CC BY
27
С.В.Чупров
Организация адаптивного управления производственной системой*
Форсированное «вхождение» отечественных предприятий в рынок обернулось расстройством сети ре-сурсопотоков между ними и породило высокую неопределенность в экономическом пространстве страны. В отсутствие федеральных координирующих органов (Госплана, Госснаба, министерств и др.) предприятия потеряли ориентацию и с большим трудом и риском для себя налаживали отношения с партнерами, что не замедлило негативно сказаться на устойчивости их работы. Информация подтвердила свою репутацию системообразующего ресурса, дефицит которого лишает предприятия способности видеть свою перспективу и адаптироваться к динамичным и малопредсказуемым условиям деятельности.
Неудивительно, что в такой ситуации многие предприятия были охвачены системным кризисом и оказались на грани банкротства. Выживание их в жесткой среде нарождающегося рынка вызвало к жизни новую область знаний - антикризисное управление, направленное на предупреждение и нейтрализацию последствий кризисного развития предприятия, В этой связи необходимость восстановления платежных функций предприятия определила приоритетное внимание к финансовому аспекту его работы, что нисколько не умаляет роли материально-технической, трудовой, информационной, организационной, управленческой, экономической и других сфер деятельности предприятия.
Более того, взаимозависимость и единство этих аспектов дают основание подчеркнуть, что устойчивая работа предприятия не может быть достигнута без нормализации каждого из них, Важно учитывать это обстоятельство, поскольку упомянутые выше сферы деятельности предприятия нередко «пребывают в тени» финансового анализа потенциального банкрота. В результате задача преодоления кризиса сводится к обретению лишь финансовой устойчивости такого предприятия, что неоправданно упрощает проблему и сужает поле антикризисного управления, а значит, и осложняет вывод предприятия на долговременный устойчивый режим работы.
Следует заметить, что необходимость обеспечения устойчивости предприятий была осознана специалистами еще в дорыночный период в русле ускорения тенденций научно-технического прогресса и создания гибких производственных систем. Эволюция и нестационарность ПС побуждала прививать адаптивные свойства системам управления предприятия, для чего проводились исследования в области параметрической и структурной адаптации математического и программного обеспечения АСУП.
В рамках подобного подхода требование устойчивости ПС формулизуется следующим образом [1]. В дискретный момент времени Г для периода + управляющая система с учетом предполагаемого состояния среды в этом периоде Я, 1+т вырабатывает управляющие воздействия и, [ + т, исходя
из условия достижения экстремума показателя эффективности (критерия оптимальности)
Ф (<р(х19и„Я,^т)),
где (р - функция перехода состояний ПС, х, - состояние ПС в момент времени /.
ПС будет являться устойчивой, если для любого наперед заданного £ > О существует 8 > О , и при
любых х1 е Х1, Я, /+г € Я из выполнения условия
<6
следует
|ф(Л (*/+г))" Ф(<Р(Х, >Щ > ))|| < е,
где ||*|| - некоторая норма; ух(х1+г) - фактическое
значение переменной х1+т.
Смысл приведенной формализации требования устойчивости ПС довольно прост: при ограниченном отклонении фактической траектории системы от расчетной показатель эффективности ее работы должен оставаться в допустимых пределах.
Настоящая работа проводится при финансовой поддержке Министерства образования РФ (грант Г02-3.3-302 по фундаментальным исследованиям в области гуманитарных наук за 2002 г.).
Величина 8 обычно задана либо определяется по статистическим сведениям, но, как отмечают авторы постановки задачи, в большинстве случаев значительно превосходит уровень, допустимый с точки зрения обеспечения величины 8.
Между тем адаптивный механизм управления ПС предполагал привлечение имитационных моделей для анализа функционирования систем при реализации управляющих воздействий с учетом влияния возмущений на состояние фонда нескладируемых ресурсов, движение материальных потоков, прогноза влияния возмущений на выполнение плана и регулирующих воздействий. С учетом возмущающего действия случайных факторов постановка задачи приобретала вероятностный вид: ПС устойчива, если для наперед заданных £, а и любых возможных для системы возмущений соблюдается условие
Р||Ф(Л (*,„)) - Ф(Р(*, >Щ > »1 * * ■
а > 0,
где Р{-} - вероятность.
Иными словами, при влиянии на ПС случайных возмущений вероятность того, что условие ограниченного изменения показателя будет выдержано, должна быть не меньше некоторого порогового значения а.
