Чем занимается теория активных систем менеджмент
«Управление и Оптимизация Производственного Предприятия»
Новиков Д.А., Петраков С.Н.
Курс теории активных систем
М.: СИНТЕГ, 1999.- 104 с.
Настоящая работа является введением в теорию активных систем и отражает содержание годового курса лекций, читаемого авторами и их коллегами в течение многих лет студентам Московского физико-технического института и других ВУЗов.
Введение
Глава 1. Проблемы управления активными системами
1.1. Модель активной системы
1.2. Предпочтения участников активной системы
1.3. Модели поведения: элементы теории игр
1.4. Общая постановка задачи управления активными системами
1.5. Классификация задач управления активными системами
Глава 2. Механизмы стимулирования в детерминированных активных системах
2.1. Постановка задачи стимулирования в активных системах
2.2. Задача синтеза оптимального механизма стимулирования в базовой модели активной системы
2.3. Согласованные системы стимулирования
2.4. Задачи стимулирования, сформулированные в терминах сравнительных предпочтений
Глава 3. Механизмы стимулирования в активных системах с вероятностной неопределенностью
3.1. Элементы теории контрактов
3.2. Задача синтеза оптимального механизма стимулирования в активной системе с внешней вероятностной неопределенностью
3.3. Модель простого активного элемента
Глава 4. Механизмы стимулирования в активных системах с нечеткой неопределенностью
4.1. Нечеткие множества и отношения
4.2. Модели принятия решений при нечеткой исходной информации
4.3. Задача синтеза оптимального механизма стимулирования в активной системе с внешней нечеткой неопределенностью
Глава 5. Механизмы функционирования активных систем с сообщением информации
5.1. Постановка задачи планирования в активных системах
5.2. Механизмы открытого управления
5.3. Механизмы распределения ресурса
5.4. Механизмы активной экспертизы
5.5. Механизмы внутренних цен
5.6. Элементы теории реализуемости
Литература
Электронная версия книги: Скачать.
История теории активных систем
История теории активных системНаука управления развивается естественным путем развития любой науки – от простого к сложному, от простых регуляторов до сложных систем управления производством, космическими кораблями и др.
С точки зрения истории, в конце 1960-х годов XX века, на фоне бурного развития кибернетики, исследования операций, математической теории управления (теории автоматического регулирования) и интенсивного внедрения их результатов при создании новых и модернизации существующих технических систем, практически одновременно во многих научных центрах как в СССР, так и за рубежом, начали предприниматься попытки применения общих подходов теории управления для разработки математических моделей социальных и экономических систем (теория автоматического регулирования – ТАР, теория активных систем – ТАС, теория иерархических игр – ТИИ, Mechanism Design – MD ) – рис. 1.
На сегодняшний день интеграция этих подходов привела, в свою очередь, к созданию теории управления организационными системами, предмет которой – разработка организационных механизмов управления (получить первоначальное представление о современном состоянии этой теории можно из монографии [29]).
Рис. 1. Хронология развития представлений об организационных системах
Другими словами, к концу 1960-х гг. наука управления вплотную подошла к, пожалуй, самой сложной задаче – задаче управления человеком, коллективом, обществом. Дело в том, что человек в отличие от любой самой сложной технической системы обладает свойствами активности, т.е. имеет собственные цели, дальновиден, для достижения своих целей способен искажать информацию, передаваемую органу управления (способен обманывать), а также способен сознательно не выполнять предписанных заданий (планов). Задача управления такими активными объектами и составляет существо теории активных систем (см. библиографию в [7]). Приведем основные вехи развития этой теории.
Становление и развитие (1970 – 1980-е гг.)
Начало теории активных систем относится к 1969 году, когда сотрудником Института автоматики и телемеханики (ИАТа, ныне ИПУ – Институт проблем управления РАН) В.Н. Бурковым было введено понятие «активный элемент», т.е. объект управления, обладающий свойством активности (наличием своих интересов, способностью сознательно сообщать недостоверную информацию и не выполнять назначенные планы).
