Научная статья на тему 'Оценка упорядоченности состояний и принцип достаточности в анализе поведения производственных систем'

Оценка упорядоченности состояний и принцип достаточности в анализе поведения производственных систем Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
159
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
детерминированная оценка / поведение / принцип достаточности / производственная система / разнообразие состояний / adequacy principle / determinate evaluation / diversity of states / Performance / productive system

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Чупров Сергей Витальевич

С позиций теории систем предлагается метод детерминированной оценки упорядоченности состояний производственной системы. На базе кибернетической концепции разнообразия состояний системы с привлечением параметров их неоднородности и нерегулярности формулируется принцип достаточности, выражающий закономерность изменения меры упорядоченности и неупорядоченности состояний производственной системы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The deterministic evaluation technique of a productive system states ordering is offered. The adequacy principle based on the cybernetic concept of a system states diversity is stated. It expresses the regularity in oscillating orderliness of a productive system states.

Текст научной работы на тему «Оценка упорядоченности состояний и принцип достаточности в анализе поведения производственных систем»

УДК 330.46

ОЦЕНКА УПОРЯДОЧЕННОСТИ СОСТОЯНИЙ И ПРИНЦИП ДОСТАТОЧНОСТИ В АНАЛИЗЕ ПОВЕДЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

С.В. Чупров

Байкальский государственный университет экономики и права, г. Иркутск E-mail: chuprov@isea.ru

С позиций теории систем предлагается метод детерминированной оценки упорядоченности состояний производственной системы. На базе кибернетической концепции разнообразия состояний системы с привлечением параметров их неоднородности и нерегулярности формулируется принцип достаточности, выражающий закономерность изменения меры упорядоченности и неупорядоченности состояний производственной системы.

Ключевые слова:

Детерминированная оценка, поведение, принцип достаточности, производственная система, разнообразие состояний.

Key words:

Adequacy principle, determinate evaluation, diversity of states, performance, productive system.

Осуществляемые институциональные и инновационные преобразования подвергает современные производственные системы (ПС) динамическим «перегрузкам», вследствие чего деятельность таких систем претерпевает кардинальные перестройки и перспективы их деятельности зависят от возможности, как освоения нарастающего разнообразия состояний, так и их обуздания перед лицом угрозы потери управляемости. Логично поэтому, что исследование предпосылок и природы устойчивого поведения ПС проводится в широком спектре областей знания - от естественно-научных до экономических. Между тем ныне с всплеском интереса к теории катастроф и синергетическим закономерностям предметом углубленного анализа стали процессы неординарного поведения ПС с присущими им нелинейными явлениями.

Эволюция ПС, как известно, может быть подчинена какому-либо порядку, либо, наоборот, носить в какой-то степени произвольный, хаотический характер. В первом варианте в последовательности состояний станет больше предсказуемых и типичных состояний, во втором меньше. Поэтому разнообразие состояний системы в обоих вариантах будет иным, и упорядочение их будет означать сокращение разнообразия состояний за счет уменьшения «шума». На фоне энтропийного оценивания состояний системы их разнообразие также трактовалось в терминах статистического подхода и связывалось с неопределённостью поведения этой системы. Вводимая в систему информация ограничивала шум и разнообразие её состояний, в результате чего функционирование системы становилось гораздо определённее и упорядоченнее.

Однако измерение количества информации, находящейся в заданной комбинации состояний ПС и лишенной потому случайной закономерности, должно выполняться детерминированными параметрами. Трудность же состоит в том, что объективизация параметров осложняется индивидуальным восприятием их аналитиками и привнесением доли произвола в формализуемые ими

функциональные зависимости. И, хотя субъективный подход обычно ассоциируется с потерей строгости, его формальные приемы, как показывает практика, могут быть вполне математичными и конструктивными по своим выводам.

Действительно, факторы среды отнюдь не всегда подчиняются стохастическим закономерностям и могут быть детерминированными по характеру действия. Например, часто предсказуемы или заранее известны номенклатура подлежащих изготовлению изделий, объем и трудоемкость их производства. Привлечение в этом случае вероятностного инструментария к анализу уже сложившейся комбинации состояний ПС (речь не идет об устранении влияния на нее случайных возмущений) придает иную трактовку описываемому явлению и потому встречает методологические возражения.

