Процесс управления в организационных структурах 1 страница

Смыслом осуществляемых стратегических преобразований является стремление изменить текущее состояние дел, чтобы достигнуть определенной цели. Для увеличения шансов на благоприятный исход такого вмешательства необходимо активное воздействие на ход событий и структуру наших отношений с этими событиями, иными словами, нельзя не говорить об управлении. Инструментом управления в организационных структурах является, как известно, управленческое решение⁷.

Используя применительно к разработке управленческих решений кибернетический подход, следует иметь в виду, что кибернетика как наука об управлении изучает не все системы вообще, а только управляемые системы. Вместе с тем область применения кибернетики рас­пространяется на системы разнообразной природы: технические, биологические, экономические, в которых осуще­ствляется управление.

Одной из характерных особенностей управляемой системы является способность изменять свое движение, параметры, переходить в различные состояния под влиянием различ­ных управляющих воздействий. Так, автомобиль может занимать различные положения в пространстве, может двигаться в различных направлениях и с различной ско­ростью в зависимости от того, как им управляют. Воинское соединение под воздействием определенных команд выпол­няет определенный маневр, отличный от маневров, кото­рые оно способно выполнять под влиянием других команд. Температура в холодильном шкафу может понижаться или повышаться в зависимости от того, включен или выключен холодильный агрегат.

Всегда существует некоторое множество состояний системы, из которого производится выбор предпочтительного состояния, если речь идет об управляемой системе. Где нет выбора, там нет и не может быть управления.

Поскольку все объекты, явления и процессы в мире взаимосвязаны и влияют друг на друга, выделяя какой-либо объект, мы должны учесть влияние среды на этот объект и его влияние на окружающую среду. Поэтому изучение поведения любой управляемой системы также должно производиться с учетом ее связей с внешней средой.

Каждая кибернетическая система характеризуется, таким образом, свойствами тех объектов, которые состав­ляют эту систему, и связями, отражающими взаимозависи­мость данной системы и среды. Конкретная кибернетиче­ская система состоит из конкретных объектов (например, машин, природных ресурсов, людей и т. п.), а ее связи с окружающей средой выражаются в виде определенных параметров (сил, потоков энергии или материи, и т. п.).

Требуемое поведение упра­вляемой системы достигается при помощи управляющих воз­действий, под влиянием кото­рых система принимает лучшее (в определенном смысле) состоя­ние, чем она принимала бы при отсутствии управляющих воз­действий.

Так, если речь идет об искусст­венной управляемой системе, созданной человеком и исполь­зуемой в его целях, поведение системы оценивается ее созда­телем. В таком случае понятие " лучшее" имеет смысл лучшего по отношению к целям субъекта – создателя системы. Биологические управляемые си­стемы сформировались в про­цессе эволюционного развития живой природы, и при их рассмотрении практически не­возможно указать субъект, имеющий определенные цели, ради достижения которых осу­ществляется управление. Од­нако и для биологических си­стем понятие лучшее поведение имеет смысл. Он состоит в том, что характер поведения организма в окружающей его природной среде оказывает существенное влияние на его выживание и размножение. Поэтому оценка поведения организма как управляемой системы определяется взаимо­отношениями его со средой, и лучшим является такое поведение, которое повышает шансы данного орга­низма выжить и произвести потомство.

Некоторые внешние воздействия на систему, а именно те, которыми можно распоряжаться при управлении ею, являются управляю­щими воздействиями. Воздействие на поведение системы может достигаться как путем воздействий на ее входы, так и путем изменения параметров самой управляемой системы – объекта управления. Так, например, увеличение прибыли производства может быть достигнуто закупкой более дешевого сырья (входной материальный поток) или оптимизацией объемов выпускаемой продукции (управляющее воздействие менеджмента организации). Вместе с тем, увеличение прибыли может быть получено и при изменении структуры производства, включая замену оборудования более совершенным, что представляет собой изменение параметров, внутренних свойств самой организации.

Возможности управления тем шире, а управление может осуществляться тем эффективнее, чем шире диапазон значений, которые могут принимать управляющие воздействия в процессе управления. Однако необходимо считаться с тем обстоятельством, что в реальных системах диапазон изменения каждого управляющего воздействия ограничен. В приведенном примере управления цены закупок сырья ограничены, как ограничены ресурсами и объемы производства; не безграничны и возможности совершенствования структуры производства.

Поскольку управление каким-либо объектом может осуществляться при помощи нескольких управляющих воздействий, каждое из которых ограничено некоторыми предельными значениями, то в пространстве управляющих воздействий Z₁ Z₂,..., Z_m может быть выделена область Q, внутри которой лежат точки, изображающие все возможныe совокупности управляющих воздействий. Эту область будем называть областью возможных воз­действий.

Часто управляющие воздействия могут принимать только конечное число фиксированных значений или по условиям задачи должны рассматриваться как такие величины. Тогда область воз­можных управляющих воздействий будет содержать ко­нечное число возможных совокупностей управляющих воздействий, которые будем называть множеством возможных воздействий.

Температура в холодильном шкафу, например, может поддерживаться близкой к заданному ее значению путем включения и выключения холодильного агрегата. Мно­жество возможных воздействий такой системы состоит из двух управляющих воздействий "включено" и "выклю­чено".

Для того чтобы управлять каким-либо объектом, нужно определенным образом изменять управляющие воздействия на этот объект. Такое изменение управляющих воздей­ствий может осуществляться при помощи сигналов упра­вления, несущих сообщения о требуемых значениях упра­вляющих воздействий. Совокупность элементов системы, вырабатывающая сигналы управления, называется упра­вляющим устройством (субъектом управления, управляющей системой). Если заранее известны требуемое поведение, условия работы объекта, а также его свойства, то в управляющее устройство может быть заранее введена информация о последовательности управляющих воздей­ствий в виде программы управления. В других случаях, когда отсутствуют сведения, необходимые для предварительного составления программы управления, формирование упра­вляющих воздействий может быть организовано в упра­вляющем устройстве на основании информации об обста­новке, складывающейся в процессе функционирования системы. Такой информацией могут служить данные о состоянии управляемой системы, о требуемом ее состоя­нии, о возмущающих воздействиях, о характеристиках управляемой системы. Переработка этой информации в системе управления по определенным правилам мо­жет служить для формирования управляющих воздействий. Совокупность правил, по которым информация, посту­пающая в систему управления, перерабатывает­ся в сигналы управления, называется алгоритмом (законом) уп­равления.

Необходимо отметить, что управление бывает нужно не только для нормального функционирования системы, но также и для обеспечения ее развития в требуемом напра­влении: для развития организма из зародыша, для разви­тия предприятия, для развития транспортной системы и т. п. Управление развитием состоит в формировании плана развития объекта и в реализации этого плана. План развития живых организмов заложен в наследственной информации, выраженной в виде структуры ДНК, входящей в состав ядра клетки. План развития какой-либо экономической системы представляет собой документ, содержащий информацию о воздействиях (в виде капиталовложений, преобразований объектов и т. п.), приводящих к требуемому изменению во времени ее функций и структуры.

Наличие управления является существенным признаком сложной системы, обеспечивающим одно из главных ее свойств – целостность.

Итак, можно следующим образом определить понятие "управление". Управление – это целенаправленное воздейст­вие одной системы (субъекта управления) на другую (объект управления), выбранное из множества возможных воздействий на основании имеющейся для этого информации, для изменения ее состоя­ния (поведения) в соответствии с изменяющимися условиями внешней среды и улучшающее функционирование или развитие объекта управления.

Понятие управления является базовым в кибернетике, поскольку определяет предмет исследования этой науки. Любую систему, кото­рая является объектом кибернетического исследования, можно пред­ставить в виде системы управления.

Система управления

Объект управления и присоединенное к нему упра­вляющее устройство образуют систему управления.

Пусть x характеризует вход, определяющий цель функционирования системы управления S. Управляющая система (субъект управления) S_у вырабатывает сигналы управления (систему команд) m, направленные на управление объектом управления – системой S_о. На систему S оказывают влияние возмущающие воздействия ω. Для того чтобы сигналы управления m, вырабатываемые упра­вляющим устройством на основании обработки ин­формации x, могли изме­нять управляющие воздей­ствия Z, необходимы ор­ганы, изменяющие управ­ляющие воздействия в соответствии с сигналами управления – исполни­тельные органы (исполнительная система) S_и.

Результаты работы системы у по каналу обратной связи поступают на вход S_у, анализируются и используются для выработки последую­щих управляющих воздействий (рис.6.1).

Итак, система управления, состоящая из объекта управления (управляемой системы), субъекта управления (управляющей системы) и исполнительных органов (исполнительной системы), – это организованная динамическая система с обратной связью, в которой реализуются причинно-следственные связи с помощью каналов управления и обратной связи.

Вышеизложенное позволяет выполнить формализацию, которая определяет правила функционирования сис­темы управления ^ S.

В начале процесса управления: S_у вырабатывает сигналы управления m=F(у), исходя из цели управления и априорной информа­ции о законах функционирования системы во внешней среде А, если таковая имеется. Исполнительные органы трансформируют сигналы управления в управляющее воз­действие Z. Реакция объекта управления под действием управления Z и возмущающих воздействий ω состоит в отклике y.

На следующем шаге: подсистема S_у при принятии решений использует данные об у (фактическом) и прогнозные значения ω.

В системах управления решаются четыре основных типа задач управления: стабилизация, выполнение про­граммы, слежение и оптимизация.

Задачами стабилизации системы являются задачи под­держания некоторых ее выходных величин – управляе­мых величин y вблизи некоторых неизменных заданных значений y₀, несмотря на действие возмущений ω, влияю­щих на значения y. Так, для нормальной жизнедеятель­ности организма теплокровного животного должны быть стабилизированы такие величины, как температура тела, состав крови, давление крови, несмотря на измене­ния внешней среды. В системах энергоснабжения должны быть стабилизированы напряжение и частота тока в сети вне зависимости от изменения потребления энергии.

Задача выполнения программы возникает в случаях, когда заданные значения управляемых величин y₀ из­меняются во времени заранее известным образом. На­пример, при управлении баллистической ракетой ее вы­вод на заданную траекторию должен происходить по за­ранее известной программе y₀(t) изменения ее положения в пространстве и скорости. При управлении положением трубы телескопа с целью компенсации вращения Земли также нужно перемещать ее по определенной про­грамме. Аналогичная задача возникает в производстве при выполнении работ согласно заранее намеченному графику. В биологии яркими примерами действий "выпол­нение программы" являются развитие организма из яйце­клетки, сезонные перелеты птиц, метаморфоза насекомых.

За­дача слежения, т.е. как можно более точного соблюдения соответствия между текущим состоянием системы y(t) и значением y₀ (t), возникает в тех случаях, когда изменение заданных значений управляемых величин заранее неизвестно. Необходимость в сле­жении возникает, например, при управлении производ­ством товара в условиях непредвидимых изменений спроса, ритм и глубина дыхания должны следовать за изменениями физической нагрузки на организм, антенна радиолокатора должна следить за непредвидимыми движениями маневрирующего самолета.

В ряде случаев задача управления не может быть сформулирована как задача обеспечения соответствия со­стояния системы заданному ее состоянию (постоянному или изменяющемуся), поскольку сведения о заданном состоянии не могут быть ни заранее введены в систему управления, ни получены в процессе ее работы. Такая ситуация возникает, например, при управлении энерге­тическим агрегатом, работающим в сложных изменяю­щихся условиях, когда цель управления состоит в том, чтобы обеспечивать оптимальное (максимально возможное) значение коэффициента полезного действия агрегата в лю­бых режимах его работы.

Задачи оптимизации – уста­новления оптимального, в определенном смысле, режима работы управляемого объекта встречаются довольно часто. К ним относятся: управление экономической системой с целью максимизации прибыли, управление технологи­ческими процессами с целью минимизации потерь сырья и полуфабрикатов и многие другие.

Поскольку субъект управления S_у является системой, отметим главные условия ее существования.

Организованность: в системе управления выделяются элементы, которые относятся либо к управляющей, либо к управляемой подсис­теме, либо к исполнительным органам:

S = S_у SÈ_у È S_о

Разнообразие: каждая из двух выделенных подсистем должна допускать возможность появления нескольких (многих) состояний:

ZoÎМ, ZÎY, тÎX, yÎx_, ÏХ Æ Ï, Y Æ Ï, М,Æ ÏZo Æ

Проблема оценки разнообразия управляющей сис­темы и ее соотношения с разнообразием управляемого объекта имеет важное теоретическое и практическое значение.

Закон необходимого разнообразия формулируется У.Р.Эшби следующим образом: "Количество исходов управляемой системы, если оно минимально, может быть еще уменьшено только за счет соответствующего увеличения разнообразия управляющей системы". Это значит, что для решения задачи управления необходимо, чтобы ин­формационная мощность управляющей системы (или ее собственное информационное разнообразие) была не меньше разнообразия объекта управления (т е. решаемой задачи управления).

Если разнообразие задачи управления, измеряемой количеством информации, определить как V, а информационную мощность управ­ляющей системы W, то для осуществления перехода управляемого объекта из состояния в некоторое состояние ®u(t+1): u(t) u(t+1) не­обходимо, чтобы в каждый момент времени t выполнялось условие V(t).³W(t)

В реальных системах управления "полное" разнообразие объекта управления и воздействий внешней среды настолько велико, что по­следнее условие, вообще говоря, не выполняется. Поэтому управ­ляющая система формирует гомоморфную модель, использует прин­цип управления воздействием на "главный" фактор, прибегая к агре­гированию, линеаризации связей, аппроксимируя стохастические за­висимости детерминированными и пр.

К перечисленным условиям существования системы управления следует добавить:

динамичность, выражающуюся в зависимости всех параметров (управления, отклика, возмущений) от времени;

наличие прямых и обратных связей, обеспечивающих причинно-следственные зависимости в системе управления;

наличие цели управления, которая формализуется в виде макрофункции управляемой системы Ф = Ф(y);

управляемость, состоящую в том, что можно найти такое управляющее воздействие m, которое за конечное число шагов переводит систему в искомое состояние, обеспечивающее достижение цели.

Поскольку система управления имеет обратную связь, закон (алгоритм) управления, характеризующий значение в любой момент времени управляющего воздействия m(t), может быть определен через состояния системы в соответствующий момент времени.

Принцип, в соответствии с которым входные воздействия долж­ны вычисляться через состояния, был сформулирован Р.Беллманом, указавшим на его первостепенную значимость. В этом принципе заключена важнейшая идея теории управления. Это науч­ная интерпретация принципа "обратной связи", составляющего осно­ву любого управления.

Существенно, что в текущем состоянии системы содержится вся информация, необходимая для определения требуемого управляющего воздействия, поскольку, по определению динамической системы будущее поведение системы полностью определяется его нынешним состоянием и будущими управляющими воздействиями.

^ Оптимальное управление заключается в выборе и реализации таких управлений U,Îи которые являются наилучшими с точки зрения эффективности достижения цели управления.

Степень достижения цели управления характеризует критерий эффективности. Виды критериев эффективности и способы их формирования описаны в цитированном учебнике автора "Разработка управленческих решений".

Виды связей в системах управления

Вид соединения элементов, при котором выходное воздействие одного элемента передается на вход другого элемента, называется прямой связью. Прямая связь между двумя элементами системы мо­жет осуществляться непосредственно или через другие ее элементы. В случае опосредованного воздействия выходной сигнал одного эле­мента поступает на вход другого с передаточным коэффициентом промежуточного элемента.

Вид соединения элементов, при котором выходное воздействие одного элемента передается на вход того же самого элемента, называется обратной связью. Обратная связь может осуществляться либо непосредственно от выхода элемента системы на его вход, либо через другие элементы данной системы. Обратная связь бывает двух видов – внешняя и внутренняя. Внешней, или главной, называется такая связь, посредством которой осуществляется передача части выходного сигнала всей системы управления на ее вход. Внутренние, или местные, обратные связи соединяют выход отдельных элементов или групп последовательно соединенных элементов с их входом.

Различают положительную и отрицательную обратную связь. Если под действием обратной связи первоначальное отклонение управляемой величины у, вызванное входными воздействиями, уменьшается, то считают, что имеет место отрицательная обратная связь. В противном случае говорят о положительной обратной связи. Следовательно, положительная обратная связь усиливает действие входного сигнала отрицательная - ослабляет.

