Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование сложных бизнес-объектов на основе системного анализа. Монография
.pdf
В настоящее время, когда производство все больше становится мелкосерийным и даже позаказным, уже недостаточно использовать стандарт ERP,
предприятие должно работать в соответствии с запросами клиента [43, 97].
СSRР, используя интегрированную функциональность ERP, расширяет
понятие планирования от производства на покупателя. Идеология СSRР представляет действенные методы и приложения для создания модифицируемой
под конкретного покупателя продукции.
Для внедрения CSRP необходимы: оптимизация производственной деятельности; интеграция с покупателем; внедрение открытых технологий, что позволяет создать технологическую инфраструктуру для поддержки интеграции
покупателей, поставщиков и приложений управления производством.
Главная задача CSRP – достичь производственной эффективности путем
внедрения технологии изготовления на заказ, принятой в ERP, и интегрировать
ее с клиентом. CSRP устанавливает методологию ведения бизнеса, основанную
на текущей информации о покупателе. Бизнес-процессы синхронизируются с
деятельностью покупателей. Конкурентное преимущество достигается выгодным для производителя предоставлением товара, как этого хочет клиент в каждом конкретном случае. В первую очередь решается вопрос о том, что необходимо производить.
Таким образом, если MRP, MRP-II, ERP ориентировались на внутреннюю организацию предприятия, то CSRP включил в себя полный цикл от проектирования будущего изделия, с учетом требований заказчика, до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи.
Идея ERP и CSRP (организация полного производственного цикла) созвучна идее архитектуры предприятия, предполагающей корпоративный масштаб и охват, пересекающий и охватывающий все внутренние организационные границы, как границы различный подразделений, так и границы отдельных
функций.
21
2 Системный анализ как методология проектирования
сложных бизнес-систем
2.1 Основы системного анализа
Любая компания, независимо от отрасли, обладает собственными уникальными характеристиками. Это и уникальные черты работников и собственников компании, и особенности применяемых технологий и ноу-хау, и используемое оборудование и материалы, и многое другое. Вместе с тем, многообразие форм бизнеса и пути его развития подчинены глобальным законам, что позволяет говорить о возможности прогнозирования поведения компании как
сложной бизнес-системы.
Каждая система имеет свои особенности, организацию, цели. Однако,
вне зависимости от физической природы систем, им присущи определенные
общие закономерности, отношения между элементами, общие законы управления. Поэтому становится возможным использование общих подходов, специальных методик, типовых моделей структур систем принятия решений.
Например, академик И.В. Прангишвили [85] к главным общесистемным
атрибутам относит первичные элементы системы, отношения между элементами, законы композиции отношений, фон системы. Он формулирует восемь законов композиции, которым подчиняется функционирование любых сложных
систем:
− перевод системы из одного качественного состояния в другое путем
минимального воздействия в критическую точку фазового перехода
системы;
− закон эволюции, который утверждает, что любая система в процессе
развития происходит в сокращенной форме собственный эволюционный путь, включая все его этапы (этот закон отрицает возможность
«большого скачка»);
− закон пирамиды, который гласит, что коэффициент полезного дейст-
вия любой реальной системы не может достигать 100%, в связи с чем
энергия, почерпнутая системой извне, постепенно уменьшается по
мере приближения к конечной цели;
− закон «островного эффекта», позволяющий определить возможную
степень автономности системы в зависимости от ее параметров и от
свойств окружения;
− закон единства и борьбы противоположностей, определяющий воз-
можность и условия объединения противоборствующих сторон;
− закон причинно-следственных связей;
− закон проявления нестабильностей системы, которые выражены на-
рушением когерентного взаимодействия с фоном этой системы;
22
− закон существенной зависимости потенциала системы от изменения
характера взаимодействия между ее элементами.
Прежде всего, остановимся на определении термина «бизнес-системы».