Для управления системами с активными элементами (активными системами) был предложен принцип открытого управления. Его суть состоит в следующем. Пусть имеется организационная система из элементов со своими интересами. Интересы системы в целом выражает Центр, который вырабатывает управляющие воздействия (планы) для элементов. Если Центр решает задачу выбора оптимального плана исходя, из интересов системы в целом, то этот план, в общем случае, не будет оптимальным для элементов. Отстаивая свои интересы, элементы будут искажать информацию, представляемую Центру. Чтобы избежать этого, Центр должен назначать элементам выгодные для них планы, даже в ущерб интересам системы. Таким образом, Центр должен решать задачу оптимизации на множестве так называемых совершенно согласованных планов, т.е. планов, оптимальных для элементов. Ясно, что в этом случае элементам выгодно представлять в Центр достоверную информацию. Это и была первая формулировка принципа открытого управления [ Бурков В.Н., Лернер А.Я. Принцип открытого управления активными системами. – М.: ИПУ РАН, 1971. ]. Идею принципа открытого управления В.Н. Бурков обсудил со своим научным руководителем – Александром Яковлевичем Лернером. Человек с широким научным кругозором, Александр Яковлевич сразу оценил перспективность этого направления. В результате совместной работы появилась первая статья в сборнике «Дифференциальные игры и смежные вопросы» (на английском языке), а затем статья в журнале «Автоматика и телемеханика» – «Принцип открытого управления активными системами».
В это время в группу В.Н. Буркова пришел молодой сотрудник Александр Ивановский, который вместе с аспирантом из Тбилиси Иваном Горгидзе включился в развитие тематики активных систем. Позднее к этой группе присоединился аспирант из Алма-Ата Насанбадрядден Кулжабаев. Это были первые кандидаты наук по теории активных систем.
Сначала было неясно, какие из постановок задач – задач информационной теории иерархических систем (игры Г1, Г2 и др.) или задач синтеза механизмов функционирования в теории активных систем – являются более общими. Однако доказательство эквивалентности постановок этих задач прекратило споры на эту тему [4].
Большую поддержку в становлении и развитии теории на начальном этапе оказал Станислав Васильевич Емельянов. Во-первых, он взял всю группу В.Н. Буркова после «разгона» лаборатории А.Я. Лернера в свою лабораторию, что позволило сохранить и тематику, и коллектив. Во-вторых, как заведующий лабораторией, он детально изучил состояние исследований на этот период (в 1975 году вместе с С.В. Емельяновым был подготовлен первый обзор по теории активных систем).
Период бурного развития теории с середины 1970-х до конца 1980-х гг., как в направлении углубления теоретических исследований, так и расширения практических приложений, связан с двумя факторами. Первый – это приход в руководимую В.Н. Бурковым лабораторию сначала в качестве студентов, а затем сотрудников, выпускников Московского физико-технического института – Вячеслава Кондратьева, Александра Щепкина, несколько позднее – Анвера Еналеева, Валерия Опойцева, Александра Цветкова, Сергея Андреева, Владимира Цыганова. Второй – это расширение связей с другими научными центрами – в Грузии, Казахстане, Литве, Украине, Узбекистане, Белоруссии, Новокузнецке, Ленинграде (Санкт-Петербурге), Куйбышеве (Самаре), Калинине (Твери), а также с ведущими отраслями (приборостроением, радиопромышленностью, черной и цветной металлургией, промышленностью средств связи и др.).
Разработка методов решения задач согласованной оптимизации и внедрение первых систем согласованного планирования на предприятиях – несомненная заслуга Казахской школы теории активных систем под руководством академика А.А. Ашимова (Борис Джапаров, Насанбадрядден Кулжабаев, Калиоскар Сагынгалиев, Берик Уандыков, Жанбек Шанкитбаев и многие другие)[Ашимов А.А., Бурков В.Н., Джапаров Б.А., Кондратьев В.В.. Согласованное управление активными производственными системами. – М.: Наука, 1986.].
Дальнейшее развитие методы согласованного планирования получили в работах Виктора Засканова, Геннадия Гришанова и их учеников (Самара) [10], Владимира Кузнецова (Тверь), Грузинской группы под руководством Ивана Горгидзе.
Другое крупное направление связано с Новокузнецкой школой профессора Виталия Авдеева и его сотрудников (Тамара Киселева, Станислав Кулаков и др.). Разработка теории многоканальных активных систем (многовариантных активных систем – по современной терминологии) и внедрение на предприятиях черной металлургии автоматизированных систем «советчик оператора», реализующих принцип многоканального управления – несомненно заслуга профессора В.П. Авдеева и его учеников (премия Совета Министров СССР и Государственная премия СССР за эти работы говорят сами за себя). Незаурядный, сильный человек, талантливый ученый, Виталий Павлович был большим энтузиастом теории активных систем.
Два года мы жили в новых условиях. Эксперимент убедительно подтвердил теорию. Помнится, в последний день первого года эксперимента дирекция, плановый отдел и бухгалтерия нашего института решила проблему: как уменьшить стоимость уже выполненных работ (т. е. снизить их цену) на довольно значительную сумму, поскольку в противном случае мы должны были перечислить в виде налогов гораздо большую сумму.
К сожалению, этот уникальный эксперимент (не только в Союзе, но, наверное, и в мире) был забыт, когда началась перестройка.
Громадную роль в развитии теории сыграли школы-семинары по большим системам. Инициатором первых школ выступил Иван Горгидзе, и первые школы были проведены в Тбилиси. Затем несколько школ в Алма-Ате, Литве (Нида, Малетай), снова Алма-Ата, Тбилиси. Каждая школа давала толчок развитию теории, ставила новые задачи, привлекала новых сторонников.
Подводя итог периода бурного развития и вширь, и вглубь, можно констатировать, что к началу 1990-х гг. теория активных систем накопила потенциал, достаточный для решения проблем повышения эффективности плановой экономики. Действительно, была разработана и экспериментально внедрена в Минприборе гибкая система комплексной оценки результатов деятельности предприятий, стимулирующая научно-технический прогресс, разработана теория противозатратных механизмов ценообразования и налогообложения и начался эксперимент ее проверки на двух научных организациях, внедрена система согласованного планировании и оперативного управления на целом ряде предприятий разных отраслей, разработаны и внедрены гибкие интегрированные системы высокой эффективности и качества работ в радиопромышленности, созданы эффективные автоматизированные системы типа «советчик оператора» в черной металлургии.
Нет возможности вдаваться в детали, но не меньший прогресс в разработке эффективных методов управления экономикой имел место и в других ведущих научных школах (ВЦ АН СССР, ВНИИСИ РАН, ЦЭМИ РАН и др.). На базе этого научного потенциала можно было найти другой путь решения социально-экономических проблем Советского Союза, не столь болезненный и разрушительный. Но, что случилось, то случилось. Началась перестройка.
Перестроечный период (1990-е гг.)
Наши дни
Завершая краткое изложение сорокалетней истории развития теории активных систем, отметим, что, несмотря на все трудности, мы сохраняем оптимизм. Он подкрепляется тем, что идет процесс восстановления старых связей, расширения новых, приходят молодые талантливые сотрудники.
На рис.2 представлена динамика основных публикаций (монографий и статей в ведущих журналах) по теории активных систем за 1968-2009 гг.
Рис. 2. Динамика числа основных публикаций
по теории активных систем
Практика
Результаты теоретического исследования моделей и методов управления организационными системами находят свое применение при решении широкого круга практических задач в самых разных областях. Примерами служат задачи управления:
Теория систем
Теория систем была разработана Людвигом фон Берталанфи в XX веке. Теория систем имеет дело с анализом, проектированием и функционированием систем — самостоятельных хозяйственных подразделений, которые образуются взаимодействующими, взаимосвязанными и взаимозависимыми частями. Ясно, что любая организационная форма бизнеса отвечает этим критериям и может изучаться с использованием понятий и средств теории систем.
Любое предприятие — система, которая превращает набор вкладываемых в производство ресурсов — затрат (сырье, машины, люди) — в товары и услуги. Она функционирует внутри более крупной системы — внешнеполитической, экономической, социальной и технической среды, в которой она постоянно вступает в сложные взаимодействия. Она включает серию подсистем, которые также взаимосвязаны и взаимодействуют. Нарушение функционирования в одной части системы вызывает трудности в других ее частях. Например, крупный банк является системой, которая действует внутри более широкого окружения, взаимодействует и связан с ним, а также испытывает на себе его воздействие. Отделы и филиалы банка являются подсистемами, которые должны взаимодействовать бесконфликтно, чтобы банк как целое работал эффективно. Если что-то нарушается в подсистеме, она, в конечном счете (если ее не сдерживать) повлияет на эффективность деятельности банка в целом.
Компоненты системы (элементы, подсистемы). Любая система, независимо от открытости, определяется через её состав. Эти компоненты и связи между ними создают свойства системы, её сущностные характеристики.
Вход — Преобразование — Выход. Организационная система в динамике представляется в качестве трёх процессов. Взаимодействие их даёт цикл событий. Любая открытая система имеет цикл событий. При системном подходе важное значение приобретает изучение характеристик организации как системы, т.е. характеристик «входа», «процесса» («преобразования») и характеристик «выхода». При системном подходе на основе маркетинговых исследований сначала исследуются параметры «выхода», т.е. товары или услуги, а именно что производить, с какими показателями качества, с какими затратами, для кого, в какие сроки продавать и по какой цене. Ответы на эти вопросы должны быть четкими и своевременными. На «выходе» в итоге должна быть конкурентоспособная продукция либо услуги. Затем определяют параметры «входа», т.е. исследуется потребность в ресурсах (материальных финансовых, трудовых и информационных), которая определяется после детального изучения организационно-технического уровня рассматриваемой системы (уровня техники, технологии, особенности организации производства, труда и управления) и параметров внешней среды (экономической, геополитической, социальной, экологической и др.). И, наконец, не менее важное значение приобретает исследование параметров «процесса», преобразующего ресурсы в готовую продукцию. На этом этапе, в зависимости от объекта исследования, рассматривается производственная технология, либо технология управления, а также факторы и пути ее совершенствования.
Цикл жизни. Любая открытая система обладает циклом жизни: возникновение Ю становление Ю функционирование Ю кризис Ю крах
Характеристики открытых организационных систем
Наличие цикла событий.
Негативная энтропия (негоэнтропия, антиэнтропия)
а) под энтропией в общей теории систем понимается общая тенденция организации к смерти;
б) открытая организационная система, благодаря способности заимствовать необходимые ресурсы из внешней среды, может противодействовать этой тенденции. Эта способность и называется негативной энтропией;
в) открытая организационная система проявляет способность к негативной энтропии, и, благодаря этому некоторые из них живут столетиями;
г) для коммерческой организации главным критерием негативной энтропии является её устойчивая прибыльность на значительном временном интервале.
Обратная связь. Под обратной связью понимается информация, которая генерируется, собирается, используется открытой системой для мониторинга, оценки, контроля и коррекции собственной деятельности. Обратная связь позволяет организации получать информацию о возможных или реальных отклонениях от намеченной цели и вовремя вносить изменения в процесс её развития. Отсутствие обратной связи ведёт к патологии, кризису и краху организации. Люди в организации, занимающиеся сбором и анализом информации, интерпретирующие её, систематизирующие потоки информации, обладают колоссальной властью.
Открытым организационным системам присущ динамический гомеостаз. Все живые организмы проявляют тенденцию к внутреннему равновесию и балансу. Процесс поддержания самой организацией сбалансированного состояния и называется динамическим гомеостазом.
Эквифинальность. Открытые организационные системы способны, в отличие от закрытых систем, достигать поставленных целей различными путями, двигаясь к этим целям с различных стартовых условий. Нет и быть не может единого и наилучшего метода достижения цели. Цель всегда может быть достигнута разными способами, и двигаться к ней можно с разными скоростями.
Приведем пример: рассмотрим банк с точки зрения теории систем.
Исследование банка с точки зрения теории систем началось бы с уточнения целей, чтобы помочь понять характер решений, которые необходимо принять, чтобы этих целей достичь. Нужно было бы исследовать внешнюю среду, чтобы осознать способы взаимодействия банка со своим более широким окружением.
Затем исследователь обратился бы к внутренней среде. Чтобы попытаться понять главные подсистемы банка, взаимодействие и связи с системой в целом, аналитик проанализировал бы пути принятия решений, самую важную информацию, необходимую для их принятия, а также каналы связи, через которые эта информация передается.
Принятие решений, система информации, каналы связи особенно важны для системного аналитика, потому что, если они функционируют плохо, банк будет в трудном положении. В каждой сфере системный подход обусловил появление новых полезных понятий и технических приемов.
В области принятия решений системное мышление способствовало классификации различного типа решений. Были разработаны понятия определенности, риска и неопределенности. Были внедрены логические подходы к принятию сложных решений (многие из которых имели математическую основу), что оказало большую помощь менеджерам в улучшении процесса и качества принятия решений.
Характер информации, находящейся в распоряжении принимающего решения, имеет важное влияние на качество самого решения, и неудивительно, что этому вопросу уделялось большое внимание. Те, кто разрабатывают системы управленческой информации, пытаются дать соответствующую информацию соответствующему лицу в соответствующее время. Чтобы осуществить это, им нужно знать, какое решение будет приниматься, когда информация будет предоставлена, а также как скоро эта информация дойдет (если скорость является важным элементом принятия решений). Предоставление соответствующей информации, которое улучшало бы качество решений (и устраняло бы ненужную информацию, просто увеличивающую издержки) — весьма существенное обстоятельство.
Каналы коммуникации в организации являются важными элементами в процессе принятия решений, поскольку они передают требуемую информацию. Аналитики систем дали много полезных примеров глубокого понимания процесса взаимосвязи между организациями. Значительные успехи были достигнуты в изучении и решении проблем «шума» и помех в средствах связи, проблем перехода из одной системы или подсистемы с другую.
В методологии системных исследований используется ряд понятий, наиболее важных для формирования этого направления. Это такие понятия, как
Наиболее важными среди этих понятий являются понятия «целое» и «часть». Эти понятия следует отличать от понятий «общее» и «частное». Когда говорят об общем, то предполагается множество объектов и наличие некоторого повторяющегося признака у этих объектов. Об этом признаке и говорят как об «общем» для данного класса объектов. Наоборот, о признаке, имеющемся не у всех, а лишь у некоторых объектов класса, говорят как о «частном». В случае же использования понятий «целое» и «часть», предполагается иной смысл.
Например, ткань, состоящую из множества клеток, можно называть «целым», а сами клетки – «частями». В этом случае под «целым» имеется в виду не нечто повторяющееся, но как бы суммируемое из отдельных объектов какого-то класса. Суммирование здесь выражается в накоплении клеток, необходимом для образования целого. В то же время «целое» не есть и просто сумма, поскольку мы могли бы рассмотреть растущее множество разрозненных клеток, не образующих целого, но лишь увеличивающих свое число. Целое должно быть чем-то большим, чем просто сумма (множество) элементов. Например, ткань – это не просто множество клеток, но некоторая новая сущность, новое качество, отсутствующее у каждой отдельной клетки. Такое новое качество, появляющееся только у целого, называют еще «сверхаддитивным» или «эмерджентным» свойством. Появление целого хотя и предполагает множество объектов какого-то класса, их суммирование по числу, но, кроме этого, целое – это некое новое качество, возникающее в процессе такого суммирования. Такое качество выражается образованием некоторой структуры на объектах, складывающейся из различных связей и отношений объектов.
