Особенности описания поведения организационной структуры в среде интегральной инструментальной платформы Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

С.И.Клевцов

ОСОБЕННОСТИ ОПИСАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ В СРЕДЕ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ

ПЛАТФОРМЫ

Процесс реализации цели организационной структуры связан с непрерывным анализом и принятием решений по выбору конкретных действий на каждом этапе в условиях внешнего влияния, нестабильной внешней обстановки и внутренних изменений и ограничений, присущих данной организационной структуре. Определяемый при этом набор действий должен предусматривать многовариантность развития ситуации и, как следствие, различные пути и способы реализации поставленной цели в динамично меняющихся условиях существования.

Формирование на этой основе возможных эффективных сценариев поведения организационных структур при реализации поставленных целей в сложных условиях, с учетом влияния внешних факторов является одной из наиболее актуальных и перспективных задач исследования сложных систем.

В обеспечение решения этой задачи в [1,2] предложена концептуальная макромодель описания поведения организационной структуры в сложных условиях.

На ее основе может быть создана взаимосогласованная совокупность базовых компонентов и инструментальных средств различного типа, адаптируемых к особенностям объекта исследований и интегрируемых в зависимости от характера решаемой задачи или проблемы в конкретную систему моделирования, которая не только адекватно описывает поведение организационной структуры в рассматриваемой сложной ситуации, но и дает возможность прогнозировать поведение и строить возможные планы и сценарии действий.

Базовыми компонентами предлагаемой интегральной инструментальной платформы (ИИП) являются:

• объекты, характеризующие организационные структуры и факторы, влияющие на них;

• правила и ограничения, формирующие область определения конкретной модели поведения организационной структуры и внешней среды;

• цели и критерии их достижения как компоненты, характеризующие результат моделирования поведения организационной структуры.

Основными инструментальными средствами ИИП являются методические и программные средства, такие как методы и алгоритмы оценки состояния реализации цели организационной структуры, методы поддержки принятия решений на основе экспертных знаний, средства информационной поддержки, механизмы и схемы организации взаимодействия и противодействия объектов при моделировании и другие инструментальные средства.

Поскольку структуры, назначения и цели организационных систем, а также условия их функционирования могут сильно различаться, состав, структура и характеристики базовых компонентов и инструментальных расчетных, модельных и программных средств платформы должны охватывать большую часть спектра моделируемых задач.

Результатом моделирования должны быть данные, необходимые и достаточные для перехода к реальному управлению организационной структурой, т.е. должны быть сформированы:

• система целей или цель;

• комплекс (программа) действий по реализации систем целей или цели;

• ресурсное обеспечение, необходимое и достаточное для выполнения комплекса действий;

• рекомендации по организационному обеспечению реализации комплекса действий.

Данные по этим пунктам логически связаны в итерационном процессе их формирования. Сначала формируются цели, затем определяется комплекс действий по их реализации.

Взаимосогласованный комплекс целей и действий является основой для распределения ресурсов. При нехватке ресурсов может быть уточнена программа действий или система целей и т.д. Схема этого итерационного процесса приведена на рис 1 .

Система целей

Организационное

обеспечение

Полученные результаты должны быть достоверными и обоснованными. Можно выделить несколько общесистемных условий обоснованности, которым должны удовлетворять выработанные решения:

• соответствие полученного решения поставленной конечной цели;

• достаточность предложенных средств и путей достижения цели;

• реализуемость решения, т.е. возможность обеспечения решений задач реальными действиями, полнота учета всех существенных ресурсных, нормативных и других ограничений и правил;

• возможность контроля процесса моделирования и получения результатов лицом, принимающим решения (ЛПР).

На основе общесистемных требований можно сформировать наиболее важные требования к средствам интегральной инструментальной платформы.

Информационные средства должны выполнять следующие основные функции:

• обеспечение возможности для пользователя работать в натурных показателях;

• адекватное отображение связей между объектами, характеризующими систему, и факторами, влияющими на нее;

• обеспечение согласования связей между объектами при изменении их свойств;

• обеспечение условий получения агрегированных данных;

• обеспечение возможности для пользователя работы в диалоге с детальными и укрупненными данными;

• обеспечение возможности получения справки во всех процедурах процесса моделирования;

• обеспечение предоставления всей необходимой информации по завершенным шагам моделирования, т.е. данные о предыстории и данные, полученные до текущего момента моделирования;

• обеспечение удобного диалогового взаимодействия пользователя с

ЭВМ;

• обеспечение возможности оперативного анализа всех последствий принимаемых решений и их влияния на степень достижения конечных целей;

• предоставление пользователю возможности регулирования степени автоматизации процесса моделирования от пошагового выполнения до полностью автоматизированного;

• обеспечение удобной и оперативной подготовки и изменения исходных данных для формирования моделей.

