Математическое представление информационных процессов управления на предприятии

Сущность и содержание процесса управления проявляется в его функциях.

Управление - это интегрированный процесс планирования, организации, координации, мотивации и контроля, необходимый для достижения целей организации.

Самой очевидной характеристикой организаций является разделение труда. Как только в организации происходит горизонтальное и вертикальное разделение труда, появляется необходимость в управлении.

Итак, в организации существуют две внутренние органичные формы разделения труда. Первая - это разделение труда на компоненты, составляющие части общей деятельности, т. е. горизонтальное разделение труда. Второе, называемое вертикальным, отделяет работу по координированию действий от самих действий. Деятельность по координированию работы других людей и составляет сущность управления.

Процессный подход к управлению позволяет интегрировать все виды управленческой деятельности в единую логически взаимосвязанную цепочку. Такой подход позволяет представить управление как процесс реализации взаимосвязанных функций, изменяющихся в пространстве и во времени, целью которого является решение проблем и задач организации.

Процесс управления есть информационный процесс, т. е. процесс формирования, восприятия, передачи, обработки и хранения информации. Следует особо отметить, что управление не сводится к информации, но и немыслимо вне информации. Указанные пять стадий возникновения, прохождения и использования информации реализуются в ряде действий руководителей и исполнителей в соответствии с их должностными обязанностями.

Главной же задачей людей, занятых управлением, является эффективное использование и координация всех ресурсов организации (денег, зданий, оборудования, материалов, труда, информации) для достижения целей.

Продуктивность фирмы означает тот баланс между факторами производства (материальными, финансовыми, человеческими, информационными и прочее), который дает наибольший выпуск при наименьших усилиях. Поэтому повышение продуктивности - одна из главных задач менеджеров.

Управление идентифицируется с органом или аппаратом управления. Это означает, что без управления любая организация как целостное образование не может существовать и работать эффективно. Поэтому аппарат управления является составной частью любой организации и ассоциируется с понятием её менеджмента.

 

1.2 Содержательные аспекты процесса управления, его этапы, функции и свойства

 

Выполнение функций управления всегда требует определенных затрат времени и сил, в результате которых управляемый объект приводится в заданное или желаемое состояние. Это и составляет основное содержание понятия "процесс управления". Чаще всего под ним понимается определенная совокупность управленческих действий, которые логично связываются друг с другом, чтобы обеспечить достижение поставленных целей путем преобразования ресурсов на "входе" в продукцию или услуги на "выходе" системы [27].

В этом определении подчеркивается целенаправленный характер процесса, осуществляемого аппаратом управления организации, а также его связь с функциями, целями и необходимыми для их реализации ресурсами. Наряду с этим в литературе широко используется и другое определение процесса управления, в котором в качестве его ключевого момента рассматриваются не функции, а управленческое решение, на разработку, принятие и выполнение которого направляются усилия и организационная деятельность профессиональных управляющих. Процесс управления представляется как совокупность циклических действий, связанных с выявлением проблем, поиском и организацией выполнения принятых решений.

Начальный импульс процессу принятия решений задает информация о состоянии контролируемых параметров управляемого объекта, а воздействие осуществляется после выработки и принятия соответствующего решения, которое в виде той или иной информации (команды, приказа, распоряжения, плана и т.д.) подается на "вход" управляемого объекта. Процесс принятия управленческих решений носит циклический характер, начинается с обнаружения несоответствия параметров плановым заданиям или нормативам и заканчивается принятием и реализацией решений, которые должны это несоответствие ликвидировать. В центре этой циклически осуществляемой деятельности находятся три элемента процесса: проблема или неиспользованная возможность, решение и люди, участвующие в процессе на всех его этапах [19, с. 87].

В системе управления производством и принятия решений основным и ведущим ее «элементом» являются процессы управления. Процесс управления по сравнению с другими элементами системы управления в значительной мере зависит от человеческого фактора, что затрудняет его формализацию. Как всякое реальное функционирование, процесс управления наиболее полно и развернуто характеризует систему управления в целом. В то же время он является наиболее сложным для анализа.

Характер содержания процесса управления определяется характером решаемых задач. В зависимости от этого различают 6 основных аспектов содержания управления, которые представлены на рисунке 4.

 

Рис 4. Характер содержания процесса управления

 

Методологическое содержание управления, как один из аспектов процесса управления, предполагает представление процесса управления в виде последовательности четырех его этапов: определения цели, оценки ситуации, определения проблемы и отыскания решения управленческого решения (см. рис. 5).

Рис 5. Этапы процесса управления

 

Управленческое решение как заключительный этап процесса управления представляет собой нахождение путей разрешения проблемы и организационную работу по практическому ее разрешению в управляемой системе. Решение является заключительным этапом процесса управления, его соединением с процессом производства, импульсом воздействия управляющей системы на управляемую.

Процесс управления имеет экономическое содержание, которое обусловлено тем, что в процессе управления находит свое выражение использование ресурсов производства — от оценки их наличия до превращения в продукт. Экономическое содержание процесса управления проявляется при выполнении следующих этапов (рис. 6):

Рис 6.Экономическое содержание процесса управления

В свою очередь, социальное содержание процесса управления раскрывается ролью человека в его осуществлении. Каждый этап этого процесса (целеполагание, оценка ситуации, определение проблемы, принятие управленческого решения) предполагает непременное участие человека.

Организационное содержание процесса управления проявляется в последовательности использования организационных рычагов воздействия этапов (рис. 7)[1, с. 34]:

• регламентирования (регламент — совокупность правил, положений, определяющих порядок выполнения работ);
• нормирования — показателя, характеризующего относительную величину (степень) использования орудий и предметов труда, живого труда, денежных средств и другое, их расходования на единицу продукции, площади, веса и т. п.;
• инструктирования — процесса разъяснения порядка и способа выполнения какой-либо работы или действия;
• указания на меру ответственности за невыполнение или неправильное выполнение порученной работы.

Рисунок 7. Организационное содержание процесса управления

 

Функциональное содержание процесса управления проявляется в масштабной последовательности и предпочтительности реализации основных функций управления. Можно выделить следующие формы проявления целенаправленного воздействия на коллективы людей (рис. 8):

• планирование, прогнозирование — выработка и постановка целей и задач в сфере управления производством, а также определение путей и средств реализации планов для достижения поставленных целей;
• организация — создание новых и упорядочение функционирующих организационных структур управления как элементы процесса реализации планов;
• координация, регулирование — обеспечение необходимой согласованности действий людей как элемент процесса реализации намеченных планов;
• стимулирование, активизация—побуждение людей к действию, предусматривающее обеспечение повышения эффективности деятельности системы управления как элемент процесса реализации планов;
• контроль, анализ, учет — систематическое наблюдение за деятельностью людей для выявления отклонений от установленных норм, правил и требований в процессе реализации планов [16, с.154].

Рис8. Функциональное содержание процесса управления

Информационное содержание процесса управления проявляется в последовательности выполнения работ в процессе управления на следующих этапах (рис. 9): поиск информации; комплектование информации; обработка информации; передача информации.

Рис 9. Информационное содержание процесса управления

Понимание свойств процесса управления имеет большое значение в успешном решении всех проблем его совершенствования, повышения эффективности управления предприятием.

Основным условием деятельности современной организации в условиях рынка является управление. Управление представляет собой функцию специфического органа организации, которая обеспечивает направление деятельности всех без исключения элементов организации, удерживает в допустимых пределах отклонение отдельных частей и организации в целом от поставленных целей.

В процессе управления происходит замер контролируемых параметров в структурных единицах организации, сравнение их с существующими нормами и целями организации, а затем осуществляется принятие управленческого решения в целях приведения параметров в соответствие с нормой. Такая схема управления осуществляется во всех современных организациях.

Системный подход к построению управления организацией можно охарактеризовать как специфичный способ мышления и анализа проблем организации и управления ею. Согласно ему организация воспринимается как система взаимосвязанных элементов, имеющих общую цель - обеспечить свое существование и развитие в окружающей среде.

Таким образом, процесс управления – это деятельность объединенных в определенную систему субъектов управления, направленная на достижение целей фирмы путем реализации определенных функций с использованием методов управления.

Как правило, процессы управления фирмой очень многообразны, многомерны и имеют сложную структуру (состоят из большого числа стадий и фаз). В общем смысле процесс управления состоит из общих функций управления, которые объединяются в циклы управления и служат для решения основных задач фирмы, в том числе и для достижения наивысшей эффективности производства[9, с. 26].

 

2. Математическое моделирование информационных процессов

 

1. Линейное программирование

 

Развитие современного общества характеризуется повышением технического уровня, усложнением организационной структуры производства, углублением общественного разделения труда, предъявлением высоких требований к методам планирования и хозяйственного руководства. В этих условиях только научный подход к руководству экономической жизнью общества позволит обеспечить высокие темпы развития народного хозяйства. Одним из необходимых условий дальнейшего развития экономической науки является применение точных методов количественного анализа, широкое использование математики. В настоящее время новейшие достижения математики и современной вычислительной техники находят все более широкое применение в экономических исследованиях и планировании. Этому способствует развитие таких разделов математики, как математическое программирование, теория игр, теория массового обслуживания, а также бурное развитие быстродействующей электронно-вычислительной техники. Уже накоплен достаточный опыт постановки и решения экономических задач с помощью математических методов. Особенно успешно развиваются методы оптимального планирования, которые и составляют сущность математического программирования.

Одной из основных становится задача создания единой системы оптимального планирования и управления народным хозяйством на базе широкого применения математических методов и электронно-вычислительной техники в экономике.

Линейное программирование является частным случаем математического программирования. Одновременно оно - основа нескольких методов решения задач целочисленного и нелинейного программирования.

Математическое программирование, математическая дисциплина, посвященная теории и методам решения задач о нахождении экстремумов функций на множествах, определяемых линейными и нелинейными ограничениями (равенствами и неравенствами). Математическое программирование — раздел науки об исследовании операций , охватывающий широкий класс задач управления, математическими моделями которых являются конечномерные экстремальные задачи. Задачи Математическое программирование находят применение в различных областях человеческой деятельности, где необходим выбор одного из возможных образов действий, например, при решении многочисленных проблем управления и планирования производственных процессов, в задачах проектирования и перспективного планирования. Наименование «Математическое программирование» связано с тем, что целью решения задач является выбор программы действий. Математическая формулировка задачи Математическое программирование: минимизировать скалярную функцию j(x) векторного аргумента х на множестве X = {x: gi(x) ³ 0, hi(x) = 0, I = 1, 2, ..., k}, где gi(x) и hi(x) — также скалярные функции; функцию j(x) называют целевой функцией, или функцией цели, множество X — допустимым множеством, решение х* задачи Математическое программирование — оптимальной точкой (вектором). В Математическое программирование принято выделять следующие разделы. Линейное программирование: целевая функция j(x) и ограничения gi(x) и hi (х) линейны; выпуклое программирование: целевая функция и допустимое множество выпуклы; квадратичное программирование: целевая функция квадратична и выпукла, допустимое множество определяется линейными равенствами и неравенствами; дискретное программирование: решение ищется лишь в дискретных, например целочисленных, точках множества X; стохастическое программирование: в отличие от детерминированных задач, здесь входная информация носит элементы неопределённости; например, в стохастических задачах о минимизации линейной функции при линейных ограничениях , i = 1, 2, …, m, либо все величины cj, aij, bi, либо часть из них случайны. Задачи перечисленных разделов обладают общим свойством: всякая точка локального минимума является оптимальной точкой. Несколько в стороне находятся так называемые многоэкстремальные задачи — задачи, для которых указанное свойство не выполняется. В основе теории выпуклого программирования и, в частности, линейного и квадратичного, лежит теорема Куна — Таккера о необходимых и достаточных условиях существования оптимальной точки x*: для того чтобы точка х* была оптимальной, то есть , X = {x: gi(x) ³ 0, i = 1, 2, ..., k}, необходимо и достаточно, чтобы существовала такая точка у* = (у*1, у*2, ..., у*k), чтобы пара точек х*, у* образовывала седло функции Лагранжа Последнее означает, что L(x*, y) £ L(x*, y*) £ L(x, у*) для любых х и всех у ³ 0. Если ограничения gi(x) нелинейны, то теорема справедлива при некоторых дополнительных предположениях о допустимом множестве. Если функции j(x) и gi(x) дифференцируемы, то следующие соотношения определяют седловую точку , j = 1, 2, …, n; ; ; i = 1, 2, …, k; , yi ³ 0, i = 1, 2, …, k. Таким образом, задача выпуклого программирования сводится к решению системы уравнений и неравенств. На основе теоремы Куна — Таккера разработаны различные итерационные методы минимизации, сводящиеся к поиску седловой точки функции Лагранжа. В Математическое программирование одно из главных мест принадлежит вычислительным методам решения экстремальных задач. Широким классом таких методов являются методы проектирования. Идея этих методов состоит в следующем. В точке xk Î X выбирается направление спуска sk, то есть одно из направлений, по которому функция j(x) убывает, и вычисляется xk+1 = p(xk + aksk), где p(xk + aksk) означает проекцию точки xk + aksk на множество X: , число ak > 0 выбирается при этом так, чтобы j(xk +1) < j(xk). Существуют различные варианты методов проектирования. Наиболее распространённым из них является метод проекции градиента, когда sk = - grad j(xk). В Математическое программирование доказано, что при определённых условиях на целевую функцию и допустимое множество, последовательность {хk}, построенная методом проекции градиента, такова, что стремится к нулю со скоростью геометрической прогрессии. Характерной особенностью вычислительной стороны методов решений задач Математическое программирование является то, что применение этих методов неразрывно связано с использованием электронных вычислительных машин, в первую очередь потому, что задачи математическое программирование, связанные с ситуациями управления реальными системами, являются задачами большого объёма, недоступными для ручного счёта.— так называемому процессу регуляризации[14, с. 176].