теоретико-игровые методы разделяются:

1. Некооперативные игры. Агенты принимают решение одновременно и независимо, не имея возможности вступать в коалиции и договариваться о совместных действиях.

2. Кооперативные игры. Агенты имеют возможность образовывать коалиции, в рамках которых договариваются о совместных действиях.

3. Повторяющиеся игры. Агенты выбирают свои действия многократно, игра повторяется.

4. Иерархические игры. Предполагается фиксированный порядок ходов – первый ход делает центр, затем свои стратегии выбирают агенты.

Оптимизационные методы включают:

1. теория вероятности (теория надежности, теория массового обслуживания, теория статистических решений);

2. теория оптимизации: линейное, нелинейное, стохастическое, целочисленное, динамическое программирование, многокритериальная оптимизация;

3. дифференциальные уравнения и оптимальное управление;

4. дискретная математика: теория графов, теория расписаний.

Эффективным средством исследования систем управления, наряду с математическими методами, является метод игрового имитационного моделирования [6,35]. Имитационная игра выступает как средство исследования систем управления в тех случаях, когда математическое моделирование слишком сложно или принятые гипотезы недостаточно обоснованы.

Игровое имитационное моделирование разделяется на деловые игры и моделирование с использованием компьютера. Игры, в которых имитируется конкретная экономическая ситуация, а в качестве игроков выступают люди, называются деловыми играми. Деловые игры также применяют с целью обучения персонала и приобретения опыта принятия управленческих решений менеджерами.

При проведении деловых игр функции участников организации, связанные с принятием решений, выполняют игроки - люди. Деловая игра состоит из нескольких партий. Каждая партия проводится в четыре этапа:

1. Этап сбора данных.

2. Этап принятия решения.

3. Этап реализации.

4. Этап подведения итогов.

На этапе сбора данных ведущему игры сообщается запрашиваемая информация, на этапе принятия решения на основе полученной информации формируется управленческое решение, на этапе реализации определяется значение целевых функций игроков (выигрыш) и на этапе подведения итогов определяется победитель.

Важным направлением, связанным с применением имитационных игр, являются игры с участием автоматов (компьютеров) artificial players or robots. В таких играх часть участников игры или все игроки заменяются компьютерной программой, в которой реализован алгоритм гипотезы поведения лица, принимающего решения. Сами гипотезы формируются на основе анализа стратегий реальных игроков в деловой игре и эти гипотезы можно, в свою очередь, проверить при проведении имитационной игры.

Необходимость проведения имитационных игр с компьютерами проявляется в тех случаях, когда необходимо провести исследование систем управления с большим числом элементов (проведение соответствующей игры с большим числом участников нереально). В случае, когда все участники заменены компьютерной программой, получаем имитационную модель организации (игры автоматов). Такие игры применяются в случаях, когда необходимо провести значительное число партий для исследования динамики игры или для получения статистически значимой оценки результатов. Это связано с тем, что "быстродействие" деловой игры принципиально ограничено временем принятия решения человеком (порядка одной минуты в простейших играх). Имитационное моделирование с использованием компьютера позволяет сократить продолжительность одной партии до долей секунды.

Наибольший эффект может дать только совместное использование всех рассмотренных методов. Поэтому целесобразна следующая последовательность проведения исследования систем управления: математическое моделирование – имитационная игра – эксперимент в реальной организации.

Дата добавления: 2014-01-13