Особенности поведения пользователя, которые необходимо учитывать при разработке программных средств ИИП:

• целеустремленность и ориентируемость на достижение определенной

цели;

• ответственность, так как пользователь несет ответственность за последствия решений, их своевременность и качество;

• обоснованность решений (выбираются решения, которые можно аргументировать);

• итерационность процедур моделирования;

• содержательность информации, с которой работает пользователь;

• ограниченность возможностей ЛПР, поскольку он работает с информацией по частям, состав, форма, темы представления и объем которых соответствует возможностям ЛПР;

• возможность контроля результатов.

Наиболее общие требования к структурному и алгоритмическому построению программных систем ИИП:

• возможность получения обоснованного решения при его существовании;

• организации процедуры моделирования с возможностью пошаговой корректировки исходных данных и управляющих переменных;

• возможность предоставления на каждом шаге моделирования информации в удобной для ЛПР форме и объеме;

• реализация конкретной для ЛПР содержательной интерпретации каждого цикла диалога с программной системой и его результаты;

• возможность выбора пользователем различной степени автоматизации операций при проведении моделирования;

• реализация естественного для ЛПР ритма диалога с программной системой;

• реализуемость процедуры моделирования в приемлемые для пользователя сроки.

На концептуальном уровне в ИИП структурно можно выделить инструментальные методические средства и программные средства.

Инструментальные методические средства решают задачи модельного, методического и алгоритмического обеспечения процесса моделирования. Программные средства платформы направлены на практическую реализацию процесса моделирования на базе моделей, методов и алгоритмов ИИП.

В структурном плане инструментальные методические средства представляют совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих реализацию функциональных возможностей макромодели организационной структуры [1].

Программные средства платформы как программная реализация компонентов и инструментальных методических средств ИИП для выполнения задач моделирования поведения организационной структуры в сложных условиях должны обеспечивать:

• формирование базового объекта;

• формирование модели организационной структуры и модели окружающей среды в виде системы объектов, наделенных связями;

• организацию взаимодействия модели организационной среды с моделью окружающей среды;

• формирование влияния пользователя на модели окружающие среды и организационной структуры в процессе моделирования;

• оценку состояния организационной структуры и процесса реализации

цели;

• формирование цели или системы целей;

• генерацию рекомендаций на основе экспертных знаний;

• информационное обеспечение процесса моделирования;

• организацию процесса итерационного пошагового моделирования.

В зависимости от решаемой задачи эти программные средства ИИП могут быть интегрированы в конкретную программную систему.

Для формирования обобщенной модели описания поведения организационной структуры в среде интегральной инструментальной платформы выделим в представлении организационной структуры три основных компоненты:

• лицо, управляющее ситуацией (ЛУС);

• управляемый сложный объект;

• процесс управления.

Эти компоненты представляются в среде ИИП в виде системы базовых компонентов платформы и инструментальных расчетных средств, то есть механизмов, схем, алгоритмов, методов и методик расчета, оценки и моделирования. Их реализация и, следовательно, моделирование поведения организационной структуры в сложной ситуации осуществляется с помощью инструментальных программных средств.

При участии в модели лица, управляющего ситуацией, основополагающим является предположение о целеустремленности и активности человека. Отсюда, естественно, вытекает принятие в качестве основного подхода к решению слож-

ных задач моделирования поведения организационной структуры - программноцелевого подхода, разновидности системного подхода, делающего главные акценты на целях (управление от конечных результатов) и программе или сценарию действий по достижению этих целей.

При реализации этого подхода в ИИП необходимо учитывать ряд предположений об ограниченности возможностей ЛУС по объемам и методам переработки информации, о требованиях к алгоритмам его функционирования.

Управляемый сложный объект описывается в общем случае совокупностью более простых объектов, с различной интенсивностью связей между ними, от жестких функциональных зависимостей между параметрами объектов до связей, определяющих принадлежность объектов к одной группе.

Процесс управления в обобщенной модели может быть описан по схеме «вход - элемент процесса - выход» в виде алгоритмов и схем, реализующих элементы процесса, такие как оценка состояния реализации цели, изменение параметров объектов, изменение правил функционирования и др.

Таким образом, процесс управления представляется как совокупность типовых или вновь формируемых процедур или информационных технологий, которые строятся на базе имеющихся средств ИИП.

Для описания поведения организационной структуры в среде интегральной инструментальной платформы представим ее в виде набора компонентов, наделенных свойствами, характеризующими организационную структуру, и правилами, связывающими их в единое целое и определяющих и одновременно ограничивающих их развитие и влияние друг на друга и на внешнюю среду.

Основными компонентами ИИП, характеризующими организационную структуру, являются объекты - динамические образования, представляющие систему отдельных элементов, взаимосвязанных и взаимовлияющих друг на друга в процессе моделирования. В рамках ИИП объекты моделируют не только организационную структуру и ее поведение, но и внешние воздействующие факторы, которые влияют на структуру со стороны окружающей среды.

Пусть Н - множество характеристик компонентов модели описания поведения организационной структуры в среде ИИП, определяющих организационную структуру и внешние факторы, А - подмножество множества Н, определяющее выходные переменные модели, которые влияют на состояние организационной структуры, процесса достижения ею поставленных целей и внешние факторы окружающей среды.

Модель может быть использована для описания поведения, если она определена, т.е. если значения, принимаемые элементами подмножества С=Н/А в любой момент времени ^ из интервала моделирования [1^, Щ и набор значений элементов подмножества D (Р является подмножеством множества С) на интервале [1:ь 1;2], где 1;2 единственным образом определяют значения элементов подмно-

жества С в момент ^.

Подмножество D называется в этом случае множеством переменных состояния обобщенной модели, если значения элементов D в момент времени ^ и набор значений элементов А на отрезке У единственным образом определяют значений С в момент ^.

Выделим из множества С подмножество выходных переменных Е, набор значений которых в любой момент времени определяет состояние структуры и

процесса реализации цели. Очевидно, что значения элементов А и D в любой момент времени ^ определяют значения элементов Е в момент ^ и D в момент ^+Д1 Определим множество D с d1 хd2 х...хdn , где di - множество значений, принимаемых переменной состояния dj є D ; А с а ха^ х...ха^ , где а; є А ; Е с Єі хЄ2 х...хЄ[, е1 єЕ; у - функция преобразования: DхЕ ® D , а w -

функция выхода: D х А ® Е .

Для построения на ее основе обобщенной модели описания поведения организационной структуры дополнительно определим также множество

{Е^,А,РД у^ХЯ} , где у - функция преобразования, учитывающая имеющиеся правила и ограничения Р и рекомендации по преобразованиям Я: D х Е х Р х Я ® D ;

w - аналогичная функция выхода: D х А х Р ® Е ;

f - критерий, определяющий состояние реализации системы целей S, определяет дискретную во времени обобщенную модель описания поведения организационной структуры в процессе достижения целей средствами интегральной инструментальной платформы.

Моделирующий алгоритм в среде ИИП включает следующие этапы:

1. Присвоение переменным состояния dl,..., dk начальных значений

d 1 є d 1 ^2 є d2,... .

2. Установление времени 1:н.

3. Присвоение входным переменным а,..., а ^ текущих значений а ! є а1 ,а2 є а2,... .

4. Вычисление значений выходных переменных е [ є Єі ,е 2 є Є2,... с помощью функции W и значений {аь... ,ап} и {ёь...,ёп}.

5. Определение соответствия критерия Г = Г(е[,...,е I) области определения Г.

6. Формирование рекомендаций К по изменению переменных состояния.

7. Вычисление новых значений переменных состояния

d [є d 1 ^2 є d2,... с помощью функции у с учетом Р и Я.

8. Увеличение значения времени на Д1;, т.е. установление времени 1н+Д1.

9. Проверка 1:н+КД1<1:к.. Если да, то переход на этап 3.

Схема обобщенного алгоритма представлена на рис. 2.

Рис.2

Разработанные модель описания и обобщенный алгоритм моделирования поведения организационной структуры в среде ИИП определяют требования к компонентам и средствам платформы, а также к структуре и функциональным возможностям программных систем на ее основе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пьявченко О.Н., Клевцов С.И. Макромодель поведения организационной структуры. //Журнал "Научная мысль Кавказа". N1(25). 2001г. - Ростов-на-Дону: Из-во СКНЦ ВШ. - С.27-31.

2. Клевцов С.И. Свойства связи базовых объектов в системе моделирования процесса реализации цели.// Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы ХЫУ НТК. № 2 (12). 1999г. - Таганрог: Изд-во ТРТУ. - С.16-17.

С.И.Клевцов, А.С.Орлов

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОГО ПОСТРОЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ МАССИВОВ В СИСТЕМЕ АНАЛИЗА ПРОЕКТОВ

Разработка системы анализа инвестиционных проектов для административных структур г. Т аганрога является весьма актуальной задачей. В настоящее время администрацией г. Таганрога проводится ежегодный конкурс инвестиционных проектов, по результатам которого лучшие проекты получают кредиты на льготных условиях. Однако задача определения лучшего проекта, поиска оптимального баланса различных параметров с учетом их изменения в динамике является весьма непростой ввиду нескольких обстоятельств: