Методы исследования систем управления

К эмпирическим методам можно отнести следующие методы, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Основные эпирические методы исследования систем управления

№ п/п	Название метода	Определение
1	метод наблюдения	базирующийся на фиксации и регистрации параметров и показателей свойств изучаемого объекта исследования
2	метод измерения	позволяющий дать определенными единицами измерения численную оценку исследуемого свойства объекта
3	метод сравнения	позволяющий определить различия или общность исследуемого объекта с аналогом (эталоном, образцом и т.п. - в зависимости от цели исследования)
4	метод эксперимента	основанный на исследовании изучаемого объекта в искусственно созданных для него условиях. Условия могут натурные или моделированные. Данный метод предполагает, как правило, использование ряда других методов исследования, в том числе методов наблюдения. измерения и сравнения

Теоретико-эмпирические методы исследования могут включать следующие методы, представленных на рисунке 1.

 

 

 

Метод абстрагирования основан на мысленном отвлечении от несущественных свойств исследуемого объекта и изучение в дальнейшем наиболее важных его сторон на модели (замещающей реальный объект исследования).

Метод анализа и синтеза основан на использовании при исследовании различных способов расчленения изучаемого объекта на элементы, отношения (анализ) и соединения в единое целое отдельных его элементов (синтез).

Метод индукции и дедукции основан на получении результатов исследования на базе процесса познания от частного к общему (индукция) и от общего к частному (дедукция);

Метод моделирования используется при исследовании объекта его модели, отражающие структуру, связи, отношения и т.п. Результаты исследования моделей интерпретируются на реальный объект.

Другими примерами классификации методов может служить группировка их по стадиям и этапам исследования, по принадлежности к областям науки и научным направлениям, по целям исследования, по видам анализа и т.п.

Среди видов анализа следует отметить прогностический, диагностический, детальный и глобальный, при проведении которых используется определенная совокупность конкретных методов.

Прогностический анализ осуществляется при четкой постановке целей развития системы управления. Это определяет необходимость выявления тенденций и разработки прогноза развития исследуемого объекта, что требует формирования его концептуальной (идеальной, желаемой) модели. Такая модель обычно описывается с помощью системы взаимоувязанных параметров и показателей.

Результатами исследования системы управления должно быть не только обоснованные направления развития системы на перспективный период, но и должны быть определены причинно-следственные связи, приоритеты и мероприятия по совершенствованию систем для конкретных условий функционирования. Это может быть достигнуто проведением диагностического анализа - диагностики систем управления.

Диагностический анализ служит основой для выполнения детального (тематического) анализа. Он направлен на поиск количественно определенных резервов в системе управления. Детализация может осуществляться, например, методом декомпозиции систем на подсистемы, субподсистемы и элементы. При этом чем более детальным окажется такое расчленение на простые части, тем глубже можно будет изучить исследуемые явления и получить более эффективные результаты.

При исследовании системы управления немаловажное значение может играть также проведение глобального анализа, охватывающего различные иерархические уровни управления и соответственно различного уровни системы. При проведении такого анализа изучению подвергаются взаимосвязи и взаимодействие различных систем организаций, осуществляющих единый производственный процесс.

Независимо от классификации исследований систем управления, выполняемых в них видов анализа и всех других исследовательских работ, заслуживают упоминания (кроме указанных ранее) те конкретные методы, которые нередко используются в практике.

К таким методам относятся следующая группировка, представленная на рисунке 2.

Рис.2. Методы ииследования систем управления, используемые в практике

 

 

 В целом можно утверждать, что достаточно велико число функциональных ролей, влияющих на классификации исследований систем управления. Выбор или создание конкретной классификации определяется прежде всего целями ее дальнейшего научного и (или) практического использования. Именно эти цели, а также свойства исследуемого объекта позволяют выделить факторы, на основе которых и проводят классификацию.

Классификация исследований систем управления играет важную практическую роль, так как она:

• позволяет устанавливать аналогию;
• выбирать метод исследования системы управления в определенных условиях;
• выдвигать гипотезы и прогнозировать возможности развития систем управления и др.

 

 

2. Методика исследования систем управления

2.1. Общенаучные и частнонаучные методы исследования систем управления

Исследование систем управления в зависимости от уровня изучаемой проблемы, целей, задач исследования может носить глобальный или локальный характер. Глобальные проблемы как правило, носят системный, междисциплинарный характер, исследуются с использованием общенаучных методов. Проблемы, ограниченные по своим масштабам, имеющие ярко выраженную специфику исследуют в основном с применением частнонаучных методов.

Общенаучные методы применимы для исследований в предметных рамках ряда научных направлений: экономики, менеджмента, социологии, психологии и т.д. Изучение более узкой или специфической проблемы в одной избранной сфере проводится с использованием частнонаучных методов, применяемых в основном в избранном научном направлении. К примеру, методы изучения спроса на продукцию используются в маркетинговых исследованиях, а метод функционально-стоимостного анализа находит применение в экономике предприятий.

К общенаучным методам исследования в ИСУ относятся: контроль и диагностика проблем, системный анализ, экспертные методы исследования, моделирование и статистические исследования, морфологический анализ и функционально-декомпозиционное представление в форме агрегата, анализ и синтез понятий.

К частнонаучным методам можно отнести: определение выборки и методы социологических исследований, Дельфи, методы средневзвешенных критериев при оценке поставщиков, метод Монте-Карло, тестирование, параметрический метод, факторный анализ, функционально-стоимостный анализ, финансовый анализ, бюджетирование, калькулирование, хронометраж, фотография рабочего времени, метод Парето, применяемый для выявления наибольших затрат, связанных с дефектами и многие другие методы, применяемые в функциональных подсистемах менеджмента. Основополагающим в современных исследованиях по менеджменту является системный подход, в рамках которого анализируются факторы внешней и внутренней среды организации, а сама она рассматривается как открытая, динамично развивающаяся система.

Моделирование — метод прогнозирования возможных состояний объекта в будущем, способов достижения заданных параметров с применением моделей: предметных, знаковых, математических, имитационных, аналитических. Модель в исследовании систем управления — это упрощенное представление объекта, которое должно отвечать требованиям полноты адаптивности, обеспечивать возможность включения достаточно широких изменений. Модель должна быть достаточно абстрактной, чтобы допускать варьирование большим числом переменных, и ориентирована на реализацию с помощью существующих технических средств, т.е. должна быть физически осуществима на данном уровне развития науки и техники с учетом конкретного предприятия, выполняющего прогнозирование.

Примеры моделей, используемых в исследовании систем управления: функционально-декомпозиционное представление - агрегат, имитационная модель Монте-Карло, блочная модель, представленная в виде логической блок-схемы, функционально-стоимостная модель, модель Бостонской консультативной группы, факторная матрица, модель прогноза затрат и прибыли.

Имитационные модели в ИСУ строятся по аналогии с объектом исследования с использованием статистических методов. Для моделирования в случайных условиях был разработан метод статистических испытаний (метод Монте-Карло), основная идея которого состоит в моделировании случайных явлений посредством реализации «розыгрышей». Результаты такого моделирования обрабатывают с использованием вычислительной техники. Определяется тип и параметры распределения случайных величин. Допустим, мы называем единичным жребием любой элементарный опыт, в котором решается один из вопросов:

1. произошло или не произошло событие А?
2. какое из возможных событий А, B, С......произошло?
3. какое значение приняла случайная величина X ?

Реализация случайного явления основана на математическом законе больших чисел. Наиболее важным является принцип случайности появления части значений параметров и, следовательно, реализации модели в целом. Имитационное моделирование может быть применено для прогноза возможных состояний системы, динамики продаж, изменения конкурентной среды организации и т.д.

Функционально - декомпозиционное представление системы в форме агрегата дополняет математические методы моделирования, используемые в ИСУ. Общее представление системы наиболее удобно использовать в форме математической модели, например, в виде контуров обслуживания или агрегата (рисунок 3). Рассматривается абстрактная схема функционирования сложной системы, центральным звеном которой является агрегат. В каждый момент времени t агрегат находится в одном из возможных состояний Z(t). Состояние агрегата в фиксированный момент времени определяется управляющим воздействием g(t) в соответствии с оператором перехода Н с использованием зависимости:

Z(t) = H {Z(t°), g(t)}

Агрегат имеет входные контакты. На них поступают входные сигналы X(t), которые в соответствии с оператором G преобразуются в выходные сигналы Y(t). Данная схема допускает варьирование большим числом параметров, используемых для характеристики состояния системы, в то же время требует упрощения набора этих параметров до предельно абстрактной модели, наиболее полно отражающей основные из них, и позволяющая прогнозировать будущие тенденции развития. Наглядность и абстрактность является преимуществом рассматриваемой векторной модели.

Рис.3. Представление системы в виде агрегата

 

Экспертные методы исследования систем управления — методы, основанные на анализе и усреднении различными способами мнений, суждений специалистов-экспертов по рассматриваемым вопросам. Часто сопровождаются созданием специальных рабочих групп специалистов, экспертной комиссии, сети экспертов.

Подбор экспертов осуществляется на основе анализа их компетентности, определяемой путем объективной оценки и самооценки экспертов, а также способом стабилизации экспертной сети.

Способ стабилизации экспертной сети состоит в отборе ряда компетентных специалистов, например 10 человек по избранной проблеме, которые выбирают еще такое же количество экспертов, и т.д. Данная процедура повторяется до образования достаточной сети экспертов. В данном случае речь идет о генеральной совокупности специалистов, компетентных в области прогнозируемой проблемы. Следующим этапом является формирование репрезентативной выборки из генеральной совокупности и создание необходимой экспертной комиссии.

Методы экспертных оценок: Дельфи, круглый стол, интервью, экспертный опрос, мозговой штурм, метод сценариев, метод средневзвешенных оценок, деловая игра, японский метод «ринги».

Дельфи — один из методов экспертного прогнозирования, основанный на последовательной оценке специалистами любых предложенных альтернатив. Может быть применен в процессе группового принятия управленческого решения посредством выбора наилучшей альтернативы. Результаты экспертных оценок заносятся в таблицу (таблица 2), где

Р - ранговая оценка, присваиваемая экспертом альтернативе в зависимости от степени ее значимости. Наиболее значимая альтернатива, например, решение сменить поставщика, ставится на первое место (1 ранг).

Б — балльная оценка дается экспертом от 1 до 10 баллов. За наивысший балл берется единица.

П = Р x Б

По каждой альтернативе определяется сумма произведений. Наименьшая сумма произведений указывает на наиболее значимую альтернативу.

Таблица 2

Мозговой штурм — метод активизации творческой активности участников, основанный на спонтанном высказывании идей, которые формулируются и высказываются участниками в краткой и четкой форме. Критика идей в данный момент недопустима. Она возможна только после окончания мозговой атаки. Применяется правило — число высказанных идей важнее их качества. Основоположником метода является американский психолог А.Осборн. В мозговом штурме считается, что человека могут осенять гениальные идеи, если он высказывает мысли «сходу», предварительно не обдумывая, только полагаясь на свое подсознание. Метод основан на свободных ассоциациях идей.