Оценка надежности элементов организационной системы Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 621.3.184

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

П.Н. Курочка, С.В. Молозин, В.Г. Тельных

В статье рассматриваются способы применения процедур теории надежности для определения надежности отдельного исполнителя, функционирующего в некоторой организационной структуре

Ключевые слова: исполнитель, интенсивность, надежность, проблема, эффективность

Под надежностью системы управления производством будем понимать способность принимать удовлетворительные решения в течение всего времени функционирования; иными словами, это качество системы управления, развернутое во времени.

Проблемы надежности систем управления, а также эффективности управления производством вообще посвящены работы многих авторов. В частности, В. И. Рыбальский считает [4], что эффективность АСУ характеризуется тем, в какой мере обеспечиваются достижение цели системы и максимизация (минимизация) критерия, установленного в начале ее проектирования. Вместе с тем он отмечает, что «нельзя ограничиться лишь определением эффективности системы, надо выявить ее экономическую эффективность, которая определяется разницей между обеспечиваемой ею экономией и затратами на ее создание и эксплуатацию» [4].

Однако такую трактовку эффективности систем управления нельзя считать полностью правильной, так как эффективность будучи одним из наиболее общих понятий экономики, вообще есть отношение полезного эффекта (результата) к затратам на его получение. Поэтому следует согласиться с определением эффективности управления в широком смысле, данным в работе И. А. Рябинина, который полагает, что «эффективность всякой технической системы определяется в основном эффективностью выполнения системой определенных задач (с учетом внешней обстановки и способа применения) и эффективностью использования вкладываемых в нее средств (материальных, людских финансовых и пр.)» [4].

Определение эффективности систем управления как их способности выполнять определенные задачи является наиболее значимым для выявления эффективности этих систем вообще, так как результат их деятельности, направленной на достижение не только экономического, но и социального, психологического и прочего эффекта, в большинстве случаев не поддается экономической

Курочка Павел Николаевич - ВГАСУ, д-р техн. наук, профессор, тел. (4732)76-40-07

Молозин Сергей Владимирович - ВГАСУ, докторант, тел. (4732)76-40-07

Тельных Владимир Геннадьевич - ВГАСУ, аспирант, тел. (4732)76-40-07

оценке. Даже тогда, когда деятельность системы управления ставит своей целью получение только экономического эффекта, количественно оценить его представляется возможным лишь через определенное время, после полной реализации принятого решения на практике.

Поэтому в настоящей работе в дальнейшем под эффективностью систем управления производством понимается «совокупность свойств, определяющих степень приспособленности системы к выполнению поставленных задач» [4].

Так как задачей систем управления производством является принятие удовлетворительных (допустимых) решений, то эффективной считается система управления, способная принимать такие решения. При этом эффективность тем выше, чем ближе принимаемые решения к оптимальному. Вместе с тем при оценке эффективности систем управления особую важность имеет не столько способность системы принимать допустимые решения в данный момент времени, сколько ее способность принимать такие решения стабильно в течение всего времени функционирования.

Таким образом, эффективность системы управления производством — это способность системы принимать удовлетворительные (допустимые) решения в течение всего времени функционирования. Но это определение полностью совпадает с определением надежности, данным выше, следовательно, эффективность системы управления производством является ее надежностью, и наоборот. Следует отметить, что этот вывод о равнозначности понятий надежности и эффективности в случае систем управления производством (т. е. систем социально-экономических) полностью соответствует формулировкам, данным в работах [1], где под надежностью систем (технических) понимается стабильность их эффективности, и [4], где «эффективность выполнения системой определенных задач характеризуется в первую очередь надежностью и живучестью системы», с учетом того, что требование живучести (т. е. способность системы сохранять свои свойства при наличии воздействий, не предусмотренных условиями ее нормальной эксплуатации) к системам управления производством, за исключением особых случаев, не предъявляется.

Особый интерес представляет анализ развертки качества системы управления во времени

для математического описания продолжительности ее безотказной работы.

Характер большинства технических систем определяет такой класс внезапных отказов, при котором интенсивность последних возрастает. Однако сущность системы управления производством как системы социально-экономической, основным элементом которой является человек, приводит к тому, что интенсивность ее отказов со временем убывает; это свойство главное для рассматриваемых систем управления.

