Тема 7. Оценка результативности и эффективности логистических систем (5 часа)

Составные элементы оценки качества функционирования логистических систем: безопасность, устойчивость, надежность

Безопасность является одним из важнейших показателей качества функционирования логистической системы. Другие обобщающие показатели оценки качества системы, такие, как эффективность, надежность, стоимость, могут в полной мере применяться для оценки предлагаемого варианта либо после формирования конкретной системы и ее реализации, тогда как меры по обеспечению безопасности следует предпринять еще на этапе разработки проекта системы. Дается общее определение безопасности динамической системы. Дается общее определение безопасности динамическое системы и устанавливается ее связь с традиционными характеристиками. Предлагаются критерии безопасности, рассматриваются пути их использования. Высказываются предложения по выделению областей безопасности и способах контроля над положением системы относительно их границ. Раскрывается содержание механизмов обеспечения безопасности, приводятся их блок-схемы.

Понятие безопасности имеет две стороны:

- внешнюю, определяющую воздействие объекта на среду;

- внутреннюю, характеризующую свойства сопротивляемости объекта по отношению к действиям среды.

Внутренняя безопасность - характеристика целостности логистической системы, описывает способность системы поддерживать свое нормальное функционирование в условиях внешних и внутренних воздействий.

Внешняя безопасность – способность логистической системы воздействовать со средой без нарушения гомеостаза последней. Иначе, воздействие системы на среду не приводит к необратимым изменениям или нарушениям важнейших параметров, характеризующих состояние среды, принятое за допустимое.

В определение безопасности закладывается смысл сохранения гомеостаза логистической системы. Это представляется возможным при попытке описать весь диапазон возможных состояний системы. Для чего требуется зафиксировать его границы: от нормально функционирующей системы до неработоспособной системы.

Из приведенных формулировок следует, что безопасность есть характеристика, основывающаяся на взаимоотношениях логистической системы со средой.

Использование системного подхода и системных исследований для анализа безопасности систем позволяет выявлять общие системные закономерности возникновения рисков независимо от функциональной содержательности и определять пути ограничения разрушительных последствий.

Чтобы гарантировать бесперебойное функционирование системы, следует контролировать работу всех ее элементов. Высокий уровень качества динамических логистических процессов в них обеспечит эффективность функционирования всей системы при ее правильной организации. Ухудшение показателей функционирования нижнего уровня не столь критично, как нарушения на «верхнем этаже», но и при этом необходимо принять соответствующие меры.

Объективную оценку безопасности системы можно произвести, наблюдая за ее состоянием. Для этого следует сформировать область безопасных состояний, выделив все режимы, приводящие к разрушению системы. Область безопасности может быть сформирована на основе полномасштабного моделирования функционирования управляемой системы в реальных условиях действия на нее всех возможных возмущений. Для своевременного принятия мер по предотвращению нарушения целостности системы создается «запас» безопасности, обеспечивающий необходимый ресурс времени. Введение «запаса» влечет за собой уменьшение области безопасности.

Для формирования безопасных систем следует использовать принцип адаптации, самонастройки к действующим возмущениям с последующей выработкой воздействий . обеспечивающих ликвидацию угроз путем трансформаций системы или подобных систем представляет получение информации о состоянии среды и системы, а также синтез алгоритмов поддержания оценки безопасности на требуемом уровне.

Также следует отметить, что при нормальном функционировании всех подсистем поведение глобальной логистической системы не вызывает каких-либо сбоев случае дисфункциональности какой-либо подсистемы нарушается целостность глобальной системы. Однако это нарушение еще не ведет к глобальному кризису, поскольку автономное функционирование других подсистем, хотя и испытывает некоторые воздействия извне, тем не менее не утрачивает своей самостоятельности. Но как только нарушение в одной подсистеме взрывает изнутри ее структуру, а центробежные силы разнонаправленного действия оказываются столь мощными, что вызывают дисбаланс в других подсистемах, приводя к хаосу, общее поведение глобальной логистической системы становится труднопрогнозируемым.