С этих позиций адаптивная система управления предприятием обязана учитывать весь комплекс аспектов его функционирования, что будет отвечать закономерности развития структуры ПС и требованию обеспечения устойчивости предприятия в нестабильной рыночной среде. Поэтому построение такой адаптивной системы опирается на алгоритмы поиска и поддержания рационального режима работы предприятия в условиях крайней неполноты располагаемой информации. Для этого осуществляется формирование и выполнение плана производства изделий с учетом ожидаемого (с возможной степенью определенности) будущего окружения предприятия и сохранения его устойчивости к воздействию внешних и внутренних помех. Последнее побуждает к использованию не только моделей планирования производства изделий, но и имитационных моделей ПС, которые «проигрывают» процесс реализации плана и сообщают о динамических свойствах ПС.
Концептуально организация адаптивного управления ПС выстраивается из блоков прогнозирования изменения внешней среды, структурной и параметрической адаптации системы управления [1] на основе поступившей прогнозной информации, формирования плана производства ПС с применением адаптированных моделей планирования ПС и имитации ее функционирования, оценки и анализа устойчивости ПС при реализации разработанного плана производства, диагностики ПС и коррекции условий планирования (при обнаружении неустойчивости ПС) и обеспечения выполнения принятого плана производства (рис. 1).
Прогнозирование изменения внешней среды дает возможность выявить доминирующие тенденции в движении спросовых, ценовых и других параметров в рамках накопленного массива информации и благодаря этому представить контурные условия деятельности предприятия в планируемом периоде. Исходя из полученного прогноза генерируется набор внешних параметров (тип производства, длительность цикла изготовления изделий и др.), которые служат критериями адекватности модели планирования ПС и имитационной модели ПС будущей экономической ситуации, с одной стороны, и задают для них общие допущения, с другой.
Структурная адаптация системы управления состоит в выборе из множества моделей таких, которые принципиально соответствуют ожидаемым в плановом периоде условиям работы предприятия. Вслед за этим в выбранные модели вводится ряд значений внешних параметров (объем спроса, цены изделий и др.), с помощью чего математические модели наполняются первой «порцией» обрабатываемой информации и становятся более конкретными.
Параметрическая адаптация системы управления в дополнение к параметрам внешней среды обеспечивает «загрузку» модели внутренними параметрами ПС (конструктивно-технологическими данными об изделиях, экономическими нормативами и др.), чем завершается информационное насыщение и настройка моделей. После этого они структурно и параметрически (в первом приближении) отвечают прогнозируемым условиям деятельности предприятия и готовы к работе.
Формирование плана производства ПС проводится комплексом из двух упомянутых выше взаимодействующих моделей: планирования производства ПС и имитации ее работы по реализации этого плана. Первая модель является инструментом расчета плана, вторая - экспериментальным средством проверки его осуществимости на фоне влияния внешних и внутренних помех, что воспроизводит процесс претворения плана, близкий к реальному.
В последнем случае моделирование предстоящего поведения предприятия выполняется с учетом неизбежных в плановом периоде корректирующих мер, направленных на нейтрализацию или ослабление будущих помех подобного рода. Их генерация и прогнозная оценка вызываемых ими ресурсных затрат или потерь и составляет функцию имитационной модели. Причем, предполагаемая величина ухудшения наблюдаемого показателя вследствие действия возмущающих факторов позволит дать заключение о степени его устойчивости в ожидаемых условиях работы ПС.
Неопределенность и высокая подвижность внешней среды ужесточают требования к модельному инструментарию, ввиду чего алгоритмы планирования и имитации должны быть восприимчивы к нарастающему разнообразию состояний среды и обладать достаточ-
УЧЕТ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЛАНА ПРОИЗВОДСТВА ПС
КОНТРОЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЛАНА
ПРОИЗВОДСТВА ПС +
АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЛАНА ПРОИЗВОДСТВА ПС
Т________
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЛАНА
ПРОИЗВОДСТВА ПС -*
Рис. 1. Общая схема алапгивного управления ПС
ной гибкостью в отношении выдвигаемых целей и накладываемых ограничений. В свойственной рыночному окружению неполноте достоверной информации и плохоформализуемым условиям планирования возрастает значение экспертного суждения о факторах среды и полноценного учета их в процессе разработки плана производства ПС. В связи с этим представляется перспективным применение математических моделей, построенных на основе аппарата теории нечетких множеств и оперирующих лингвистическими высказываниями.
Привлечение такого инструментария позволяет вводить в алгоритмы и обрабатывать эвристическую информацию и тем самым расширять диапазон возможностей моделирования плана, который будет содержать в себе уже как формализуемые, так и трудно формализуемые сведения. С другой стороны, включение знаний экспертов в математические процедуры не только наращивает их обоснованность и практичность, но и повышает доверие к ним со стороны персонала предприятий,
Оценка и анализ устойчивости работы ПС направлены на исследование протекающих в них динамиче-
ских процессов при изменении внешних и внутренних параметров. Поэтому представляет интерес ответ на вопросы: какова область устойчивости наблюдаемых показателей, при каких обстоятельствах наступает срыв устойчивости и какова картина ее утрачивания (момент срыва устойчивости., плавность перехода от устойчивого состояния к неустойчивому и др.),
Диагностика ПС и коррекция условий планирования требуются в том случае, если наблюдаемые показатели демонстрируют неустойчивое поведение, т.е. выходят за границы диапазона допустимых значений. В такой ситуации система управления предприятием подвергается испытанию и ее адаптивные качества могут оказаться недостаточными для противодействия помехам. Вот почему диагностика ПС проводится в тесной двухсторонней связи с оценкой и анализом устойчивости работы ПС: выявление симптомов кризиса предприятия диктует необходимость углубленного изучения процесса утрачивания устойчивости ПС.
С компьютеризацией мониторинга деятельности предприятия улучшаются возможности оперативной обработки, визуализации и осмысления динамики изменения наблюдаемых показателей. Благодаря этому аналитик располагает программными средствами хранения, оценивания и анализа статистической информации о функционировании предприятия в разрезе выбранных им показателей и периодов времени (по месяцам, кварталам, годам). По результатам обработки накопленного материала проводится выявление тенденции поведения показателя и поиск уравнения линии его тренда, При задании норматива показателя в виде точечного значения или интервала (допуска) рассчитываются его статистические характеристики (вариационный размах, среднее, среднеквадратическое отклонение), Тем самым повышается информативность процесса исследования динамики и устойчивости показателей, что позволяет раскрыть характер их изменения, предвидеть будущее состояние и кризисное развитие предприятия.
Следует заметить, что в настоящее время диагностика проблемных ситуаций на предприятии как специальная процедура антикризисного управления проходит этап своего становления и потому в большинстве своем повторяет известные ныне аналитические приемы, в частности, финансовые. Такой подход вполне объясним, поскольку диктуется насущными задачами анализа и преодоления негативных процессов на отечественных предприятиях. А охваченные кризисом предприятия видят его источник в диспропорции финансовых ресурсов и направляют свои усилия прежде всего на нормализацию их структуры, что имеет под собой веские экономические и правовые основания.
Между тем, как подчеркивалось выше, подобный взгляд на природу кризисных процессов представляется одномерным, поскольку при этом уходят на задний план связанные с финансовым аспекты функциониро-
вания предприятия, в частности, материально-технический, трудовой, информационный, организационный, управленческий, экономический и др. Лишь в единстве присущих предприятию аспектов деятельности можно познать истоки и характер поразивших его кризисных явлений и тем самым предложить действенные меры по упреждению неблагоприятных воздействий рыночной среды на работу предприятия и обеспечить его адаптацию.
Конструктивность такого подхода состоит не только в расширении «поля зрения» аналитика, но и в выявлении зависимости финансовых индикаторов от других показателей, что позволяет провести факторный анализ интересуемых показателей и способствует более полному пониманию генезиса кризиса и средств его предотвращения.
Резонно поэтому при разработке диагностической процедуры обратить внимание на следующие исследовательские вопросы.
Во-первых, на формулирование концепции диагностики кризиса предприятия как информационно-аналитической процедуры, направленной на раннее обнаружение негативных процессов, анализ их симптомов и поиск причины возникновения кризиса.
Во-вторых, на обоснование методологических принципов проведения диагностики исходя из системных представлений о поведении предприятия в хозяйственной сфере страны (макро- и микроподхода, иерархии, гомеостазиса, адаптации, равновесия, устойчивости и др.).
В-третьих, на углубленное осмысление истоков и природы зарождения кризиса на предприятии. Причем, не только в финансовом отношении, а во всем его многомерном проявлении в различных аспектах, в их взаимообусловленности и связи.
В-четвертых, на нахождение и изучение зависимостей между аспектными параметрами и раскрытие картины утрачивания устойчивости предприятия.
И в-пятых, на разработку специального мониторинга устойчивости предприятия и его реализации на базе современных информационных технологий и апробации на материале предприятий.