Можно считать, что при времени, равном нулю, надежность системы управления также равна нулю, а при неограниченном времени — единице.

Функция надежности системы управления производством (иначе функция вероятности безотказной работы) записывается следующим образом:

я() = , (1)

где и и к — постоянные величины, характеризующие в общем случае качественные стороны некоторого вероятностного процесса; сущность этих констант для нашего конкретного случая будет рассмотрена несколько ниже; г — время от получения задания на разработку решения конкретной задачи до принятия этого решения.

Функция (1) полностью соответствует следующим общим свойствам функций распределения [3]:

а) функция распределения Е(х) есть неубывающая функция своего аргумента, т. е. при х2>х1 функция Г(х2)> ¥(х1). В нашем случае Я((2)>Я((1) при г2>г1, так как

б) на минус бесконечности (— &) функция распределения равна нулю, т. е. ¥(— & )=0 [3];

в) на плюс бесконечности (+ & )функция распределения равна единице, т. е. ^(+ & )=1. В нашем случае при г= & функция надежности К(г) = 1, так как

я(г ) =

= 1.

Таким образом, функция распределения (1) не противоречит условиям, которым должны удовлетворять функции распределения вообще.

Определим математическое выражение интенсивности отказов в случае распределения (1).

Функция интенсивности отказов X (г)Сг [2] имеет следующий смысл: это вероятность того, что система, проработавшая время г, откажет в интервале времени (г,г+Ы) Поскольку в данном случае имеем дело с УФИ-распределением, то смысл

X (г)Сг несколько иной: это вероятность того, что система, не отказавшая при работе в течение времени 1, не откажет в интервале времени (г,г-Ы)

Согласно принятому в теории надежности обозначению

р( ) р()

к Е'-*

г=

с

г

кЕ -кЕ

е ‘ е ‘

Математическим выражением функции интенсивности отказов будет

(2)

Таким образом, интенсивность отказов системы управления производством убывает пропорционально квадрату времени.

Так как кии — величины постоянные (для каждого конкретного исполнителя, структурного подразделения, системы), то Я()—функция только времени.

Рассмотрим применение полученных выше соотношений для определения надежности отдельного исполнителя, функционирующего в некоторой организационной структуре.

Анализу причин неоптимальности управленческих решений посвящены весьма многочисленные исследования, которые дают возможность эти причины классифицировать. Если рассматривать процесс управления на уровне строительномонтажной организации, то можно утверждать, что корни неоптимальности решений кроются в основном в самой системе управления организацией. Анализ причин неоптимальности управленческих решений позволяет сгруппировать их следующим образом:

1. Недостатки организации труда в аппарате управления, из-за которых работники на значительное время отрываются от выполнения своих непосредственных обязанностей (так называемые внутрисменные потери рабочего времени); к ним же надо отнести выполнение работниками государственных обязанностей, общественных поручений, болезни и т. д.

2. Недостатки подбора кадров, в результате чего отдельные работники аппарата управления не полностью соответствуют занимаемым должностям.

3. Недостатки системы информационного обеспечения управления, вследствие чего работник не имеет возможности принять оптимальное решение или принимает его несвоевременно.

4. Недостаточное применение для анализа информации и разработки альтернатив решения современных методов (включая экономикоматематические) и технических средств (включая ЭВМ).

5. Недостатки в обеспечении управления средствами организационной техники и связи, что ведет к несвоевременной доставке даже вовремя принятых решений непосредственным исполнителям.

6. Недостатки структуры управленческого аппарата, его многозвенность и т. д. (см. выше), приводящие к несвоевременности принятия решений.

и

и

к

к

е

и

и

Причины неоптимальности принимаемых решений можно выразить количественно при помощи метода, в основу которого положена теория надежности.

Перейдем к исследованию параметра и

сущность которого заключается в количественном выражении недостатков, влияющих на степень оптимальности принимаемых решений.

Как известно, надежность системы, представляющей собой сочетание элементов, соединенных таким образом, чтобы получить единое целое и обеспечить требуемый режим функционирования, определяется надежностью ее элементов.

