Проблемно-ориентированный подход к решению задачи синтеза организационной структуры

Рассмотрим структуру многоконтурной системы:

, (13.5)

где S_A – алгоритмическая,

S_Ф – функциональная,

S_O – организационная,

S_И – информационная структуры (S_Ф «S_И).

Эти структуры определяют соответственно взаимосвязанные наборы алгоритмов решения задач управления; функций и информационных массивов, объединяемых в контуры управления; элементов принятия решений и связей между ними.

Для определения классов функциональной структуры представим ее в виде произведения множеств:

, (13.6)

где – множество функций в контурах управления,

– множество контуров управления.

Под классом структуры S_Ф понимается область ее определения, задаваемая правилами агрегирования функций контуров управления по координатам и .

Под агрегированием понимается определение некоторой совокупности функций контуров управления для выполнения их в одной подсистеме принятия решений, одним ЛПР.

Определим два правила: межконтурное и поконтурное агрегирование. Для указанных правил введем соответственно характеристические функции:

, если функции и (, ), принадлежащие разным контурам управления, агрегированы;

, если функции одного контура и () агрегированы, в противном случае .

Структуру S_Ф отнесем к классу агрегирования , если .

Совокупность введенных классов агрегирования покрывает множество вариантов построения функциональной структуры многоконтурной системы. Назовем функциональную структуру многоконтурной системы на классах < 0,0 >, < 0,1 >, < 1,0 >, < 1,1 > соответственно абсолютно- (А-), поконтурно-, межконтурно-распределенной (М-), поконтурно- (К-) и межконтурно- агрегированной (М-) структурой.

Введем понятие модуля организационной структуры - это двухуровневая иерархическая система, образованная (k + 1)-ой подсистемами, связанными так, как показано на рис.13.9.

Рисунок 13.9 Модуль организационной структуры

Элементы вырабатывают управляющие воздействия , а элемент реализует функцию координатора; координирующие деятельность элементов сигналы обозначены на схеме .

Организационная структура любой сложности может быть представлена совокупностью таких модулей.

Предположим, что каждому контуру управления функциональной структуры можно поставить в соответствие модуль организационной иерархии, хотя в действительности взаимосвязь функциональной и организационной концепций далеко не однозначна. Однако мы покажем, что такое предположение позволяет сделать некоторые полезные выводы. Итак, пусть каждая функция f_j реализуется одним элементом организационной структуры c_i, иначе:

Тогда от функциональной структуры класса < 0,0 > – S_Ф^A можно перейти к организационной структуре S₀^A, каждая из подсистем которой реализует одну из функций контура управления, а элемент осуществляет координацию, например, во времени путем распределения ресурсов. В этом случае будут выполняться соотношения:

(13.7)

Задача синтеза оргструктуры в таком случае сводится к синтезу координатора, вырабатывающего координирующие сигналы , что не составляет особого труда, поскольку принцип координации заложен при организации контура управления в организационной структуре.

В том случае, если J = K, комментарии не требуются.

Если J < K, то «лишние» решающие элементы ликвидируются.

Если J > K, мы имеем тип организационной структуры, относящийся к классу <0,1> - S₀^k, в каждом элементе которой выполняется не менее одной функции управления:

(13.8)

В процессе синтеза координатора нужно учесть соответствующие модификации координирующих воздействий, например, путем «премирования» элементов, совмещающих различные функции.

Пусть организационная система обладает свойствами универсальности: один модуль способен выполнять задачи по обработке и реализации функций двух или более управляющих контуров A_J и A_J¢. Тогда справедливы условия:

(13.9)

Универсальная организация с высокой производительностью S₀^KM включает элементы, для которых выполняются соотношения:

(13.10)

Частным выводом из этих рассуждений является то, что организационные структуры также были разделены на классы. Только вместо «агрегирования» мы будем говорить «объединение» элементов, а контуру управления будем ставить в соответствие модуль иерархической структуры.

Другое замечание состоит в следующем. Одному и тому же классу функциональных структур мы поставим в соответствие четыре класса организации, отличающиеся, во-первых, усложнением характера деятельности (ростом разнообразия) и, во-вторых, модификацией функций координатора. Рассмотрим, например, случай (13.10) с помощью графической иллюстрации (рис.13.10).

Рисунок 13.10 Графическая иллюстрация реорганизации организационной структуры:

а) исходные модули;

б) условия преобразования элементов нижнего уровня;

в) некоторые возможные модификации координаторов

Пусть исходная функциональная система агрегирована поконтурно. Логично предположить, что при этом каждому контуру управления ставится в соответствие модуль организационной системы. При этом правило агрегирования функций неявно задает способ координации элементов внутри модуля:

.

В общем случае, если , возникает необходимость увеличения разнообразия управляющей системы путем наращивания уровней иерархии (рис.13.11).

При этом задача синтеза организационной структуры состоит в синтезе координатора , а относительно синтеза структуры модулей, вложенных в подсистемы , никаких предпосылок функциональная система не создает: системе предоставляется право самоорганизации. Координатор может лишь влиять на организацию работы подразделений S_0q посредством установления принципов координации и правил типа «развязывания взаимодействий» или «оценки взаимодействий».

 

Рисунок 13.11 Создание нового эшелона в организационной системе

Чем выше уровень агрегирования функциональной системы, тем шире возможности самоорганизации многоэшелонной системы. Решение проблемы самоорганизации основывается на таком количестве субъективных факторов (психологических, мотивационных), что их формализация в общем случае невозможна.

В таблице 13.1 заштрихованная часть соответствует области, где реализуются принципы самоорганизации. В остальных клетках – место для ограничений, отражающих различные способы построения организационной структуры системы для различных вариантов ее алгоритмической структуры.

Таблица 13.1 Характеристика способов построения организационных структур

			–
		–

Таким образом, задача синтеза организационной структуры может быть реализована с использованием комбинаторного метода. Задача оценки динамики функционирования многоконтурной системы с выбранным вариантом ее организационной оценки может выполняться методами имитационного моделирования для каждого варианта структуры многоконтурной системы, полученной при решении задачи синтеза.

Необходимость имитационной процедуры подчеркивает следующее соображение. Пусть организационная структура системы управления корпоративного типа схематично представлена так, как это показано на рис.13.12.

Рисунок 13.12 Трехуровневая иерархическая оргструктура
управления процессом P

Организация управления сочетает линейную и штабную структурные формы на верхних уровнях иерархии и матричную на нижнем.

Элемент – администратор системы, основная функция которого заключается в координации работы «штабов» () с помощью координирующих воздействий g. Внутриуровневая координация между подсистемами осуществляется с помощью компаундирующих связей l. Функциональное назначение элементов – координировать и быть координируемыми. Сигналы d _i, генерируемые этими подсистемами, координируют деятельность управляющих подсистем c_ij, которые вырабатывают управляющие сигналы m_ij. Компаундирующие связи между подсистемами, контролируемыми общим координатором , обозначим x _i.

Процесс синтеза описанной структуры содержит процедуры, представленные в таблице 13.2, и осуществляется на основе исходной функциональной структуры, классифицированной в соответствии с правилами , как это было показано выше.

 

Таблица 13.2 Соответствие функциональных структур определенного класса задачам синтеза организационной структуры

Классы функциональных структур	Задачи синтеза фрагментов организационной структуры
	Q (mij,cij)	Q (x i,cij)	Q (d i,ci)	Q (l ,c{I})	Q (g ,c0)
	p» 1
		p» 1	p < 1
			p» 1	p» 1	p < 1
					p» 1

 

Заполненные клетки таблицы 13.2 характеризуют вероятности того, что, основываясь на конкретном классе функциональной структуры, удастся построить допустимые варианты соответствующих фрагментов оргструктуры. Как видно, заполненные клетки сгруппированы в области главной диагонали. Незаполненные клетки характеризуют области самоорганизации: слева от диагонали – задачи внутренней самоорганизации, справа – задачи внешней самоорганизации.

Становится ясно, что особую сложность будет вызывать проблема синтеза оргструктуры новой функциональной системы управления, не имеющей однозначных аналогов. С помощью имитационного подхода можно исследовать гипотетические организационные системы и в ходе имитационного эксперимента проверить управленческие гипотезы, проявляющиеся в процессе самоорганизации.

При разработке имитационной модели можно использовать дедуктивный подход: основываясь на методах теории регулирования, ввести известные передаточные функции и в соответствии с ними имитировать различные варианты организационной структуры путем соответствующего подбора параметров адаптации, как это было показано, например, у П. Эртли-Каякоба. При таком подходе можно использовать следующее руководство к моделированию (табл.13.3).

Таблица 13.3 Эквивалентные элементы систем регулирования
и организации

Система регулирования	Организация
Регулятор	Субъект решения (администратор, руководитель, группа).
Автономный регулятор	Руководитель, координатор, группа координации
Объект регулирования	Процесс, подлежащий регулированию (цех, отдел, предприятие и т.д.)
Измерение, обратная cвязь, сравнение заданной величины с фактической	Контроль, сопоставление цели с достигнутым состоянием
Задающее воздействие	Целевая функция, плановый показатель
Регулируемая величина, фактическое значение	Величина, подлежащая регулированию, фактическое значение показателя
Управляющее воздействие	Распоряжение, приказ, стимул
Функция агрегирования	Уплотнение данных, сжатие информации
Функция дезагрегирования	Распределение задания по исполнителям
Коээфициент усиления регулятора (П-регулятор)	Право принимать решения с учетом возможности их выполнения
Децентрализация усиления регулятора	Делегирование полномочий принимать решения
Равномерное распределение усилений регулятора	Предоставление права принимать решения
Резервирование (параллельное включение элементов)	Желательное или нежелательное дублирование
Иерархически-избыточное разъединение	Горизонтальная координация
Устойчивость (линейные системы)	Работоспособность организации (возможность компенсации с течением времени возникающих помех)
Неустойчивость (линейные системы)	Неработоспособность организации (лавинообразное нарастание помех)
Интеграл от квадратической ошибки	Степень достижения цели организации (максимальное достижение цели при минимальном значении интеграла от квадратического отклонения)

Пример модели организации, построенной методами теории регулирования (по П.Эртли-Каякобу)

В качестве модели приводится система линейного двухпараметрического регулирования с иерархической структурой (рис.13.13).

Рисунок 13.13 Представление сложной организации в виде системы регулирования

В терминах теории регулирования система представлена «главным регулятором» , которому подчинены два вспомогательных регулятора и . Для объекта регулирования были выбраны передаточные функции второго порядка:

;

;

;

.

Обращая матрицу объекта регулирования, получим выражения для матриц автономных регуляторов (все переменные являются функциями оператора Лапласа):

;

;

;

.

Параметры и представляют собой требуемые переходные характеристики регуляторов несвязанных контуров регулирования.

В целях простоты выбирается переходная характеристика пропорционального регулятора (П-регулятора), то есть постоянные значения параметров:

.

Подставляя передаточные функции объектов регулирования в уравнения для условий развязки, получают следующие передаточные функции для развязывающих регуляторов:

;

;

;

.

Для элементов агрегирования и дезагрегирования принято звено запаздывания первого порядка.

Все элементы объектов регулирования (рис. 13.13) можно задать передаточными функциями следующего вида (вместо SA, SB, SC нужно подставить соответствующие параметры):

,

откуда

или в виде дифференциального уравнения

.

Или то же соотношение в форме интегрального уравнения будет иметь вид:

.

Соответствующая аналоговая модель контура регулирования приведена на рис.13.14.

Модель, приведенная на рис. 13.14, программируется как макрофунция, где IC1 и IC2 – начальные условия для интеграторов, для имитации вариантов оргструктуры.

Представленная модель «механистична», и область ее применения ограничена: с ее помощью можно проверить ряд гипотез относительно поведения реальной системы, структура которой задана. Такой образ действий характерен для дедуктивного исследования организационной системы.

 

Рисунок 13.14 Аналоговая модель контура регулирования

Существует возможность использовать индуктивный подход, то есть построить адекватную модель организационной структуры. В этом случае можно воспользоваться методами системной динамики.

Г Л А В А 1 4
Подход Стаффорда Бира к синтезу экономических систем

…Задача нашей модели заключается в том, чтобы показать, как работает организация, а не в том (как это многие представляют), чтобы избавить систему от избыточности и таким образом повысить ее эффективность.

Как правило, при вдумчивом всестороннем изучении жизнеспособных организмов и институтов в них обнаруживаются все рассмотренные нами структурные элементы. При этом могут встречаться и дополнительные, и чрезмерно разросшиеся звенья, которые можно исключить. Но, в основном, диагностируются ключевые звенья, которые характерны для нашей модели и существуют почти в рудиментарном или отмирающем состоянии … Наряду со структурными элементами нам необходимо изучить проблему эффективности информационных потоков, в частности, проблему фильтрации информации и относительной задержки срабатывания различных организационных цепей.

Короче говоря, наша модель предназначена для использования в качестве диагностического инструмента.

Мы моделировали существующие организации, а затем задавались вопросом, соответствуют ли все элементы этих организаций требованиям жизнеспособности, подходя к этой проблеме с нейрофизиологической точки зрения. Следует, однако, напомнить, что такой подход не сделал нашу модель организационной схемой.

Было бы ошибкой предполагать, что каждое подразделение ныне существующих организаций отражено в модели соответствующим прямоугольником или потоком его управленческих решений, как это представляют большинство кибернетиков. Как выясняется, структурные подразделения должны отражаться в модели в виде ряда выполняемых ими функций, важных с точки зрения обеспечения жизнеспособности структурных подразделений как систем. Это вполне оправдано в том смысле, что сумма их вкладов соответствует кибернетическим требованиям функционирования предприятия. Но тут-то обычно и возникают проблемы. В соответствии с кибернетическими требованиями некоторый элемент предприятия должен выполнять определенную функцию. Но он ее не выполняет, поскольку этим уже занимается другой элемент, причем абсолютно не тот, которому следовало бы этим заниматься. Такое положение вещей не может служить предлогом к тому, чтобы просить предприятие перевести всю его организационную терминологию на предлагаемый нами язык только для того, чтобы поместить на входе бронзовую вывеску «кибернетически организованная компания». Тем не менее, иногда полезно привести существующие подразделения и их взаимосвязи в более строгое соответствие с нашей кибернетической моделью. Решение, которое примет организация в подобной ситуации, зависит, в основном, от результатов ее обследования, а это уж ее собственное дело.

Однако модель жизнеспособной системы…не имеет смысла на локальном уровне. Она представляет собой значительное обобщение. Ее можно сравнить с нейрофизиологической системой …

Прежде всего, стоит отметить метасистемный характер пятиуровневой иерархии и тот мощный металогический факт, что любое подразделение системы является микрокопией системы в целом. … Этот урок мы извлекли из биологии, где постоянно встречаемся с генетической копией целого в каждой его клетке. Это означает, что структура организации точно воспроизведена в рамках каждого ее подразделения, структура которого в свою очередь воспроизведена в рамках составляющих его элементов. И так до бесконечности. То есть вся система воспроизводится в каждом подразделении каждого подразделения системы, говоря иными словами, в каждом меньшем контуре внутри более крупного. Именно этот рекурсивный характер делает нашу схему полезной для любой организации. Кибернетика извлекла этот теоретический урок из формальной логики, а его практическое использование следует из генетики.

Стаффорд Бир

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: