Устранения узких мест в системе
Общая схема формирования варианта стратегии изменения свойств элементов проблемной системы может быть построена исходя из следующих соображений. Пусть у нас имеется модель проблемной системы, которую мы использовали в ходе анализа проблемы, в частности, в ходе анализа прогнозных вариантов ее развития и получения характеристик ее желательного состояния (желательных свойств). Как говорилось выше, эта модель должна отображать взаимодействия основных функциональных подсистем и элементов проблемной системы в процессе ее жизнедеятельности. Пусть в результате предварительного анализа выявлены узкие места (УМ) в функционировании проблемной системы, препятствующие достижению ею желательных свойств. В качестве УМ фигурируют отдельные подсистемы проблемной системы и их функциональные элементы со своими конкретными свойствами. И с этих позиций характеристика каждого УМ должна содержать, во-первых, наблюдаемые или ожидаемые свойства соответствующих элементов ', во-вторых, их требуемые свойства, обеспечение которых необходимо для достижения желательных свойств проблемной системой в целом. Для каждого УМ может существовать несколько принципиально различных путей достижения этих свойств, каждому из которых соответствуют, очевидно, различные элементарные стратегии со своими оценками затрат и результатов реализации. Многообразие этих способов зависит от детальности наших представлений о структуре данного УМ. В общем случае возможные способы могут быть объединены в две группы: экстенсивные, связанные с увеличением поступления текущих материальных и инвестиционных ресурсов, и интенсивные, предполагающие изменение технологии функционирования данного элемента, что также предполагает осуществление дополнительных инвестиций в развитие прогрессивных технологий. Таким образом, возникает задача выбора направлений и способов использования дополнительных инвестиционных ресурсов, выделяемых для устранения УМ, а также текущих ресурсов для обеспечения их функционирования. Актуальным представляется рассмотрение различных путей и способов устранения каждого УМ, которые предполагают совершенствование технологии функционирования образующих его элементов. Если рассматриваемый вариант стратегии предусматривает совершенствование технологии в одном или нескольких элементах, Как говорилось выше, дефектный элемент (узкое место) образован парой или большим числом элементов, связанных между собой отношениями производства—потребления продуктов и услуг. 156 157 то при анализе принципиальной возможности и величины соответствующих затрат на введение новых прогрессивных технологий производства и потребления в системе необходимо учитывать связь УМ с другими элементами системы. Так, при расшивке различных УМ путем введения новой технологии должно соблюдаться требование их технологической совместимости. Это требование заключается в том, что либо новая технология должна потреблять ресурсы, потреблявшиеся старой технологией, и выпускать продукцию, аналогичную по своим характеристикам старой продукции (если она не является конечной), либо (если указанное требование не соблюдено), новые технологии внедряются и в звеньях, связанных с расширяемым УМ поставками ресурсов и продуктов. Например, развитие производства новых видов пластмасс с заранее заданными свойствами вызывает определенную перестройку технологии в отраслях, где потребление металла уступает место использованию его заменителей, а также в отраслях добывающей промышленности. Преобразование технологии в широком смысле включает в себя подготовку соответствующих кадров, решение социальных вопросов — улучшение условий труда, быта, создание инфраструктуры, что в свою очередь дает импульс дальнейшему развитию производства. В приведенном примере следует учитывать влияние таких факторов, как увеличение потребности в рабочей силе для химических производств, ее подготовка, расширение мощностей в отраслях, поставляющих сырье для производства пластмасс, возможное улучшение условий труда в обрабатывающих пластмассы производствах, предотвращение потенциального негативного воздействия на окружающую среду, повышение потребительских, технико-экономических качеств лродукции, где металл заменен на пластмассу. Данное обстоятельство заставляет избрать в качестве конечного объекта анализа так называемые замкнутые технологические группы (ЗТГ). Ядром ЗТГ является группа элементов, представляющих собой УМ. Для элементов, образующих ЗТГ, справедливо следующее свойство: изолированное (локальное) улучшение свойств любого из них не дает сколько-нибудь значимого позитивного результата. Локализация замкнутых технологических групп осуществляется следующим образом. Сначала формируются возможные варианты расшивки данного УМ, а затем проверяется их технологическая совместимость со сложившейся системой производств. Выявляются элементы системы, в которых не соблюдается требование технологической совместимости по ресурсам и продуктам с вариантом расшивки УМ, и для них также строятся варианты преобразования внутреннего состояния. Соответствующий набор технологий для каждого из вариантов расшивки УМ, включающий, кроме самого варианта, также технологии связанных с ним преобразуемых элементов системы, является замкнутой технологической группой второго порядка (технологической груп- Напало этапа
Переход к анализу следующего УМ Рис. 5.13. Схема формирования замкнутых технологических групп пой первого порядка условно можно считать вариант изменения свойств самого УМ, его технологию). Цепочка может быть продолжена: если для групп второго порядка не выполняется технологическая совместимость с остальными элементами системы, то аналогично строится группа третьего порядка, и т. д. Выше дана схема формирования замкнутой технологической группы &-го порядка, когда перестраивается уже не само УМ, а элементы системы, связанные с ним опосредованно (см. рис. 5.13). В результате для каждого УМ выявляется весь комплекс мероприятий, определяющих его расшивку и осуществляемых над другими элементами проблемной системы. Такой комплекс мероприятий образует вариант целей отдельной объектной стратегии. Надо -отметить, что для каждого УМ может быть несколько альтернатив, обусловленных способом и масштабом расшивки, а также эффективностью сопряженных мероприятий. То есть каждому узкому месту могут соответствовать несколько различных ЗТГ. Возникает вопрос, не может ли так получиться, что построить несколько независимых ЗТГ не удается. Эта ситуация возникает в том случае, если определенные изменения во всех элементах проблемной системы полностью взаимосвязаны. Скажем, пусть система образована элементами А, В, С, . . ., Н (рис. 5.14). Пусть для определенности А — узкое место в функционировании системы. Если устранение узкого места А требует осуществления изменений последовательно В, С, D, Е, . . ., Н, то имеет место полная взаимосвязанность элементов. В общем случае невозможно сказать заранее, насколько часто может встречаться такая ситуация. Тем более что все взаимосвязано и постоянно в обычной планово-производственной практике, а также в методологических работах по моделированию приходится какими-то взаимосвязями пренебрегать. Но самое существенное, что при полной взаимосвязанности изменений в различных элементах нас волнует не сама по себе невозможность
158 159 Рис. 5.14. Схема взаимообусловленности мероприятий по совершенствованию технологии элемента А построения ЗТГ, а взаимоисключающие изменения, которые могут быть запланированы для одного и того же элемента при изолированном формировании ЗТГ. Действительно, если устранение двух-трех и более различных УМ потребует увеличить объемы производства в одной и той же обеспечивающей системе, то можно последовательно рассмотреть две, три и более очередей увеличения мощностей данной обеспечивающей системы. Если же обеспечивающей системе предписываются действия, противоположные по смыслу, например одновременно увеличение и снижение выпуска, то такая ситуация нуждается в дополнительном анализе. Таким образом, используя понятие ЗТГ, можно потребовать, чтобы в результате их построения не было бы ситуации, когда один и тот же элемент фигурирует более чем в одной ЗТГ и ему предписываются взаимоисключающие требования. То есть это понятие дает возможность осуществлять проверку различных элементарных стратегий на непротиворечивость. После того, как для каждого УМ проанализированы комплексы основных мероприятий по их устранению, можно переходить к предварительному выбору стратегии совершенствования технологии в проблемной системе в целом. Данная стратегия будет определяться последовательностью и способами устранения УМ. Может быть предложена следующая схема реализации соответствующей процедуры. На первом этапе анализа рассматриваются ЗТГ, соответствующие выявленным УМ. Далее осуществляется экспертная оценка затрат AQj на мероприятия по устранению узкого места как непосредственно в дефектном элементе, так и мероприятия по перестройке элементов, входящих в его ЗТГ. Это дает возможность проранжировать УМ по критерию эффективности их устранения. Ранги УМ будут оцениваться по значению величины \ Qi= £ AQ„ (5.5.2) 160 где & Qj — затраты на устранение УМ в разрезе элементов ЗТГ; AFj — результаты расшивки /-го УМ, оцениваемые в улучшении качества функционирования проблемной системы; / — индексы элементов, образующих /-ю ЗТГ. Для УМ, которому соответствует max/, мы должны рассмотреть фрагмент элементарной стратегии, представляющей собой совокупность действий, обеспечивающих наиболее эффективную компенсацию или устранение негативных факторов, воспроизводящих его свойства, а также комплекс мер по осуществлению необходимых изменений в других элементах, образующих ЗТГ. В результате мы имеем дело с двумя моделями: моделью проблемной системы, построенной ранее и используемой на стадии анализа проблемы