CC BY
48
УДК 541.54.432-1
МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ ДЛЯ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
В.Е. Белоусов, И.В. Поцебнева, В.В. Шабанов
Рассматриваются модели взаимодействия бизнеса и образования при подготовке высокопрофессиональных кадров для нужд экономики, обеспечивающие на основе мотивации и планирования формирование стратегических партнерских отношений
Ключевые слова: бизнес, образование, мотивация, планирование
Существующая модель системы организационного управления (СОУ) имеет признаки жесткой централизации и узкой специализации и не может обеспечить всестороннего взаимодействия между собой. Это зачастую приводит к несвоевременному и неадекватному, а порой нескоординиро-ванному реагированию на изменяющуюся ситуацию различных органов управления (Бчр). Деятельность каждого органа управления, во многих случаях, дублируется, различаясь лишь временными и функциональными ограничениями, что существенно увеличивает документооборот, снижает наглядность данных учебного процесса и затрудняет анализ успеваемости, а факторы существенно влияющие на результативность бизнес-процессов, при оперировании большим объемом информации учесть просто не возможно, т. к. временные затраты на обработку информации вручную потребуют от руководства привлечение дополнительных сотрудников, а так же информации от кафедр и факультетов, которая поступает не ежедневно, а в соответствии с регламентами, которые были выстроены еще для ситуации, когда каждое структурное подразделение представляло собой автономную единицу.
Рассмотрим существующую модель СОУ в контексте сложившейся структуры, представляющей собой совокупность органов управления. Будем считать, что: - каждый орган может принимать решения; - решения органов можно характеризовать конечным набором переменных, принимающих числовые значения; - принятие решения органом сводится к выбору некоторое числовых значений переменных из множества их допустимых значений; - качество принимаемых решений оценивается конечным числом показателей эффективности. Тогда, иерархическая модель управления СОУ будет состоять из принимающих решения органов
Белоусов Вадим Евгеньевич - ВГАСУ, канд. техн. наук, профессор, тел. (473) 2764007
Поцебнева Ирина Валерьевна - ВГАСУ, аспирант, тел. (473) 2764007
Шабанов Валерий Валерьевич - ВГАСУ, соискатель, тел. (473) 2764007
Вр , (рис. 1), где: р = 1,...,К - номер уровня иерархической системы управления;
q = 1,..., Q(K) - номер органа управления на данном уровне.
Рис. 1. Иерархическая модель управления СОУ
Пусть орган управления БР имеет множество стратегий ур, элементами у<р которого
являются точки, отвечающие различным допустимым решениям. Пунктиром обозначим подчиненность органов управления территориально удаленных от высших уровней иерархии [1]. Множество стратегий подчиненных органов определяется множествами стратегий вышестоящих органов, а именно, если органу управления Бр подчинены
органы Бр+1,..., Бр+М, то на прямом произведении множеств, их стратегий У^+1х,..., Ух определена вектор функция /р, областью значений которой является множество стратегий органа Бр по
выбору оптимального управленческого решения. Тем самым набор стратегий органов нижнего уровня СОУ УК, р = 1,...,Q(K), в конечном счёте, определяется стратегией У1 высшего органа системы Б/. Стратегией АК с Ур органа нижнего уровня СОУ Б'К является совокупность т точек УК,
АК = {(УК)гЬ ] = 1,-, т .
Тогда, оптимальным решением в модели СОУ является совокупность стратегий Ачк,
q = 1,..., Q(K) органов нижнего уровня, обеспечивающих реализацию "наилучших" значений вектора показателей эффективности F (у) .
Рассмотрев действия органов управления в СОУ представленной модели и оценив их целевые функции можно сделать вывод, что ее эффективная работа возможна лишь в сегменте расположенном в одном территориальном месте с высшим органом управления, во всех остальных подразделениях решения будут запаздывать, т.к. время на первичный анализ на месте информации, ее передачу вышестоящему органу, принятие им решений и обратную передачу недопустимо возрастет, а объем информации переданной органу высшего управления не позволит ему оперативно реагировать на возникающие ситуации [2].
Рассмотрим модель выбора оптимальной структуры бизнес-процессов конкретного класса деятельности Qi по критериям: минимальной
структуры и стоимости.
Пусть сеть бизнес-процессов 1-го уровня декомпозиции описывается (рис. 2) графом
во(У,Е0), где №|У|- число вершин (всех вариантов описания бизнес-процессов); М0=|Е0|- число ребер графа во (всех возможных входов и исходов бизнес-процессов).
