Классификация и характеристика методов исследования систем управления

При исследовании СУ может использоваться исключительно ши­рокий арсенал разнообразных методов. Соответственно все они мо­гут быть различным образом классифицированы. Например, мето­ды исследования могут быть подразделены на:

• теоретические;

• эмпирические;

• теоретико-эмпирические.

К теоретическим методам исследования относятся:

• метод формализации; базирующийся на изучении содержания и структуры СУ в знаковой форме с помощыо искусственных языков и символов, что может обеспечить краткость и однозначность резуль­тат исследования. Этот метод взаимосвязан с другими методами (мо­делирования, абстрагирования, идеализацией и т.п.);

• метод аксиоматизации, основанный на получении результатов исследования на базе логических аксиом;

• метод идеализации, предполагающий изучение элемента или компонента системы, наделенного некими гипотетическими идеаль­ными свойствами. Это позволяет упростить исследования и получить результаты на основе математических вычислений с любой заданной точностью;

• метод восхождения от абстрактного к конкретному, основанный на получении результатов исследования на базе перехода от логичес­кого изучения абстрактного расчлененного исследуемого объекта к целостному конкретному его познанию.

К эмпирическим методам можно отнести:

• метод наблюдения, базирующийся на фиксации и регистрации параметров и показателей свойств изучаемого объекта исследования;

• метод намерения, позволяющий дать определенными единица­ми измерения численную оценку исследуемого свойства объекта;

• метод сравнения, позволяющий определить различия или общ­ность исследуемого объекта с аналогом (эталоном, образцом и т.п. — в зависимости от цели исследования);

• метод эксперимента, основанный на исследовании изучаемого объект а в искусственно созданных для него условиях. Условия могут быть 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:

• метод абстрагирования, основанный на мысленном отвлечении от несущественных свойств исследуемого объекта и изучении в даль­нейшем наиболее важных его сторон на модели (замещающей реаль­ный объект исследования);

• метод анализа и синтеза, основанный на использовании различ­ных способов расчленения изучаемого объекта на элементы, отноше­ния (анализ) и соединения в единое целое отдельных его элементов (синтез). Например, применительно к СУ анализ позволяет подразде­лить исследование процессов на операции, выявить в нем связи и от­ношения, а синтез — соединить вес операции, связи и отношения и составить технологическую схему;

• метод индукции и дедукции, основанный на получении резуль­татов исследования на базе процесса познания от частного к общему (индукция) и от общего к частному (дедукция);

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

Другим предметом классификации методов может служить груп­пировка их по стадиям и этапам исследования, по принадлежности к областям науки и научным направлениям, целям исследования, 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 СУ должно быть не только обоснова­ние направлений развития системы на перспективный период, но и определение причинно-следственных связей, приоритетов и меропри­ятий но совершенствованию систем для конкретных условий функци­онирования. Это может быть достигнуто проведением диагностичес­кого анализа — диагностики СУ. Здесь диагностику следует пони­мать как комплекс взаимосвязанных исследовательских работ аналитического характера, позволяющих установить влияние одних факторов на другие с целью определения недостатков в СУ и их пос­ледующей ликвидации.

Диагностический анализ служит основой для выполнения деталь­ного (тематического) анализа. Он направлен на поиск количественно определенных резервов в СУ. 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 СУ немаловажное: значение имеет также гло­бальный анализ, охватывающий различные иерархические уровни управления и соответственно системы различного уровня. При про­ведении такого анализа изучаются взаимосвязи и взаимодействие различных систем организаций, осуществляющих единый производ­ственный процесс.

Независимо от классификации исследований СУ, 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: самообследование; интервьюирование, беседа; активное наблю­дение, моментное наблюдение, фотография рабочего дня; анкетиро­вание; изучение документации и информационных материалов; функ­ционально-стоимостной анализ; декомпозиция; последовательная подстановка; сравнение; динамический метод; структуризация целей; экспертный; социологический; оргаполелтический; нормативный; параметрический; главных компонент: балансовый; корреляционный; матричный; аналитически-расчетный: аналогий; сетевой; блочный; творческих совещаний; морфологический анализ; дифференциаль­ный, комплексный и смешанный; индексный; графический и номог­рафический.

Остановимся на нескольких методах, наиболее часто применяемых в исследовании СУ.

Метод структуризации целей предусматривает количественное и качественное описание, сроки достижения и анализ иерархически рас­пределенных взаимосвязанных и взаимообусловленных целей СУ..Структурированные цели часто представляют графически в виде «де­рева» целей, отображающего связи между ними и средства их дости­жения. Построение такого «дерева» осуществляется на основе дедук­тивной логики с использованием эвристических процедур. Оно со­стоит из целей нескольких уровней: генеральная цель — главные цели (подцели 1-го уровня) — цели 2-го уровня — подцели 3-го уровня и так до требуемого уровня. Для достижения генеральной цели необхо­димо реализовать главные кепи (по существу эти цели выступают по отношению к вышележащей цели как средства). Для достижения каж­дой из главных целей требуется реализовать соответственно более конкретные цели 2-го уровня и т.д. Обычно для построения «дерева» целей используют процедуры классификации, декомпозиции и ран­жирования. Каждая подцель должна характеризоваться коэффициен­том относительной важности. Сумма этих коэффициентов для подце­лей одной цели должна равняться единице. Каждый уровень целей (подцелей) следует формировать по определенному признаку деком­позиции процесса их достижения, а любую цель (подцель) желатель­но относить к организационно обособленному подразделению или исполнителю.

Нормативный метод предусматривает использование совокупно­сти определенных установленных нормативов, сравнение с которы­ми реальных показателей СУ позволяет установить соответствие сис­темы принятой концептуальной модели. Нормативы могут опреде­лить состав и содержание функций, трудоемкость их выполнения, численность персонала, тип ОСУ и др. Примером нормативов может быть норма управляемости, число допустимых уровней управления, нормы трудоемкости выполнения функций и т.п.

Параметрический метод основывается на количественном выра­жении исследуемых свойств СУ и установлении взаимосвязей между параметрами управляющей и управляемых подсистем. Это дает воз­можность на базе фактических данных определить форму зависимос­тей взаимосвязанных параметров и их количественное выражение. Зависимости параметров могут быть функциональными (проявляе­мыми определенно и точно в каждом отдельном случае — наблюде­нии) или корреляционными (определяемыми на основе корреляцион­ного метода).

Корреляционный (взаимосвязанный) метод — один из экономи­ко-математических методов исследования, позволяющий определить количественную взаимосвязь между несколькими параметрами иссле­дуемой системы. При этом корреляционная зависимость в отличие от функциональной может проявляться только в общем, среднем случае, то есть в массе случаев — наблюдений.

Первоначальной важнейшей задачей корреляционного метода яв­ляется определение вида корреляционного уравнения (уравнения рег­рессии). Простейшим видом такого уравнения, характеризующим вза­имосвязь между двумя параметрами, может быть уравнение прямой:

У = а + bХ,

где X, У — соответственно независимая и зависимая переменные; а, b — постоянные коэффициенты.

Вывод о прямолинейном характере зависимости можно проверить путем простого сопоставления имеющихся данных или графическим способом (регистрацией в прямоугольной системе координат значе­ний У и Х, расположение которых па графике позволяет сделать вы­вод о правильности или ошибочности представления о линейном ха­рактере зависимости между двумя изучаемыми параметрами).

Следующей задачей является определение постоянных коэффици­ентов связи между переменными параметрами, которые наилучшим образом будут отвечать имеющимся фактическим значениям У и X. В данном случае в качестве критерия оценки адекватности линейной зависимости фактическим данным можно использовать минимум сум­мы квадратов отклонений реальных статистических значений У от рассчитанных по уравнению принятой к применению прямой. Коэф­фициенты прямой при использовании данного критерия могут быть определены известным методом наименьших квадратов.

Примером линейной зависимости можно признать количество за­местителей начальника У функционального отдела от числа работ­ников X в отделе и на основе статистических данных (для данного примера, как правило, не менее 20—25 пар) получить следующую за­висимость:

У = 0,600 + 0,206 X.

Величина исследуемого параметра довольно часто складывается под влиянием не одного, а нескольких факторов. В этом случае, на­пример, при линейной связи всех факторов можно использовать ли­нейное уравнение множественной корреляции следующего вида:

У=а₀+а₁Х₁+а₂Х₂+...+ а _п Х _п.

Если же воздействие какого-либо фактора на исследуемый объект не может быть признано линейным, то соответствующие факторы могут включаться в уравнение не в первой, а в более высокой степе­ни, например во второй:

У=а₀+а₁Х₁+а₂Х₂+ а ₃ Х ²₃

Корреляционные методы, особенно при множественной корреля­ции параметров, эффективно используются, как правило, в совокуп­ности с другими экономико-математическими методами.

Новые экономические отношения и качественно иная система ме­неджмента требуют использования более современных методов ана­лиза и проектирования систем. К ним следует отнести метод ФСА. который, как показывают исследования, способен быть адекватным современным требованиям при проведении исследовательских работ по совершенствованию.

В любом случае независимо от используемого конкретного мето­да наибольший эффект и объективность исследовательских работ может быть достигнута комплексным применением приемлемых для целей исследования СУ методов. При этом одни из них могут быть эффективны на одном этапе исследования, а другие — на ином.

Среди методов, применяемых в исследовании СУ и решении мно­гих управленческих задач, наиболее часто используется экспертный, поэтому он заслуживает отдельного рассмотрения.