3.2.4. Цели системы

Целью системы является ее возможное будущее состояние, достижимое с помощью определенных действий, являющихся следствием принимаемых решений.

Под решением понимается выбор на основе критериев из многих альтернатив самого или нескольких сценариев развития системы. На основании решения осуществляется управление системой. Например, если цель – сокращение затрат на топливо, то ее можно обеспечить рядом способов: улучшить ТО и ремонт систем питания и зажигания; заинтересовать водителей и рабочих в экономии топлива; выбирать рациональные маршруты движения; приобретать более экономичный подвижной состав и т.д.

При принятии решения необходимо выбрать один из способов или комбинацию.

В качестве критерия при принятии решения используется понятие целевой функции. Целевая функция устанавливает количественные связи между уровнем достижения поставленных целей и факторами, которые влияют на состояние системы. Конкретное значение целевой функции может быть показателем эффективности данной системы. Экстремальное (максимальное/минимальное) значение целевой функции соответствует оптимальному управлению.

Характерным примером использования целевой функции на оптимальность является определение периодичности ТО технико-экономическим методом, рассмотренным в учебниках и пособиях по теоретическим основам технической эксплуатации автомобилей. При этом в качестве целевой функции выбраны суммарные удельные затраты на ТО и ремонт узла (агрегата).

На рис.5 представлен вариант классификации выходных переменных Y, которые выступают в качестве целевых величин при организации процесса.

Цели системы характеризуются понятиями целевые показатели (ЦП) и целевые нормативы (ЦН), рис. 6. ЦН количественно или качественно характеризует состояние системы при полном достижении поставленной цели (t_p – момент достижения (реализации) цели (целей)) или удовлетворении определенной потребности. ЦП характеризует текущее или возможное состояние системы на момент t: ЦП (t).

Отношение ЦП (t) к ЦП определяет степень достижения поставленной цели (степень реализации): с (t) = ЦП (t) / ЦН.

Функциональные

Технико-технологические

Технико-экономические

Экономические

Эргономические

Вместимость

Производительность

Финансовые затраты

Безопасность

Грузоподъемность

Эффективность

Себестоимость

Комфорт

…

Надежность

Прибыль

Простота ухода и обслуживания

30

Стоимость

…

…

Рентабельность

…

Рис. 5. Вариант классификации целевых величин

Рис. 6. Соотношение целевого показателя (ЦП)

и нормативного показателя (НП)

При формулировании цели конкретной системы (предприятия, фирмы и др.) возникают достаточно сложные задачи:

• как цели соразмерить с имеющимися ресурсами, а последние перераспределить между несколькими целями?

• как цели подсистемы увязать и заставить работать на основную цель системы?

• как сопоставить (ранжировать) цели?

• четко определить цели подсистем.

Если система имеет несколько целей разной значимости и уровня, то их следует упорядочить, построив дерево целей (ДЦ).

Дерево целей (рис. 7)– упорядоченная иерархия целей, выражающая их соподчинение и внутренние взаимосвязи. При построении ДЦ происходит декомпозиция: разложение целей по уровням, т.е. их упрощение, уточнение. Цель высшего уровня Ц⁰ разлагается на цели первого уровня Ц¹, которые, в свою очередь – на цели второго уровня Ц² и т.д.

Рис. 7. Схема дерева целей

Декомпозиция продолжается до так называемых элементарных целей. В ДЦ отношение целей низшего уровня к целям более высокого уровня – соподчинение. Одна из форм соподчинения – определение конкретного вклада (весомости) цели низшего уровня в достижение основной (генеральной) цели. Цели же одного уровня дополняют друг друга (рис.8).

Таким образом, определение взаимосвязей и весомости (вклада) целей и подцелей является одной из важнейших задач любого управления, которую наиболее целесообразно решать построением дерева целей.

Ц⁰

Повышение эффективности работы автомобильного транспорта

Ц¹₀₁

Повышение провозной способности, прирост конечного результата

Ц¹₀₂

Повышение экономичности транспортного процесса (сокращение расходов)

Ц¹₀₃ Повышение производительности труда персонала

Ц¹₀₄ Улучшение экологичной обстановки в парке

1-й

уровень

Ц²₀₁₁

Количественный рост парка

Ц²₀₁₂

Измерение структуры и качественного состава парка

Ц²₀₁₃

Улучшение показателей работы автомобилей

Ц²₀₁₃

Улучшение условий эксплуатации

2-й

уровень

Ц³₀₁₃₁

Сокращение простоев исправных автомобилей

Ц³₀₁₃₂

Улучшение показателей работы ИТС

Ц³₀₁₃₃

Улучшение показателей работы автомобилей на линии

3-й

уровень

Ц⁴₀₁₃₂₁

Сокращение простоев исправных автомобилей в ТО и ремонте

Ц⁴₀₁₃₂₂

Увеличение наработки автомобилей на случай простоя в ТО и ремонте

4-й

уровень

Ц⁵_013211… Ц⁵_01321n

Сокращение продолжительности простоев по зонам, цехам, участкам

Ц⁵_013221… Ц⁵_01322m

Увеличение наработки на случай простоя в ТО и ремонте

5-й

уровень

Рис. 8. Декомпозиция целей автомобильного транспорта (вариант)

После того, как установлены цели системы, необходимо определить наиболее эффективные способы (методы) достижения этих целей. Цели, как правило, можно достичь несколькими способами. Поэтому необходимо проанализировать и сравнить несколько путей (вариантов) достижения поставленных целей. Эти варианты (альтернативы) могут находиться в определенных иерархических связях и по-разному влиять на достижение целей. Поэтому систематизацию и упорядочение выявленных способов (методов) необходимо производить построением дерева систем (ДС). ДС может воспроизводить или не совпадать с ДЦ.

Если дерево целей определяет, что необходимо делать, каких показателей эффективности достичь, то ДС – с помощью каких мероприятий этого можно добиться.

Дерево систем строится по тем же законам, что и дерево целей, т.е. определяется генеральная система С⁰, которая структурируется на подсистемы первого (С¹), второго и последующих уровней. Высший уровень ДС представляет собой техническую эксплуатацию в целом, которая обеспечивает перевозочный процесс достаточным количеством работоспособного подвижного состава необходимых видов и типоразмеров.

Иначе говоря, задача управления определяется следующим образом: выбрать из ДС ряд факторов (подсистем), влияя на которые можно наиболее эффективно добиться достижения поставленных целей.

При принятии решений, их сравнении, необходимо определить, как конкретное мероприятие ДС может повлиять на изменение целевого показателя. Речь идет о вкладе (весомости) этого мероприятия (подсистемы) в достижение цели Ц⁰. Например, как новое диагностическое оборудование повлияет на коэффициент технической готовности автомобилей и получаемую предприятием прибыль? Как повышение квалификации персонала скажется на безотказности автомобилей? Степень влияния или вклад можно оценить и определить разными способами, например, экспертизой, с помощью математических моделей целевой функции и др.

Проведя качественный анализ ДС, можно существенно уменьшить перечень подсистем, на которые следует воздействовать в процессе управления для достижения поставленных целей. К ним, прежде всего, относятся управляемые (на данном уровне), подвижные, ресурсосберегающие и обеспечивающие интенсивное развитие предприятия подсистемы и методы.

Вопросы для самопроверки

1. Поясните понятие «генеральная/основная цель».

2. Приведите примеры целевой функции.

3. Поясните разницу в терминах «целевой показатель» и «целевой норматив».

4. Приведите примеры взаимодействия дерева целей и дерева систем.

5. Какие существуют методы (критерии) оценки вклада подсистем в достижение цели системы?

6. Поясните понятие «декомпозиция системы».