Оценка надежности элементов и подсистем производится по той же формуле (1). Поэтому проанализируем вначале надежность отдельного исполнителя.

Под надежностью исполнителя следует понимать комплекс свойств, обеспечивающих способность его удовлетворительно выполнять свои функции в течение требуемого времени при заданных условиях труда. По аналогии с основными понятиями теории надежности будем считать, что исполнитель находится в состоянии безотказной работы, если он удовлетворительно выполняет свои функции (принимает допустимые решения), и в состоянии отказа — в противном случае (принимает недопустимые решения).

Оценку оптимальности принимаемых управленческих решений можно получить косвенно, путем количественного измерения некоторых факторов, влияющих на выработку и принятие исполнителем решений. В соответствии с анализом этих факторов (см. выше) к ним следует отнести:

1) коэффициент выхода исполнителя на работу;

2) способность исполнителя доброкачественно выполнять возложенные на него функции;

3) наличие у исполнителя необходимой (полной, достоверной, своевременной) информации для принятия решения;

4) применение исполнителем методов и технических средств выработки решения, обеспечивающих его принятие в требуемые сроки (т. е. скорость работы исполнителя);

5) использование методов и технических средств передачи принятого решения потребителям, обеспечивающих доставку информации в требуемые сроки.

Наличие исполнителя понимается как время нахождения его на своем рабочем месте, в течение которого он выполняет свои непосредственные обязанности. Зачастую работники управленческого аппарата значительную часть своего рабочего времени используют не по прямому назначению. Кроме того, определенное количество времени они находятся в командировках, болеют и т. д. Естественно, что в течение указанного времени они никаких решений (в большинстве случаев), связанных с их функциями, не принимают. Конечно, это не сказывается на оптимальности самих решений, но в большей степени влияет на сроки их разработки, принятия и передачи потребителям.

Наличие исполнителя можно определить на основе статистических данных о среднем количестве часов невыходов его на работу вследствие всех причин. Практический расчет этого показателя относительно обезличенного работника аппарата управления строительным трестом позволил получить такие данные: среднее количество невыходов на одного работника — 240 ч, годовой фонд рабочего времени — 2077 ч, отсутствие работника на рабочем месте—11,6% от годового фонда: (240 : 2077) X 100. Таким образом, в течение каждого часа принятие решения задерживается на 0,116 ч из-за отсутствия исполнителя. Если обозначить время, на которое задерживается принятие решения по рассматриваемой причине (фактор «Наличие исполнителя») при часовой работе исполнителя, через и н и, то в данном случае и н.и=0,116 ч.

Способность исполнителя может трактоваться как степень его соответствия занимаемой должности. Существующие методы позволяют достаточно точно и объективно рассчитать этот показатель. В настоящей работе применен метод балльной оценки.

Таким образом, особенности индивидуальных качеств исполнителя позволяют ему в течение только 0,762 каждого часа работы принимать допустимые решения.

Если обозначить время, которое способствует принятию дефектных решений (т. е. неоптимальных) по данной причине (фактор «Способность исполнителя») в течение часовой работы исполнителя, через и с.и, то в данном случае и с.и =

0,238 ч.

Если допустить, что система информационного обеспечения управления в конкретной строительно-монтажной организации способна предоставить в течение требуемого времени необходимую для решения какой-либо задачи информацию в объеме Иф, то при требуемом ее объеме Итр обеспеченность исполнителя информацией может быть оценена показателем, равным отношению Иф к Итр; при этом Итр можно принять равным единице, а 0<ИФ<1.Предполагая равномерность и стабильность поступления информации к исполнителю, можно считать, что он каждый час своего рабочего времени будет получать нужную для принятия оптимального решения информацию в объеме Иф/Итр<1.

Таким образом, доля времени, в течение которого сказывается отсутствие требуемой информации для принятия оптимального решения, может быть выражена как

Г ч

и«.шф =1 - — ^ 1 (ч)

тр

Количественная оценка этого показателя получена путем опроса большой группы работников аппарата управления строительно-монтажной организации. При этом оказалось, что

и н.инф=0,227ч.

Скорость принятия решения, как отмечалось выше, оказывает большое влияние на его качество. Своевременность принятия управленческого решения зависит от многих факторов: спо-

собностей работника, решающего проблему; оперативности информации, относящейся к решаемой проблеме; технических средств, методов обработки и анализа информации, расчета альтернатив решения и сравнения этих альтернатив.

Однако зависимость оптимальности решения от способностей исполнителя учтена показателем /и с и, а от информационного обеспечения — показателем /и н.инф. Поэтому можно предположить, что главными в своевременности (быстроте) принятия решения являются применяемые при этом технические средства, определяющие конкретные методы (приемы) работы.

Следовательно, время при часовой работе исполнителя, способствующее принятию неоптимального решения (фактор «Скорость работы»), может быть определено как

мс.Ь = 1 -

Тт

щ

Тф

где Ттр — требуемое время принятия решения; Тф — фактическое время принятия решения.

Если считать ^=1, то Тф>1. Меньше единицы Тф не может быть, так как преждевременное решение уже не может быть оптимальным.

Точное значение [Л ср может быть получено путем наблюдения за деятельностью конкретных исполнителей с учетом всех факторов, влияющих на быстроту их работы. Полученные же путем опроса управленческого персонала данные позволили определить значение этого показателя для конкретной строительно-монтажной организации и с.р =0,223 ч.

Быстрота передачи принятого решения является важным фактором его эффективности.

Количественные значения времени,

влияющего на степень оптимальности решения (фактор «Быстрота передачи») при часовой работе исполнителя (и б.пер), могут быть получены при

анализе данных наблюдений за потоками информации. Для конкретной строительно-монтажной организации оценка этого показателя, полученная путем опроса большой группы исполнителей, оказалась равной /л б.пер =0,198 ч.

Таким образом, суммарное время при часовой работе отдельного исполнителя, влияющее на степень оптимальности принимаемого им решения, составит

и и= и н.и + и с.и + и н.инф

+и с.р+ и

= 0,116 + 0,238 + 0,277 + 0,223 + 0,198 = 1,052 (ч).*

Надежность исполнителя, рассчитанная по формуле (1) при 1=1 и к=1, будет равна

-к е

Яи= е г =е-1 052=0.3671 Надежность исполнителя может быть повышена, чему способствуют в первую очередь резервы системы управления в области информационного обеспечения и внедрения современных технических средств организационной техники, обеспечивающих значительное повышение производительности труда управленческих работников. Как показали исследования, производительность труда в результате использования этих резервов можно повысить в два-три раза. При этом представляется возможным получить гораздо меньшие значения Е и по некоторым факторам: /Л н.инф ~ 0,1; /Л ср

~ 0,1; (Л б.п ~ 0,1; однако дальнейшее снижение

этих показателей очень затруднено, хотя бы из-за определенного уровня надежности самих технических средств.

Кроме того, может быть достигнуто некоторое, весьма незначительное, уменьшение величин Е по факторам «Наличие исполнителя» и «Способность исполнителя». Поэтому можно с достаточной уверенностью считать, что

Е и = 0,116 + 0,238 + 0,1+0,1+0,1=0,654(ч),

и соответственно Яи = е -0’654 = 0,5200 будет

характеризовать надежность исполнителя, приближающуюся к максимальной.

Литература

1. Кулибанов В. С. Современные методы

управления строительным производством. Л.: Стройиз-дат, 1976. 214 с.

2. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гилязов Н.М. Методы агрегирования в управлении проектами. М.: ИПУ РАН, 1999. - 55 с.

3. Алферов В.И., Баркалов С.А., Бурков В.Н., Курочка П.Н., Хорохордина Н.В., Шипилов В.Н. Прикладные задачи управления строительными

проектами. - Воронеж: «Центрально-Черноземное

книжное издательство», 2008. - 712 с.

4. Рыбальский В. И. Автоматизированные

системы управления строительством. Киев, «Высш. школа», 1974. 480 с.

б.пер

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

ESTIMATION OF RELIABILITY OF ELEMENTS OF ORGANIZATIONAL SYSTEM P.N. Kurochka, S.V. Molozin, V.G. Telnyh

In clause ways of application of procedures of the theory of reliability for definition of reliability of the separate executor functioning in some organizational structure are considered

Key words: the executor, intensity, reliability, a problem, efficiency