и анализа УМ и моделью стратегии устранения наиболее актуального УМ (по своему содержанию это будет объективная стратегия). Причем оценка актуальности носит предварительный характер. Первоначально решается следующая задача: используя имитационную модель стратегии, выбрать наиболее эффективный вариант ее реализации. Если полученные в ходе анализа значения затрат, сроков и локальных результатов реализации данной стратегии совпадают с предварительными оценками (по крайней мере не отличаются кардинально), то далее можно переходить ко второму этапу — анализу результатов реализации с точки зрения развития проблемной системы. Анализ результатов реализации стратегии по устранению узкого места осуществляется следующим образом. Пусть локальный результат реализации стратегии характеризуется значениями Лр», отражающими изменения во внешних потоках ресурсов, продуктов и услуг, образующих вход и выход ЗТГ, а также динамикой этих изменений. То есть локальные результаты могут быть описаны набором значений Др^, где psl — исходная интенсивность потока, s — наименование потока, t — момент планируемого периода, / — индекс элемента. Тогда, имитируя процесс функционирования проблемной системы на отрезке [ to , T ], мы можем в моменты времени t ввести экзогенно в параметры модели p ' sl изменения Apls ! и проследить их последствия. Если psl — значения управляемых параметров, соответствующие экстраполяционному варианту развития проблемной системы, то имитируются последствия изменений рз1=р'51-\-Ар'з1. После того как в результате экспертного анализа установлено превышение результатов расшивки первого УМ над затратами, можно переходить к формированию объектной стратегии расшивки следующего по важности УМ. Потенциальная стратегия его устранения формируется аналогично предыдущему в следующей последовательности: УМ — факторы — продуцирующие их системы внешнего окружения (будем для краткости называть их /-системами) — способы управления — ЗТГ — мероприятия по перестройке элементов ЗТГ. Но в ходе формирования элементов ЦРС, осуществляющих управление каждой /-системой и обеспечивающих реализацию мероприятий по перестройке элементов 161 |
II В. А. Агафонов
ЗТГ, появляется дополнительная операция «склеивание» между собой двух отдельных потенциальных объектных стратегий и образование единой потенциальной групповой стратегии. Необходимость этой процедуры обусловлена тем, что нельзя рассматривать две различные объектные стратегии изолированно друг от друга.
Например, если на существование двух или более УМ влияют одинаковые факторы, то очевидно, что однотипные мероприятия по их устранению не должны дублироваться, а просто должна увеличиваться интенсивность деятельности систем, обеспечивающих их реализацию. Если при этом факторы продуцируются одной и той же системой, то очевидно, что она должна рассматриваться единой. Аналогично, если компенсация или устранение двух различных факторов, относящихся к различным УМ и тем более к одному УМ, обеспечивается одинаковыми экономическими субъектами, то, очевидно, они должны объединиться. То есть все объектные стратегии должны рассматриваться совместно, образуя единый комплекс, поэтому необходимо объединение однотипных объектов и субъектов управляющих воздействий, реализуемых в рамках различных групповых стратегий.
Здесь появляется один важный момент. В качестве критерия, по которому формируются приоритеты устранения УМ, последовательно рассматриваются построенные экспертным образом оценки fk (соотношение 5.5.1). Однако часто механическое объединение отдельных объектных стратегий, выбранных в соответствии с этим критерием, не гарантирует нам общую стратегию, удовлетворяющую сформулированным выше требованиям. Это связано с тем, что даже отдельно взятое УМ можно устранить различным образом, в разной мере и разными способами воздействуя на различные факторы. При этом, если мы выработали наилучшую стратегию устранения к узких мест и в рамках этой стратегии выбран некоторый вариант объектной стратегии устранения следующего УМ, то добавление ее к потенциальной общей стратегии потенциальной, вообще говоря, может привести к пересмотру уже полученного варианта мероприятий по предыдущим УМ. И это связано с взаимовлиянием мероприятий различных стратегий, о котором писалось выше.
По нашему мнению, наиболее вероятные случаи проявления взаимовлияния следующие.
Ограниченность какого-то вида внешних ресурсов. Например, локально оптимизированные стратегии устранения двух узких мест А и В связаны с внедрением новой технологии, базирующейся на использовании нового технологического оборудования. Но возможно, что ресурсы этого оборудования в описываемой системе ограниченны и их хватит только на А или В. Тогда если для А есть другие варианты стратегии их устранения, а для В их нет, то вполне возможно, что ранее выбранный вариант для А, связанный с внедрением данного вида оборудования, должен быть пересмотрен.
162
Концентрация ресурсов и косвенная поддержка. Эта ситуация отражает тот факт, что эффективность функционирования некоторой обеспечивающей системы, в частности инновационной или научно-исследовательской, до определенной степени растет с увеличением числа потенциальных потребителей ее продукции и услуг. Например, разворачивать работы по созданию новых видов продукции, оборудования, услуг может оказаться либо нецелесообразно, либо малоэффективно исходя из ориентации на устранение одного узкого места (при условии, что есть другие способы). Если же предположить, что данная научная разработка или продукция будут использоваться по нескольким направлениям, то затраты на ее осуществление или выпуск окупятся весьма быстро. Это особенно ярко видно на примере прогрессивных базовых технологий.
Прямая поддержка. Данная ситуация возникает в том случае, когда отдельно взятая стратегия по устранению данного УМ неэффективна, т. е. устранение его нецелесообразно. В то же время функционирование данного дефектного элемента в новом качестве может способствовать эффективному управлению другими факторами. Например, строительство промышленных предприятий в слабо освоенных районах с целью решения различных проблем ресурсного характера может одновременно способствовать компенсации отдельных социальных факторов, обусловливающих, скажем, низкий квалификационный уровень трудовых ресурсов в данном районе или отток трудовых ресурсов в другие районы, а также содействовать повышению уровня жизни в регионе. В то же время несмотря на то, что строительство предприятий и меры по устранению негативных социальных факторов по отдельности могут не обеспечивать эффективное решение соответствующих проблем, данная стратегия может оказаться вполне удовлетворительной с позиций системного эффекта.
Мы полагаем, что предусмотреть возможность проявления такого эффекта и отразить его в модели реализации стратегии можно только экспертным путем по мере рассмотрения все новых объектных стратегий.
Как уже говорилось, формирование потенциальной общей стратегии осуществляется в ходе последовательного добавления к уже имеющемуся эффективному варианту, соответствующему первым п узких мест еще одной потенциальной стратегии устранения п-\-1 -го узкого места. Отмеченный выше эффект взаимовлияния приводит к тому, что в ходе «склеивания» каждой новой стратегии с полученным на предыдущих итерациях комплексном необходимо проверять вновь полученную конструкцию на эффект взаимовлияния и если такой эффект ожидается, то корректировать предыдущий эффективный вариант с учетом новой стратегии.
В процессе моделирования общей потенциальной стратегии при поочередном «подклеивании» отдельных стратегий сначала
163
Рис. 5.15. Контуры моделей потенциальных объектных стратегий решения проблемы на 1-й итерации |
Рис. 5.16. Контуры модели общей стратегии и потенциальной стратегии на 2-й итерации
будут записаны соотношения, моделирующие входные потоки внешних факторов для первого УМ и к ним добавлены соотношения, описывающие функционирование соответствующих /-систем. По мере поочередного «подклеивания» стратегий устранения новых УМ данные соотношения будут тиражироваться.
При этом в структуре ЦРС можно выделить два уровня. Первый уровень образуют внешние /-системы, продуцирующие те факторы, которые обусловливают существование узких мест и являются предметом управления в ходе их устранения и изменения свойств других элементов ЗТГ (см. схему на рис. 5.15).
Второй уровень образован системами, осуществляющими управляющие воздействия на /-системы. На схеме рис. 5.15— 5.16 эти системы обозначены кружками и точно так же могут быть взаимосвязаны потоками продуктов и услуг.
Выделение во внешнем контуре модели двух уровней оказывается весьма удобным в том случае, если эксперту, анализирующему проблемную систему и возможные варианты стратегии ее развития, с точки зрения задач исследования представляется вполне достаточным рассмотреть такое отображение способа управления /-системами, которое можно охарактеризовать как «затраты—результаты». То есть результаты изменения свойств каждой из /-системы будут описываться в этом случае производственной функцией вида
дК'=/?.(К<-\ С'), (5.5.3)
164
где ДУ/— изменение выхода; К'~т — объем капитальных затрат; С\ — объем текущих затрат; / — индекс /-системы.
В этом случае существует возможность построения сквозной модели выбора варианта стратегии развития проблемной системы, которая может выглядеть следующим образом:
А У! = Fi {К'Г^ С% i Щ /; (5.5.4)
А У! = У АХ', + £ А*,', i е= /; (5.5.5)
ДУ; = £ а{ A*}, /eL; (5.5.6)
а у; = у';,7'+т"' ау;,, /, V ge l, (5.5.7)
где /, t индексы элемента проблемной системы; AXj — прирост поставки продукции 1-й /-системы в прочих направлениях потребления; ДА"{ — прирост поступления продуктов и услуг в /-ю ЗТГ; А У! —изменение выходных характеристик элемента в соответствии с результатами рассматриваемого варианта реализации стратегии; а, — коэффициент пропорциональности выхода от входа. (Здесь блок соотношений (5.5.7) отражает тот факт, что изменения, осуществляемые в различных элементах проблемной системы, должны быть взаимосогласованы; у, г — коэффициент пропорциональности.) Отметим два важных момента: во-первых, введя условия взаимосогласованности, мы можем учесть в явном виде взаимоотношения между элементами, образующими ЗТГ. Во-вторых, и это самое главное, в отдельных несложных случаях мы можем решать задачу формирования варианта стратегии не в ходе последовательной процедуры, а сразу. Конечно, с последующим анализом полученного варианта на развернутой имитационной модели проблемной системы.
В ряде совсем простых случаев эту модель можно было бы реализовать и как оптимизационную, при условии ее небольшой размерности, несложной структуры связей и достаточно простом критерии оптимальности.
Наконец, особенно заманчивым выглядит такой вариант анализа: в качестве ядра модели стратегии взять непосредственно имитационную модель проблемной системы, а во внешнем контуре рассмотреть только первый уровень /-систем. То есть к модели проблемной системы добавляются соотношения типа (5.5.4) — (5.5.5) и на полученной модели уже разыгрываются варианты устранения проблемы путем управления потоками ресурсов, поступающими в /-системы.
Вариант стратегии, полученный в результате реализации такой схемы анализа, будет иметь достаточно сложную структуру. Так, помимо указания перечня функциональных элементов проблемной системы, свойства которых необходимо изменить и насколько, указываются пути осуществления этих изменений. Причем не только в терминах изменения потоков, поступающих в эти элементы (трудовых, финансовых, текущих, инвестиционных ресурсов, потока нововведений и т. п.), но и с указанием
165
Субъекты управления f-системами
1 |
| k |
| / |
| |||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||
1 ' | 1 |
|
1 1
1 !
Модель /-системы
Модель /■-систем»!
Модель
/-системы
1 ■
'
Модельj - го элемента проблемной системы
Модель k- го элемента
у \
МОДЕЛЬ ПРОБЛЕМНОЙ СИСТЕМЫ
* конкретных источников их поступления и необходимых дополнительных затрат обобщенных ресурсов, которые должны быть осуществлены у этих источников.
Таким образом, получается такой «плоский» трехуровневый вариант программы: проблемная система, объекты непосредственного управления (т. е. /-системы), рычаги управления, которым могут быть поставлены в соответствие продуцирующие их субъекты. Потенциальным недостатком такого подхода является, во-первых, неучет в модели взаимовлияния /-систем, а во-вторых, открытым остается вопрос о соответствии плана мероприятий программы реальным возможностям субъектов управления. Поэтому полученный вариант программы должен быть экспертно доведен с точки зрения «склеивания» однотипных мероприятий и оценки возможностей субъектов их реализации. Схема взаимосвязей между моделями и основных процедур анализа представлены на рис. 5.17—5.18.
Рис. 5.17. Структура системы моделей формирования стратегии развития системы
Локализовать дефектный элемент в проблемной системе ("узкое место")
Сформулировать замкнутую технологическую группу
Выявить факторы существования УМ
Сформировать множество возможных управлений системами
Выявить системы, продуцирующие факторы существования УМ (F-системы)
Построить модели функционирования каждой из F-систем с выделением рычагов управления
Объединить модели /-систем в сеть и подключить к модели ЗТГ
Моделирование вариантов управления ^.системами и выбор наиболее предпочтительного
Рис. 5.18. Схема основных процедур, осуществляемых в процессе анализа объектной стратегии устранения произвольного «узкого места» в проблемной системе
Глава шестая
2019-07-03 | 375 | Обсуждений (0) |
5.00
из
|
Обсуждение в статье: Устранения узких мест в системе |
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы