Конспект лекций_080500 БМ_ИСУ_2011

уточняемые от тура к туру и учитываемые при получении обобщенных результа-

тов оценок.

В силу трудоемкости обработки результатов и значительных временных затрат первоначально предусматриваемые методики "Дельфи" не всегда удается реали-

зовать на практике.

Наиболее эффективными методами овладения новыми знаниями, методами хозяйствования и управления, являются деловые игры как метод имитации управленческих процессов. Выработан для принятия управленческих решений в различных ситуациях путем игры по заданным правилам группы людей или чело-

века и компьютера.

Разработку деловой игры необходимо начинать с четкой формулировки ее назначения. После этого можно приступать к формированию схемы игры и ос-

новных ее правил.

Формирование правил игры должно включать в себя описание методов оценки степени достижения целей игры. Опыт разработки и проведения деловых игр по-

казывает, что деловую игру целесообразно представить как описание некоторой последовательности разделов. Как правило, описание игры включает девять раз-

делов: 1 Общая характеристика; 2 Описание ситуации; 3 Цель игры; 4 Задача цен-

тра; 5 Задача участников игры; 6 Формальная модель. Раздел включается в опи-

сание игры, если формализация модели позволяет лучше понять суть игры, или если в дальнейшем предполагается провести анализ формальной модели; 7 Ана-

лиз формальной модели. Раздел может отсутствовать, если известными матема-

тическими средствами провести анализ модели или невозможно или слишком громоздко. 8 Руководство для участников игры; 9 Результаты проведения игры.

Может отсутствовать, если нет опыта проведения деловой игры.

Каждая деловая игра состоит из нескольких партий, число которых не ограни-

чивается. Одна партия большинства деловых игр состоит из трех этапов:

I этап - сбор информации, т.е. сообщение элементами в вышестоящий орган

(центр) запрашиваемой информации;

II этап - обработка полученной информации и выработка соответствующих реше-

ний;

III этап - реализация полученных решений, подсчет значений целевых функций.

42

По завершении игры проводится подведение итогов, анализ игры.

Одна из основных сложностей построения модели исследуемой ситуации за-

ключается в стремлении к максимально полному отражению исследуемой ситуа-

ции, что может привести к излишней детализации модели, которая приведет к усложнению информационного обеспечения. В результате увеличивается время на игру, затрудняется понимание происходящих процессов и эффективность игры снижается. Лучший способ избежать такого рода опасности заключается в том,

чтобы постоянно помнить о конкретной цели проектируемой игры. Обратная си-

туация, когда анализируемые в игре параметры упрошены до такой степени, что необходимое решение будет носить поверхностный характер.

Метод ПАТТЕРН – это построение каждым экспертом «дерева целей» в соче-

тании с качественным анализом, осуществляемым для принятия решений в кон-

кретной области деятельности, с последующим открытым обсуждением результа-

тов.

43

Раздел 2 Методология дисциплины «Исследования систем управления».

Лекция 7 Формализованные методы исследования СУ.

План лекции:

1.Характеристика формализованных методов ИСУ;

2.Классификация моделей;

3.Специфика моделей СУ и этапы моделирования СУ

Вопрос 1 Характеристика формализованных методов ИСУ;

1.1. Аналитические методы служат для нахождения точных количественных связей между зависимыми факторами и проектируют систему, описывая свойства в виде определенных точек в пространстве и во времени.

ференциальные, вариационные исчисления. Методы используют при пара-

метрическом исследовании СУ.

Характеристики методов

1.Свойства система описываются в виде детерминированных величин (опреде-

ленных) с соблюдением строгой алгоритмизации действий.

2.Основу методов составляют понятия классической математики.

3.Это функциональные зависимости типа Р(х), в которых Х – аргумент, отобра-

жающий исследуемый параметр, а коэффициенты «a», «b» и «с» рассчитаны с помощью статистической информации. К ним относятсяPi :

Х

показательная функция (замедляет процесс)

Основа аналитических методов в экономических системах - регрессионное урав-

нение.

1.2 Статистические методы - могут применяться для диффузионных и плохо организованных систем (с вероятностными характеристиками).

Отображение системы происходит с помощью вероятностных характери-

стик и система представляется в виде размытой области.

Среди статистических методов назовем некоторые:

Статистические наблюдения - хронометражное установление научно-

обоснованных норм.