Можно найти несколько трактовок данного понятия, например:
Определение 1 [89]: Бизнес-система представляет собой связанное
множество бизнес-процессов, конечной целью которых является выпуск продукции. При этом под продукцией понимаются товары, услуги и документы.
Определение 2 [106]: Бизнес-система представляет собой совокупность
элементов и отношений, связанных деловой активностью.
Эти два определения не противоречат друг другу, поэтому оба могут
быть использованы в качестве рабочих. Если проанализировать приведенные
определения, то можно выделить два основных момента:
− наличие множества связанных между собой различными отношения-
ми элементы системы;
− наличие цели.
Таким образом, можно утверждать, что многообразие форм бизнеса, как
и его развитие, все же подчинено глобальным законам. Эти законы не всегда
проявляются явно, но они существуют в природе, устанавливая сложнейшие
причинно-следственные связи. Понимание данных причинно-следственных отношений между ключевыми понятиями позволил бы, во-первых, создать эффективные инструменты и механизмы выявления и разрешения проблем, а, вовторых, создать эффективные способы стимулирования развития бизнеса компании.
Основным методом исследования сложных систем, в том числе социально-экономических и социально-производственных, является системный анализ. Сегодня системный анализ является синтетической дисциплиной, включающей ряд самостоятельных научных дисциплин, при этом относительно
взаимодействия системного анализа с этими дисциплинами существуют различные мнения (рисунок 2.1).
Принято считать, что системный анализ – это методология решения
проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении
альтернатив. Иначе говоря, системным анализом называется логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положений из области математики, естественных наук и опыта разработки сложных систем, обеспечивающая повышение обоснованности решения конкретной проблемы. В максимально упрощенном виде системный анализ – это некоторая методика, позволяющая при принятии решения не упустить из рассмотрения важные стороны и
связи изучаемого объекта, процесса, явления.
Целью применения системного анализа является повышение степени
обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов,
среди которых производится обоснованный выбор.
23
Кибернетика
Систем
ный
анализ
Информа-
тика
Менеджмент
Рисунок 2.1. Взаимосвязь системного анализа с другими дисциплинами
Общая теория
Системный анализ предоставляет к использованию в различных науках
следующие системные методы и процедуры:
систем
Исследо-
вание
операций
− абстрагирование и конкретизация;
− анализ и синтез, индукция и дедукция;
− формализация и конкретизация;
− композиция и декомпозиция;
− линеаризация и выделение нелинейных составляющих;
− структурирование и реструктурирование;
− макетирование;
− реинжиниринг;
− алгоритмизация;
− моделирование и эксперимент;
− программное управление и регулирование;
− распознавание и идентификация;
− кластеризация и классификация;
− экспертное оценивание и тестирование;
− верификация и другие методы и процедуры.
Дж. Клир в своей книге «Системология» [31] выделяет два класса системных задач – задачи исследования и задачи проектирования. Задача исследо-
24
вания систем состоит в накоплении знаний о свойствах и отношениях существующих объектов в соответствии с конкретными целями. Задача проектирования систем заключается в создании новых объектов с заданными свойствами.
Системный подход к проектированию заключается в рассмотрении всего
комплекса проблем, возникающих в течение жизненного цикла исследуемой
системы. В [8] приведены основные аксиомы системного проектирования:
− Из неразрешимости общей задачи проектирования вытекает необхо-
димость ее декомпозиции на совокупность локальных задач, упорядоченных многоуровневой параллельно-последовательной логической схемой проектирования.
− Из неопределенности исходных данных и ограничений в общей зада-
че проектирования вытекает необходимость их прогнозирования и
обмена проектными решениями между функциональными ячейками
системы проектирования в соответствии с определенной логической
схемой.
− Из логической противоречивости общей задачи проектирования вы-
текает необходимость организации итерационных циклов, которые
определяют сходимость системных решающих процедур.
− Из невозможности сконструировать априори «сквозное» правило
предпочтения следует необходимость «индивидуального» построения
многоуровневого критерия оценки проектных решений, который может быть получен эвристически только в конце итерационного цикла.
Системный анализ является эффективным инструментом анализа и синтеза сложных систем любой природы. Сегодня актуальным становится развитие
подобных методов в социально-экономических системах. Задачи изучения этих
систем, обоснования оптимальных управлений ими намного сложнее, чем в
системах технических. Основная сложность заключается «в наличии» людей: в
состав любого предприятия (точнее, основу любого предприятия) входит коллектив людей, прогнозировать и управлять которым – сложная и практически
невыполнимая задача.
Другой проблемой является рост информации. Следует понимать, что
информация бывает разная, как полезная, так и нет, как помогающая в принятии решений, так и утяжеляющая процесс управления.
По оценке некоторых аналитических компаний, в настоящее время объем
информации, которой обладает человечество, удваивается каждые 5 лет, а в
2020 году удвоение будет происходить каждые 72 дня.
Необходимо уметь абстрагироваться, отсекать «ненужную» информацию и оперировать в каждом звене системы управления только той информацией, которая «нужна». В подобных исследованиях пользу могут принести математические модели, позволяющие сравнивать качество и оперативность управления в системе с избыточной информацией с системой, оперирующей только
25
полезной информацией. Таким образом, видно, что многие задачи просто не
решаются на уровне математической строгости, следует прибегать к рациональным рассуждениям, разрабатывать зачастую новые подходы.
2.2 Принципы и задачи системного анализа применительно
к бизнес-системам
Методология системного анализа включает репозиторий используемых
понятий, общую характеристику проблемы системных исследований и системный подход.
В самом общем виде системный подход представляет собой рассмотрение системы любой степени сложности как:
− состоящей из отдельных связанных между собой определенными от-
ношениями частей;
− находящейся во взаимодействии с окружающей средой;
− находящейся в непрерывном развитии.
К задачам системного анализа принято относить [60]:
− выявление проблем, их изучение и формулирование целей, и это за-
частую оказывается более трудной задачей, чем последующий выбор
лучшего решения;
− проблемы организации, в том числе проблемы управления в иерархи-
ческих системах, перестройки структур систем и др.;
− выбор лучшего для достижения цели решения;
− оценка вероятности возникновения различных вариантов поведения
системы после принятия конкретного решения;
− объединение формальных и неформальных методов анализ и синтеза
при описании сложных систем.
При исследовании любых систем используют следующие принципы
системного анализа [60]:
1) Основополагающий принцип системности: представление об объекте
любой природы как о совокупности элементов, находящихся в определенном
взаимодействии между собой и с окружающим миром, а также понимание системной природы знаний.
2) Принцип единства: совместное рассмотрение системы как единого
целого и как совокупности частей (элементов).
3) Принцип связности: рассмотрение любой части системы совместно с
её связями с другими частями и с окружающей средой.
26
4) Принцип развития: учёт изменяемости системы, её способности к раз-
витию, замене частей, накапливанию информации, при этом учитывается и динамика внешней среды, изменение взаимодействия системы с внешней средой.
5) Принцип конечной (глобальной) цели: особая ответственность за выбор глобальной цели. Вся деятельность системы должна быть в конечном счете
подчинена достижению ее глобальной цели, которая, в свою очередь, должна
быть подчинена глобальной цели всего общества.
6) Принцип функциональности: совместное рассмотрение структуры
системы и функций с приоритетом функций над структурой – изменение функций влечет изменение структуры.
7) Принцип децентрализации: сочетание децентрализации и централизации.
8) Принцип модульного построения: выделение модулей и рассмотрение
системы как совокупности модулей.
9) Принцип иерархии: полезно введение иерархии частей и (или) их
ранжирование.
10) Принцип свертки информации: информация свертывается, укрупняется при движении по ступеням иерархии снизу вверх.
11) Принцип неопределенности.
12) Принцип полномочности: исследователь должен иметь способность,
возможность и право исследовать проблему.
13) Принцип организованности: решения, выводы, действия должны со-
ответствовать степени детализации системы, ее определенности, организованности. Бессмысленно управлять системой, в которой команды не исполняются.
Бизнес-системы как подкласс социально-экономических систем (или организационных систем) относятся к так называемым слабоструктурированным
системам. Такие системы могут адаптироваться к условиям внешней среды,
подвергаясь долговременным воздействиям, они способны сохранять свою
сущность и стремление к эволюции. В состав социально-экономических систем
входят активные элементы, т.е. такие элементы, которые имеют свои цели
функционирования, отличные от целей системы в целом, и которые способны
принимать самостоятельные решения относительно своего состояния. Явления
и процессы, характерные для бизнес-систем, намного сложнее тех, которые
имеют место в физических системах.
Системный анализ производственных объектов опирается на комплексный учёт специфики исследуемых процессов. Характерными чертами производственных систем являются их следующие существенные особенности [80]:
1) производство, как система, постоянно совершенствуется, и управле-
ние им является управлением процессами создания и совершенствования новых технологий;
27
2) в связи с научно-техническим прогрессом и развитием производи-
тельных сил изменяются характеристики и параметры производственных систем, что обуславливает необходимость исследования новых закономерностей развития производства и их использования в
управлении;
3) с усложнением производства повышаются требования к методам сбо-
ра, накопления, переработки информации; дифференциации её по
уровням иерархии с учетом значимости с точки зрения принятия
управленческих решений;
4) участие человека в производстве, как неотъемлемой части произво-
дительных сил общества, обуславливает в концептуальном плане необходимость учета комплекса социальных, психологических, экологических и других факторов при системном анализе производственной деятельности;
5) в связи с последним обстоятельством, необходим учет разнообразных
факторов, носящих как объективный, так и субъективный характер;
6) причины, влияющие на такие системы, отношения между элементами
системы и между системой и окружающей средой многообразны и
плохо поддаются формализации. Применение математических методов при изучении таких системах может быть малоэффективным.
Вместе с тем, пренебрежение принципами системного подхода приводит к принятию безграмотных решений, порой с непоправимыми
последствиями, всё более губительными по мере того, как у ЛПР появляются большие возможности.
2.3 Методология системного анализа и математического
моделирования сложных динамических объектов
2.3.1 Системный подход в моделировании
сложных динамических объектов
На современном этапе развития науки, для исследований сложных динамических объектов, действующих в изменяющихся условиях, наиболее эффективно применение методологии системного анализа, которая позволяет выявить фундаментальные, общесистемные закономерности функционирования
предприятий, определить их взаимосвязи с внешней средой и другими объектами, совершенствовать структуры и методы управления, оценить комплексную социально-экономическую эффективность, исследовать использование
наиболее значимых бизнес-ресурсов: трудовых, информационных, капитальных, энергетических, природных, сырьевых, технологических и др. Методология системных исследований основывается на методах теории управления; общей теории систем; математической статистики; математического моделирования; математического программирования; теории оптимизации и др. Развитие и
становление принципов и методов системного анализа, моделирования и
28
управления сложными хозяйственно-экономическими системами отражены в
работах Н.Винера, Р. Калмана, М. Месаровича, Т. Саати, Л. Заде, Л.В. Канторовича, В.М. Глушкова, Г.М. Гвишиани, Н.Н. Моисеева, Ю.П. Иванилова,
А.А. Петрова, С.Н. Васильева, В.Н. Буркова, В.А. Ирикова, Д.А. Новикова, Н.Г.
Засканова, Н.В. Дилигенского, Б.Г. Ильясова, Г.Н. Калянова и др.
На базе системной методологии рассматриваются вопросы комплексного анализа и моделирования хозяйственно-экономических систем как сложных
динамических объектов управления. Наиболее эффективным системным методом изучения сложных динамических объектов является математическое моделирование, позволяющее адекватно описывать его функционирование. Для получения представления о сложном объекте его необходимо изучить с разных
сторон, применяя к нему различные формализованные модели, найти подходящую модель, адекватно описывающую поведение изучаемого объекта.
Системный подход в моделировании экономических процессов и объектов основан на представлении исследуемых явлений в форме структурированных взаимосвязанных систем. В соответствии с ним выделяются подсистемы
или части (элементы), взаимосвязь которых определяет целостность исходной
системы.
Система взаимодействует с другими системами, а также с окружающей
средой. Система характеризуется свойством динамичности, т.е. изменчивостью
своих показателей во времени.
Состояние системы может изменяться как из-за внешних воздействий,
так и за счет внутренних свойств элементов и их взаимосвязей. Существуют
следующие возможные состояния и режимы существования систем:
1) равновесный, когда характеристики и состояния систем постоянны,
неизменны во времени;
2) переходный режим – процесс перехода системы из одного равновес-
ного стационарного состояния системы в другое;
3) периодический, когда в системе протекают колебательные, цикличе-
ские процессы.
Исследование сложного динамического объекта включает в себя определение его структуры – элементов, внешних и внутренних взаимосвязей, выделение базовых свойств и основных функций, как отдельных элементов, так и
всей системы в целом. Следующим этапом системного исследования является
определение системы ограничений, критериев оценки деятельности сложного
хозяйственно-экономического объекта и выявление важнейших факторов,
влияющих на его поведение.
Свойства и поведение объекта существенно зависят от способа его представления в форме системы.
Так, более предпочтительным является способ представления в форме
детерминированной системы, нежели в виде сложной вероятностной системы,
29
которую практически невозможно исследовать. Таким образом, требуется адекватное представление системы при исследовании производственноэкономических объектов.
При проведении математического моделирования экономических процессов следует учитывать неопределенность экономических процессов. Неопределенность появляется и как следствие самой сущности характера экономических процессов, так и из-за недостаточности и недостоверности исходных
данных, отвечающих случайным процессам. Также неопределённость возникает вследствие влияния человеческого фактора из-за субъективного характера
принятия решений конкретными лицами в сфере экономической деятельности.
На первой стадии моделирования экономических процессов следует
строить детерминированные модели, считая характеристики объектов и систем
известными и неизменными. Достоинством детерминированных моделей является возможность получения простых точных однозначных решений. Однако
детерминированные модели непригодны для формализованного описания поведения реальных экономических процессов, характеризующихся неопределенностью, и вследствие этого обладают ограниченной областью применения.
Для построения моделей сложных экономических систем необходимо
применение более совершенной методологии моделирования, учитывающей
стохастичность и неопределенность процессов. Для этого можно использовать
иным образом детерминированные модели: провести имитационное моделирование поведения экономических систем для возможного диапазона случайных
изменений значений их характеристик и параметров и на основе анализа полученных результатов выбрать применимые варианты.
В общем случае необходимо построение моделей, описывающих фактические случайные процессы. Для этого следует применять регрессионные и
корреляционные подходы, статистические методы, случайные функции, нечёткие множества и другие подходы.
2.3.2 Моделирование деятельности сложных динамических
объектов
Как справедливо отмечает Вентцель Е.С., «В наше время на передний
план выходит не задача создания новых и новых образцов техники, а проблема
разумного управления. Управления не только машинами, но и людьми, огромными человеко-машинными системами. Дело в том, что техника и технология
сейчас меняются настолько быстро, что не успевают сформироваться опытные
люди, умеющие разумно управлять этой техникой, приводить ее в действие.
Старый как мир, испытанный способ «проб и ошибок» в наши дни не пригоден
– слишком мало времени остается для «проб» и слишком катастрофическими
могут оказаться «ошибки». <…>. Вместо того чтобы «пробовать и ошибаться»
на реальных объектах, люди предпочитают делать это на математических моделях».
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]