CC BY
31
ББК65
В.Б. Мелехин, М.А. Велимурадов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИМ СНАБЖЕНИЕМ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Совершенствуются теоретические основы ситуационного управления материально-техническим снабжением строительных проектов в нестабильных условиях рынка.
Ключевые слова: строительный проект, ситуационное управление, материально-техническое снабжение.
Высокая динамичность и нестабильность рыночной экономики, а также существенное влияние на снабжение строительного производства внешних возмущающих факторов, фактически не поддающихся управлению, требуют такой организации управления процессом материально-технического снабжения, которая позволяет повысить эффективность функционирования строительного предприятия и автоматизировать процесс принятия правильных управленческих решений.
Учитывая сложность решаемой проблемы, к одному из перспективных направлений организации эффективного управления снабжением следует отнести формирование модели принятия решений, базирующейся на знаниях, представляющих собой структурированное, формальное описание накопленного опыта управления снабжением строительного предприятия.
Назовём такой принцип выбора управляющих воздействий в процессе организации материально-технического снабжения строительного предприятия ситуационной концепцией управления и принятия решений. Данная концепция основывается на сопоставлении текущей информационной модели внешней среды и выделенного из неё процесса снабжения строительного производства с обобщённым описанием допустимых эталонных ситуаций. Каждая эталонная ситуация отражает возможные допустимые условия, которые могут сложиться в процессе снабжения строительного процесса и во внешней среде. Эти условия сопоставляются с текущей целью функционирования строительного предприятия и формируются на основе накопленного опыта деятельности менеджеров и работников УПТК, выступающих в роли экспертов. Эталонным ситуациям, на основе опроса экспертов, в соответствие ставятся управленческие мероприятия, способствующие или приводящие к достижению сопоставленной с ними целью. Выбор управленческих решений, в этом случае, осуществляется по результатам совпадения или различия (зависит от вида представления знаний), сравниваемых моделей описания состояния снабжения производственных процессов, с заданными, на текущий момент времени, целями и подцелями строительного производства. При этом описание ситуаций проблемной среды включает следующую по содержанию информацию:
-имеющиеся на предприятии запасы материальных ресурсов;
-текущие потребности в материальных ресурсах;
-текущее состояние дел в области поставки на предприятие материальных и других видов ресурсов (своевременность поставок, срывы поставок и возможные изменения в перечне поставщиков ресурсов).
Характерной особенностью ситуационной концепции управления снабжением является наличие в контуре управления базы знаний и подсистемы автоматизированной поддержки принятия решений. Структура ситуационной системы управления снабжением включает следующие основные подразделения и подсистемы ( см. рис.1):
ОС и ОУ - соответственно окружающая среда и экономический объект управления
(МПК);
ПСД - подразделение, отвечающее за сбор и первичную обработку первичных данных о состоянии окружающей среды и объекта управления;
ПКУВ - подразделение, служащее для формирования построения, реализации и корректировки управленческих мероприятий;
БЗ - база знаний для автоматизированного принятия решений;
ППР - модуль поддержки принятия решений; ПВЦ - подсистема целеобразования.
Рис. 1. Структура ситуационного управления материально-техническим снабжением
строительного производства.
Объектом управления в этой подсистеме является процесс снабжения строительного предприятия. Мониторинг состояния ОУ и сбор необходимой для принятия решений информации о внешней среде осуществляется подразделением ПСД. Затем в подсистеме ПТСС формализуется описание текущей ситуации внешней среды и производства, которая затем передаётся в модуль ППР. В модуле ППР на основе хранящегося в БЗ накопленного опыта управления, текущего состояния материально - технического снабжения и действующих на него возмущений осуществляется выбор управленческих решений и мероприятий, позволяющих достичь стоящих перед снабжением целей. Смена текущих целей снабжения после их достижения выполняется в подразделении ПВЦ. Выявленные в ППР управленческие мероприятия поступают в подразделение ПКУВ, где на их основе формируются и реализуются программные действия, которые в этом же модуле при необходимости и корректируются по мере изменения условий их выполнения и реализации строительного производства.
Координацию совместного функционирования всех подразделений и модулей осуществляет производственный менеджер. Он же, при необходимости, корректирует знания, хранящиеся в БЗ и принятые в ППР решения.