Рис.2. Граф первоначальной структу-
ры бизнес-процессов уровня 1
Тогда необходимо синтезировать остовный подграф 0(У,Б) графа в0 в котором N=1VI, М=|Е|. Пусть Б(в) - диаметр графа в, а Б(в-е) - диаметр графа в-е, полученный путем удаления из графа в произвольного бизнес-процесса, тогда Б(в-у) -диаметр графа в-у, полученный путем удаления из графа в произвольной дуги (входов и исходов БП). С(в) - стоимость графа (сумма всех ребер): С(в) = £ d ('р , а X - множество всех остовных подграфов
графа во. Тогда оптимальным будет считаться такой подграф организации бизнес-процессов, что:
с(а')=шіп{с(а)} (і)
GєX
при следующих условиях:
- ограничение на длину кратчайшего пути между каждой парой вершин: Б(Є) <
- ограничение на длину кратчайшего пути между каждой парой вершин при удалении ребра: Б(О-е) < й2, для еЄЕ
- ограничение на длину кратчайшего пути между каждой парой вершин при удалении бизнес-процесса: Б(О-х) < й2, для хЄ V
Проведем нижнюю оценку стоимости сети бизнес-процессов [3]. Заменим условие двусвязно-сти графа на следующее: deg (у Є У(0))>2 а условие, что сеть БП содержит М ребер: £deg у >2М.
vєV
Тогда задачу (1) можно преобразовать - найти такой:
£(а')=шіп{о(а)} (2)
если:
£ deg у >2М (3)
vєV
deg (у Є V(G))>2 Тогда применим следующий алгоритм
(рис.3):
Рис.3. Алгоритм оптимизации графа бизнес-процессов по критериям стоимости и минимального количества вершин
Шаг 1. Проведем сортировку строк матрицы ||Бу|| в порядке возрастания стоимостей.
Шаг 2. Зададим строку матрицы ||Бщ||:
я(1) = (<е d21),.41)),
полагая
^(1) - 0, d(у> = <х>у, і * ( d (1) (( * і)
В этой строке есть вес дуги ( а , а( ) ,
если (а, а() существует и ^) да, если
(аі, а( ) ЄІ.
Шаг 3. Теперь определим строку
Б(2) = (^(2), d22),...df).
Нетрудно заметить, что ^ ) - шіп из весов (а, а( ) - маршрутов, состоящих не более чем
из двух дуг.
Шаг 4. Вычисляем нижнюю оценку стоимости сети бизнес-процессов с М ребрами: С*=(С(*+С2*)/2 (оценка делится пополам, т.к. полученное решение содержит 2М ребер, а в решении должно быть М ребер). Проверяем ограничения Сст < Сшіп. Если ограничения не выполняются, то генерируется очередной граф с М ребрами, проверяются ограничения и далее действия повторяются.
Таким образом, данная модель позволяет построить оптимальный граф бизнес-процессов уровня 1 в следующей последовательности: определив нижнюю границу числа связей между бизнес-процессами исследуются все двусвязанные графы, удовлетворяющие ограничениям (3), среди которых выбирается граф G', сумма весов которого минимальна. Если в процессе анализа на каком либо графе достигнуто значение нижней оценки стоимости ребер, то поиск прекращается, в противном случае число ребер увеличивается на 1 и т.д.
Для определения вероятности исхода бизнес-процесса построим имитационную модель, позволяющую существенно повысить достоверность переходов за счет выявления факторов и диапазона их значений существенно влияющие на результат деятельности.
Тогда БП уровня 0 для класса деятельности Рі можно представить в виде классической модели черного ящика (рис. 4), где: Хі - диапазон значений факторов на входе БП (задается экспертами); /і(хі,х2,х3,...,хг)- результат значений БП в зависимости от факторов и их значений; V - вес органа управления в данном БП; Я- значение регламента БП (0;1).
ности БП уровня 0 Проведя декомпозицию БП - 0 получим
Рис.5. Имитационная модель оценки результативности БП уровня 1
Допустим, что в ходе эксперимента получена истинная модель
ЕХУ г )= А) + Е РгХ] + ЕЕ Р}ЬхухгЬ (4)
г =1 ] И
где можно получить чистые квадратичные эффекты Ру . Пусть к факторов х^ объединены в g групп
Х1,..., Хв. Эти g групп проверяются в плане разре-
N
шения III. Тогда мы знаем, что Е х ^ = 0, } = 1,...,к,
г=1
и если факторы ] и / принадлежат одной группе, то Е (ху ')=Е(+1) = N . Если же факторы ] и / при-
г i
надлежат к двум различным группам, то
Е(хуху ,)= 0г
В плане Плэкета—Бермана взаимодействие двух факторов можно выразить как линейную комбинацию главных эффектов и общего среднего. Отсюда столбец взаимодействия между ] и /, допустим Ху,, удовлетворяет
(ху')= Еах •
(5)
или
Хі (Хі(' = Е аіХі(.
і і ^ г і
і=о
(6)
Следовательно,
Ехуху'ху" = ЕЕахгху"=ЕаЕхуху" = ". (7)
г г I=0 I г
где последнее равенство следует из (5) и (6).
Главный эффект оценивается из:
л 2 N
аР =ТГ Е хгрУ г , (8)
откуда
Е{а р 1=N £хре(у )=
2
Ро + ЕДХу +ЕЕ РаХчХи
і=( ' ь у
(9)
рис.5.