Группировка и классификация - включает многомерные группировки и класси-

фикации.

Расчет абсолютных величин, относительных и средних показателей и методы исследования динамических рядов основаны на статистической математике.

Индексные методы широко используются в экономических и социально-

экономических системах (индекс цен и т.п.).

Регрессионный анализ –исследование зависимости одной случайной величины от ряда др. случайных и неслучайных величин. Используется для создания эм-

пирической модели, когда обрабатывая результаты наблюдений или характери-

стики исследуемой системы, получают оценки возможного поведения систем в различных условиях.

Корреляционный анализ определяет степень линейной зависимости между ве-

личинами (возрастание или убывание).

Остальные методы (дисперсионный анализ, ковариационный анализ, метод вре-

менных рядов, метод главных компонентов и факторный анализ) основаны на

45

комплексировании с методами, основанными на привлечении интуиции и опыта специалистов.

Задачи, решаемые с помощью статистических методов :

Статистического контроля качества:

вероятность получения годных изделий на выходе объекта управления;

контроль качества для анализа информационных потоков.

Статистического измерения риска:

ожидаемое значение при соответствующей вероятности риска.

Задачи определения и разрешения неопределенности:

H0 = log(m), где H0 - начальная энтропия

m - состояний системы

Анализ использования рабочего времени (методы установления научно-

обоснованных норм):

метод моментных наблюдений хронометраж рабочего времени фотография рабочего дня

Анализ складских запасов

1.3 Теоретико-множественные методы : Система представляется в виде множества или набора множеств (многомерное множество) и отношений между этими множествами.

46

Теоретико-множественное представле-

ние систем используются для построения баз данных информационных систем (на-

пример, реляционные базы данных).

1.4. Логические методы Переводят реальную систему и отношение между эле-

ментами этой системы на язык одной из алгебр логики (например, алгебра Буля).

Используется предметная область этой алгебры (высказывания, предикаты и т.д.).

В ИСУ используется для логического анализа и синтеза сложных систем (осо-

бенно в технических системах) и при исследовании структур систем разной при-

роды (там, где невозможно применить статистические и аналитические методы).

1.5 Лингвистические и семиотические методы Базируются на понятиях Тезау-

руса и грамматики.

Тезаурус - это словарь данного профессионального языка, области, который со-

держит синтаксические единицы языка. Грамматика - правила объединения этих смысловых (семантических) единиц в логические фразы, которые имеют поня-

тийное направление.

Применение - разрабатываются языки моделирования систем и систем автома-

тизированного проектирования, языки программирования. Используются для формального анализа текстов и языков, а также процессов в сложных системах

(когда не удается применить другие методы). Эти методы характерны для пло-

хо организованных систем.

1.6 Графические методы Основаны на графическом представлении системы :

-метод графов

-метод сетей и т.п.

Строится граф взаимозамовисимостей элементов системы и затем анализируется.

ператор переводит систему в соответствующее графическое представление: ор-

ганиграммы или документограммы

47

1.7 Метод моделирования Моделирование – процесс построения условного об-

раза исследуемой системы (процесса, явления). Модель – условный образ иссле-

дуемой системы. Модель конструируется субъектом исследования так, чтобы отобразить характеристики объекта (свойства систем управления, взаимосвязи между ее элементами, структурные и функциональные параметры).

Цель моделирования – отображение наиболее существенных параметров функционирования и развития системы в будущем. Более подробно материал по моделям мы рассмотри на более поздней лекции.

Вопрос 2 Классификации моделей

Учитывают различные параметры, а именно:

1. Учет фактора неопределенности:

1.1 детерминированные модели - для данной совокупности входных значений па-

раметров на выходе системы может быть получен единственный результат;

1.2 случайные модели (вероятностные) - на выходе получаются неоднозначные значения параметров.

2. Учет фактора времени:

2.1 статические модели - все зависимости отнесены к одному моменту времени и не меняются во времени;

2.2 динамические модели - описывают систему управления в динамике (во време-

ни). Динамическую модель можно описать рядом статических моделей

3. Учет непрерывности моделируемых процессов:

3.1 дискретные модели - все переменные в данной модели отображены дискрет-

ными величинами (целочисленные значения, скачкообразные)

3.2 непрерывные модели - не содержат дискретных величин, т.е. модели отобра-

жаются дифференциальными и интегральными уравнениями

4. Учет типа связи между моделируемыми элементами:

4.1 линейные модели - отображают состояние или функционирование системы таким образом, что все взаимозависимости в ней принимаются линейными. Ли-

нейная модель формулируется в виде одного или системы линейных уравнений.

