Лекции по теме «Методы теории управления, используемые в системе управления предприятием»

В условиях рыночной экономики предприятие нуждается в решении задач управления на качественно новом уровне. Необходимость оперативного реагирования на конъюнктуру рынка и быстро меняющуюся экономическую ситуацию требует перестройки внутренней микроэкономики предприятия, постановки управленческого учета, оптимизации процессов управления.

Рассмотрим основные понятия и подходы,  которые рассматриваются при выборе и внедрении системы автоматизации управления предприятием.

Управление предприятием как процессом, с точки зрения теории управления,  можно представить схемой , приведенной на рис. 1.

Рисунок 1. Обобщенная схема управления

Здесь t — время, Хизм(t) — вектор измеряемых параметров, характери­зующих состояние управляемого, Zизм(t) — вектор измеряемых параметров, харак­теризующих состояние окружающей среды, U — управляющее воз­действие, V — воздействие окружающей среды,

Применительно к промышленному предприятию, в соответствии с теорией управления предполагается,  что при управлении предприятием долж­ны использоваться следующие принципы:

• управление предприятием рассматривается в рамках системы, включающей в себя помимо предприятия и внешнюю среду;
• цель управления формулируется в количественных терминах;
• действующие в системе механизмы связи и управления анали­зируются с учетом как детерминированности, так и стохастических изменений.

Управление предприятием всегда подчинено некоторой цели, поэтому всегда можно говорить об оптимальном управлении, в соответствии с каким-либо критерием, например,  максимизация прибыли за заданный период времени, снижение издержек производства и т. д. Ка­залось бы, что наиболее простой ответ на вопрос, как построить управление предприятием, может быть получен с помощью тео­рии оптимального управления. Однако на практике ряд факторов не позволяет использовать этот подход в чистом виде.

 Применение теории оптимального управления подразумевает наличие следую­щих элементов:

• динамическая модель предприятия;
• модель системы управления;
• критерий оптимальности;
• модель внешних воздействий на предприятие.

Применение теории оптимального управления к управлению предприятием:

1. К сожалению, создать математические модели, охватывающие все эти компоненты, на практике невозможно. Даже упрощенные модели оказываются такой размерности, что ни один из известных методов построения оптимального управления не может быть реа­лизуем для определения управляющих воздействий.
2. Для получения предсказуемых результатов управления сложны­ми объектами и накопления полезных, полученных опытным пу­тем применяется ряд упрощений, которые могут быть фор­мализованы в рамках теории управления. Эти упрощения касаются как процесса выработки управляющих воздействий, так и моделей предприятия и внешних воздействий и информационных возму­щений.
3. В соответствии с этим управление представляют две составляющие:

• программные управляющие воздействия, зависящие только от времени;
• корректирующие управляющие воздействия, формируемые по принципу обратной связи, т. е. зависящие от рассогласований между текущими значениями контролируемых параметров и прогнозируемыми программными.

Поведение контролируемых параметров  изображе­но на рис. 2.

Рисунок 2. Поведение контролируемых параметров

Здесь:

t— время;

Х — вектор управляемых параметров;

Xпл(t) —, планируемое программное значение пара­метра;

Х_ф(t1) — фактическое значение параметра;

Δ Х(t2) — рассогласование между текущими значениями контролируемого параметра и планируемыми  значениями;

Х_р(t) — регулирующее воздействие;

      Для реализации такого подхода в экономике и в области управления предприятием используются:

1. мето­ды планирования — формирование программной составляющей управляю­щих воздействий и прогнозирования поведения предприятия.
2. управление проектами — периодическое формирование корректирующих составляющих уп­равляющих воздействий.

После введения этих упрощений процесс управления предприя­тием можно представить в виде, изображенном на рис. 3.

Рисунок 3. Схема управления предприятием

1. Планирование заключается в выработке плановой «траектории» процесса Xпл(t) на период планирования {t₀, t_пл}.
2. Учет, т. е. измерение, в производственных системах состоит в определении в заданные мо­менты времени истинного состояния процесса Хф(t).
3. Контроль по­зволяет определить отклонение Xпл(t) от Хф(t),
4. Регулирование со­стоит в определении скорректированного плана

Xр (t), т. е. по суще­ству является решением задачи планирования при новых начальных условиях

Схема управления, показанная на рис. 3, является уни­версальной и применима ко всем процессам производственных сис­темах. Компонентами вектор-функции X(t) могут быть показатели, характеризующие ход производства, состояние доходов, расходов, мощностей, запасов, кадров и т. п.

Для описания процесса управления используются перечислен­ные далее термины и подходы:

1. Управление предприятием представляет собой совокупность воздействий, призванных обеспечить эффективное с точки зрения заданных целей протекание производственного про­цесса.
2. Системы управления предприятием — структура для реализация процесса управления. В ней можно выделить объект управления  — производственный процесс и управляющую часть — управленческие службы предприятия.
3. Управление предприятием протекает во времени, поэтому его следует рассматривать как процесс управления.

Структура процес­са управления является иерархической и включает несколько подуровней по направлениям деятельности (производство, сбыт, снабжение, финансы и др.), которые в свою очередь включают соответствующие подпроцессы, которые также являются объектами управления.

4. Система управления предприятием — это система управления организационного типа, где все процессы представляют собой управляемые процессы. Основными функциями  управления являются: Планирование, учет, контроль, регулирование, анализ. В таких системах велика роль организации, координации и согласования поведения коллективов людей.

• Планирование — это определение поведения управляемого процесса в будущем в детерминированном виде.
• Учет — определе­ние фактического состояния управляемого процесса в дискретные моменты времени.
• Контроль — это определение отклонений между запланированным и фактическим состоянием управляемого процесса в дискретные моменты времени.
• Регулирование — обеспечение фун­кционирования управляемых процессов в рамках заданных парамет­ров.
• Анализ — это подведение итогов осуществления управляемого процесса за период управления, выявление факторов, повлиявших на степень достижения запланированных результатов. Существует еще одна функция управления — прогнозирование.
• Прогнозирование — это определение на будущее вероятностных характеристик управля­емого процесса. В зависимости от целей исследования функция про­гнозирования рассматривается как самостоятельная или объединя­ется с планированием.

Дальнейший прогресс в области формализации методов управ­ления предприятием связан:

1. с системным подходом, который подразумевает построение системы моделей. Обычно эти модели имеют иерархическую струк­туру, отражающую различные качественные особенности поведе­ния такого сложного объекта, как предприятие, например модель процессов, представление предприятия как композиции систем мас­сового обслуживания, моделей данных, используемых на предпри­ятии, и т. д.;
2. с созданием регулярных методов определения управляющих воздействий на основе иерархического принципа декомпозиции и агрегирования задач. Согласно этому принципу результат решения задачи управления верхнего уровня становится исходным условием для решения задачи построения управляющего воздействия задачи нижнего уровня. Причем результат решения задачи нижнего уровня не приводит к ревизии результата решения задачи верхнего уровня.

Применение этих подходов позволило добиться следующих ре­зультатов:

• вычленить ряд упрощенных задач, к которым могли быть при­менены некоторые методы теории оптимального управления, ко­нечных автоматов, планирования операций и т. д.;
• создать эффективные процедуры принятия управленческих ре­шений с использованием эмпирических знаний лиц, принимающих решения (ЛПР);
• использовать эвристические стратегии управления;
• определить принципы формирования организационных струк­тур предприятий.