Положительная обратная связь используется во многих технических устройствах для увеличения коэффициента передачи. В экономике на принципе положительной обратной связи основаны системы материального стимулирования. Положительными являются обратные связи в схеме межотраслевого баланса. Примером использования отрицательной обратной связи является термостат.

Обычно положительная обратная связь приводит к неустойчивой работе системы, т.к. соответствует увеличению возникшего в системе отклонения. Отрицательная обратная связь способствует восстановлению равновесия в системе. Поэтому системы с отрицательной обратной связью являются относительно устойчивыми.

Если сигнал обратной связи пропорционален установившемуся значению входной величины и не зависит от времени и скорости изменения, то такая обратная связь называется жесткой. Сигналы гибкой обратной связи пропорциональны скорости изменения входной величины. Мерой величины обратной связи служит коэффициент обратной связи.

Обратная связь является одним из важнейших понятий кибернетики, оно помогает понять многие явления, происходящие в системе управления любой природы. В организационных системах обратные связи, поддерживаемые подсистемой контроллинга, используются для выработки управляющих сигналов, для выработки критерия эффективности управления и оценки качества управления. В биологических системах обратная связь обеспечивает поддержание в нормальном состоянии основных показателей жизнедеятельности: температуры и массы тела, уровень сахара и гемоглобина в крови, другие. В экономических системах обратная связь, обеспечиваемая социологическим мониторингом, играет важную роль в создании и поддержании эффективного управления.

Иерархические системы управления. Важный класс систем управления образуют системы произвольной природы (технические, экономические, биологические, социальные) и назначения, имеющие многоуровневую структуру в функциональном, организационном или каком-либо ином плане. Характерными признаками иерархических систем управления (ИСУ) являются: вертикальная декомпозиция сис­темы на подсистемы, приоритет подсистем верхнего уровня по отно­шению к нижележащим, наличие обратных связей между уровнями. Следует иметь в виду, что при декомпозиции на любых уровнях иерархии можно выделить описанную ранее триаду: управляющую систему (субъект управления), управляемую систему (объект управления) и исполнительную систему (исполнительные органы).

Широкое использование и универсальность ИСУ обусловлены рядом преимуществ по сравнению с системами радиального (централизо­ванного) управления:

• 
  свобода локальных действий в рамках наложенных ограничений;
• 
  возможности целесообразного сочетания локальных критериев функционирования отдельных подсистем и глобального критерия оп­тимальности системы в целом;
• 
  возможности сжатого, агрегированного предоставления по каналам обратной связи актуаль­ной информации о результатах управления;
• 
  повышенная надежность системы управления, наличие управляемости, адаптивности, организованности и ряда других свойств, специфичных для конкретных систем;
• 
  универсальность концепции управления и подходов к решению задач управления в ИСУ;
• 
  экономическая целесообразность по сравнению с системами управления иной структуры. Последнее качество требует обоснова­ния в каждом конкретном случае.

Теория управления ИСУ включает следующие основные разде­лы:

• 
  структурный анализ и синтез ИСУ;
• 
  проблема координации в ИСУ;
• 
  оптимизация функционирования ИСУ.

Принцип иерархичности управления является выражением цело­стности систем; он, предопределяя организованность, позволяет най­ти способы управления сложными системами. Если организованность системы отсутствует, невозможно определить задачи управления да­же для простых объектов.

Этот принцип предусматривает способ расчленения системы на элементы и взаимодействующие подсистемы и многоступенчатого построения управляющих систем, в которых функции управления распределяются между соподчиненными частями. В расчлененной системе одна часть оказывается "вложенной" в другую и является ее структурной составляющей. В такой системе существует взаимосвязь подсистем по одним отношениям и их свойствам и независимость по другим. 6.2. Управленческие решения в синергетических системах управления