48

4.2 нелинейные модели - взаимозависимости отображаются нелинейными функ-

циями (показательные функции, мультипликативные функции : I = a*x1*x2, экс-

поненциальные уравнения)

5. По способу первичного представления моделей:

5.1 физические модели - материальные, вещественные, макетные модели - по-

строены точно по соответствию структуре систем различных природ

5.2 абстрактные модели или концептуальные модели - предварительные, прибли-

женные представления о системе управления

6. По степени подобия объекту:

6.1 гомоморфные модели - упрощенная модель, - одностороннее отображение по-

добия

6.2 изоморфные модели - точное подобие - каждому элементу из системы соот-

ветст-

вует элемент из модели и в обратном направлении

Вопрос 3 Специфика моделей СУ и этапы моделирования СУ

Специфика моделей СУ определяется следующим.

1. Наличие экзогенных и эндогенных факторов:

экзогенные факторы - оказывают воздействие на систему извне;

эндогенные факторы - воздействие на СУ носит внутренний характер;

2.Множественность моделей;

3.Учет социально-технического характера управления фирмой;

4.Необходимость учета риска и неопределенности - знание всех возможных ре-

зультатов и их последствий.

Требования, предъявляемые к моделям СУ :

1.точное отражение структуры и процессов функционирования моделируемой СУ;

2.допущения при описании СУ путем моделирования должны быть минимальны;

3.число параметров адекватно сложности системы;

4.достаточная оперативность, т.к. ресурс времени для принятия решений ограни-

чен;

5.наличие параметра оптимизации – обязательно.

Этапы моделирования :

49

1.изучение объекта и выделение его наиболее существенных характеристик;

2.конструирование модели на основе анализа взаимосвязей;

3.экспериментальный, практический, и теоретический анализ проблемы;

4.сопоставление результатов с данными об объекте;

5.корректировка модели в соответствии с полученными результатами;

6.проверка качества отображения объекта или адекватности модели.

Основные виды моделей, используемых в ИСУ и характеристики.

Основные группы моделей систем управления предприятием : 1. организацион-

ные;2.структурные;3.функциональные; 4. математические; 5. информационные.

50

Раздел 2 Методология дисциплины «Исследования систем управления».

Лекция 8 Прочие методы исследования СУ. Выбор методов ИСУ

План лекционного комплекса. План лекции 3 комплекса(8)

1.Комбинаторные методы исследования

2.Методы исследования потоков информации.

3.Выбор методов исследования СУ

Вопрос 1 Комбинаторные методы исследования

Это группа методов ИСУ представляющих интеграцию методов формализо-

ванного исследования и эвристических методов в единое целое на выбранных принципах взаимосвязи. Например: 1. ситуационное моделирование; 2. комбина-

торика; 3. графисемиотика; 4. топология.

Рассмотрим пример методов ситуационного моделирования, которые подраз-

деляются на качественные и количественные методы ситуационного моделирова-

ния:

Качественные методы:

1. Имитационное моделирование – перспективный анализ формирования раз-

личных показателей деятельности исследуемого объекта. В укрупненном виде

– это многомерная таблица важнейших показателей деятельности объекта в динамике. Суть может быть выражена во фразе: «Что будет с показателем, ес-

ли факторы изменятся тем или иным образом?». Основано на сочетании мето-

да экспертных оценок специалистов-экспертов и математических методов. Для проведения метода в экспертную группу включают аналитиков, или, наоборот,

в группу аналитиков включают специалистов от различных подразделений предприятия.

2.Обратный пошаговый шаг – это метод построения графиков причинно-

следственных связей между управленческими ситуациями от наступившего состояния обратно к корневой проблеме на основе анализа мнения специали-

стов-экспертов. Результат – формирование дерева субпроблем.

3.Метод построения дерева решений используется для прогнозирования ситуа-

ции путем выделения ключевых моментов, в которых возможны различные развития событий. Основан на использовании материалов «Мозгового штурма для формализованного представления управленческих решений в графической форме «древо решений».

51