CC BY
7
УДК 519.21
DOI 10.23672/u1405-9822-0092-k
Заславская Вероника Львовна
кандидат технических наук, заместитель председателя комитета «Искусственный интеллект» ассоциации РУССОФТ, генеральный директор ООО «Офисверс», операционный директор, Zello Russia veronika@zello.com
Veronika L. Zaslavskaya
Candidate of Technical Sciences,
Deputy Chairman of the Committee
«Artificial Intelligence»
RUSSOFT Associations,
General Director of OOO «Officevers»,
Operating Director,
Zello Russia
veronika@zello.com
Механизмы моделирования
в организационно-технических системах
Modeling mechanisms
in organizational and technical systems
Аннотация. В процессе моделирования происходит замена настоящего объекта или явления на модель, с помощью которой осуществляется изучение их свойств. Однако, чтобы построить адекватную модель, необходимо наличие достаточных знаний об объекте. Для эффективной работы организационно-технической системы необходимо создать тесную взаимосвязь между рабочим персоналом организации и её техническими устройствами. Это также позволит обеспечить непрерывную реализацию операций и принятие рациональных решений. Следует учитывать, что каждая организационно-техническая система имеет сложное строение и люди, управляющие такими системами должны обладать соответствующими знаниями. Таким образом, при принятии решений в ОТС необходимо использовать моделирование, которое поможет спрогнозировать будущие изменения в организации и во внешней среде.
Ключевые слова: моделирование, анализ систем, синтез информации, принятие решений.
Annotation. In the process of modeling, the real object or phenomenon is replaced by a model, with the help of which their properties are studied. However, in order to build an adequate model, it is necessary to have sufficient knowledge about the object. For the effective operation of the organizational and technical system, it is necessary to create a close relationship between the working staff of the organization and its technical devices. This will also ensure the continuous implementation of operations and rational decision-making. It should be borne in mind that each organizational and technical system has a complex structure and the people managing such systems should have the appropriate knowledge. Thus, when making decisions in the OTS, it is necessary to use modeling that will help predict future changes in the organization and in the external environment.
Keywords: modeling, systems analysis, information synthesis, decision-making.
В
ведение
Каждый день в течение всей своей жизни все люди вынуждены решать разнообразные задачи и принимать соответствующие решения. Каждый день перед человеком встаёт выбор: поступить так или иначе, принять это решение или другое, выполнить действие сейчас или через некоторое время.
Можно с уверенностью сказать, что от того, какой выбор сделал человек, зависят все дальнейшие события, которые будут происходить в его жизни. Можно также сказать, что, не сделав чего-то, или не приняв какое-то решение, человек тоже делает выбор, и это также является принятым решением.
Точно так же, как обычные люди принимают решения в своей жизни, так и организации, а точнее, рабочий персонал вынужден каждый день принимать разнообразные решения в процессе осуществления своей деятельности в компании.
Причём, важность быстроты принятия решения и его правильность в организациях играют большую роль. Ведь, не сделав вовремя какое-либо действие, или приняв нерациональное решение, рабочий персонал и руководство могут оказать сильное влияние на всю деятельность компании. И такое влияние будет носить негативный характер.
Но что же может помочь работникам организации принять правильные решения по тому или иному вопросу?
В решении поставленной задачи помогают методы системного анализа и моделирования. Умение проанализировать сложившуюся ситуацию, смоделировать и составить прогноз будущей обстановки, оценить влияние возможных решений на деятельность компании, - всё это позволит работникам сделать правильный выбор.
В данной статье будет подробно рассмотрен механизм моделирования, его виды и способы, дано понятие организационно-технических систем, а также их свойства. Кроме того, будет рассмотрен процесс принятия решений в организациях, который осуществляется с помощью имеющихся организационно-технических систем путём моделирования.
1. Понятие моделирования и классификация его видов
Прежде всего, необходимо дать определению термину «моделирование».
Итак, моделирование - это процесс по замене оригинала какой-либо ситуации, объекта или процесса его аналогом, предусматривающий в дальнейшем изучение свойств оригинала на основе полученной модели [4].
Из этого определения вытекает другой термин -модель.
Модель - это аналог или прототип, к которому обращаются вместо оригинала при решении задач [1].
Только обладая достаточной информацией о настоящем объекте или процессе, можно построить их модель.
А для чего же работники организации осуществляют процесс построения моделей? Существует несколько целей, которые можно сформулировать следующим образом:
• Получение из различных сфер деятельности новых данных, которые раньше были недоступны;
• Построение прогнозов будущей ситуации как внутри самой организации, так и во внешней среде, например, в рыночной системе;
• Достижение полезного результата при осуществлении выбора и реализации принятого решения;
• Построение системы уже известных данных для их использования в дальнейшей деятельности компании.
В общем случае процесс создания моделей включает в себя три этапа.
1. Формализация.
Это выражение содержания знаний и информации через определённую форму - знаки искусственного языка. То есть, формализация представляет собой создание проекта модели.
2. Моделирование.
На данном этапе происходит постановка задач, которые требуют разрешения, и решение их на основе спроектированной на предыдущем этапе модели.
3. Истолкование полученных в процессе моделирования результатов, соединение их и комплексное изучение с уже имеющимися в реальности системами [4].
Далее рассмотрим существующие виды моделирования. Рисунок 1 содержит в себе классификацию этих видов.
Рассмотрим каждый вид.
Полное моделирование характеризуется тем, что модели в полной мере отражают реальный объект, по которому они были построены. Соответственно, при неполном моделировании модели не идентичны реальному объекту. А для приближённого моделирования характерно отсутствие моделирования некоторых элементов реального объекта или процесса.
Детерминированное моделирование подразумевает, что реальный объект, служащий основой для построения модели, не подвергается случайным воздействиям. В стохастическом же моделировании, наоборот, учитывается тот факт, что на объект могут влиять случайные возмущения.
Когда необходимо построить модель, характеризующую объект или явление в конкретный момент времени, применяют статическое моделирование. Если необходимо изучить ситуацию в течение определённого промежутка времени, то используют динамическое моделирование. Стоит отметить, что при построении данных видов моделирования применяют непрерывные, дискретные, и дискретно-непрерывные модели.
Теперь рассмотрим мысленное моделирование. Оно применяется в случае, когда созданные модели невозможно воплотить в жизнь в данный момент времени в сложившихся условиях. Этот вид моделирования влечёт за собой создание наглядного, символического и математического моделирования.
При наглядном моделировании создаются модели, в основу которых положены реальные знания человека о предмете или явлении и их свойствах. Символическое моделирование осуществляется с помощью специальных знаков и символов, которые отражают главные свойства реального объекта. При математическом моделировании создаётся математический объект, который соответствует предмету, существующему в реальности.
Противоположностью мысленного моделирования является реальное. При его осуществлении происходит исследование характеристик реального объекта в целом или некоторых его составных частей. Стоит отметить, что реальное моделирование является наиболее адекватным, однако существуют определённые ограничения по его реализации.
В свою очередь, реальное моделирование делится на натурное и физическое. При построении первого вида моделирования проводят исследования реального объекта и в дальнейшем обрабатывают полученные результаты с помощью
теории подобия. Физическое же моделирование осуществляет исследование на определённых установках, которые обладают физическим подобием и сохраняют свойства реального объекта [5].
Таким образом, существует огромное количество видов моделирования, доступных организациям для принятия ими рациональных решений.
Рисунок 1 - Классификация видов моделирования систем
3. Понятие организационно-технической системы, её виды и свойства
При формулировке проблемы в организации и поиске её решения, поставленные цели могут быть достигнуты, только в составе соответствующей организационно-технической системы (ОТС).
Что же является организационно-технической системой?
ОТС - это множество материальных объектов организации, которые связаны между собой и предназначены для выполнения необходимых действий с целью принятия эффективного решения.
К материальным объектам, из которых состоит организационно-техническая система, можно
отнести: технические средства организации, такие как машины, приборы, аппараты, а также работников предприятия и их рабочую силу, обеспечивающих правильное использование техники.
Можно сказать, что организационно-техническая система - это человеко-машинный комплекс, который построен на основе иерархического принципа и функционирует с целью решения поставленных задач.
Организационно-технические системы можно подразделить на две большие группы:
• Простые ОТС;
• Сложные ОТС.
Примером простой организационно-технической системы служит рабочее место с находящимся на нём рабочим персоналом организации.
Чтобы действия ОТС дали положительный результат в решении поставленных задач, необходимо правильно организовать её деятельность. В данном случае организацией деятельности будет служить создание взаимосвязей между рабочим персоналом и техническим оснащением предприятия, которые обеспечат непрерывный процесс реализации поставленных целей и принятие правильных решений.
Стоит отметить, что любая организационно-техническая система состоит из двух подсистем:
• Управляющая;
• Управляемая.
В первую подсистему включается штат сотрудников организации, применяющий свою рабочую силу. А во вторую, соответственно, техническое оборудование,которым управляют работники.
Организационно-технические системы обладают определёнными свойствами.
Первое свойство - качество строения ОТС. То есть, данная система будет считаться качественной только в том случае, если её составные элементы также будут обладать этим свойством. Таким образом, при принятии решений в организационно-технических системах необходимо, чтобы все технические устройства были в исправном состоянии, а рабочий персонал обладал необходимым уровнем знаний.
Второе свойство ОТС - эффективность выполняемых ею операций. То есть, для принятия правильного решения важно, чтобы организационно-техническая система была пригодна для выполнения важных задач.
Следующее свойство, которым должна обладать организационно-техническая система - экономичность операций, которые она выполняет. Это означает, что при принятии решений данная система должна рационально использовать предоставленные ей ресурсы.
Четвертое свойство - результативность операций, совершённых ОТС. Важно, чтобы в результате моделирования определённых ситуаций, действия элементов организационно-технической системы привели к желаемому результату.
Ещё одно свойство - ресурсоёмкость проведённых операций. Необходимо, чтобы кроме достижения поставленных целей, составные элементы ОТС также экономично расходовали ресурсы компании, которые необходимы для совершения операций.
И, наконец, последнее свойство организационно-технической системы - оперативность действий. В условиях быстро развивающихся технологий и экономики крайне важно, чтобы решения принимались компаниями в довольно сжатые сроки. В
противном же случае, полученные результаты могут стать неактуальными, и потребуется решать уже другие возникшие проблемы [0].
Далее рассмотрим характеристики сложной организационно-технической системы. Для её описания используются следующие принципы:
• Принцип эмерджентности. Он означает, что свойства самой системы не сводятся к сумме свойств её составных элементов;
• Принцип функциональной принадлежности элементов ОТС внутри данной системы;
• Принцип зависимости операций, совершаемых сложной ОТС, от ситуации, сложившейся во внешней среде;
• Принцип иерархичности. Он означает, что все элементы ОТС можно представить в виде отдельной системы;
Свойства, которыми характеризуется сложная организационно-техническая система, можно сформулировать следующим образом:
• Адаптивность. Означает, что элементы ОТС могут изменяться в течение времени и подстраиваться под сложившуюся ситуацию;
• Возможность самоорганизации. То есть, система способна оценить состояние окружающей её среды и изменить свои свойства для того, чтобы достичь желаемого результата в новых условиях;
• Устойчивость. Это означает, что, не смотря на различные воздействия на ОТС, она способна оставаться в устойчивом состоянии и продолжать выполнять поставленные задачи для достижения результата;
• Управляемость. Сложная организационно-техническая система поддаётся управлению для того, чтобы можно было принять эффективное решение при изменении текущей ситуации;
• Целостность. Означает, что в течение некоторого периода времени система способна обеспечить выполнение поставленных задач только за счёт своих составных элементов, не потребляя при этом ресурсы внешней среды [3].
Стоит также отметить, что составные элементы сложной организационно-технической системы имеют комплексное строение и сами обладают определёнными свойствами, отличными от свойств ОТС.
Таким образом, каждый вид ОТС обладает сложным строением и требует достаточных знаний для управления, чтобы можно было принять эффективное решение.
3. Применение моделирования и процесс принятия решений в организационно-технических системах
Когда в организации возникают проблемы, её рабочий персонал и руководство хотят как можно
скорее их решить для того, чтобы продолжать свою деятельность и получать от её осуществления определённые выгоды.
В решении возникающих проблем и принятии эффективных решений может помочь повышение квалификации работников предприятия, замена имеющегося оборудования на более современное, которое позволит усовершенствовать процесс производства и сэкономить ресурсы организации. Все эти мероприятия послужат налаживанию взаимосвязей в организационно-технических системах организации.
Кроме того, при принятии решений необходимо использовать такой инструмент, как моделирование. Оно может помочь спроектировать возможную будущую ситуацию, которая сложится внутри организации, в случае принятия того или иного решения.
В процессе моделирования необходимо учитывать основные принципы построения моделей. К ним относятся:
1. Принцип информационной достаточности.
Важно, чтобы руководство и персонал организации располагали нужным объёмом информации для создания наиболее точной модели. При отсутствии необходимых данных об изучаемом процессе или объекте будет невозможно построить качественную модель. Однако стоит отметить, что если имеется полная и достоверная информация об объекте, то строить его модель нецелесообразно. Поэтому важно следить, чтобы уровень информации достиг определённого, критического значения, при котором моделирование имеет смысл и позволяет создать адекватную модель.
2. Принцип осуществимости.
Когда производится процесс моделирования возможной будущей ситуации, важно учитывать, возможно ли на практике осуществить все те действия, которые представлены в модели. Ведь если достигнуть поставленной цели, используя данную модель, невозможно, то и моделирование не имеет смысла, ведь оно не поможет организации принять эффективное решение. А также важно учитывать, что решение поставленных задач должно быть выполнено за заданный промежуток времени.
3. Принцип множественности моделей.
Учёные считают, что данный принцип можно назвать ключевым при построении моделей. Объяснить смысл данного принципа можно так: построенная модель должна обязательно отражать свойства настоящего объекта или явления, которые помогают достичь наиболее эффективного результата при решении поставленных задач. Так как одна конкретная модель учитывает только некоторые свойства объекта, необходимо построить ещё несколько моделей, которые отразят уже другие свойства данного объекта. И, таким образом, можно будет всесторонне изучить объект, который моделируется.
4. Принцип агрегирования.
Многие процессы или явления, происходящие в организациях, моделирование которых необходимо для принятия правильного решения в будущем, имеют сложные составные элементы. Исходя из этого, для создания достоверной модели целого процесса, необходимо объединить полученные модели каждого его элемента, так называемого, агрегата.
Данный принцип также позволяет в короткие сроки перестраивать модель вследствие быстро изменяющихся условий, как внутри организации, так и во внешней среде, которая окружает предприятие.
5. Принцип параметризации.
Когда необходимо построить математическую модель, следует учитывать, что некоторые моделируемые системы имеют в своём составе отдельные подсистемы, которые характеризуются определённым параметром. В таком случае можно выразить эти подсистемы числовыми величинами, чтобы не описывать процесс их действия и не усложнять, тем самым, созданную модель. Таким образом, принцип параметризации позволяет уменьшить объём и длительность моделирования изучаемого объекта или явления. Однако данный принцип имеет довольно существенный недостаток: за счёт упрощения некоторых действий снижается адекватность модели [0].
Стоит учитывать, что в организационно-технических системах бывает достаточно трудно оценить сложившуюся ситуацию и предсказать будущее состояние моделируемого процесса или объекта. На ОТС оказывают влияние случайные величины, носящие объективный и субъективный характер.
Исходя из этого, у организаций возникает потребность в интеллектуальной системе, которая бы обеспечила поддержку принятия решений и помогла достигнуть желаемого результата.
При стратегическом управлении организационно-технических систем руководителям предприятия необходимо решить следующие задачи:
• Моделирование действий в кризисной обстановке;
• Обеспечение взаимодействия между информационными системами организации;
• Оценка рисков принятия различных решений;
Нахождение альтернативных вариантов стратегического развития.
При тактическом виде управления организационно-технических систем руководители доводят необходимую информацию до экспертов в установленные сроки, обеспечивают принятие решений и контролируют их реализацию, а также подготавливают информацию по возникшим в организации проблемам.
Таким образом, можно сформулировать определённые требования, которые предъявляются к информационным системам поддержки принятия решений.
1. Применение информации, находящейся в базах данных организации, для правильного определения возникшей проблемы и принятия эффективного решения.
2. Наличие требуемого уровня знаний по проблеме у лиц, которые будут принимать решение.
3. Обеспечение непрерывного обмена информацией между лицами, участвующими в принятии решения, а также предоставление им полномочий на осуществление управления элементами модели.
4. Наличие определённой программы, которая обеспечивает механизм передачи данных между лицами, принимающими решение.
Сформулировать возможные решения проблем в ОТС можно с помощью моделей. Однако может быть предложено несколько вариантов решения возникших проблем. Поэтому необходимо, чтобы лица, принимающие решения, выбрали наиболее эффективное из них и согласовали его между собой. В этом случае удастся достигнуть желаемого результата [0].
Заключение
В процессе моделирования происходит замена настоящего объекта или явления на модель, с помощью которой осуществляется изучение их свойств. Однако, чтобы построить адекватную модель, необходимо наличие достаточных знаний об объекте.
Процесс создания моделей включает в себя три основных этапа: формализация, само
Литература:
1. Системный анализ и моделирование : учеб. пособие / Л.С. Звягин, Н.В. Катаргин; Финунивер-ситет. М. : Финуниверситет, 2016. 411 с.
2. Аксенов К.А. Моделирование и принятие решений в организационно-технических системах : учеб. пособие : в 2 ч. / К. А. Аксенов, Н. В. Гончарова. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015. Ч. 1. 104 с.
3. Корнаков А.Н. Модель сложной организационно-технической системы / А.Н. Корнаков // Перспективы науки и образования. 2015. № 2(14). С. 44-50.
4. Понятие моделирования. Способы представления моделей. URL : http://stratum.ac.ru/educati on/textbooks/modelir/lection01 .html (дата обращения 15.10.2022).
5. Классификация видов моделирования систем. URL : http://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectu res/rodionov/08.html (дата обращения 15.10.2022).
моделирование и толкование полученных результатов с целью изучения с их помощью реально существующих систем или явлений.
Также существует множество различных видов моделирования. Например, полное, неполное и приближённое; детерминированное и стохастическое; статическое и динамическое; мысленное и реальное, а также другие виды.
Что же касается организационно-технической системы предприятия, то можно сказать, что это человеко-машинный комплекс, который осуществляет свою деятельность с целью решения поставленных задач и достижения целей.
Для эффективной работы организационно-технической системы необходимо создать тесную взаимосвязь между рабочим персоналом организации и её техническими устройствами. Это также позволит обеспечить непрерывную реализацию операций и принятие рациональных решений.
Следует учитывать, что каждая организационно-техническая система имеет сложное строение и люди, управляющие такими системами должны обладать соответствующими знаниями.
Таким образом, при принятии решений в ОТС необходимо использовать моделирование, которое поможет спрогнозировать будущие изменения в организации и во внешней среде. А также следует своевременно производить замену оборудования на более современное и проводить курсы по повышению квалификации работников.
Все эти мероприятия позволят достичь поставленных перед организацией целей и принять правильно решение, обеспечивающее осуществление эффективной деятельности и расширение производства.
Literature:
1. System analysis and modeling : textbook / L.S. Zvyagin, N.V. Katargin; Financial University. M. : Financial University, 2016. P. 411
2. Aksenov K.A. Modeling and decision making in organizational and technical systems : tutorial : in 2 parts / K.A. Aksenov, N.V. Goncharova. Yekaterinburg : Ural University Publishing House, 2015. Part 1. P. 104.
3. KornakovA.N. Model of a complex organizational and technical system / A.N. Kornakov // Prospects of science and education. 2015. № 2(14). P. 44-50.
4. The concept of modeling. Ways of presenting models. URL : http://stratum.ac.ru/education/text-books/modelir/lection01 .html (date of the application 10/15/2022).
5. Classification of types of system modeling. URL : http://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectures/ rodionov/08.html (date of the application 10/15/ 2022).
6. Организационно-техническая система и ее свойства. URL : https://studopedia.org/3-10947.html (дата обращения 15.10.2022).
7. Принципы моделирования. URL : http://library no.ru/1-2-principy-modelirovaniya-matmodosipkina/ (дата обращения 15.10.2022).
6. Organizational and technical system and its properties. URL : https://studopedia.org/3-10947.html (date of the application 10/15/2022)
7. Principles of modeling. URL : http://libraryno.ru/1 -2-principy-modelirovaniya-matmodosipkina/ (date of the application 10/15/2022).
