Устойчивость структур системы

1. Главная
2. Моделирование
3. Устойчивость структур системы

В теории автоматического управления системами под устойчивостью системы понимается ее способность возвращаться в исходное состояние при устранении внешних воздействий.

Это определение в применении к структурам производственно-экономической системы (ВЭС) означало бы, что производственная и организационная структуры имеют способность к самовосстановлению (или самоорганизации) при восстановлении прежнего состояния рыночной среды.

Однако:

1. Такое положение не имеет места в рыночной среде, поскольку она находится в непрерывном развитии под влиянием общеэкономических тенденций, научно-технического прогресса, экологических, демографических и других факторов. Поэтому нельзя считать возможным возвращение к исходному состоянию, т.е. полное снятие внешних воздействий.
2. Производственная и организационная структуры могут претерпеть изменения только вследствие принятого решения про их реконструкцию, модернизацию, замену и т.д.

Хотя на определенном этапе развития производственно-экономической системы может оказаться целесообразным возвращение к структуре, которая уже применялась, решение об этом принимается в конкретной обстановке и является следствием реагирования на внешние возмущения.

Таким образом, понятие устойчивости, в том виде, в каком оно существует в литературе, не применимо к структурам ВЭС. Другое понятие устойчивости сформулирован Дж. Касти.

Рассматривая структуру, описываемые ориентированными графами, он вводит понятие устойчивости, связывающей влияние изменений значения функции v_i(t), описывающей состояние какой-либо вершины графа ир с начальными изменениями p_j(t) в другой u_i зависимости от интенсивности воздействия f (u_i , u_j ) (распространение возмущений по графе).

Вершина u_i называется устойчивой, если бесконечная последовательность значений функции v_i(t) ограничена. А весь граф устойчив, если устойчивы все вершины.

Производственная структура промышленных объектов, выпускающих сложно-технической, научно-и материалоемкую продукцию, является, как правило, иерархической структурой, которую можно описать в виде графа-дерева, где каждая из вершин в свою очередь описывается графом материальных, информационных и денежных потоков.

В рамках структуры стратегического менеджмента производственная структура является подграфом, часть вершин которого являются смежными с вершинами другого графа, представляющего структуру состава изделий, связанную в свою очередь со структурой рыночной среды.

Сложность использования понятия устойчивости заключается, во-первых, в определении единой функции, характеризующей все вершины структуры, а, во-вторых, в определении интенсивности воздействия одних структур на другие, и, наконец, такое понятие устойчивости не учитывает возможность изменения состава вершин графа структуры, как раз и является наиболее важным при исследовании производственных структур.

Таким образом, необходима разработка такого понятия устойчивости, которое:

• учитывало непрерывность изменений в структуре рыночной среды;
• не противоречило специфике изменений в производственной и организационной структурах ВЭС, связанной с принятием решений;
• учитывало возможность изменения состава элементов структуры;
• имело интерпретацию в экономических категориях и позволило бы построить количественные оценки всех составляющих структуры стратегического менеджмента.

С точки зрения оценки качества структуры по отношению к ее внешней среды, задачи оценки устойчивости являются наиболее важными. Они предназначены для выяснения условий сохранения структуры.

Если понятие гибкости структуры, рассматривается в литературе хотя бы только с позиций гибкости оборудования, то понятие устойчивости и чувствительности вообще не рассматриваются. Для введения этих понятий необходимо рассматривать структуру как динамический объект, который имеет свойство адаптивности.

Понятие устойчивости структуры

Устойчивость структуры - способность структуры обеспечить неизменность результатов функционирования производственно-экономической системы при неизменной стратегии ее поведения в условиях возмущающих воздействий рыночной среды (способность структуры соответствовать возможно большему многообразию внешней среды).

Структуру S₀, что соответствует начальному состоянию внешней среды ξ₀, назовем устойчивой отношении многообразия Θ_T, если выполнено условие где многообразие Θ_T полученное прогнозом по начальному состоянию ξ₀. Определенное таким образом понятие устойчивости ближе к стикости адаптивных систем. С понятием устойчивости тесно связано понятие чувствительности структуры.

Их можно рассматривать как взаимообратных. В зависимости от ситуации, в которой изучается структура и цели исследования могут использоваться либо оба понятия, или каждое из них отдельно.

Структура, устойчивая по ресурсам

Из рассмотрения введенных понятий получается, что процесс оценки устойчивости структуры распадается на ряд подзадач:

• определить множество параметров, состояний внешней среды, описывающих состояния внешней среды - ξ ;
• определить текущее состояние внешней среды ξ₀;
• осуществить прогноз состояния окружающей среды на заданный период времени и построить многообразие внешней среды Θ_T;
• построить отображение а(.), что позволяет конструировать структуру;
• построить структуру S₀, что соответствует начальному состоянию и многообразие S_T, отвечающее многообразию Θ_T;
• определить устойчивость и чувствительность структуры S₀ в отношении многообразия Θ_T.

Для определения гибкости структуры необходимо решить дополнительные задачи:

• определить величину ресурсов, выделенных на реконструкцию (С*, Т*);
• определить множество возможных реконструкций - S_R;
• определить гибкость структуры по ресурсам.

Анализ потенциальных возможностей развития структур производственно-экономических систем.

Анализ потенциальных возможностей структуры является частичным подзадачи, связанным с исследованием возможностей реконструкции существующей структуры. Задача реконструкции существующей структуры решаются в основном при введении в производство новой продукции.

Ситуация стабильного функционирования в зависимости от того, от какой структуры исходит инициатива нововведения - от структуры рыночной среды или от лица, принимающего решение (ЛПР), находится во главе производственно-экономической системы (ВЭС), переходит в стадию развития ВЭС.

Под новшеством понимать продукцию, которая существует в виде проекта или экспериментальной партии. Решение о внедрении данного нововведения принимается на основании расчетов стоимости реконструкции, ее эффективности, а также оценки привлекательности сегмента рынка, на который может ориентироваться данное нововведение.

Оценку привлекательности сегмента исследователь структуры получает как экзогенную заданную. Задача расчета стоимости и эффективности реконструкции распадается на следующие подзадачи:

• оценка потенциала производственно-экономической системы (т.е. существующей структуры) по внедрению нововведения на имеющейся технической базе;
• оценка близости имеющейся и необходимой структуры;
• расчет затрат на реконструкцию;
• обоснование свертывания производства;
• определение оптимального плана реконструкции.

Все параметры нововведения, кроме объема выпуска, определяются при разработке новшества и, следовательно, уже заданы для решения задач реконструкции.

Что касается объема выпуска, то он определяется при изучении потенциальных рынков сбыта данного вида новой продукции. Заметим, что изменение объема выпуска сама по себе может привести к необходимости реконструкции. Так, уменьшение объема приводит к свертыванию производства.

С другой стороны, хотя увеличение объема может считаться фактором стабилизации производственной структуры, чрезмерное увеличение, т.е. превышает возможности структуры, приводит к необходимости наращивания производственных мощностей, то есть одному из видов реконструкции.

Увеличение выпуска требует оценки ресурсов существующей структуры по расширению производства и расчета дополнительных мощностей. Таким образом, задача сводится к проектированию структуры под недостающие мощности и ее стыковки с существующей структурой.

Не исключено также, что потребуется полное перепроектирование структуры. В таком случае можем считать расширение производства одним из видов введение новой продукции.