Выводы диагностики предприятия могут потребовать изменения прежних представлений о его реальной деятельности и допущений, принятых при формировании плана производства. Коррекция условий планирования следует после раскрытия причин и характера приближающегося кризиса предприятия и может включать в себя уточняющее прогнозирование изменения внешней среды в будущем, пересмотр структурной и/или параметрической адаптации системы управления (выбор иной модели планирования или имитации работы ПС, их модернизация, перенастройка и т.д.) или внесение поправки в процедуру формирования плана производства ПС (добавление или корректировка целевых функций, ресурсных ограничений и др.).
Принятие и выполнение плана производства ПС подразумевает активное участие управленческого персонала в анализе и обсуждении модельного варианта плана и его последующем претворении. На этом этапе привлекаемый персонал выступает в роли «неформального компенсатора» помех и прежде всего тех трудно формализуемых возмущений, которые остались за рамками моделирования и потому не учитывались на предыдущих этапах планирования.
Учет, контроль, анализ и регулирование выполнения плана производства ПС обеспечивают реализацию принятого плана и поскольку отклонения от него в ходе осуществления практически неизбежны из-за действия помех или по иной причине (низкая точность прогнозирования или имитации работы ПС, ошибки в задании параметров и др.), нельзя исключать возвращения на этап формирования плана производства ПС для его частичного или полного изменения. При малом отклонении от плана необходимость в этом обычно не возникает, т.к. оно может быть погашено в оперативном порядке без корректировки плана, в связи с чем происходит подтверждение его и выполнение в следующем плановом периоде.
Чем примечательна обсуждаемая адаптивная система управления ПС?
Во-первых, она открыта для любых параметров независимо от их характера. Среди них могут быть представлены материально-технические, трудовые, организационные, управленческие, экономические, * финансовые и другие, что позволит комплексно анализировать поведение предприятия, оценивать и сохранять его устойчивость.
Во-вторых, адаптивная система обладает достаточной гибкостью, поддерживаемой широким набором моделей планирования производства и имитации работы ПС и их настройкой на параметры внешней и внутренней среды.
В-третьих, функционирование адаптивной системы предусматривает диалоговый режим работы, т.е. регулярный обмен информацией между ЭВМ и человеком, что дает возможность обогащать расчетные результаты неформальными сведениями и тем самым последовательно повышать информативность управления ПС.
В-четвертых, успешная работа системы достигается благодаря высокой наукоемкости ее структурных компонентов (информационной технологии, алгоритмов моделей, технических средств и др.), которые допускают встраивание в систему эвристических процедур, созданных на базе методов искусственного интеллекта.
Наконец, заслуживает быть отмеченным то обстоятельство, что адаптивная система как современное средство управленческого труда является не только потребителем информации, но и производителем ее. Она вырабатывает ценную информацию, которая способствует сохранению устойчивости предприятия и «берет на себя» функции советника его руководящего персонала. Тем самым ПС инициируют повышение интеллектуализации и роли орудий управленческого труда, и в этом - впечатляющая особенность нынешнего этапа развития производства.
Подводя черту, следует сказать, что представленный в статье анализ организации и функций адаптивного управления ПС, разумеется, далек от завершения и ожидает приложения усилий со стороны экономистов, менеджеров, информационных технологов и других специалистов, совместным трудом которых будет осмыслен механизм обеспечения устойчивой деятельности предприятий в подвижной рыночной среде.
Библиографический список
1, Скурихин В,И„ Забродский В.А., Копейченко Ю.В. Адаптивные системы управления машиностроительным производством. - М.: Машиностроение, 1989, - 208 с,
Л.В.Аршинский
Особенности накопления свидетельств при неточном выводе с использованием векторных логик
Введение. Как известно, неточный вывод является не более чем правдоподобным выводом и в отличие от классического логического вывода не обладает «абсолютной» дедуктивной силой: полученные с его помощью заключения верны лишь в некоторой степени. Степень уверенности (в нашей терминологии - истинность) вычисляется на каждом шаге такого вывода, превращая его тем самым в две параллельные и взаимосвязанные процедуры: собственно вывод и вычисление истинности для каждого из заключений. В литературе подобный вывод получил название «присоединенного» [1] и именно для него характерна рассматриваемая здесь процедура накопления свидетельств. Отличие данной работы от аналогичных работ по неточному выводу заключается в особенности представления истинности в обсуждаемом классе логик. А именно, здесь обсуждаются т.н. логики с векторной семантикой, в которых истинность произвольного суждения а описывается в общем случае п-компонентным вектором [а] = (а1 ; а2; ,,,; а"), где компоненты с/ - это значения т.н. «категорий истинности»._
