МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ

§ 5. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ

1. УПРАВЛЯЮЩИЕ И УПРАВЛЯЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ Говоря о процессе и этапах управления, определении целей, при­нятии решений, мы как бы подразумеваем, что в любой системе имеют­ся управляющие и управляемые элементы, которые группируются в:

• подсистему управления - ПУ;

• управляемый объект - УО.

Простейшая схема их взаимодействия приведена на рис. 12.

Рис. 12. Схема взаимодействия подсистемы управления и управ­ляемого объекта системы

 

В свою очередь, подсистема управления в общем случае может

включать:

• ПР - программу управления - алгоритм (алгоритмы) управления системой.

• ОУ - орган управления - принимает решение по управлению с учётом программы управления вырабатывает управляющий сиг­нал (решение) - X_t°.

• ИО - исполнительный орган - воспринимает управляющий сиг­нал от органа управления ОУ и преобразует его в управляющее воздействие X_t.

• ИС - информационную систему, которая собирает данные о со­стоянии системы на выходе Y(t), анализирует их и передаёт эту информацию в орган управления.

ассмотрим два важных свойства больших систем: жесткость и ре­активность.

2. ЖЁСТКИЕ И ГИБКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

В зависимости от взаимодействия процессов выработки и реализа­ции программы управления различают жесткое управление и гибкое управление с обратной информационной связью.

При жестком управлении программа управления системой строится из следующих предположений и условий:

• практически полная определенность будущих воздействий сре­ды и состояния системы;

• несущественность влияния непредвиденных возмущений или защита объекта управления от них.

Схема жесткой системы управления приведена на рис. 13.

Рис. 13. Схема жесткой системы управления Последовательность процесса управления при жёсткой системе.

 

В результате вероятность прохождения светофоров даже на маги­стралях без остановки автомобилей составляет 0,51 (51 %), а вероят­ность остановки автомобиля именно из-за светофора 0,76 (76 %).

Второй пример - содержание штата исполнителей и состава пред­лагаемых клиентам работ (услуг) на СТО без учета сезона и спроса.

При управлении с обратной информационной связью программа корректируется в зависимости от информации о фактическом состоянии управляемого объекта или обратной связи ИС (рис.14).

Рис. 14. Схема управления с обратной связью

 

Последовательность процесса управления с обратной ин­формационной связью (управление по отклонениям)

1) Фактическое состояние управляемого объекта характеризуется от­клонением полученного выхода Y(t) от заданного для системы нор­матива Y°(t): AY=Y(t)-Y°(t).

2) Это отклонение ДУ фиксируется информационной системой ИС и передаётся органу управления ОУ, который корректирует програм­му управления или выбирает из банка программ необходимую.

3) Орган управления передаёт управляющий сигнал Х°_т откорректиро­ванной программы на исполнительный орган ИО.

4) Исполнительный орган (ИО) по сигналу (решению) органа управле­ния вырабатывает управляющее воздействие ±ДХ, которое посту­пает на вход системы, изменяя его: X ±ДХ. Это воздействие ИО на УО обозначается символом0.

аким образом, на вход системы поступают:

• данные о внешнем воздействии X(t);

• корректирующее воздействие ±ДХ, зависящее от отклонения по­казателя выхода системы от норматива AY=Y(t)-Y°.

Преимущества системы с обратной связью:

• гибкость - учёт изменения внешних условий;

• стабильность работы системы на выходе при изменяющемся входе.

Недостатки:

• усложнение структуры, появление дополнительных звеньев;

• более сложная программа.

Примеры системы управления с обратной информационной связью:

• автоматическая антиблокировочная система регулирования торможения ABS (фиксируемое отклонение выхода - начало проскальзывания колеса при торможении);

• действия водителя по поддержанию определенных параметров движения автомобиля на маршруте с учётом дорожной обста­новки;

• современные компьютерные системы управления рабочими процессами двигателя с учётом нагрузки, скорости и состава отработавших газов;

• регулирование объёмов производства и цены на основе балан­са спроса и предложения, например, услуги на сервис и ТО.

Правило № 6. Схемы управления с обратной информационной связью являются более гибкими, адаптивными, особенно для технических, производственных и экономических систем. Именно по такой схеме це­лесообразно строить управление предприятий и организаций автомобильного транспорта.

3. РЕАКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ

В зависимости от реакции системы, т.е. ее органов управления на изменение внешних воздействий, наблюдаются два крайних метода управления: реактивный и программно-целевой.

При реактивном методе планирование осуществляется перед са­мым началом или в процессе действия, решения принимаются без ана­лиза возможных альтернатив и часто меняются, являясь реакцией на текущие события.

Типичным для этого стиля управления является высказывание Наполеона Бонопарта, которые он, однако, адресовал своим противни­кам: «Давайте ввяжемся в бой, а там посмотрим». Реактивный метод характерен для систем, руководители которых игнорируют информацию обратной связи, состояние самой системы, а также изменения внешних факторов.

Сущность программно-целевого метода (ПЦМ) заключается в четком определении цели системы и интеграции всех видов дея­тельности подсистем в виде программы для достижения постав­ленной цели.

Отсюда может быть сформулировано следующее правило управ­ления.

Правило № 7. Программой является только то, что увязывает цели с ресурсами, т.е. определяет необходимое количест­во и виды ресурсов для их преобразования в конеч­ный (целевой) результат(продукт) в течение назна­ченного промежутка времени.

Если такого сочетания нет, то это может быть перечнем действий, планом каких-то мероприятий, наконец, сценарием развития, но не про­граммой. Применяемые на практике методы управления, как правило, занимают промежуточное место, тяготея к реактивному или программно- целевому методу.

4. РЕГУЛИРОВАНИЕ РЫНКА НА ОСНОВЕ БАЛАНСА СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Рассмотрим в качестве примера большой системы с обратной свя­зью предоставление и потребление на рынке товаров или услуг опреде­ленной цены Р и объема Q. Например, это может быть предоставление услуг на перевозки или сервис, продажа автомобилей или запасных час­тей.

В качестве элементов этой системы выступают покупатели (клиенты) и продавцы товаров или услуг (АТП, АЗС, СТО, магази­ны).

В качестве входа этой системы выступают данные по спросу и со­отношению цен спроса и предложения.

Спрос - это объем товара или услуг Q, которые потребитель готов приобрести по данной цене Р_с.

Чем ниже цена, тем выше, при прочих равных условиях, объем то­варов или услуг, которые могут приобрести потребители (1, рис. 15).

Предложение - это объем услуг или товаров Q, которые про­изводитель готов предложить по данной цене предложения Р_п.

Чем выше цена предложения, с которой согласен потребитель, тем больший объем услуг или товаров поступает на рынок (2, рис. 15).

Необходимо иметь в виду, что для больших рынков (регион, от­расль, страна) в условиях устойчивого развития экономики средне- и долгосрочный спрос достаточно стабилен и может быть описан много- факторными, как правило, нелинейными моделями. Например, спрос на легковые автомобили определяется следующими основными факторами: азовым уровнем автомобилизации (размер парка, насыщенность); жиз­ненным уровнем населения и занятостью; ценами на автомобили и экс­плуатационными расходами (прежде всего топливо); доступностью сер­ых услуг; развитием и доступностью общественного транспорта и

пН-

Для конкретного участника рынка, действующего в определенном

секторе,текущее его состояние, т.е. соотношение спроса и предложения, стабильно и предсказуемо.

Рис. 15. Прогноз изменения объёма услуг и рыночных цен

 

1 - исходная линия спроса; 2 - исходная линия предложения;

Qo - объём услуг при равновесии спроса (1) и предложения (2); Po=pi2 - то же, цена услуги;А - предложение; Б - спрос.

В рассматриваемом примере управляющим сигналом AY является соотношение дохода (прибыли), которую предполагал получить (Q P) и фактически получил (Оф-Рф) продавец товаров или услуг:

Управляющее воздействие выраоатывается органом управления системы на основании управляющего сигнала.

Пересечение линий спроса и предложения - это точка равновесия О с ценой Ро и объемом Qo.

Зона левее точки О, заключенная между линиями спроса (1) и предложения (2), называется зоной эффективности. Для этой зоны цена спроса больше цены предложения, т.е. Р_С>Р_П

• Эффективность для продавца состоит в том, что его затраты на производство услуг или товаров будет компенсироваться, по­этому он готов удовлетворить спрос.

. Для потребителя эффективность состоит в том, что его потреб­ности будут удовлетворены по доступным для него ценам. Зона между линиями 1 и 2 правее точки равновесия - это зона не­эффективности

. Неэффективность для продавца состоит в том, что цена пред­ложения выше цены спроса р_п>рс Поэтому его затраты на про­изводство товаров или услуг не будут компенсированы ценой спроса. Продавец не заинтересован удовлетворять спрос по этим ценам.

• Неэффективность для потребителя состоит в том, что продавец не будет удовлетворять спрос по этим ценам и возникает дефи­цит. Например, объем услуг Од не будет удовлетворен в рыноч­ных условиях, так как фактическая цена или тариф на услугу выше цены спроса: рв>ра и выше цены точки равновесия Рв>Ро.

Малый бизнес (предоставление сервисных услуг, челночная тор­говля и др.) характеризуется сравнительно небольшим оборотом и ма­лой массой прибыли. Поэтому изменение внешних условий (налогов, процентных ставок, таможенных правил, цен на товары) существенно сказывается на рынке, обслуживаемом малым бизнесом.

Рассмотрим последовательность анализа цен и объемов услуг в условиях резкого изменения внешних факторов для малого бизнеса.

1) Фиксируем исходное состояние рынка для линий спроса 1 и пред­ложения 2. Равновесный объем услуг q₀=qi2- Цена Po=pi2-

2) При ухудшении внешних условий происходит увеличение себестои­мости предоставления услуг (падение курса рубля, рост процентных ставок, налогов и т.д.) возникает новая линия предложения - 4, ко­торая располагается выше первоначальной линии 2.

3) Далее возможны следующие варианты (сценарии) поведения рын­ка.

I вариант: Потребитель соглашается с ростом цены услуги и точка равновесия рынка перемещается в Оч. Последствия:

• Равновесная цена возрастает с Р12 до Р₁₄.

• Объем услуг сокращается с q₀ до q₁₄.

• Зона эффективности для стороны, предоставляющей услуги, со­кращается.

II вариант Потребительский рынок стремится сохранить первона­чальный объем услуг на уровне q₀ и платит за это ростом цены при но-

ои линии спроса 3. При этом точка равновесия перемещается в 0₂. поспедствия:

Рост цен с Р₀ до Р₃₄, больший, чем при первом варианте.

Зона эффективности практически не меняется по сравнению с исходным состоянием.

III вариант Возникновение ажиотажного спроса на товары и услуги,напрмер до уровня Q54.Точка равновесия перемещается в О3

 

• Возникает повышенный спрос, характеризуемый линией спроса 5.

• Дальнейший рост цен до Ps₄.

• Увеличение зоны эффективности для стороны, предоставляю­щей услуги.

IV вариант: В условиях ажиотажного спроса сторона, предостав­ляющая услуги, может поднять ставку предложения до уровня линии 6.

Последствия:

• Сокращение зоны эффективности (точка равновесия 0₄).

• Резкое увеличение цены до Рк.

• При одновременном сокращении объема услуг до Qs6-

• Начало формирования устойчивого дефицита.

V вариант: В условиях начавшегося дефицита сторона, предостав­ляющая услуги, может продолжать поднимать линию предложения, на­пример до 8.

Последствия:

• Начинается обвал рынка, характеризуемый резким ростом цен при значительном сокращении объемов продаж и услуг (Qse) и зоны эффективности.

• Траекторию 0-С>1(или О2-О3-04-О5)можно назвать зигзагом кри­зиса рынка.

4) Подъем цен и тарифов может дать лишь кратковременный эффект

для конкретного производителя или торговца, так как:

• существенно сокращается зона эффективности, т.е. сбыта това­ров и услуг и массы прибыли;

• из-за сокращения возможного объема услуг и продаж резко воз­растает конкурентная борьба, требующая дополнительных за­трат, приводящих к повышению цен;

• рынок находится в нестабильном состоянии, при котором от­дельному производителю товаров и услуг трудно выбрать ра­циональную цену и объёмы, особенно в условиях инфляции и ажиотажного спроса;

• «естественное» решение перестраховаться и поднять цены при­водит к дальнейшему раскачиванию рынка.

На основании рассмотренного примера можно сформулировать следующие правила.

Правило № 8. Наиболее эффективной стратегией продавца услуг или товаров является взвешенное сокращение цен или тарифов, которое способствует повышению объ­емов продаж, дохода и конкурентоспособности.

Надежной базой для такой стратегии является, во-первых, повыше­ние эффективности производства или предоставления услуг на основе совершенствования структур и методов управления соответствующими системами. Во-вторых, умение прогнозировать текущий и долгосрочный спрос на товары и услуги.

Правило № 9. Включение в управление обратной связи позволяет

------------ дать прогноз поведения системы, в том числе и при

резких колебаниях и изменениях внешних условий, характерных и особенно чувствительных для малого бизнеса и сферы услуг.

§ 6. ЦЕЛИ СИСТЕМЫ

Целью системы является ее возможное будущее состояние, достижимое с помощью определенных действий, являющихся следствием принимаемых решений.

Под решением понимается выбор на основании установлен­ных критериев из многих альтернатив одной или нескольких аль­тернатив развития, изменяющих состояние системы.

На основании решения осуществляется управление любой систе­мой. Например, если цель - сокращение затрат на топливо при пере­возках, то ее можно достичь рядом способов:

• улучшить ТО и ремонт систем питания и зажигания;

• заинтересовать водителей и ремонтных рабочих в экономии то­плива;

• выбирать рациональные маршруты движения;

• приобрести более экономичные автомобили и т.д.

При решении необходимо выбрать один из способов или комбина­цию в определенной пропорции нескольких.

В качестве критерия при принятии решений используется понятие целевой функции.

Целевая функция (U) устанавливает количественные связи ме­жду уровнем достижения поставленных целей и факторами, которые влияют на состояние системы:

U = f(C₁,C₂,C₃,...C_n) (1)

где Ci - факторы, влияющие на U.

Конкретное значение U может быть показателем эффективности данной системы.

Экстремальное значение целевой функции соответствует опти­мальному управлению. Характерным примером исследования целевой функции на оптимальность является определение оптимальной перио­дичности ТО технико-экономическим методом, рассмотренным в теоре­тических основах технической эксплуатации автомобилей. При этом в и на'тсГ ^{Целевой} ФУ^нкЦии были избраны суммарные удельные затраты _по„„ ^и Р^емонт узла, механизма, которые изменялись при изменении

периодичности ТО (/):

Ci - удельные затраты на ТО (сокращаются при увеличении /);

U = Су=С, + С

Удельные затраты на ремонт (увеличиваются при увеличении /);.

(2)

Минимум суммарных затрат соответствует оптимальной периодич­ности ТО /о: и₀ = (С_Е)_min, при / = /о.

В примере С| и Сц - факторы, влияющие на целевую функцию.

Итак, одним из важнейших принципов управления является чет­кое, желательно количественное определение цели.

Цели системы характеризуются понятиями целевые показатели (ЦП) и целевые нормативы (ЦН).

ЦН количественно или качественно характеризует состояние системы при полном достижении поставленной цели или удовле­творении определенной потребности. ЦП характеризует текущее или возможное состояние системы на момент t: ЦП(1).

Используя понятие целевой функции, имеем: ЦП = U; ЦН = Uo.

Отношение ЦП(1) к ЦН определяет степень достижения постав­ленной цели в момент времени t или степень реализации цели (рис. 16):

(

 

 

При цели реализуются полностью, a tp - это мо­

мент достижения или реализации поставленной цели (целей).

При этом, естественно, должны учитываться вопросы точности и интервальности оценок ЦН, ЦП и tp, рассмотренные выше (рис. 16).

 

t, V t

Рис. 16. Соотношение целевых показателей и нормативов

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ТРЕТЬЕЙ ТЕМЕ

1. Идентифицируйте элементы подсистемы управления на примере карбюратора и впрысковой схемы с компьютерным управлением.

2. Приведите примеры жесткой и гибкой с обратной информационной связью систем управления. В чем. их принципиальное различие, пре­имущества и недостатки?

3. К какой системе управления можно отнести ресурсное и оператив­ное корректирование нормативов технического обслуживания и ре­монта автомобилей, изучаемые в дисциплине техническая эксплуа­тация автомобилей? Мотивируйте свои оценки.

4. Дайте определение программно-целевого метода управления, каков его антипод? Приведите примеры.

5. Как определяется понятие цели системы, какова роль и значение целевой функции?

6. Чем целевые нормативы отличаются от целевых показателей?

7. Приведите примеры использования понятия целевая функция при решении технических, технологических и экономических вопросов.

ТЕМА 4.