Правила построения сетевой модели

Техника построения сетевой модели заключается в следующем:

• Сеть или ориентированный конечный граф без контуров состоят из множества узлов (вершин, точек) и дуг (ребер, звеньев), соединяющих различные пары узлов. На каждой дуге задана ее ориентация (определено направление), поэтому говорят, что сеть является ориентированной.

• В описании ориентированной сети используют числа натурального ряда для обозначения узла (E_i.) и пару чисел, определяющих исходящий (i) и входящий (j) узлы для ориентирования дуги (i, j).

• Последовательность дуг, соединяющих узлы, называется путем между этими узлами.

• Сеть называют связной при условии, что существует, по крайней мере, один путь между любой парой узлов.

Построение сетевой модели должно следовать определенным правилам:

• каждая операция в сети представляется только одной дугой (i, j);

• ни одна пара операций не должна определяться одинаковыми начальными и конечными событиями;

• при включении каждой операции в сетевую модель для обеспечения правильного упорядочения необходимо дать ответы на следующие вопросы: какие операции необходимо завершить непосредственно перед началом рассматриваемой операции; какие операции должны следовать после завершения данной операции; какие операции могут выполняться одновременно?

• в сети не должно быть событий (кроме исходного), в которые не входит ни одна дуга, и событий (кроме завершающего), из которых не выходит ни одна дуга.

В построении модели используют три вида операций (рис. 6.8):

1) действительная операция — работа, требующая затрат времени и ресурсов (сплошная линия);

2) операция-ожидание, т.е. работа, требующая только затраты времени (штрих-пунктирная линия);

3) фиктивная операция — логическая связь, которая отражает технологическую или ресурсную зависимость с отсутствием связывающих их операций (пунктирная линия).

Построение сетевой модели начинается с составления (1) списка операций (работ), подлежащих выполнению. Последовательность операций в списке может быть произвольной, так как построение сетевой модели проходит несколько итераций. Перечень операций тщательно продумывается и детализируется. Операции, включенные в список, характеризуются определенной продолжительностью, которая устанавливается на основе действующих нормативов или по аналогии. Такие временные оценки называются детерминированными.

Список операций представляется в виде таблицы, в которой указываются индекс мероприятия, его содержание, очередность и продолжительность. После составления списка операций приступают к (2) процедуре построения сети, фрагмент которой приведен на рис. 6.8.

Особенность сети на рис. 6.8 заключается в вводе фиктивных операций е₂_₃ и е₅__₆. В частности, фиктивная операция е₂_₃ указывает, что в качестве опорной для операции е₃_₄ наряду с операцией е₁_₃ выступает и операция e₁_₂. Подобную роль выполняет и фиктивная операция е₅_₆для действительной операции е₆_₈. На построенной сетевой модели выполняются расчеты с использованием специальных правил для определения критического пути и резервов времени для отдельных операций, которые несложно преобразовать в реальную шкалу времени, удобную для разработки программы или проекта работ.

Дополнением к планированию работ по проекту служит построение графика Ганта и диаграммы распределения потребностей в человеческих и материальных ресурсах. График Ганта дает возможность пользователю определить, какие действия имеют место в любой отрезок времени. Диаграмма потребностей позволяет проанализировать варианты распределения ресурсов, особенно при возникновении проблем с выполнением запланированных мероприятий. Если существуют ограничения на расход ресурсов и по диаграмме выяснено их превышение, то необходимо изыскать возможности «выровнять» (равномеризировать) потребности на протяжении проекта, особенно когда речь идет о рабочей силе. Такие действия потребуют корректирования первоначального варианта диаграммы Ганта.

Рис. 6.8. Фрагмент сетевой модели календарного плана-графика

Для детального изучения различных классов сетевых моделей следует обратиться к специальной литературе по исследованию операций, в частности работам [10; 93], по управлению проектами [97].