Необходимо начать с той подсистемы, из-за которой произошли изменения в глобальной логистической системе. Некоторые специалисты логистике считают что, пока принимаются решения по отладке нормального функционирования одной подсистемы, другие подсистемы могут выйти из строя и возникает опасность того, что будет утрачен контроль над поведением глобальной системы, для чего необходимо оперативно реагировать на все изменения в этой системе и оперативно принимать эффективные решения по обеспечению нормального функционирования всех ее подсистем.

Поддержание устойчивости логистической системы и сохранение ее гомеостаза является внутренней целью системы, в отличие от внешней, определяющей взаимоотношение системы со средой. Поэтому следует так организовать систему, чтобы обеспечить достижение целей функционирования системы, стабильность в изменяющейся среде и одновременно ее развитие.

Чтобы сформировать логистическую систему, надо кроме соответствия требованиям устойчивости удовлетворить условиям управляемости и наблюдаемости. Управляемость системы по своей сути сходна с понятием достижимости: обе характеризуют возможность выполнения задачи управления – достижения цели. С практической точки зрения попадание цели требует:

1. чтобы управляющие органы могли воздействовать на параметры, в которых фиксируется цель;

2. чтобы было достаточно ресурсов для движения по траектории, проходящей через цель.

Требование наблюдаемости логистической системы выражается в доступности для измерений степеней свободы, информации о которых необходима для управления системой. Выполнение этого требования на практике осуществляется путем создания системы измерителей, достаточной для идентификации состояния и управления материальным потоком.

В качестве критерия безопасности можно использовать показатели устойчивости системы и количество ресурсов, необходимое для выполнения задачи.

Из числа доступных анализу характеристик динамики системы для оценки безопасности пригодны показатели управляемости, наблюдаемости и устойчивости, а также энергетические ресурсы. Большинство из них достаточно просто удовлетворяется при разработке системы. Поэтому их можно не учитывать при анализе безопасности системы. Исключение можно считать устойчивость, оценка которой изменяется при воздействиях со стороны среды и внутренних возмущениях. Именно эта характеристика используется при построении области безопасности,

Устойчивость логистической системы определяется неспособностью к управлению путем принуждения всех ее элементов функционирования в заранее заданном режиме. Такой способ управления эффективен лишь в экстремальных условиях и может обеспечить устойчивость системы ценой значительности развития. Рано или поздно наступает предел внешнему принуждению, за которым искусственно поддерживаемая устойчивость системы нарушается, приводя к хаосу, дисфункциональности ее элементов.

Естественная устойчивость логистической системы предполагает такую структуризацию элементов, при которой их согласованное функционирование осуществляется на основе внутренней способности к самоорганизации. В этом случае сбои в одной подсистеме могут привести к переструктуризации отдельных элементов системы, замедлить ее развитие, но не нарушат ее целостность. Устойчивость системы сохраняется даже при наличии некоторых дезинтеграционных процессов.

Также следует выделить структурную устойчивость системы. Она бывает статической и динамической. Статическая система – это система в одном состоянии. Динамическая система – система с множеством состояний, с течением времени они переходят из одного состояния в другое.

Под устойчивость в целом понимается способность системы возвращаться в состояние равновесия после воздействия внешних возмущений. Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться называется устойчивым состоянием равновесия. Для технических систем понятие устойчивости может быть определено строго, для организационных систем – качественно.

Устойчивость и неустойчивость, адаптация и дезадаптация являются в равной мере необходимыми в процессе развития любой логистической системы. Абсолютно неустойчивая система не может противостоять флуктуациям, она лишена способности к адаптации и быстро разрушается, тогда как сверхустойчивая система, подавляя любые флуктуации, консервируют свою структуру и поведение, не способна измениться качественно, т. е. лишена возможности развития, и ее разрушение становится лишь делом времени.

Также внимание следует уделить надежности функционирования логистических систем. Г. Х. Гуд и Р. Э, Макол определяют надежность как вероятность того, что система будет выполнять свое назначение при данных условиях в течение требуемого времени. Надежность системы представляет собой вероятность того, что при функционировании в заданных условиях система будет удовлетворительно выполнять требуемые функции в течение установленного промежутка времени. Надежность системы есть показатель ее способности сохранять свои наиболее существенные свойства (безотказности) на заданном уровне в течение фиксированного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации. Надежность определяется вероятностными показателями, характеризующими реакцию логистической системы на отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности системы из-за внезапных или постепенных изменений ее параметров. В качестве показателя надежности обычно используют вероятность безотказной работы или наработку на отказ (среднее время безотказной работы).

Механизм применения теории надежности в управляемых системах состоит в следующем. Известны статистические характеристики выхода из строя элементов и определен показатель надежности системы, представляющий собой функцию, которая описывает работоспособность системы при отказах. Проблема состоит в установлении связи между характеристиками элементов и функцией – показателем надежности. Эта зависимость позволяет пересчитать исходные данные в результирующий статистический критерий.

Методы теории надежности применяются для анализа режима функционирования системы, состоящей из ненадежных элементов. В основе теории надежности лежит событие как некоторый одноразовый акт, позволяющий в случае многократных повторений определить вероятность его последствий. Теория безопасности не может исходить только из многократности явлений, имеющих опасные последствия; для краха системы достаточно создания одной катастрофической ситуации. Кроме того, при оценке надежности системы принимается во внимание лишь факт объединения элементов в систему, без учета иерархии и других структурных особенностей. Важно еще и то, что в основе безопасности систем лежит необходимость наблюдать за динамическим процессом, а не контролировать отдельные события в системе – ведь за каждым событием (например, отказом) стоит процесс, ведущий в конечном итоге к такому результату.

Уровень надежности логистической системы определяется в процессе ее проектирования. На этом этапе выбирается структура системы, а она влияет на уровень надежности и определяет затраты ресурсов, необходимые для достижения требуемого уровня. Таким образом, предварительный анализ надежности, а также определение других параметров осуществляется на этапе проектирования. Надежность рассматривается на этапе проектирования. Надежность рассматривается на ранней стадии процесса проектирования логистической системы, когда внесение изменений не вызывает серьезных затруднений и связано с минимальными затратами.

Надежность системы с последовательным соединением элементов зависит как от числа элементов, так и от их уровня надежности. Надежность системы можно увеличить за счет сокращения последовательно соединенных элементов и за счет повышения надежности каждого из них. Для проведения анализа надежности логистическая система вначале разбивается на достаточно малые составные части, чтобы получить приемлемую точность оценки надежности. Затем вычисляются показатели надежности для определения слабых мест системы и определяется способ повышения степени надежности.

Распределение заданной надежности R по элементам системы требует решения следующего неравенства:

,

Где R - заданная вероятность безотказного функционирования i-го элемента;

f - функциональное соотношение между элементами и системой.

Модель распределения требований к надежности основывается на допущениях, что элементы системы выходят из строя независимо друг от друга, что отказ любого элемента приводит к отказу всей системы:

,

Эффективность функционирования логистической системы может изменяться от нуля (полный выход из строя, временная остановка ее работы) до некоторой предусмотренной заранее величины по фактической надежности. На основе тщательного выбора состава компонентов логистической системы и их структурной схемы можно обеспечить высокую степень надежности.

Оценка качества функционирования логистических систем

Задача специалистов по логистике состоит в том, чтобы выяснить характеристики логистической системы и сопоставить с ними определенные свойства. Эти характеристики называются системными параметрами. Параметры есть произвольные постоянные, дающие количественную оценку конкретной логистической системы (или элемента) по каждому свойству. Качество параметра есть конкретная величина, относящаяся к параметру в данной операционной ситуации.