Основными проблемами этапа эффективного перераспределения недостающих на предприятии ресурсов является организация эффективных подсистем оперативного перепланирования и управления производством. Наиболее эффективной системой оперативного планирования и управления можно считать систему, способную:
быстро реагировать на изменения, происходящие в ОС и ОУ, осуществлять сбор, обработку и структурирование информации об экономических процессах производства и поставках материальных ресурсов;
быстро выполнять анализ хода и результатов снабжения строительного производства, давать оценку его успешности и возможностей совершенствования на основании научно-обоснованных критериев качества функционирования системы материально-технического снабжения;
осуществлять текущее регулирование и контроль динамики показателей экономической эффективности материально - технического снабжения;
организовать эффективное функционирование различных подсистем в целях оптимизации используемых ресурсов и достижения запланированных показателей эффективной деятельности;
контролировать ход выполнения планов материально-технического снабжения производства и управленческих мероприятий;
быстро адаптироваться и переносить накопленный опыт управления в новые условия, аналогичные ранее изученным условиям.
Наиболее полно заданные требования можно удовлетворить, используя ситуационные принципы управления большими системами [1].
Под ситуацией снабжения строительного производства следует понимать временной срез, отражающий текущее состояние всех имеющихся в наличии и движении материальных ресурсов строительного предприятия с помощью:
а) заданной системы (вектора) технико-экономических показателей, отражающих состояние материально - технического снабжения, процесс взаимодействия с поставщиками и УПТК, называемых параметрами управления;
б) описания состояния снабжения технологического процесса и задействованных на производстве материальных технических и людских ресурсов;
в) описания состояния внешней среды и действующих на снабжение и поставщиков возмущающих факторов.
Таким образом, в основе организации подсистемы ситуационного управления снабжением строительного предприятия лежит автоматизированный выбор организационных и управленческих мероприятий в соответствии с поставленной целью (требуемых значений показателей экономической эффективности) и её рассогласованием с ситуацией, характеризующейся значениями этих показателей, определяющих текущее состояние строительного производства и достаточности его материально - технического снабжения.
В этом случае, каждая ситуация строительного производства будет определяться кортежем технико - и социально-экономических показателей, количество элементов и содержание которого определяет уровень наблюдаемости, а следовательно, и управляемости процесса материально-технического снабжения строительного производства.
Для достижения эффективного уровня наблюдаемости и управляемости процесса снабжения строительного предприятия необходимо выбрать полную систему показателей, определяющих экономическое состояние материально-технического снабжения и удовлетворяющих следующим требованиям:
-иметь количественную оценку для возможности их сравнения;
- обладать возможностью функционального распределения и измерения во времени и принимать скалярные, итоговые значения;
- изменяться, независимо друг от друга, по крайней мере, изменение каждого из них в положительную сторону не должно отрицательно влиять на изменение коррелирующих с ним других показателей;
- по мере возможности быть чувствительными и отражать влияние на процесс снабжения максимального числа внешних возмущающих воздействий;
- обладать высокой степенью возможности к структуризации и повышению определённости влияющих на них организационных и управленческих корректирующих мероприятий, приводящих прямым или косвенным образом к требуемым их изменениям;
- быть достаточными для организации принятия эффективных решений и охватывать все процессы снабжения строительного производства.
В этом случае оперативное управление снабжением строительного производства может быть автоматизировано, и осуществляться следующим образом.
На этапе построения УПТК определяются целевые условия управления, позволяющие вычислить требуемые целевые значения показателей экономического состояния снабжения, привязанные планом к определённому сроку поставки материальных ресурсов в ОС и ОУ. На основе же полученной об ОУ информации выявляются фактические значения показателей состояния материально-технического в произвольные моменты времени ^ которые формализуются, структурируются и передаются в виде кортежа в ППР. Одновременно с этим в ППР из БЗ заносятся также требуемые значения этих показателей. Это позволяет вычислить разности между требуемыми и фактическими значениями одноимённых показателей и сформировать кортеж отклонений. На основании величины найденных отклонений и информации, поступающей из БЗ в ППР, формируется кортеж управленческих мероприятий, направленных на устранение различий между заданными и фактическими значениями регулируемых параметров.
Для автоматизации процесса принятия решений, закономерности преобразования значений показателей состояния материально-технического снабжения формализуются в виде продукционных правил принятия решений, имеющих следующее содержание «если отклонение параметра имеет знак (+,-) и величину Ах, то для получения требуемого значения параметра необходимо организовать и выполнить мероприятия R1(+) или R2(-) в течение заданного интервала времени Т». Ограничения по времени вводятся в том случае, если по истечению некоторого промежутка времени Т проведение управленческих мероприятий становится нецелесообразным.
Следует иметь в виду, что в большинстве практических случаев для достижения цели или подцели материально-технического снабжения строительного производства, требуется проведение не одного, а нескольких шагов управления. Такая необходимость обычно возникает, если для достижения стоящей цели вначале необходимо провести полифазные мероприятия, каждая фаза которых сопровождается достижением определенной цели. Например, когда вначале необходимо провести мероприятия, позволяющие устранить действие возмущающего фактора, а затем выполнить мероприятия, необходимые для компенсации связанных с его проявлением последствий.
Рассмотренные выше правила вывода хранятся в базе знаний для принятия решений, связанных с организацией ситуационного управления материально-техническим снабжением строительного производства.
Ситуационная система управления бесперебойного снабжения материальными ресурсами строительного производства требует более сложного описания текущих ситуаций, возникающих во внешней среде и на строящихся объектах. Сложность решения этой проблемы связана с многозначностью и нечёткостью понятий, которыми обычно оперируют снабженцы и проект -менеджеры при изложении своих соображений. Однако при описании строительных объектов, с этой трудностью можно справиться, если заранее оговорить смысл употребляемых понятий и перечень используемых терминов, составляющих ограниченный профессиональный запас выражений, используемых в управлении реализацией проектов. При этом в качестве текущей ситуации рассматривается вектор возмущений, определяемый описанием действующих на
предприятие внешних возмущающих факторов. А задача управления сводится к выбору организационно-технических и организационно-экономических мероприятий, направленных на компенсацию действующих факторов и связанных с ними последствий.
В этом случае описание ситуаций на естественном языке можно формализовать, записав в символической форме, с помощью принятой системы знаков. Такая модель описания объектов называется семиотической, и позволяет достаточно подробно описывать строительное производство и окружающую среду на различных уровнях общности.
На практике часто для построения семиотических моделей используют язык бинарных отношений, являющийся достаточно простым и эффективным средством представления взаимодействия различных элементов и составляющих процесса реализации строительных проектов.
При этом, каждая ситуация проблемной среды (снабжение строительного производства) будет определяться: {<описанием решаемой подзадачи> <описанием внешней среды> <описанием внутренней среды УПТК> <программы реализуемых мероприятий>}. При
этом для эффективного применения ситуационного управления материально-техническим снабжением строительного предприятия, весь процесс снабжения необходимо разбить на подзадачи, определив время и ресурсы, требуемые для их реализации. Следовательно, с методической точки зрения при применении ситуационного управления возникает необходимость построения редукционной модели материально-технического снабжения строительного производства и хранения материальных ресурсов.
Учитывая достаточно большое количество действующих на снабжение строительного производства внешних и внутренних факторов, планирование и оптимальное управление являются многокритериальными и многопараметрическими задачами. Решение таких задач обычно выполняется перебором и состоит из следующих двух этапов.
На первом этапе сокращается область поиска решения задачи путём определения специального множества, которое содержит предполагаемое решение задачи.
На втором этапе проводится оптимизация параметров на выявленном множестве допустимых значений. Для этого многокритериальная задача путем аддитивной свертки критериев сводится к однокритериальной задаче в следующем виде:
п
к = Е Кь
1=1
где коэффициент значимости i критерия функционирования системы материально-технического значения;
§1- критерий эффективности ь
В этом случае подсистема ситуационного управления служит для выбора метода реализации решаемой задачи планирования или распределения, которые ставятся в соответствии с внешними и внутренними условиями функционирования строительного предприятия-подрядчика.
Одной из важнейших проблем, которая решается с применением ситуационных систем управления материально-техническим снабжением является обеспечение высокой оперативности принятия решений и контроля над их исполнением. Это объясняется тем, что УПКТ происходит в период быстрых и не всегда предсказуемых изменений внешней среды. Следовательно, разработка и развитие современных методов сбора, обработки, хранения, анализа и предоставления информации для подготовки управленческих решений является одним из важнейших факторов совершенствования технологии управления материально-техническим снабжением строительных предприятий. Без обмена информацией между центром управления, с одной стороны, и исполнительной подсистемой и окружающей средой с другой стороны, эффективное управление снабжением предприятия практически организовать невозможно.
В самом общем случае информационная подсистема УПТК состоит из технического и информационного обеспечения. Проблемы технического обеспечения информационной
подсистемы достаточно эффективно решаются путём применения корпоративной сети ПЭВМ, связывающей между собой всех снабженцев со строительным предприятием.
Информационное обеспечение строится, в зависимости от структуры управляемой системы, функциональных связей между отдельными подразделениями и принятого способа представления и преобразования информации. Основой построения информационного обеспечения является опыт управления самого предприятия и передовой опыт, накопленный в отрасли.
Обычно информационное обеспечение состоит из следующих трёх компонент: программного обеспечения; базы данных; базы знаний.
В свою очередь, программное обеспечение включает прикладные системные программы.
Прикладные программы разрабатываются, для решения задач оперативного планирования и поддержки принятия решений. В основе их построения обычно закладывается принципы организации материально - технического обеспечения строительного предприятия, которые предусматривают использование одних и тех же программ для решения различных задач планирования и управления. Типизация программ решения задач позволяет существенно снизить затраты на создание программного обеспечения, а следовательно и общие затраты на создание систем УПТК. Системные программы обеспечивают процесс функционирования, как корпоративной сети ПЭВМ в целом, так и отдельных персональных компьютеров в диалоговом режиме с пользователем. Системные программы обычно называются операционными системами, основной функцией которых является обслуживание пользователей, которое включает в себя управление заданиями, задачами и данными.
База данных или модель данных отражает процесс управления материально-техническим снабжением и представляет собой структурированное описание в единой системе классификации и моделирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массивов данных, которые служат для описания всех строящихся объектов, их материально-технического снабжения, технических характеристик применяемых при строительстве машин и механизмов, а также для описания всех поставщиков стройматериалов, субподрядчиков и инвесторов проекта. Все эти данные определяют состояние внутренней и внешней среды объекта управления.
Обычно большие массивы информации для описания материально-технического значения во многих случаях неудобно использовать при решении конкретных задач управления. Во избежание этого недостатка на базе основных массивов, с помощью логических преобразований, сортировки, объединения, сокращения и других операций создаются различные по значению виды массивов: рабочие, постоянные, справочные, плановые, отчётно-архивные, табличные и служебные внутренние массивы.
Информация, хранящаяся в базе данных, служит для пополнения знаний менеджеров УПТК и в случае возникновения необходимости корректировки принятых управленческих решений и программ выполнения подзадач реализуемого проекта.
Разработка базы данных включает большой комплекс исследований и мероприятий по сбору информации о материально-техническом снабжении производства, а также мероприятий, которые позволяют, улучшив организационную структуру системы, упорядочить информационные потоки и автоматизировать документооборот. Решение этих задач увеличивает качество и оперативность планирования и принятия решений и таким образом, повышает эффективность функционирования строительного предприятия в целом.
Особую роль в информационном обеспечении ситуационной системы принятия решений играет база знаний. База знаний представляет собой совокупность логико-трансформационных правил вывода, формирующихся и организующихся по следующему принципу.
Проблема управления реализацией строительного проекта разбивается на ряд более простых типовых задач и подзадач. Затем, для каждой такой подзадачи, на основе результатов опроса экспертов формируется множество допустимых ситуаций, отражающих все возможные текущие внутренние и внешние состояния проекта. Каждое сформированное множество допустимых ситуаций разбивается на классы аналогичных друг другу описаний. Затем каждому
полученному классу в соответствие ставится программа управленческих мероприятий, приводящих при выполнении к решению подзадачи, определяющей обобщённое описание класса аналогичных друг другу ситуаций строительного проекта.
Таким образом, база знаний представляет собой множество информационных файлов, количество которых определяется количеством подзадач, связанных с реализацией проекта.
В каждом файле хранится множество продукций, позволяющих определять программу управленческих мероприятий, соответствующих текущему состоянию проекта и решаемой на данный момент времени подзадаче.
Резюмируя вышеизложенное, можно прийти к выводу, что в самом общем случае ситуационное управление строительными проектами состоит из следующих фаз: контроля над состоянием проекта; анализа состояния строительного проекта; принятия решений и реализации выбранных управленческих мероприятий.
Контроль над состоянием процесса снабжения осуществляется путем сравнения между собой целевой и фактической ситуаций с целью выявления всех имеющихся между ними различий. Ситуационный же анализ проводится с целью выявления причин и сопричин, вызвавших различия между фактической и целевой ситуациями, определяющими состояние снабжения строительного предприятия, для последующего их устранения.
Принятие решений выполняется на основе данных, хранящихся в базе знаний системы управления и используемых для определения управляющих мероприятий, улучшающих процесс снабжения строительного предприятия путем устранения различий, наблюдаемых между фактической и целевой ситуациями.
Библиографический список:
1. Поспелов Д.А. Ситуационное управление : Теория и практика. -М.: Наука, 1986.
V.B. Melehin, M.A. Velimuradov
Theoretical base of the situation management by logistics building production
They are improved theoretical bases situation management by logisticses building project in sloppy condition market.
Keywords: building project, situation management, logistics.
Мелехин Владимир Борисович (1954) доктор технических наук (1994), профессор (1996), зав. каф. вычислительной техники ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», окончил ДПТИ (1976). Автор более 120 научных публикаций
Велимурадов М.А. кандидат экономических наук, соискатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет»