Итак, когда говорят о целом, то предполагают:
Некоторое множество объектов.
Эти объекты могут входить в некоторые отношения друг с другом, порождая новое качество (состояние), отсутствующее у отдельных объектов.
Что такое менеджмент?
Структура современного менеджмента
Другая часть работы финансового директора связана с управлением финансовыми потоками (но не людьми). Речь идет о работе с банками (получение и возврат кредитов), с инвесторами (подготовка и обсуждение инвестиционных проектов). Например, познакомимся с инвестиционным проектом известного литературного героя О. Бендера.
Бизнес-идея Остапа Бендера была выдвинута на собрании любителей шахмат в приволжском городе Васюки (8000 жителей):
А впоследствии и вселенной. Шахматная мысль, превратившая уездный город в столицу земного шара, превратится в прикладную науку и изобретет способы международного сообщения. Из Васюков полетят сигналы на Марс, Юпитер и Нептун. Сообщение с Венерой сделается таким же легким, как переезд из Рыбинска в Ярославль. А там, как знать, может быть, лет через восемь в Васюках состоится первый в истории мироздания межпланетный шахматный конгресс!
Конечно, это пародия на реальные инвестиционные проекты. В последнем абзаце описываются невозможные события. А перед этим развивается довольно правдоподобный (на первый взгляд!) сюжет. Как известно, в последнее десятилетие ХХ в. была сделана попытка осуществить подобный проект в одном из субъектов Российской Федерации.
Тем, к кому поступают на рассмотрение инвестиционные проекты, кто изучает бизнес-планы с целью принятия решений о возможности финансирования, целесообразно почаще вспоминать инвестиционный проект О. Бендера. Инновационный и инвестиционный менеджмент относится к проблематике настоящего учебника, посвященного общей теории менеджмента.
Работа финансового директора связана больше с документами, чем с людьми. Поэтому его следовало бы считать скорее специалистом в конкретной области (финансистом), чем менеджером. Однако необходимость финансового обеспечения работы всех подразделений организации обычно делает его вторым по влиянию на принимаемые решения лицом после директора. Поэтому финансовый директор, несомненно, входит в менеджмент организации.
У директора организации, конечно, могут быть и другие заместители, например, по административно-хозяйственной части. Такой заместитель отвечает за инженерное обеспечение зданий, охрану, гараж, столовую и т.п.
Отличия совершенно очевидны. В отдельной организации вполне естественным является принятие решений руководством этой организации, в то время как остальные работники могут либо согласиться с принятыми решениями, либо уйти из организации, либо попытаться бороться (объявить забастовку, обратиться в суд). Руководство организации назначают собственники, а не работники. Менеджмент может уволить работника, а работник не может уволить менеджера. Можно сказать, что руководство первично, а набираемый им персонал вторичен.
Совсем иная ситуация в органах местного самоуправления и государственной власти. Руководителей таких органов избирает население. Население первично, а менеджмент вторичен. Руководители органов власти не могут уволить население. А вот население в состоянии их уволить, не переизбрав на следующий срок. Да и общий срок пребывания на выборной должности ограничен.
Международный менеджмент обладает еще более сложной природой. Органы управления формируются из представителей отдельных стран, и их успешная деятельность может осуществляться лишь при постоянной работе по согласованию интересов этих стран.
Однако эти очевидные отличия сравнительно мало влияют на текущую работу в достаточно стабильных условиях. Общая теория менеджмента необходима для успешной деятельности органов местного самоуправления, государственной власти, международных органов управления.