Сетевая модель «дерево»

Частным случаем сети выступает связная сеть, или «дерево (целей, проблем, задач)», — дедуктивно-логическая модель. Граф называется связным, если он не содержит циклов и для любых двух его вершин существует соединяющий их путь. Идея построения дедуктивно-логической модели в виде «дерева» выглядит следующим образом. Имеется исходный элемент Х₀, представляющий собой сформулированную общую цель, проблему или задачу. Ему придается статус «корня дерева». Выведенные из «корня дерева» дуги образуют концевые узлы которые затем при последующей декомпозиции могут стать корневыми, например х_2ав, и таким образом до элементарных операций. Граф «дерево» графически отображается подобно иерархической модели, приведенной на рис. 6.1.

Отметим основные свойства модели «дерево»:

а) вершины графа фиксируют определенный иерархический уровень
«дерева» и представляют аналог иерархической системы управления с прямыми связями, т.е. когда имеются «сигналы» управления, идущие с верхнего уровня к ближайшему нижнему уровню, представляющему частичное разложение его цели на подцели или функции на подфункции и т.д.;

б) ребра графа ориентированы таким образом, что все операции (или цели), начинающиеся в вершине Х₀ и составленные из последовательности ребер, являются элементами общей совокупности (технологии, комплекса) или цели;

в) если соединить корень или другую вершину графа с некоторым выходом, то будет реализована булева функция — конъюнкция или структурная функция системы, определяющая один из возможных путей или функционирования системы, или решения проблемы, или достижения цели.

«Дерево» как инструмент исследования используют для построения абстрактно-дедуктивной модели определенного назначения:

• «дерево целей» для анализа системы в терминах целей;

• «дерево задач» для анализа системы в терминах функций;

• «смешанное дерево», где цель одновременно будет считаться и
функцией, тогда это будет функционально-целевой анализ;

• «дерево решений» содержит проблемы, формулировки которых в неявном виде определяют и цели (разрешение проблем), и задачи (что надо сделать для разрешения проблем).

Эскизные модели

Принципы построения

Под эскизной модельюбудем понимать структурную модель, построенную на логической согласованности функций, действий, потоков и т.д., не ограниченную строго соответствующим графическим языком и правилами.

При построении эскизных моделей рекомендуется следовать ряду таких принципов, как ясность, простота, логичность, информированность, четкость, согласованность, творчество. Рассмотрим суть приведенных принципов.

1. Ясность. Простейшие модели используются для того, чтобы сделать более ясными ситуации, процессы и следствия, поэтому графическое отображение должно быть точным и аккуратным и в то же время понятным и простым.

2. Простота. Следует избегать слишком сложных конструкций моделей, несущих излишнюю информацию. Если анализируется сложная ситуация, то следует построить несколько различных схем, представляющих конкретные аспекты этой ситуации.

3. Логичность. Язык простейших структурных моделей в наибольшей степени приближен к созданию рисунка «портрета» реальных объектов (ситуации, явления, процесса, действия и т.д.), поэтому они должны тестироваться на правильность отображения.

4. Информированность. Каждая модель должна иметь имя и название, например «системная карта функционирования банка» и т.д. Должен быть обозначен и каждый элемент как носитель или цели, или функции, или устройства, или процесса, а связи определенным образом ориентированы.

5. Четкость. Все поясняющие надписи и предположения должны быть кратко и четко сформулированы, чтобы не осталось недопонимания на содержательном уровне.

6. Согласованность. При построении схем необходимо тщательно отслеживать функциональную, логическую, конструктивную и другие зависимости между элементами, чтобы получить неискаженную информацию.

7. Творчество. Для того чтобы модель была эффективна, ее построение не должно испытывать ограничения со стороны инструментальных возможностей. Наглядная схема, нарисованная от руки, всегда воспринимается лучше и над ней проще работать, но язык ее должен соответствовать определенным правилам.

В целях популяризации простого инструментария, удобного для использования на первых шагах исследования систем управления, перейдем к краткому рассмотрению основных групп эскизных моделей.

Типы эскизных моделей

6.6.2.1. Системная карта.Исследование системы целесообразно начинать с построения системной карты, представляющей собой ее простейший графический образ, формируемый исходя из основных понятий теории систем — система как некоторая целостность, ее граница как замкнутый контур, структурообразующие элементы — подсистемы. Для построения системной карты целесообразно использовать индуктивный метод познания: вначале следует определить, что будет рассматриваться в качестве структурообразующих элементов (подсистем), которые должны быть прежде всего однородны, т.е. это могут быть функциональные подсистемы, а также группы или команды, ресурсы, оборудование и т.д. Выбранные структурообразующие элементы объединяют согласно позиции некоторого субъекта-исследователя в систему.

Рассмотрим композицию, состоящую из системной карты системы управления и отдельно ее подсистемы, приведенную на рис. 6.9.

Первый этап познания системы управления — это ее общесистемное представление в виде совокупности подсистем, которыми выступают виды управленческой деятельности (рис. 6.9 а). Каждой подсистеме дается имя, отражающее без дополнительного пояснения ее функциональное назначение. Отметим, что сущность подсистем с формальной точки зрения двойственна: с одной стороны, она сама является системой, как показано на рис. 6.9 б, а с другой — представляет собой элемент сложной системы. В качестве структурообразующих элементов каждой подсистемы могут рассматриваться операционные функции и объекты управления, результат деятельности которых — некоторая продукция (информация, расчет, подготовленный документ, разработанное решение).

Рис. 6.9. Системная карта системы управления (а)

и подсистемы управления снабжением (б)

6.6.2.2. Схема влияния.Если системную карту дополнить стрелками, обозначающими взаимовлияние подсистем и структурообразующих элементов другого уровня посредством поглощения или генерирования информационных, материальных и денежных потоков, то получим модель, называемую схемой влияния. Интенсивность влияния обычно выражается толщиной стрелок. При изучении любой подсистемы управления, чтобы не усложнять картину, следует построить три схемы влияния:

1) потоки, поступающие в подсистемы от структурообразующих элементов внутренней среды системы;

2) потоки, поступающие из исследуемой подсистемы в структурообразующие элементы системы управления;

3) потоки, поступающие от структурообразующих элементов внешней среды. В целом они отображают композицию схем или структурную модель взаимодействия подсистемы управления с внутренней и
внешней средой.

6.6.2.3. Поле сил.Как вариант представления взаимодействия среды и структурообразующего элемента может рассматриваться и модель поля сил (рис. 6.10), предложенная К. Левиным. Модель «поле сил» основана на идее, что любая ситуация в любой момент времени не статична, а находится в динамическом равновесии под влиянием двух групп факторов, определяемых как движущие и сдерживающие силы. Первая группа факторов действует таким образом, чтобы вывести ситуацию из состояния равновесия, вторая группа направлена на поддержание устойчивого состояния или равновесия.

Рис. 6.10. Модель поля сил

Построение и анализ поля сил выполняются на предварительной стадии исследования проблемы, когда целесообразно сгруппировать существующее множество факторов, оказывающих влияние на текущее состояние, и разобраться в характере этого влияния. Благодаря этому происходят систематизация и разделение факторов на движущие к изменениям и сдерживающие их.

Графически факторы-силы представляются стрелками, отображающими их направленность, а толщина и длина стрелки характеризует силу и продолжительность влияния.

6.6.2.4. Причинно-следственная связь. Эскизные модели, именуемые причинно-следственной связью, выстраиваются на основе интеграции идей, используемых при построении моделей «схема влияния» и «поле сил».

Модели этого типа представляются в виде двух следующих композиций: связного графа с «кроной», развивающейся вверх, и дугами, ориентированными вниз, к «корню» графа, и диаграммы Ишикавы (или диаграммы «рыбий скелет»). Их основные атрибуты — слова или фразы, связанные стрелками.

При построении эскизной модели причинно-следственной связи следует соблюдать некоторые правила:

а) указанные в основании стрелки факторы служат «причиной» или
приводят «к результату», находящемуся на острие стрелки;

б) изображаемую графически причинную связь следует всегда проверять таким тестом: «Действительно ли Априводит (или является причиной) к В? »; если удается по всем связям ответить «да», то схема составлена корректно.

В основу построения модели причинно-следственной связи может быть положен как дедуктивный метод (исходная позиция — конечное событие, действие или проблема), так и индуктивный (единичные факторы, которые последовательно интегрируют до конечного события). В первом случае построение модели происходит продвижением назад — вверх по стратам причин до элементарных действий или событий или исходных параметров, во втором — по ходу образования новых и привлечения дополнительных факторов.

Диаграмма Ишикавы — инструмент, позволяющий выявить отношение между конечным результатом (следствием) и воздействующими на него факторами (причинами) путем их упорядочения и демонстрации связи между ними и факторами и конечным результатом. Факторы разделяются на обобщенные, комплексные (как отражение набора единичных факторов) и единичные (первичные, мелкие «кости», капилляры и т.д.). Общий вид диаграммы, по мнению ее разработчика, напоминает рыбий скелет (рис. 6.11). На рис. 6.11 представлены обобщенные и комплексные факторы, оказывающие влияние на улучшение качества продукции.

Особенности построения диаграммы состоят в следующем: проблема — это горизонтальная, центральная линия, обобщенные факторы — наклонные линии, горизонтальные линии к наклонным — это комплексные факторы, определяющие состояние каждого обобщенного фактора. Количество обобщенных факторов, как правило, ограничено цифрами 4—6. Модель на рис. 6.11 называется моделью «4М» —

man (персонал и условия его труда),

machine (оборудование, установки и т.д.),

material (предметы труда),

method (метод, способ, технология и организация работ и другой инструментарий управления).

Рис. 6.11. Модель причинно-следственной связи (диаграмма Ишикавы)

6.6.2.5. Модель «вход-выход».Отображение функционирования процесса и системы с использованием модели «вход-выход», реализующей принцип «черного ящика», осуществляется простейшим способом.

Графические элементы — геометрическая фигура для обозначения «процесса преобразования» и стрелки, указывающие «вход» и «выход» (рис. 6.12).

В качестве процесса преобразования может выступать система любой природы и сложности, так как внутренняя ее структура и механизм преобразования входных ресурсов не являются предметом изучения на определенном этапе исследования.

На рис. 6.12 в модели «вход» — это используемые ресурсы, «выход» — это продукция или услуги, прибыль, налоги и другие результаты деятельности.

Рис. 6.12. Простейшая модель «вход-выход»

Описанный способ изучения систем получил отражение в развитии «процессного подхода», когда любой вид деятельности представляется как процесс преобразования, характеризующийся некоторым «входом» и «выходом».

6.6.2.6. Модель функциональных потоков.Эта модель отображает передачу некоторого действия, как правило, посредством перемещения материальных, финансовых и информационных потоков между функционально зависимыми элементами.

Имя элемента дается в форме существительного. Такие модели широко используются для отображения движения во времени (t) товарных (T), денежных (D) и информационных потоков (I). Последние несут функциональным элементам информацию о движении товарных и денежных потоков и по времени опережают их.

Рис. 6.13. Модель функциональных потоков

6.6.2.7. Модель последовательности действий. Эта модель представляет собой графическое отображение структуры совершаемых функций или

процессов. К элементам модели относятся функции и операции, совершаемые для получения определенного результата, а к связям — упорядоченная последовательность действий. Имя элемента дается в форме глагола. Данную модель можно рассматривать как один из первых этапов построения SADT-модели, который следует после составления списка функций (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Модель последовательности действий оперативного управления

В заключение отметим, что графическая интерпретация объектов и процессов исследований не ограничивается приведенными структурными моделями. Широкое распространение получили гибридные модели, синтезирующие несколько подходов и графических языков. Например, наиболее информативной получается модель, использующая язык SADT-моделей и математические модели функций.

Развитие системного мышления как концепции современного менеджмента неотделимо от развития графического осмысления ситуаций, проблем и управляющих действий, поэтому необходимо изучить, почувствовать эффективность формирования графических образов систем, используя рассмотренные подходы, приемы и правила.

⇐ Предыдущая 9 10 11 12 13 14 15 16 1718