Показатель качества является мерой субъективной оценки объективной действительности. Оценка качества логистической системы может осуществляться с двух разных точек зрения:

1. могут быть сформулированы показатели, характеризующие требования потребителям к логистической системе;

2. требуется определить качество уже функционирующей системы.

В общем случае сформулировать требования к динамическим и другим свойства логистической системы удобно через введенную совокупность логистических показателей. Для оценок логистических систем используются два термина критерий и показатель. Критерий – признак, по которому производится оценка соответствия функционирования логистической системы желаемому результату при заданных ограничениях. критерий – несколько точнее отвечает смыслу меры для определения, классификации, оценки, а показатель имеет более широкое применение этого информативного параметра.

Система показателей разбивается на две группы. В первую входят характеристики динамики процессов в логистической системе, а вторую составляют потребительская оценки реализации системы.

Вторую группу показателей качества составляют логистические характеристики системы, определяющие выгоды пользования системой для потребителей. Сюда входят характеристики надежности системы, стоимостные показатели, показатели обслуживания клиентов. Для каждой из этих оценок можно сформулировать оптимизационную задачу.

Таким образом две приведенных группы критериев позволяют составить полное представление о логистической системе – о ее динамических свойствах и трудностях реализации. Однако при этом не удается решить проблему сравнения двух или более логистических систем, предназначенных для решения аналогичных задач.

В соответствии с этим, формируется интегральный показатель качества, включающий в виде составляющих все локальные требования к логистической системе. Процедура свертки единичных показателей в комплексный обеспечивает адекватное описание требований к логистической системе одной величиной. Для этого расширяется объем информации о влиянии каждого локального критерия на свойства логистической системы. Так как показатели могут быть не только качественными, но и количественными, то в первую очередь вводят отношения предпочтения, позволяющие упорядочить совокупность показателей.

Наиболее мощным средством решения задачи свертки в целом и ее отдельных компонентов является привлечение экспертов с корректной последующей обработкой их суждений. Степень объективности решения зависит от компетентности специалистов по логистике.

При выборе единичного показателя оценки качества логистической системы независимо от того, используется он для оценки системы или для ее синтеза, не следует стремиться сформировать всеобъемлющий показатель. В этмо случае потеряется наглядность оценок и затруднится работа. Рекомендуется ввести в критерий основное требование, определяющее успех выполнения логистической задачи. Дополнительные требования контролируются в процессе функционирования системы. Эта процедура будет успешнее, чем полнее у специалиста по логистике представления о логистической системе.

Учет и контроль в управлении осуществляются по двум направлениям:

1. действий исполнителей и подразделений по реализации задач, связанных с формированием логистических систем;

2. Функционирования и развития логистических систем (комплексов).

Эффективность логистической системы

Под эффективностью понимают меру полноты и качества решения задач, поставленной перед логистической системой, выполнения системой своего предназначения. Для оценки альтернатив организационных систем используются критерии эффективности, надежности, оптимальности и стабильности. Измеримость – способность логистической системы измерить свои характеристики. Решение должно быть измеримым, эффективным и надежным прежде, чем оно будет рассматривать его оптимальность.

Эффективность логистической системы – соотношение между заданными (целевыми) показателями результата функционирования системы и фактически реализованным.

В процессе функционирования система достигает определенного результата - эффекта. Вопрос об эффективности логистической системы, а тем более формализованном ее выражении можно считать до тех пор не разрешенным, хотя определенные мнения на этот счет имеются. Например, С. Л. Оптнер предлагает понимать под эффективностью степень фактического достижения результата, т. е. степень достижения цели. Вторая часть определения противоречит первой, так как логистическая система может выполнять функцию, не реализуя или реализуя в достаточной мере свою цель. Кроме того, в ней изначально заложено представление о том, что эффективными (результативными) могут быть не только целеустремленные системы. А это не соответствует действительности.

Можно привести также пример достижения цели, при котором она не является эффективной: системе управляющей системой может быть поставлено целью ее разрушение, и ее достижение не будет означать, что она не эффективна. Или: большинство предприятий в качестве одной из своих целей ставят прибыльность. Но, если предприятие достигнет ее, это не будет означать, что оно эффективно.

Поскольку какой бы то ни был эффект (результат), включая, возможно, и достижение какой-либо цели, является продуктом функционирования логистической системы, то эффективность или результативность следует понимать как степень достижения результата, заданного ее функцией, как степень соответствия фактического результата тому. Который должен иметь место при всей полноте выполнения системой своей функции или функций в среде.

Эффективность есть степень фактического достижения результата. В отличие от других исследователей, К. Барнард придает новый смысл понятию «эффективность», определяя ее как способность организации «представлять эффективные побуждения в количественных, достаточных, для поддержания равновесия системы». Поскольку целое всегда больше суммы его частей, К. Барнард полагает, что измерение данного отношения (больше) и составляет основной показатель эффективности организации.

Другим примером является понятие «экономичность». Если вносится какое-либо изменение в логистический процесс, который при определенным рассмотрении может представлять собой простой детерминированный акт, направленный на сокращение затрат за счет изменения процесса выполнения какого-либо одного заказа, то почти наверняка это изменение будет затрагивать также и более крупную систему. Внесение этого изменения, а также изменения всей логистической системы в целом до ее перехода в новое состояние равновесия невозможно точно предвидеть. Конечный результат должен свестись к повышению экономичности.

Логистическая система может быть эффективной, но не экономичной. Проектирование одной из частей логистической системы с большей надежностью, чем остальных может обойтись дорого. Неоправданная избыточность или стремление предусмотреть все возможные риски приводит к созданию неэкономичной системы.

Оптимизация логистической системы

Процедура управления логистической системой для достижения экстремального значения критерия оценки ее качества J называется оптимизацией системы.

Оптимизация, по мнению А. Д. Холла, означает установление наилучшего соответствия между системой и окружением. Оптимизация охватывает весь процесс решения логистической задачи, включая уяснение задачи, выбор целей, анализ и синтез систем, выбор наилучшей системы.

При этом управление понимается в широком смысле как целенаправленная трансформация структуры логистической системы, ее параметров, введение новых связей (переменных). При проведении оптимизации не следует пытаться достичь точного значения экстремума, так как это стремление оборачивается многими трудностями, а конечный эффект не велик.

Термин «оптимальность» означает характеристику качества принимаемых решений (оптимальное решение задачи, оптимальный план, оптимальное управление), характеристику состояния системы или ее поведения (оптимальная траектория, оптимальное распределение ресурсов, оптимальное функционирование складской системы).

Принцип оптимизации формулируется следующим образом: «Решение принимается всегда таким образом, чтобы благодаря выбранной альтернативе, т.е. благодаря выбранному соотношению затрат и достигнутого результата, осуществлялось бы оптимальное достижение поставленных целей обслуживания системы». В отношении постановки и решения задач оптимального управления следует указать на следующее обстоятельство, обязательное для выполнения: «Только тогда можно выбрать оптимальное поведение изучаемого объекта на всем интервале управления и условия, в которых происходит функционирование».

Оптимум системы нередко отождествляется с эффективностью. Другое часто встречающееся в научной литературе определение оптимума – как экстремума целевой функции системы – обладает неопределенностью, поскольку неясно какой экстремум функции – максимум или минимум – имеется в виду. Логично заключить, что это не минимум, поэтому понятие «оптимума системы» представляет собой максимально достижимое при имеющихся ресурсах значение целевой функции логистической системы. Таким образом, логистическая система может быть эффективной, но не оптимальной; оптимальной, но не эффективной; как эффективной, так и оптимальной.