Как уже отмечалось, разработка эффективных решений – основополагающая предпосылка обеспечения конкурентоспособности продукции и организации на рынке, формирования оптимальных организационных структур, выработки успешной стратегии, проведения правильной кадровой политики, регулирования социально-психологических отношений в компаниях и корпорациях, создания положительного имиджа фирмы и т.п.
Синтезируя различные компоненты, управленческие решения выступают инструментом постоянного воздействия субъекта управления на объект управления, обеспечивая таким образом достижение поставленных целей. Образно говоря, управленческое решение выступает в виде постоянных связующих звеньев между субъектом и объектом управления, обеспечивая выработанным сигналом управления, с одной стороны, воздействие на исполнительный механизм системы управления (организационный компонент управленческого решения), который, в свою очередь, генерирует управляющее воздействие на объект управления. С другой стороны – по каналу обратной связи, каковым является компонент контроля, к управляющей системе доставляется информация о рассогласовании между истинным и желаемым состоянием объекта управления (рис.6.2).

Совершенно очевидно, что без таких звеньев связи между объектом и субъектом управления, каковыми являются компоненты управленческого решения, система управления функционировать не может. Это обстоятельство подчеркивает определяющее место управленческого решения в процессе управления.

Суммируя различные аспекты понятия управленческого решения, можно дать синтетическое определение, интегрирующее не только место управленческого решения в процессе управления социально-экономическими системами, но и основные функциональные аспекты, относящиеся к разработке управленческого решения.

Управленческое решение – это активное действие субъекта управления (управляющей системы) по созданию сигналов управления и управляющих воздействий (способов, мероприятий, программ, планов и т.п.), определяющих деятельность объекта управления (управляемой социально-экономической системы) для эффективного разрешения назревшей проблемы, на основе анализа информации о состоянии управляемой системы и использования объективных законов ее функционирования.

Таким образом, в процессе стратегических преобразований осуществление управленческого решения переводит систему управления из состояния S₁, в котором она находилась до изменений, в состояние S₂, которое отражает достигнутый результат изменений. Как было отмечено в главе 1, достижение целей преобразования может быть признано эффективным, если в результате осуществления стратегических изменений возникает проявленный синергический эффект. Именно наличие синергического эффекта обеспечивает наиболее целесообразное использование ресурсов, которыми располагает компания, и в целом свидетельствует о том, что произведенные структурные изменения действительно оказались целесообразными. Таким образом, в случае положительного результата преобразований уровень синергии в состоянии S₂ больше, чем в состоянии S₁, то есть

k_и(S₂) > k_и(S₁), (6.1)

где k_и – чистый итоговый эффект преобразования, определяемый формулой (1.5) главы 1.

Зависимость для чистого итогового эффекта с учетом зависимостей (1.3) и (1.4) может быть представлена в виде

k_и = 1 + 2 k_эi Э_i (1- r_ij) / Э_i – k_зi Э_i r_ij /åЭ_i (6.2)

Поскольку получение максимально возможного итогового эффекта и есть главная цель любого стратегического преобразования, управление изменением может рассматриваться как решение задачи максимизации чистого итогового эффекта, описываемого формулой (6.2), при соответствующей системе ограничений. В такой постановке процесс управления изменением может быть формализован в виде задачи нелинейного математического программирования, представленной следующей моделью

k_и®(x, t) max

g_j 0 (j = 1, 2, …, m)£(x, t) (6.3)

h_i(x, t) = 0 (i = 1, 2, …, u),

где x – вектор фазовых координат управляемых переменных процесса изменений, t – координата времени, а система ограничений представлена неравенствами g_j(x, t) и равенствами h_i(x, t).

Современные исследования в синергетике привели к получению рядом авторов инвариантных моделей, описывающая асимптотику процессов развития открытых систем. Одна из автомодельных задач такого типа представлена формулой, описывающей состояние S системы в пространстве и времени

S = x / A(t₁ – t)^m, (6.4)

где x – координата пространства, t – координата времени.

Синергетическая трактовка выражения (6.4) показывает, что в max) в®районе центра структуры (верхние "этажи" управления, где x рассматриваемый момент времени t процессы происходят так, как они происходили во всей структуре в прошлом (при t/ t₁ 0). А картина процессов на® 0) в момент времени t отражает то, как будут®периферии структуры (x происходить эти процессы во всей структуре в будущем (при t/ t₁ 1).®

Дата добавления: 2015-04-29