271

УДК 007.159С.А. Гришина, канд. техн. наук, доцент, (4872) 24-33-50, gri_mit@mail.ru,(Россия, Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого)

АНАЛИЗ ВОПРОСОВ УПРАВЛЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИЕЙНА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ТЕОРИИ СИСТЕМ

Рассматриваются вопросы проектирования систем управленияорганизацией и определения входных характеристик управляющего сигнала ивозмущающих воздействий.

Ключевые слова: система управления организацией, управляющеевоздействие, возмущающее воздействие, корреляционная функция,спектральная плотность.

Множество целей и задач, стоящих перед организациями разногокласса сложности и разной отраслевой принадлежности, приводит к тому,что для управления ими требуются специальные знания, методы и приемы,обеспечивающие эффективную совместную деятельность работников всехструктурных подразделений [4].

Любая организация вне зависимости от ее конкретного назначенияможет быть описана с помощью ряда параметров, среди которых главнымиявляются цели организации, ее организационная структура, внешняя ивнутренняя среда, совокупность ресурсов, нормативная и правовая основа,специфика процесса функционирования, система социальных и экономи-ческих отношений и организационная культура.

Наиболее эффективный процесс управления организацией осуществ-ляется при использовании системного комплексного подхода, когда основ-ное значение имеет изучение характеристик организации как системы [4].Именно системный подход позволяет оценить любую производственно-хозяйственную деятельность и деятельность системы управления на уров-не конкретных характеристик. Его применение дает возможность наилуч-шим образом организовать процесс принятия решений.

В общем виде система управления предприятием может быть пред-ставлена следующей схемой (рис. 1), на которой обозначено: )(tx —управляемая величина (величина на выходе системы); ( )g tq , — управ-ляющее воздействие на процесс функционирования системы управления;

)(tn — возмущающее воздействие (воздействие, которое стремится нару-шить требуемую функциональную связь между управляющим воздействи-ем ),( tg q и управляемой величиной )(tx ); )(),()( txtgt -q=e — сигналошибки.

272

Рис. 1. Упрощенная схема системы управления предприятием

Особенности функционирования системы управления производст-венно-хозяйственной деятельностью предприятия, характер входных воз-действий, определяемых как факторами, способствующими повышениюэффективности его работы, так и помехами, вызванными непрерывнымиизменениями во времени внешних условий и внутренней среды, ставят во-прос об отыскании оптимальной структуры и характеристик системы, атакже способов их реализации.

Одна из трудностей решения этой задачи состоит в том, что практи-чески мы имеем дело не с точными, а приближенными исходными данны-ми, которые в ряде случаев вообще неизвестны и назначаются ориентиро-вочно, исходя из опыта работы с подобными системами. Это в свою оче-редь вызывает трудности, связанные, в частности, с устойчивостью реше-ния. Кроме того, структура системы, соответствующая приближенным ис-ходным данным, может значительно отличаться от структуры системы, со-ответствующей точным данным [3].

Рассмотрим вопросы описания входных воздействий на систему. Вкачестве эквивалентного входного воздействия можно принять суммарныйсигнал, состоящий из аддитивной смеси полезного сигнала и помехи в виде:

)(),(),( tntgtf +q=q .Сигнал ),( tg q в общем случае может быть отнесен к категории слу-

чайных функций времени. Вместе с тем, в каждом конкретном случае этотсигнал может быть описан подходящим классом детерминированныхфункций. В простейшем случае его можно описать полиномом

å=

×q=qn

i

ii ttg

0),( ,

где на коэффициенты iq наложены те или иные ограничения. При этомпредставление функции ),( tg q полиномом выше второй степени сущест-венных преимуществ в точности оценки изменения амплитуды колебанийне дает, приводя в то же время к усложнению алгоритмов оптимизации исамой системы.

273

Помеху )(tn можно рассматривать как стационарную случайнуюфункцию времени с заданной корреляционной функцией или спектральнойплотностью.

Рассмотрим вопросы, касающиеся учета и определения возмущаю-щих факторов.

К числу таких факторов можно отнести [1], например, простои обо-рудования, несвоевременную поставку материалов, изменение уровня ка-чества или цены товаров у конкурентов и др. Сюда же можно отнести фак-торы, определяемые внешней средой (появление различных угроз и воз-можностей, возникновение непредвиденных ситуаций, факторы связанныес изменением технологической внешней среды, политической и междуна-родной ситуаций и др.).

Необходимо учитывать, что изменения во внутренней или внешнейсреде могут появляться в случайные моменты времени и носят вероятно-стный характер. Величины отклонений от нормального процесса деятель-ности организации, вызванные этими факторами, и интервалы таких от-клонений можно рассматривать как независимые случайные величины содинаковым распределением вероятности. Характер таких измененийможно представить в виде графика (рис. 2), на котором обозначено:

nnn tt -=t +1 — интервал постоянства отклонения от среднего (расчетногоили планируемого) рсn значения параметра ( )tn производственно-хозяйственной деятельности организации (например, прибыли); nа — ве-личина отклонения от среднего на интервале nt .

Рис. 2. График изменений параметра деятельности предприятияпри воздействии возмущающих факторов

Важно отметить, что к виду рис. 2 могут быть приведены процессы,имеющие характер близкий к циклическому (рис. 3), по отношению к ско-рости изменения их производной [2].

274

Рис. 3. График изменений параметра деятельности предприятия и егопроизводной при воздействии возмущающих факторов

Представляет интерес определение статистических характеристик(корреляционной функции и спектральной плотности) такого процесса, ко-торые могут быть использованы при разработке и внедрении эталонноймодели системы управления, что является конечной целью системногоанализа деятельности организации [4].

Для построения указанных характеристик определим функцию от-клонения процесса от расчетного следующим образом

( ) ( ) cpntntf -= , ( )f t a t t t nn n n= £ £ = ± ±+, , , ,1 0 1 2K,и примем естественные допущения:

1) независимые случайные переменные ап в каждом интервале име-ют одно и то же распределение вероятности;

2) интервалы tn n nt t= -+1 также представляют собой независимыеслучайные переменные с одинаковым распределением вероятности, в об-щем случае отличающимся от распределения величин ап ;

3) моменты времени tn , в которые происходят изменения количествавыдаваемых деталей в единицу времени, можно считать подчиняющимисязакону распределения Пуассона [2];

4) значения, которые может принимать функция ( )tn , а также веро-ятность изменения этих значений не зависят от текущего времени t, поэто-му ( )tn является стационарной случайной функцией.

Найдем корреляционную функцию и спектральную плотность про-цесса ( )tf , представляющего собой стационарную случайную функциювремени с нулевым средним значением. Как известно [2], корреляционнаяфункция такого процесса определяется выражением:

275

( ) ( ) ( )[ ]R M f t f tt t= × + ,

где М — символ математического ожидания.Рассмотрим среднее значение произведения ( ) ( )t+× tftf . В зависи-

мости от того, находятся ли моменты t и t+t в одном и том же или в двухразличных интервалах tп , будем иметь

( ) ( ) 2natftf =t+× или ( ) ( )f t f t a аn п k× + = × +t .

Найдем вначале среднее по совокупности для ( ) ( )f t f t× +t , учиты-вая, что ап не зависит от ап k+ . Если моменты t и t+t относятся к одному итому же интервалу, то

( ) ( ) 2atftf =t+× . (1)

Если же эти моменты относятся к разным интервалам, то

( ) ( ) ( )2aaatftf =×=t+× , (2)где чертой сверху обозначены средние значения соответствующих вели-чин.

Определим вероятность ( )w t того, что значения ( )tf и ( )f t+t ле-жат в одном интервале, что соответствует отсутствию изменения уровняфункции ( )n t (рис. 1). Согласно закону распределения Пуассона

( ) ( )P m

mе

m= -mt mt

!,

где Р — вероятность того, что за время наблюдения t указанное измене-ние произойдет ровно т раз; m — среднее число (средняя частота) этих из-менений в единицу времени;mt — среднее число изменений за время t, приm = 0 получаем

( ) tm-=t ew , (3)

где t=m 1 представляет собой величину, обратную среднему значениюинтервалов nt (рис. 1).

Усредняя по всем возможным распределениям tn и имея в виду, чтовероятность нахождения t и t+t в разных интервалах равна 1 – ( )tw , с уче-том (1) и (2) получаем

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )t-+t×=t+×=t wawatftfR 122 . (4)Найдем спектральную плотность ( )wS этого процесса. Согласно оп-

ределению (1)

276

( ) ( ) ( )òò¥¥

¥-

wt- twtt=tt=w0

cos2 dRdeRS j .

Применительно к выражению (4) получаем

( ) ( ) ( ) ( ) =twt+twtt×÷øöç

èæ -=w òò

¥¥

0

2

0

22 cos2cos2 dadwaaS

( ) ( ) ( ) ( )wdp+twtt×÷øöç

èæ -= ò

¥ 2

0

22 2cos2 adwaa , (5)

где ( )d w — дельта-функция Дирака, определяемая выражением

( ) ( )wpd=twtÞtwtp

=tp

=wd òòò¥¥¥

¥-

wt 2cos2cos212

21

00ddde j .

Для функции f (t) 0=a , поэтому с учетом (3) вместо (4) и (5) можнозаписать

( ) ( ) tm-=t×=t eawaR 22 ; (6)

( ) 222

0

2 2cos2w+m

m=twt×=w ò

¥mt- adeaS . (7)

Чтобы определить ( ) ( )R и St w по выражениям (6) и (7), необходимо

знать величины mиa2 .

Для определения 2a примем, что независимые случайные перемен-ные ап (рис. 1), также как и моменты времени tn , имеют распределениевероятности Пуассона. Учитывая, что для распределения Пуассона спра-ведливо равенство

( )[ ] ( )[ ]tnМtnD =s= 2 , (8)

где ( )[ ] ( )[ ]D n t М n t, ,s — дисперсия, среднеквадратическое отклонениеи математическое ожидание случайной функции n(t), определяем средне-квадратическое отклонение

=s2 2a .

Величина согласно m (3) представляет собой величину, обратнуюсреднему значению интервалов t , т. е.

t=m

1 .

277

Полученные статистические характеристики используются при раз-работке и совершенствовании систем управления организацией на основеметодов теории систем.

Библиографический список

1. Аристов О.В. Управление качеством. М.: ИНФРА-М, 2008. 240 с.2. Солодовников В.В., Матвеев П.С. Расчет оптимальных систем ав-

томатического управления при наличии помех. М.: Машиностроение,1990. 240 с.

3. Солодовников В.В., Бирюков В.Ф., Тумаркин В.И. Принцип слож-ности в теории управления (о проектировании технически оптимальныхсистем и проблеме корректности). М.: Наука, 1977. 344 с.

4. Игнатьева А.В., Максимцов М.М. Исследование систем управле-ния: учебное пособие для ВУЗов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 157 с.

S.A. GrishinaAnalysis of problems of the organization control on the basis of the systems theory

methodsQuestions of the design of the organization control systems and determination of the

input characteristics of drive signal and disturbing actions are examined.Key words: a control system of the organization, the managing influence revolting in-

fluence, correlation function, spectral density.

УДК 338.583:658.58А.В. Федоров, канд. техн. наук, ассистент, (4872) 33-24-80, fim@tsu.tula.ru,(Россия, Тула, ТулГУ)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ РЕМОНТНЫМИПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГОПРЕДПРИЯТИЯ В ПРОЦЕССЕ КОМПЛЕКСНОГО НЕПЛАНОВОГОРЕМОНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Рассматриваются вопросы совершенствования управления ремонтнымиподразделениями с различной функциональной подчиненностью при выполнениикомплексного непланового ремонта технологического оборудованиямашиностроительного предприятия с целью минимизации потерь основногопроизводства.

Ключевые слова: комплексный неплановый ремонт, технологическоеоборудование, потери основного производства, проблемы межфункциональныхвзаимодействий, ремонтные подразделения, коалиционное взаимодействие,критерий экономической эффективности.

В условиях современного машиностроительного производства эф-фективность работы промышленных предприятий и качество выпускаемой