Проанализируем выражение (9): в силу (7) первое слагаемое обращается в нуль; в силу (6) и
(7) второе слагаемое сводится к N £ 5 , где фак-
тор 5 принадлежит к той же группе, что и р (или фактор р и есть сам фактор 5, если р = 5); в силу
(8), последнее слагаемое сводится к Nap £ г £®А® , где факторы г, V и р принадлежат
трем различным группам (а множитель а р = 1 для
плана 2 g-p). Таким образом,
Е^аР ^ = 2£ РіРь'Ьр £ г £®Л® . (10)
Таким образом, определив важность факторов на входе БП на результат, проводим анализ в стандартизованной процедуре ANOVA диапазона их значений и исследуем зависимость функции распределения результата по экстремальным параметрам, что позволит выстроить для нас оптимальный план функционирования БП, а в динамике работы предвидеть нежелательные последствия и упреждать их.
Для оценки полученных количественных данных о функционировании СОУ воспользуемся теорией согласования теоретической и практической функций распределения случайной величины. Для проверки согласования выберем статистический критерий согласия:
£ (тг -трі)2
х2 =
тРг
где тг - количество значений показателей бизнес-процесса попавших в 1-ый подинтервал измерений; р1 - вычисленная вероятность попадания показателя бизнес-процесса в этот интервал; ё - количество подинтервалов измерений (диапазоны шкал бизнес-процессов); т - общее количество измерений.
Тогда определим значение критерия согласия (меру расхождения)для трех вариантов значений бизнес-процессов:
- показатели качества процесса - неудовлетворительные (требуется вмешательство органов управления всех звеньев СОУ):
£ (тнеуд -тРнеуд )
2 і =(
Хнедовя =
(11)
тр неуд
- показатели качества процесса - удовлетворительные (корректировки незначительные командирами среднего и исполнительного звеньев СОУ):
Худовя
£ (тудовя -тРудовя )
2 _ і=1_________________________
трудовя
(12)
Хэ
d
£ (тэ
2 _ і=1_______
-трэ
)2
ЧУ
(13)
- показатели качества процесса - очень хорошее (корректировки не требуются):
трэталон
Далее порядок действий следующий: по формулам (11-13) определяется мера расхождения
^2 ; определяем число степеней свободы; определяем вероятность того, что величина, имеющая распределение с г степенями свободы, превзойдет заданное значение. Если вероятность мала - то событие не соответствует прогнозу - требуется анализ причин и коррекция, в противном случае -прогноз подтвержден (бизнес-процесс развивается в пределах установленных значений.
Выполняем алгоритм выбора оптимального действия соответствующего центра:
Шаг 1 Формируем множества действий
для каждого центра (и) по выбору решения при
полном устранении неопределенности а^ .
Шаг 2 Формируем платежную матрицу для центров по управлению различными классами р1 БП.
т
Тогда и = Е р!щ]к - среднее взвешенное
г=1
выигрышей 1 - ой строки, взятое с весами Р1-1.
Шаг 3 Повторяем указанные действия для всех остальных органов управления СОУ.
Шаг 4 Выберем оптимальную стратегию для каждого органа управления, рассчитав средне взвешенное выигрышей по формуле: г1= V - а{, где К-среднее взвешенное значение максимумов столбцов (выбор стратегии осуществим на основе критерия пессимизма-оптимизма Гурвица, т.к. данный критерий позволяет при определенных условиях переходить и к пессимистической оценке Вальда и к минимаксному Сэвиджа).
Осуществляется выбор тех вариантов решений, в строках которых стоит наименьшее для этого столбца значение.
Шаг 5 Аналогичную операцию проводим для остальных органов управления.
Далее рассмотрены методологические приемы для реализации рассмотренных моделей и алгоритмов при регламентации и управлении бизнес-процессами СОУ.
Даются практические рекомендации по внедрению разработанных моделей и алгоритмов для ряда вузов России. Представлены матрицы ответственности полномочий должностных лиц в СОУ, а также разработаны методические рекомендации для реинжиринга последних. Определена оптимальная структура управления СОУ на основе СУБП и выбран оптимальный вариант информационно-телекоммуникационного обеспечения такой деятельности с учетом режимов доступности информации.
Л
Литература
1. Региональная целевая программа «Стимулирование развития жилищного строительства в Воронежской области в 2011-2015 годах».
2. Никифоров А.Д. Управление качеством.
Учебное пособие для вузов. - М.: Дрофа, 2004 -720 с.
3. Воронов А.А. Исследование операций и управление. М.: Наука, 1970. - 128 с.
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
MODELS OF OPTIMIZATION OF STRUCTURE BUSINESS-PROCESSES FOR SYSTEMS OF ORGANIZATIONAL MANAGEMENT
V.E. Belousov, I.V. Pocebneva, V.V. Shabanov
Models of interaction of business and formation are considered by preparation of the highly professional staff for needs the economy providing on the basis of motivation and planning formation of strategic partner attitudes
Key words: business, formation, motivation, planning