С позиций теории систем упорядоченная структура более «кристаллизована», нежели неупорядоченная, поскольку имеет больше взаимодействующих элементов и тем самым обладает способностью к согласованным состояниям. Благодаря этому ПС больше оказывают непосредственное влияние друг на друга и ограничивают разнообразие возможных состояний, что повышает их однородность и организованность поведения ПС. В самом деле, в процессе труда образуется пространственно-временная структура производства: в комбинации средств и предметов труда складывается маршрут перемещения предметов по рабочим местам, время выполнения деталеопераций на рабочих местах, межоперационное время прослеживания изделий и т. д. Причем разнообразие состояний эволюционирующих ПС характеризуется не только количеством этих состояний, но и их индивидуальными особенностями, в том числе продолжительностью состояний и мерой их ритмичности. Поэтому оцениванию подлежит также степень сходства состояний по длительности и размеренность их чередования, которые обусловливают упорядоченность работы ПС и количество информации, заключенное в последовательности ее состояний.

Примем допущение, что неоднородность состояний ПС происходит от сближения величин масштабов (трудоемкости) производства изделий разных типов, когда отсутствие превалирования какого-либо из них снижает стабильность состояний ПС, и по мере выравнивания масштабов производства изделий беспорядочность и неоднородность состояний становятся все больше. В простейшем варианте производства изделий единственного типа нет необходимости в какой-либо оценке разнообразия состояний: оно и так одно, поскольку изготовляемые изделия одинаковы и разнообразие состояний отсутствует. Ситуация осложняется, если ПС занята изготовлением изделий двух и более типов. Пусть, например, ПС выпускает изделия пяти типов, но в одном случае масштабы их производства близки (сравните площади квадратов на рис. 1, отражающие величины масштабов производства изделий И1-И5), а в другом различаются и притом значительно (рис. 2).

Рис. 1. Изготовление изделий примерно равных масштабов производства

В первом случае не превалирует ни одно из изделий, масштабы их производства соизмеримы по величине, и поэтому состояния ПС неоднороднее, чем во втором случае (там преобладает производство изделия И1 и потому неоднородность состояний меньше). Но неоднородность состояний кибернетический подход [1. С. 179] не анализирует: ведь количество состояний ничем не обнаруживает качественное отличие одной последовательности состояний от другой. Не оспаривая того, что количество разнообразия в обоих случаях может быть одно и то же, слагаемые этого количества могут иметь разную величину. Настоящий вывод вытекает как из теоретических соображений о различии между вариантами, так и практических: специфики управления такими ПС. Если в первом случае управление должно поддерживать по возможности строгое чередование состояний через рассчитанный период времени и свести к минимуму перерывы в производственном процессе, то во втором обеспечить сопряжение различных состояний и выдержать равномерность загрузки мощностей ПС.

Возникает мысль провести анализ разнообразия и упорядоченности состояний ПС в аспекте не только числа различных состояний, но и взвешивания их по времени, т. е. длительности пребывания ПС в определенном состоянии. При производстве изделий только одного типа однородность состояний максимальна, тогда как их неоднородность -

минимальна, и в отсутствии иных состояний их разнообразие равно нулю. С изготовлением изделий двух типов появляется разнообразие состояний, и рост числа типов ведет к увеличению этого разнообразия. Причем, чем продолжительнее ПС занята производством однотипных изделий, тем однородность состояний больше, а их неоднородность меньше. Выравнивание масштабов производства изделий влечет за собой снижение однородности и повышение неоднородности состояний ПС.

Рис. 2. Изготовление изделий, масштабы производства которых заметно отличаются

Если эти доводы выглядят убедительными, правомерно потребовать, чтобы оценки однородности и неоднородности состояний отвечали им. Во-первых, они должны учитывать влияние числа типов изготовляемых изделий в ПС, и во-вторых, наряду с этим сообщать о мере разброса величин масштабов производства различных изделий. Желательно также оговорить минимальное и максимальное значения показателей однородности и неоднородности, установив интервал изменения их величин, скажем, от 0 до 1, чтобы можно было судить о том, насколько далеки эти значения от своего минимального или максимального предела.

Обобщим приведенные рассуждения и укажем на требования к искомым функциям, которые введем для измерения степени однородности и неоднородности состояний ПС:

a. Аргументами функций служат число типов и относительные масштабы (трудоемкости) производства изделий, изготовлением которых занята данная ПС;

b. При изготовлении в ПС изделий одного типа значение функции неоднородности состояний этой системы минимально, а однородности -максимально;

c. С наращиванием числа типов изготовляемых изделий и выравниванием масштабов их производства величина функции неоднородности состояний ПС возрастает (рис. 1) и становится максимальной (для заданного числа типов изделий), когда масштабы производства изделий всех типов совпадают. Соответственно, значение функции однородности состояний ПС в этом случае уменьшается и в пределе становится минимальным при изготовлении изделий разных типов одинакового масштаба производства;

± Предельные значения функций однородности и неоднородности состояний ПС положительны и ограничены интервалом от 0 до 1.

Исходя из этого, в монографии [2. С. 421-436] представлен вывод формулы, удовлетворяющей этим требованиям1:

hj = У

2

q/jА

v qj j

(1)

где ду. - масштаб (трудоемкость) производства изделий (заготовок, деталей, узлов, сборочных единиц, готовых изделий) 1-го типа ву-й ПС (ПС),

п

нормо-часы; 4. = V 4. - масштаб (трудоемкость)

/-1

производства изделий всех пу типов в ПСу нормо-часы; пу - число изготовляемых или обрабатываемых типов изделий в ПС, единиц.

Докажем, что функция к] (1) действительно подчиняется требованиям а-йи может быть использована для оценки последовательности состояний ПСу, с точки зрения их однородности и упорядоченности.

Но прежде уместно дать наглядную геометрическую интерпретацию к. Ее математическое выражение (1) представляет собой сумму удельных масштабов производства —, возведенных во вторую 4/

степень, и если по горизонтали (рис. 1) отложить отрезки (АБ, БВ, ВГ и т. д.), равные значениям

—, - = 1, п., то площадь отдельного квадрата будет

численно равна

(„ А2

v 1j

а сумма площадей

_j

у

(qj А2

v qj j

всех и, квадратов - значению h.

Проведем анализ свойств функции к, для чего, прежде всего, найдем область ее изменения.

По математическому выражению И = V

-'=114])

видно, что значение ку всегда положительно и ее максимальное значение равно единице. Ведь

^ 4..

сумма всех дробей V— = 1, и ее квадрат поэтому

/=і q

также

( nj q V

у j

/=і qj j

= 1. Сравнивая это выражение с h. (1), убеждаемся, что

hj = Т

(„ А2

v qj j

(^А 2 v qj j

(q-А 2 v qj j

+ ...+

(q • А

4njj

v j

( nj q А2

у 1L

/=і q

= і,

и потому значения ку не превышают единицу. Максимум к=1 приходится на число типов изделий П=1, когда ду=ду и

л2

hj=

2

1l

v qj j

q

v qj j

= і.

Вместе с тем при равенстве масштабов производства изделий всех типов ^=2,= . ••=#;=,,;/ имеем

4/ -1

— = п. , иотсюда:

4/

hj =У

(ItА 2

v qj j

Очевидно, при этом условии и непрерывном увеличении числа типов изделий

(и^ю) значение функции hj=nf1^0.

Вывод: показатель h. оценивает степень однородности и упорядоченности состояний ПС, имея максимум

hj max = 1 (2)

при производстве изделий одного типа (и=1) и уменьшая свое значение (до бесконечно малых)

h- 1 = n.і ^ 0

j min j

(З)

по мере наращивания числа типов изготовляемых изделий, но одинакового масштаба производства. Такое значение функции к будет минимальным при заданном числе п типов изделий, что в итоге свидетельствует о соблюдении требований (а) - (й) в отношении функции однородности состояний.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На этом основании примем, что параметр Щ однородности состояний ПС численно определяется величиной к, т. е.

*о / = И/ • (4)

Если упорядоченность состояний ПС характеризует их однородность, и в формальном отношении их показатели ку и Е0] совпадают (4), то обратный по смыслу показатель неупорядоченности состояний сообщает об их неоднородности. Резонно поэтому, сохраняя единый подход к оценке и анализу разнообразия состояний ПС, признать и тождественность понятий неупорядоченности и нео-

n

і=і

n

і=і

n

і=і

n

і=і

1По виду функция (1) совпадает с индексом Херфиндала, который иногда в литературе называют индексом Херфинда-ла-Хиршмана; в ряде работ отечественных экономистов этот показатель предложен для оценки уровня специализации

производства.

днородности состояний, показатели которых обозначим соответственно к/ и Я'0].

Напомним, что по принятому соглашению мера неоднородности снижается до нуля при изготовлении изделий одного типа и стремится к максимуму (единице) при увеличении числа типов и выравнивании масштабов производства изделий. Уместно предположить, что уровень Л'0;- неоднородности состояний ПС; связан с показателем однородности к, состояний, и поскольку их изменение имеет противоположный (разнонаправленный) характер, можно записать

*0 / = о- И,

где а,- некоторая постоянная.

Для поиска величины а, воспользуемся оговоренными выше условиями о том, что в частном случае при производстве изделий одного типа (п;=1) неоднородность состояний минимальна (требование Ь) и имеет нулевое значение (требование й). Отсюда для случая п;=1 предыдущее выражение можем приравнять нулю:

*0- = о. - и = а

откуда вытекает а=к. В продолжение заметим: в соответствии с (2) в рассматриваемой ситуации при п;=1 величина к;=1 ввиду чего окончательно находим, что значение а;=1 и тем самым для функции неоднородности Л'0;- состояний ПС; приходим к формуле:

*0] = 1 - И/ • (5)

Понятно, что показатель Я'0] удовлетворяет необходимым условиям, поскольку вывод его формулы преследовал цель найти адекватное требованиям (а), (Ь), (й) математическое выражение, и они учтены выше. Для проверки выполнимости требования (с) обратимся к формуле расчета наибольшего значения Я'.

Согласно (5), максимуму Я'0; отвечает минимальная величина вычитаемого к;, которая по (3) равна п;-1, и, потому

*0 / = 1 - И шт = 1- П-1.

Как видим, с нарастанием числа типов изготовляемых изделий (п—<») и выравниванием масштабов их производства, как только что было установлено (3), к;=п-1—0 и поэтому возрастает Я 0;—> 1, стремясь (для заданного числа п] типов изделий) к своему максимальному значению (требование с).

Наконец, отметим немаловажное обстоятельство. Принимая во внимание выражения (4) и (5), обнаруживаем ожидаемое свойство, которое формализует взаимосвязь показателей Щ и Я.';

*0 / = 1 - И- = 1- *0/

или

*0 ] + *0 ] = 1. (6)

Словом, сумма величин показателей однородности и неоднородности состояний ПС является неизменной и равна единице.

В разрезе упорядоченности состояний ПС выше было констатировано, что утрачивание порядка в системе проистекает из-за нарастания неоднородности состояний, и с этой точки зрения последняя есть не что иное, как неупорядоченность поведения системы. Следуя такому пониманию и определению (4), выражение (6) можно записать в терминах упорядоченности к,и неупорядоченности к', состояний ПС,:

Н;+Н'Г1. (7)

Повторяя предыдущее равенство в математическом отношении, полученное выражение придает количественную форму характеру изменения упорядоченности и неупорядоченности состояний ПС. Смысл ее прост: совокупная величина упорядоченности и неупорядоченности состояний системы всегда постоянна, их показатели к; и к' охвачены однозначной зависимостью и дополняют друг друга до единицы.

В практическом отношении равенство (7) полезно тем, что освобождает от необходимости в вычислении одного из показателей (к; или к'), когда известен другой (соответственно к; или к;). Для определения величины какого-либо из них (например, к') достаточно располагать значением парного с ним показателя (в данном случае к), дополняющего к; до единицы. Поэтому такое правило можно назвать принципом достаточности, который, благодаря свойству постоянства суммы показателей упорядоченности и неупорядоченности состояний ПС позволяет обойтись знанием лишь одного из них. По существу, в статистическом подходе принят близкий по содержанию негэнтропийный принцип информации Л. Бриллюэна [3. С. 34], утверждающий, что при введении в систему информации ее энтропия уменьшается, а негэнтро-пия увеличивается на одну и ту же величину количества вводимой информации. И поскольку с философских позиций информация выражает упорядоченное отражение, а шум - неупорядоченное, свойство постоянства количества информации и шума было представлено как закон сохранения отражения в замкнутой системе [4].

Итак, резюме. Проведенное исследование разнообразия состояний ПС выявило неполноту кибернетического описания ее поведения, из-за чего для характеристики упорядоченности состояний ПС оказалось конструктивным введение параметра однородности состояний, учитывающего не только количество типов изготовляемых в ПС изделий, но и ее загрузку во времени. Для ПС справедлив принцип достаточности, согласно которому общая величина упорядоченности и неупорядоченности ее состояний не меняется и численно всегда равна единице, что имеет аналогию и в статистической трактовке поведения системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Эшби У.Р. Введение в кибернетику: пер. с англ. - М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1959. - 432 с.

2. Чупров С.В. Теория управления и устойчивость производственных систем. - Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2007. - 440 с.

3. Бриллюэн Л. Научная неопределенность и информация: пер. с англ. - М.: Мир, 1966. - 271 с.

4. Новик И.Б. Негэнтропия и количество информации // Вопросы философии. - 1962. - № 6. - С. 118-128.

Поступила 30.03.2011 г.

УДК 331.1;б5.015.1

ОЦЕНКА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО КАПИТАЛА В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ

А.П. Добровинский, Ю.В. Демьяненко

Томский политехнический университет E-mail: dap@tpu.ru

На основе обзора литературных источников показан общий подход к количественной оценке человеческого капитала в организации. Рассмотрены практические методы оценки человеческого капитала с возможными способами их реализации в деятельности коммерческих организаций.

Ключевые слова:

Человеческий капитал, методология, методы оценки, количественная оценка, эффективность организации.

Key words:

The human capital, methodology, estimation methods, quantitative estimation, efficiency of the organization.

Концепция человеческого капитала играет центральную роль в современном экономическом анализе. В настоящее время остро стоит вопрос разработки единой теории количественной оценки человеческого капитала.

Современное общество представляет собой сложную социально-экономическую систему и процессы, формирующие в нашей стране рыночный механизм, наполняют новым содержанием понятие «человеческий капитал». Для современных организаций, проблема использования человеческих ресурсов представляет сложную экономическую задачу, поэтому внимание к оценке человеческого капитала, как важнейшего ресурса, обеспечивающего конкурентоспособность современной организации, значительно возросло в последние десятилетия. Целью данного исследования является систематизация теории и практики оценки человеческого капитала в организации, актуальность которой определяет важное прикладное значение данного исследования.

В монографии [1] приведено следующее определение: «Человеческий капитал представляет собой человеческий фактор в организации; это объединенные вместе интеллект, навыки и специальные знания, которые придают организации отличительный характер. Люди - это те элементы организации, которые способны учиться, изменяться, вводить новое и создавать дух творчества и которые, если их должным образом мотивировать, могут обеспечить организации долгую жизнь».

Исходным положением теории человеческого капитала является постулат о том, что человече-

ский капитал это накопленная, благодаря инвестициям, величина благ, которая приносит прибыль ее владельцу. Следовательно, имеется взаимосвязь между физическим здоровьем, достигнутым уровнем образования и качеством обучения, а также заработной платой и объемом производственного опыта. Сравнительный анализ определений в литературных источниках «человеческого капитала» позволяет выделить его основные свойства.

Во-первых, человеческий капитал не отделим от его носителей - работников отдельной организации или населения региона или страны. Во-вторых, физиологические свойства и природные способности человека, получаемые наследственным путем, являются базовой частью человеческого капитала, называемой отдельными авторами капиталом здоровья. Другая его часть в виде знаний, умений и навыков является приобретенной в результате затрат самого человека и общества. В-третьих, данный капитал, как и другие виды капитала, может быть использован в сфере общественного производства и является одним из факторов повышения эффективности последнего. В-четвертых, данный капитал используется его носителями для получения дохода, поэтому увеличение дохода мотивирует индивидуумов на увеличение своего интеллектуального потенциала путем образования и повышения квалификации. Другими словами, для того, чтобы процесс воспроизводства человеческого капитала носил завершенный характер, должна быть установлена связь между величиной приобретенной части данного капитала и доходом человека.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.