Как составить иерархию системы

5.1. Виды и формы представления структур

Различные виды
структур имеют специфические особенности
и могут рассматриваться как самостоятельные
понятия теории систем и системного
анализа.

Структура может
быть представлена в виде графа, в
матричной форме, в форме теоретико-множественных
описаний, с помощью языка алгебры и
прочее.

Рассмотрим основные
типы структур.

Линейная
(последовательная)

структура
(рис. 5.1, а) характеризуется тем, что
каждый элемент связан с двумя другими.
При выходе из строя хотя бы одного
элемента (связи) структура разрушается.
Примером такой структуры является
конвейер.

Кольцевая
структура

(рис. 5.1, б) отличается замкнутостью,
любые два элемента обладают двумя
направленными связями. Это повышает
скорость обмена информацией, делает
структуру более живучей.

Сотовая структура
(рис. 5.1, в)
характеризуется наличием резервных
связей, что повышает надежность
(живучесть) функционирования структуры,
но приводит к повышению ее стоимости.

Многосвязная
структура
(рис.
5.1, г) имеет структуру полного графа. За
счет наличия кратчайших путей надежность
ее функционирования максимальная,
эффективность функционирования высокая,
однако стоимость тоже максимальная.

Звездная структура
(рис. 5.1, д)
имеет центральный узел, который выполняет
роль центра, все остальные элементы
системы являются подчиненными.

а
— линейная

б
— кольцевая

в
— сотовая

г
— многосвязная

д
— звезда

е
— графовая

Рис.
5.1. Типы структур

Графовая структура
(рис. 5.1, е) используется обычно при
описании производственно- технологических
систем.

Сетевая структура
или сеть
(см. рис. 5.2) представляет собой декомпозицию
системы во времени. Она отображает
порядок действия технических систем
(телефонная сеть, электрическая сеть и
т. п.), этапы деятельности человека (при
производстве продукции — сетевой график,
при проектировании — сетевая модель,
при планировании — сетевой план и т. д.).

При применении
сетевых моделей пользуются определенной
терминологией: вершина, ребро, путь
критический путь и т.д. Элементы сети
могут быть расположены последовательно
и параллельно.

Сети бывают разные.
Наиболее распространены и удобны для
анализа однонаправленные сети. Но могут
быть и сети с обратными связями, с
циклами.

Для анализа сложных
сетей существует математический аппарат
теории графов, прикладная теория сетевого
планирования и управления, имеющая
широкую распространенность при
представлении процессов организации
производства и управления предприятиями.

Рис.5.2

Иерархическая
структура
получила
наиболее широкое распространение при
проектировании систем управления. Все
элементы, кроме верхнего и нижнего
уровней обладают, как командными, так
и подчиненными функциями управления.
Иерархические структуры представляют
собой декомпозицию системы в пространстве.

Иерархические
структуры, в которых каждый элемент
нижележащего уровня подчинен одному
узлу (вершине) вышестоящего уровня
называют иерархическими
или
древовидными
структурами с сильными связями
(рис.
5.3).

Структуры, в которых
каждый элемент нижележащего уровня
может быть подчинен двум и более узлам
(вершинам) вышестоящего уровня называют
иерархическими
или
древовидными
структурами со слабыми связями
(рис.
5.4).

Рис. 5.3

Рис.5.4

Пример 1.

Иерархия каталогов
в ОС может быть деревом или сетью.

Дерево (MS-DOS)
— файлу разрешено входить только в один
каталог (иерархическая структура с
сильными связями, рис. 5.5 а);

Сеть
(UNIX)
— файл может входить сразу в несколько
каталогов (рис.5.5 б).

Иерархия каталогов
в MS DOS

Иерархия каталогов
в UNIX

Рис. 5.5

В общем случае
термин иерархия означает соподчиненность,
порядок подчинения низших по должности
и чину лиц высшим. Термин возник как
наименование «служебной лестницы» в
религии, широко применяется для
характеристики взаимоотношений в
аппарате управления государством,
армией и т. д. Концепция иерархии была
распространена на любой согласованный
по подчиненности порядок объектов.

Матричные
структуры.
Структуры
систем можно представить не только в
графическом, но и в табличном (матричном)
виде, что позволяет представить
взаимоотношения между уровнями
иерархической структуры.

Иерархическая
структура с сильными связями может быть
представлена матричной структурой
(табл. 5.1). Такое представление иногда
удобнее на практике, например, при
оформлении планов работ, когда нужно
указать исполнителей, формы отчетности
и т.п.

Взаимоотношения
между уровнями иерархии со «слабыми»
связями могут быть представлены в виде
двумерной матричной структурой (табл.
5.2) Важной особенностью такого представления
является возможность отразить не только
наличие связей, но и их силу: либо словами
(«сильная» — «слабая»), либо путем введения
количественных характеристик силы
связи.

Таблица
5.1

1.

1.1.

1.1.1.

1.1.2
. …

1.1.3.

1.2.

1.2.1.

1.2.2.

2.

2.1.

2.1.1.

2.1.2.

Таблица 5.2

1

2

1.1

1.2

2.1

+

+

+

+

В иерархических
структурах важно лишь выделение уровней
соподчиненности, а между уровнями и
между компонентами в пределах уровня
могут быть любые взаимоотношения. В
соответствии с этим существуют структуры,
использующие иерархический принцип,
но имеющие специфические особенности,
и их целесообразно выделить особо. Это
так называемые многоуровневые
иерархические структуры.

М.Месаровичем
предложены особые классы иерархических
структур типа «страт», «слоев»,
«эшелонов»», отличающиеся принципами
взаимоотношения элементов в пределах
уровня и правом вмешательства вышестоящего
уровня в организацию взаимоотношений
между элементами нижележащего.

Учитывая важность
этих видов структур для решения проблем
управления предприятиями в современных
условиях многоукладной экономики, для
проблемы проектирования сложных систем,
остановимся на их характеристике
несколько подробнее.

Страты.
При
отображении сложных систем основная
проблема состоит в том, чтобы найти
компромисс между простотой описания,
позволяющей составить и сохранять
целостное представление об исследуемом
или проектируемом объекте, и детализацией
описания, позволяющей отразить
многочисленные особенности конкретного
объекта. Один из путей решения этой
проблемы — задание системы семейством
моделей, каждая из которых описывает
поведение системы с точки зрения
соответствующего уровня абстрагирования.
Для каждого уровня существуют характерные
особенности, законы и принципы, с помощью
которых описывается поведение системы
на этом уровне.

Таким образом,
можно задать систему семейством моделей
с целью отображения многочисленных
особенностей объекта. Такое представление
названо стратифицированным,
а уровни абстрагирования — стратами.

Основные страты
изучения систем: макроскопический и
микроскопический анализы.

Макроскопический
анализ
заключается
в игнорировании деталей структуры
системы и наблюдении только общего
поведения системы как целого.

Цель макроскопического
анализа состоит в создании модели
изучаемой системы в ее взаимодействии
с окружением (модель «вход-выход» —
модель типа «черный ящик»).

Микроскопический
анализ

детально описывает каждый из компонентов
системы; центральным при этом является
понятие элемента: изучаются связи и
функции элементов, структура системы
и др.

К задачам микроанализа
можно отнести следующие:

  • выделение
    элементов в системе;

  • изучение
    каждого из элементов;

  • установление
    структуры системы;

  • выявление
    связей между элементами.

Примеры.

1.
На рис. 5.6 приведен пример стратифицированного
описания ЭВМ в виде двух страт. Нижняя
страта это физические операции, т.к.
система описывается на языке физических
законов, управляющих работой и
взаимодействием ее механических и
электронных элементов. Верхняя страта
это математические и логические операции
(программирование и реализация программ,
осуществляемые с помощью абстрактных,
нефизических понятий, информационные
потоки, команды языков программирования
и т. п.). Заметим, что может представлять
интерес описание системы (ЭВМ) и на
других уровнях абстрагирования, помимо
названных двух основных, При конструировании
некоторых электронных компонентов
может представить интерес страта атомной
физики, а при разработке сложного
программного обеспечения, систем с
разделением времени — системная страта.

Рис. 5.6

2.
Автоматизированный промышленный
комплекс обычно моделируют на трех
стратах (рис. 5.7)

Рис.
5.7

3.
При разработке баз данных принято
выделять концептуальный, логический и
физический уровни.

4.
Ю.И.Черняк выделил уровни абстрагирования
системы от философского или
теоретико-познавательного описания ее
замысла до материального воплощения,
как это показано на см. рис. 5.8.

Рис.5.8

Такое представление
помогает понять, что одну и ту же систему
на разных стадиях познания и проектирования
можно и нужно описывать различными
выразительными средствами, т.е. как бы
на разных «языках»:

— философском или
теоретико-познавательном — вербальное
описание замысла, концепции;

— научно-исследовательском
— в форме моделей разного рода, помогающих
глубже понять и раскрыть замысел системы;

— проектном —
техническое задание и технический
проект, для разработки и представления
которого могут понадобиться математические
расчеты, принципиальные схемы;

— конструкторском
— конструкторские чертежи, сопровождающая
их документация;

— технологическом
— технологичекие карты, стандарты и
другая технологическая документация
(конструкторская и технологическая
страты могут быть объединены);

— материальное
воплощение, реализация системы — детали,
блоки, собранное изделие или созданная
система, принципы функционирования
которой отражены в соответствующей
нормативно-технической и
нормативно-методической документации
(инструкциях по эксплуатации, положениях
и т.п.).

Выделение страт
в структуре функционирования АСУ
соответствует сложившимся уровням
управления: управление технологическими
процессами и организационное управление
предприятием.

Стратифицированное
представление может использоваться
как средство последовательного углубления
представления о системе, ее детализации.
Чем ниже опускаемся по иерархии страт,
тем более детальным становится раскрытие
системы; чем выше поднимаемся, тем яснее
становится смысл и значение всей системы.
Объяснить назначение системы с помощью
элементов нижней страты в сложных
системах практически невозможно.

Например, изучение
принципов построения и функционирования
отдельных клеток организма, каким бы
детальным оно ни было, не позволяет
понять построение и функционирование
органов, которые состоят из этих клеток,
а изучение органов не позволит полностью
понять функционирование всего организма
в целом. Но, с другой стороны, чтобы
правильно понять и реализовать общий
замысел системы, сконструировать
систему, необходимо реализовать
нижележащие страты.

Сказанное отображает
в структуре суть одной из основных
закономерностей теории систем —
закономерности целостности, что помогает
приблизить теоретические исследования
закономерностей к практическому их
применению.

Начинать изучение
системы можно с любой страты. В процессе
исследования могут добавляться новые
страты, изменяться подход к выделению
страт, но система сохраняется до тех
пор, пока не изменяется представление
на верхней страте, т.е. ее концепция,
замысел системы.

Многослойные
иерархические структуры.

Для организации процессов принятия
решений, уменьшения неопределенности
ситуации выделяются уровни
сложности

принимаемого решения, или слои.
При этом определяется совокупность
последовательно решаемых проблем.
Решение вышележащей проблемы определяет
ограничение при моделировании на
нижележащем уровне.

Вид многоуровневой
структуризации предложен М.Месаровичем
для организации процессов принятия
решений. Для уменьшения неопределенности
ситуации выделяются уровни сложности
принимаемого решения — слои, т. е.
определяется совокупность последовательно
решаемых проблем. При этом выделение
проблем осуществляется таким образом,
чтобы решение вышележащей проблемы
определяло бы ограничения (допустимую
степень упрощения) при моделировании
на нижележащем уровне, т. е. снижало бы
неопределенность нижележащей проблемы,
но без утраты замысла решения общей
проблемы.

Многослойная
иерархия показана на рис. 5.9. Показано,
что каждый слой Di
есть блок,
принимающий решение и вырабатывающий
ограничение Xj-1
для нижележащего Di-1-го
блока.

Рис.
5.9

На
рис. 5.10 представлена информационная
система организации, состоящая из
нескольких взаимодействующих слоев.

Информационная
система организации создается для
работы прикладных программ. Именно эти
программы обеспечивают сотрудников
необходимой информацией для принятия
решений и автоматизируют деятельность
различных служб. Поэтому при проектировании
информационной системы, сначала
определяются требования к этим программам,
а уже затем определяется какие системные
сервисы, базы данных, операционные
системы, сетевые средства, компьютеры
и серверы необходимы для их эффективного
функционирования.

Рис.
5.10

В основании модели
лежит слой
различных
типов компьютеров
,
являющихся средствами хранения и
обработки данных. Компьютеры определяют
аппаратную платформу информационной
системы.

Транспортная
система

состоит из активных и пассивных сетевых
устройств, объединяющих компьютеры в
локальные и глобальные сети и обеспечивающих
обмен данными. Активными сетевыми
устройствами являются сетевые карты и
модемы компьютеров, концентраторы,
коммутаторы, маршрутизаторы и другие
подобные устройства. Среда передачи
данных и элементы кабельной сети
составляют пассивную часть транспортной
системы.

Слой сетевых
операционных систем

обеспечивает выполнение приложений
пользователей и посредством транспортной
системы организует доступ к ресурсам
других компьютеров и предоставляет
свои ресурсы в общее пользование.
Операционные системы компьютеров
определяют программную платформу
информационной системы. Ряд активных
сетевых устройств, таких как коммутаторы
и маршрутизаторы, как правило, работают
под управлением собственных операционных
систем, называемых операционными
системами межсетевого взаимодействия.

Над слоем операционных
систем работают слои
различных приложений
.
Системные сервисы служат для обработки
и преобразования информации, полученной
от систем
управления базами данных(СУБД) и
других ресурсов, в вид удобный для
восприятия конечным пользователем или
прикладной программой. СУБД иногда
выделяются в отдельный слой. Этим
подчеркивается их высокая значимость
как средства хранения в упорядоченном
виде данных и выполнения базовых операций
поиска и извлечения нужной информации.

Верхний слой
информационной
системы

составляют приложения предметной
области, специфические для конкретной
организации или определенного типа
организаций. Это могут быть программные
системы автоматизации бухгалтерского
учета, проектирования, управления
производством, агрегатами, технологическими
процессами и другие.

Многоэшелонные
иерархические структуры.

Понятие многоэшелонной
иерархической структуры вводится
следующим образом.

Система представлена
в виде относительно независимых,
взаимодействующих между собой подсистем,
имеющих иерархическое расположение
(см. рис.5.11). Некоторые из подсистем
находятся под влиянием или управляются
вышестоящими. Уровень такой иерархии
называют эшелоном.

Основной отличительной
особенностью многоэшелонной структуры
является предоставление подсистемам
всех уровней определенной свободы в
выборе их собственных решений.

Подсистемы всех
уровней свободны в выборе собственных
решений,
которые могут и не быть решениями
верхнего уровня. Свобода повышает
эффективность функционирования системы
в целом.

Рис. 5.11

Подсистемам
предоставлена свобода в выборе целей,
поэтому многоэшелонные структуры
называют еще многоцелевыми.

В таких системах
могут быть использованы разные способы
принятия решений. Естественно, что при
предоставлении прав самостоятельности
в принятии решений подсистемы могут
формировать противоречащие друг другу
(конфликтные) цели и решения, что
затрудняет управление, но является в
то же время одним из условий повышения
эффективности функционирования системы.

Для того, чтобы на
это обратить внимание в [1] разделены
понятия собственно «управления»
и «координации».
При этом координация может иметь разную
силу воздействия (вмешательства) и
осуществляется в разной форме. В связи
с этим теорию многоуровневых систем
М.Месаровича иногда называют теорией
координации. В этой теории рекомендуется,
чтобы в процессе принятия решений
подсистемы не всегда стремились бы
отстаивать свои интересы, доводя дело
до конфликтных ситуаций, а вступали бы
в коалиции.

В зависимости от
принятых принципов (конфликты) или
(коалиции), силы и форм вмешательства
вышестоящих эшелонов в дела нижележащих
процесс принятия решения может происходить
по-разному, т. е. по-разному может быть
организована система управления
принятием решений, поэтому многоэшелонные,
многоцелевые иерархические структуры
называют в [1] также организационной
иерархией.

Существуют смешанные
иерархические

структуры
с вертикальными и горизонтальными
связями, в которых могут быть использованы
одновременно несколько видов иерархических
структур — от древовидных до многоэшелонных.

В реальных системах
организационного управления (особенно
на уровне региона, государства) могут
быть использованы одновременно несколько
видов иерархических структур — от
древовидных до многоэшелонных. Такие
иерархические структуры называют
смешанными. Основой объединения таких
структур могут быть страты.

В таких смешанных
иерархических структурах могут быть
как вертикальные связи разной силы
(управление, координация), так и
горизонтальные взаимодействия между
элементами (подсистемами) одного уровня.
Впервые идея структур такого вида
предложена советским академиком
В.М.Глушковым при разработке
общегосударственной автоматизированной
системы управления (ОГАС).

В качестве примера
приведем модель структуры управления
государством, которая была положена в
основу концепции ОГАС. В нашей стране
управление всегда осуществлялось с
использованием смешанного принципа
территориально-отраслевого управления.
В соответствии с этим принципом органы
территориального и отраслевого управления
не могут рассматриваться как подчиненные
друг другу. Это всегда затрудняло
графическое представление структуры
управления страной, особенно проявилось
в связи с необходимостью представления
структуры функциональной части ОГАС,
что и потребовало применения нового
вида структур.

Смешанный характер
носит и организационная структура
современного предприятия (объединения,
акционерного общества и т. п.).

Таким образом, в
смешанных иерархических структурах
могут быть как вертикальные связи разной
силы (управление, координация), так и
горизонтальные взаимодействия между
элементами одного уровня.

Существуют структуры
с произвольными связями
,
которые применяют на начальном этапе
познания объекта, когда идет поиск
способов установления взаимоотношений
между компонентами, не могут быть
определены последовательности
взаимодействия элементов во времени,
распределение элементов по уровням
иерархии.

Формируются
структуры с произвольными связями путем
установления возможных отношений между
предварительно выделенными элементами
системы, введения ориентировочных
оценок силы связей.

После формирования
таких структур связи упорядочиваются
и получают иерархические или сетевые
структуры.

Многоуровневые иерархические структуры

В теории систем М. Месаровича предложены особые классы иерархических структур типа страт, слоев, эшелонов, отличающиеся различными принципами взаимоотношений элементов в пределах уровня и различным правом вмешательства вышестоящего уровня в организацию взаимоотношений между элементами нижележащего.

Учитывая важность этих видов структур для решения проблем управления предприятиями в современных условиях многоукладной экономики, проектирования сложных систем, остановимся на их характеристике несколько подробнее.

Страты. При отображении сложных систем основная проблема состоит в том, чтобы найти компромисс между простотой описания, позволяющей составить и сохранять целостное представление об исследуемом или проектируемом объекте, и детализацией описания, позволяющей отразить многочисленные особенности конкретного объекта. Один из путей решения этой проблемы — задание системы семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования. Для каждого уровня существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью которых описывают поведение системы на этом уровне. Такое представление названо Месаровичем стратифицированным, а уровни абстрагирования — стратами (см. рис. 1.9, е).

Рис. 1.9, е

В качестве простейшего примера стратифицированного описания на рис. 1.10 приведено отображение ЭВМ в виде двух страт:

  • нижняя страта — физические операции (система описывается на языке физических законов, управляющих работой и взаимодействием ее механических и электронных элементов);
  • верхняя — математические и логические операции (программирование и реализация программ, осуществляемые с помощью абстрактных, нефизических понятий, информационные потоки, команды языков программирования и т.п.).

Рис. 1.10

При этом отмечается, что в принципе может представлять интерес описание системы (ЭВМ) и на других уровнях абстрагирования, помимо названных двух основных. При конструировании некоторых электронных компонентов может представить интерес страта атомной физики, а при разработке сложного программного обеспечения, систем с разделением времени — системная страта.

Аналогичное представление используется при разработке банков и баз данных, в которых принято выделять физический уровень хранения данных, логический и системно-логический уровни.
В стратифицированном виде можно представить и проблему моделирования текста: буквы → слова → предложения → абзацы → текст.

Примером стратифицированного описания может также служить предложенное Ю. И. Черняком в работе выделение уровней абстрагирования системы от философского или теоретико-познавательного описания ее замысла до материального воплощения (рис. 1.11).

Рис. 1.11

Такое представление помогает понять, что одну и ту же систему на разных стадиях познания и проектирования можно (и нужно) описывать различными выразительными средствами, т.е. как бы на разных «языках»: философском или теоретико-познавательном — вербальное описание замысла, концепции; научно-исследовательском — в форме моделей разного рода, помогающих глубже понять и раскрыть замысел системы; проектном — техническое задание и технический проект, для разработки и представления которого могут понадобиться математические расчеты, принципиальные схемы; конструкторском — конструкторские чертежи, сопровождающая их документация; технологическом — технологические карты, стандарты и другая технологическая документация; (конструкторская и технологическая страты могут быть объединены); материальное воплощение, реализация системы — детали, блоки, собранное изделие или созданная система, принципы функционирования которой отражены в соответствующей нормативно-технической и нормативно-методической документации (инструкциях по эксплуатации, положениях и т.п.).

Страты могут выделяться по разным принципам.

Пример

При представлении системы управления предприятием страты могут соответствовать сложившимся уровням: управление технологическими процессами (собственно производственным процессом) и организационное управление предприятием. Если предприятие входит в объединение, то к этим двум стратам добавляется уровень управления объединением. Этот же принцип может быть положен в основу выделения страт в структуре функциональной части АСУ.

Стратифицированное представление используется и как средство последовательного углубления представления о системе, ее детализации (рис. 1.12): чем ниже опускаемся по иерархии страт, тем более детальным становится раскрытие системы; чем выше поднимаемся, тем яснее становится смысл и значение всей системы.

Рис. 1.12

Объяснить назначение системы с помощью элементов нижней страты в сложных системах практически невозможно.

Пример

Изучение принципов построения и функционирования отдельных клеток организма, каким бы детальным оно ни было, не позволяет понять построение и функционирование органов, которые состоят из этих клеток, а изучение органов не позволит полностью понять функционирование всего организма в целом. Но, с другой стороны, чтобы правильно понять и реализовать общий замысел системы, сконструировать ее, необходимо реализовать нижележащие страты.

Идею детализации системы на каждом последующем уровне Ф. Е. Темников иллюстрировал так, как показано на рис. 1.13. Следует отметить, что термин «страты» в тот период им не применялся.

Рис. 1.13

Начинать изучение системы можно с любой страты, в том числе со страты, находящейся в середине стратифицированного представления. В процессе исследования могут добавляться новые страты, изменяться подход к выделению страт. На каждой страте может использоваться свое описание, своя модель, но система сохраняется до тех пор, пока не изменяется представление на верхней страте — ее концепция, замысел, который нужно не исказить при раскрытии на каждой последующей страте.

Слои. Второй вид многоуровневой структуризации предложен М. Месаровичем для организации процессов принятия решений. Для уменьшения неопределенности ситуации выделяются уровни сложности принимаемого решения — слои, т.е. определяется совокупность последовательно решаемых проблем. При этом выделение проблем осуществляется таким образом, чтобы решение вышележащей определяло бы ограничения (допустимую степень упрощения) при моделировании на нижележащем уровне, т.е. снижало бы неопределенность нижележащей проблемы, но без утраты замысла решения общей проблемы.
Многослойную иерархию можно проиллюстрировать (рис. 1.14): каждый слой представляет собой блок %%D_i%%, принимающий решения и вырабатывающий ограничениях для %%X_i%% нижележащего %%(i — 1)%%-го блока.

Рис. 1.14

Пример

Рассмотрим многослойную иерархию принятия решения по управлению каким-либо процессом. В ней в условиях неопределенности можно выделить три основных аспекта проблемы принятия решения, приведенные на рис. 1.15. Нижний слой, самый «близкий» к управляемому процессу, — слой выбора. Задача этого слоя — выбор способа действий %%m%%. Принимающий решения элемент (блок) получает данные (информацию) об управляемом процессе и, применяя алгоритм, полученный на верхних слоях, находит нужный способ действия, т.е. последовательность управляющих воздействий на управляемый процесс. Алгоритм может быть определен непосредственно как функциональное отображение %%D%%, дающее решение для любого набора начальных данных. Предположим, что заданы выходная функция %%P%% и функция оценки %%G%%, а выбор действий {%%m%%} основан на применении оценки %%G%% к %%P%%. Используя теоретико-множественные представления, выходную функцию можно определить как отображение %%P: Mtimes U → Y%%, где %%М%% —множество альтернативных действий; %%Y%% — множество возможных результатов на выходе (или «выходов»); %%U%% — множество неопределенностей, адекватно отражающее отсутствие знаний о зависимости между действием и выходом %%Y%%.

Рис. 1.15

Аналогично функция оценки %%G%% есть отображение %%G:Mtimes Y→ V%%, где %%V%% — множество величин, которые могут быть связаны с характеристиками качества работы системы. Если множество %%U%% состоит из единственного элемента или является пустым, т.е. относительно результата на выходе для данного действия %%m%% нет неопределенности, выбор может основываться на оптимизации: найти такое %%m’%% в %%M%%, чтобы величина %%v’ = G(m’, P(m’))%%, была меньше, чем %%v = G(m, P(m))%% для любого другого действия %%min M%%. Если %%U%% — более богатое множество, приходится предлагать некоторые другие процедуры для выбора способа решения. Возможно при этом придется ввести и некоторые другие отображения, помимо %%P%% и %%G%%. Но в общем случае для того, чтобы определить задачу выбора на первом слое, необходимо уточнить множество неопределенностей %%U%%, требуемые отношения %%P%%, %%G%% и т.д. Это осуществляется на верхних слоях.

Вышележащий по отношению к рассматриваемому слою — слой обучения или адаптации. Задача этого слоя — конкретизировать множество неопределенностей %%U%%, с которым имеет дело слой выбора. Множество неопределенностей %%U%% рассматривается здесь как множество, включающее в себя все незнание о поведении системы и отражающее все гипотезы о возможных источниках и типах таких неопределенностей. Множество %%U%% может быть получено с помощью наблюдений и внешних источников информации. Назначение рассматриваемого слоя — сузить множество неопределенностей %%U%% и таким образом упростить модель слоя выбора. В случае стационарности системы и среды %%U%% может быть предельно сужено вплоть до одного элемента, что соответствует идеальному обучению. Однако в общем случае %%U%% может включать не только существующие, но и предполагаемые системой принятия решения неопределенности, и в случае необходимости %%U%% может быть полностью изменено, расширено, в том числе за счет изменения ранее принятой базисной гипотезы.

Третий, в данном случае верхний, — слой самоорганизации. На этом слое выбираются структура, функции и стратегии, используемые на нижележащих слоях таким образом, чтобы по возможности приблизиться к отображению цели, которая обычно задается в форме вербального описания. Если цель не достигнута, могут быть изменены функции %%P%% и %%G%% на первом слое или стратегия обучения на втором.

Многослойные системы принятия решений полезно формировать для решения задач планирования и управления промышленными предприятиями, отраслями, народным хозяйством в целом. При постановке и решении таких проблем нельзя раз и навсегда определить цели, выбрать конкретные действия: экономические и технологические условия производства непрерывно изменяются. Все это можно отразить в многослойной модели принятия решений.

Эшелоны. У М. Месаровича понятие многоэшелонной иерархической структуры дается следующим образом: система представляется в виде относительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем; при этом некоторые (или все) подсистемы имеют права принятия решений, а иерархическое расположение подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются вышестоящими. Структурные представления такого типа условно иллюстрируются на рис. 1.9, ж. Уровень такой иерархии называют эшелоном.

Рис. 1.9, ж

Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений; причем эти решения могут (но не обязательно) отличаться от тех, которые бы выбрал вышестоящий уровень. Предоставление свободы действий в принятии решений компонентам всех эшелонов иерархической структуры повышает эффективность ее функционирования. Подсистемам предоставляется определенная свобода и в выборе целей. Поэтому многоэшелонные структуры называют также многоцелевыми.

В таких системах могут быть использованы разные способы принятия решений. Естественно, что при предоставлении подсистемам прав самостоятельности они могут формировать противоречащие друг другу («конфликтные») цели и решения, что затрудняет управление, но является в то же время одним из условий повышения эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов достигается путем вмешательства вышестоящего эшелона. При этом управляющие воздействия, поступающие для разрешения этих противоречий со стороны вышестощих уровней иерархии, могут быть разной силы.

Особенности иерархическая структуры управления организации

Иерархическая структура — сложная организация многоуровневой, многоступенчатой системы управления экономическими и управленческими объектами. Множество организаций представляют собой такую систему управления. Первый уровень – директор, второй — заместители директора, затем начальники отделений и отделов — это третий и четвертый уровни иерархии.

Особенности иерархическая структуры управления организации

При основании любого юридического лица — коммерческой организации, бюджетного учреждения или промышленного предприятия — изначально всегда определяется структура управления. Выбор управленческой системы проходит несколько основных этапов. Сначала выбирается — какая из структур управления будет применена в организации. Это может быть иерархическая, функциональная или структура прямого подчинения.

Вторым этапом определяются полномочия и распределяются обязанности между основными уровнями, управленческим персоналом и подразделениями. Наконец — третий этап, когда окончательно обозначаются полномочия аппарата управления, его обязанности и степень ответственности. Несмотря на то что в настоящее время имеется достаточное количество управленческих систем, чаще всего в организациях преобладает иерархическая структура управления.

Иерархическая система управления по своей сути представляет пирамиду, в которой любой нижестоящий уровень подлежит подчинению и контролю вышестоящего уровня. Такая структура предполагает высокую ответственность высшего руководящего состава по сравнению с нижестоящим. Распределение труда между сотрудниками организации происходит согласно специализации в соответствии с выполняемыми функциями.

Прием на работу происходит исходя из профессиональных навыков соискателя. Кроме этого, обращают внимание, насколько человек управляем и может ли сам выполнять роль управляющего. По иерархической структуре все сотрудники делятся на три группы: руководители, специалисты, исполнительные работники.

К основным видам иерархических структур относятся:
— линейная структура, в которой управление организацией находится непосредственно в руках руководителя — это возможно в небольших организациях, когда управленец лично дает задания каждому подчиненному;
— функциональная, при которой каждое звено выполняет свои задачи, согласно специализации подразделения по функциональному предназначению.

Каждое подразделение подчиняется руководителю направления. Смешанный тип управления, где наряду с линейным аппаратом существует разветвленная иерархия различных функциональных групп. В них линейные руководители имеют линейные, а функциональные обладают функциональными полномочиями к нижестоящим своим подчиненным.

Видео по теме

Организационная структура компании – это базис, на котором строится вся деятельность предприятия. Если оргструктура сформирована неправильно, компания не сможет реализовать свой потенциал и получить максимум прибыли.

Зачем и когда строить структуру компании

Организационная структура – это модель управления компанией, схема, в которой указаны все должности, имеющиеся на предприятии, а также связь между ними. Например, одна должность подчиняется другой, но вместе они составляют отдел, который в совокупности выполняет указания третьего лица.

Благодаря структуре все сотрудники понимают свое место в иерархии. Им проще работать, если они знают, перед кем отчитываются, кто может управлять их деятельностью. Наличие грамотной организационной структуры полезно и для руководителя компании. Ведь он уверен, что в организации есть сотрудники всех специальностей, чтобы бизнес-процессы, необходимые для достижения цели, выполнялись качественно и в срок. 

Польза оргструктуры

Организационная структура не нужна только в том случае, если все задачи в бизнесе берет на себя один человек. Например, частный специалист, оказывающий услуги клиентам, является одновременно исполнителем, производителем продукта, маркетологом и бухгалтером. Но если в бизнесе задействовано более двух-трех сотрудников, руководитель должен разработать структуру. Вот несколько причин для этого:

  • Структура предприятия дает четкое понимание направления, в котором движется компания. С помощью ясной структуры можно управлять коллективом, поддерживать порядок и преодолевать разногласия среди сотрудников.
  • Благодаря структуре отдельные работники вливаются в коллектив. При этом каждый участник имеет отличительные черты, подразделения тоже отличаются друг от друга.

Когда формировать организационную структуру

Ни одна компания не может работать без организационной структуры. Однако не всегда ее формированием занимается директор фирмы. Иногда она образуется естественным путем на основе разделения труда и обязанностей. В таком случае невозможно взять от структуры максимум выгоды, ведь нет гарантий, что она окажется верной.

В идеале формировать структуру следует еще до открытия фирмы. Например, предприниматель составляет бизнес-план, ставит цели и рассчитывает нужный объем продаж. Уже сейчас можно прикинуть, сколько сотрудников потребуется, на какие должности они встанут.

Если на этапе запуска предприятия структура не была сформирована, вернуться к этому можно в процессе деятельности. Лучше всего совместить решение вопроса с постановкой целей и декомпозицией. Предприниматель задает вектор развития бизнеса, определяет показатели эффективности и декомпозирует цель на последовательные задачи. В рамках декомпозиции предприниматель определяет задачи для отдельных сотрудников или подразделений, а также разрабатывает систему мотивации для них. Частью мотивации является оргструктура, то есть:

  • понимание сотрудников своих обязательств, своей роли в коллективе;
  • взаимоотношения с руководителем;
  • взаимоотношения с другими сотрудниками, удобство и простота взаимодействий с представителями других отделов.

Как построить организационную структуру: ее составляющие

Организационная структура будет отличаться в разных организациях, так как зависит от ее участников, задач и стадии своего развития. Поэтому все структуры деятельности можно разделить на три вида. Но какую бы разновидность ни выбрал предприниматель, в ней будут такие элементы:

  • управление. Под этим элементом понимается человек или группа людей, которые принимают решения в компании;
  • правила работы. В них входят и обозначенные правила (например, в должностных инструкциях или корпоративных стандартах), и скрытые, но при этом обязательные для исполнения;
  • распределение труда. Это перечень обязанностей, которые лягут на представителей каждой должности;
  • иерархия подчинения. Это вертикаль власти, которая следует от лиц, принимающих решения, до рядовых сотрудников;
  • объем ответственности или объем контроля, которые могут быть сосредоточены в руках одного работника. Важно правильно определить эти объемы, потому что если круг обязанностей будет слишком раздут, сотрудник не сможет качественно выполнить их. Однако предельные объемы находятся в зависимости от положения работника в иерархии. Чем ближе должность к лицу, принимающему решение, тем больше ответственность и шире область контроля;
  • департаментализация. Это разделение резервов и задач по производственным объектам. Чем строже департаментализация, тем меньше подразделения и группы взаимодействуют друг с другом.

Формирование оргструктуры: выбор разновидности

Первое необходимо действие при формировании структуры организации компании – выбор подходящей разновидности. Есть несколько типов традиционных структур.

Линейная организация

Такая форма является самой простой из существующих. Линейная организация предполагает наличие цепочки из последовательных звеньев – инстанций. Решения принимаются сверху вниз. Эта разновидность подходит для небольших компаний, где есть один руководитель и несколько отделов, не связанных друг с другом. Вот какие преимущества есть у линейной структуры:

  • ее просто поддерживать;
  • можно сформировать дисциплину среди работников;
  • решения принимает один человек, поэтому это происходит быстро;
  • зоны ответственности и власти ясны всем сотрудникам.

Матричная организация

Чем больше сотрудников, тем сложнее поддерживать линейную структуру, ведь некоторые работники будут находиться на одном уровне, но выполнять разные обязанности, пересекаясь по некоторым вопросам. Тогда каждый рядовой работник будет иметь нескольких начальников одного уровня. Перед одним он будет отвечать за один круг задач, а перед вторым – за другой. В то же время и руководители обладают ограниченной властью, то есть следят только за определенными бизнес-процессами. Чаще всего объединение работников и руководителей происходит в рамках отдельных проектов.

Линейно-штабная организация

Эта разновидность похожа на традиционную линейную, однако в штат добавляется еще одна структурная единица – штаб, который не имеет права принимать решения и контролировать персонал. Его задача – помогать линейному менеджеру выполнять отдельные функции управления. У этого вида есть такие преимущества:

  • сотрудники быстрее выполняют задачи, которые ставит перед ними руководитель;
  • сотрудники могут специализироваться на конкретных функциях;
  • если в структуру будут внесены изменения, то персонал будет меньше сопротивляться им.

Функциональная организация

Эту разновидность следует внедрять в компанию, если сотрудники классифицируются с точки зрения выполняемой функции. Например, есть гендиректор, которому подчиняются руководители: по продажам, маркетингу, финансам, производству. У них есть свои подчиненные, которые также выполняют разные функции. Компания с такой структурой имеет сильные стороны:

  • у сотрудников выше степень специализации;
  • они четко понимают свою ответственность;
  • они более эффективны в работе и выполняют ее быстрее;
  • исключено дублирование ответственности.

Однако взаимодействия между разными отделами почти не происходит. Сотрудники не знают, что делают коллеги. Значит, решения, которые принимают руководители направлений, могут идти вразрез с возможностями и планами других отделов.

Рыночная организация

Сотрудники группируются в команды исходя из того, на каком рынке ведутся продажи. При этом «рынком» может считаться отдельный регион, отдельный продукт, ниша, сегмент потребителей. Каждая команда сотрудников является подразделением, внутри которого есть собственная иерархия из руководителя и подчиненных. Если работать по рыночной структуре, можно получить такие преимущества:

  • внимание сотрудников сконцентрировано на отдельном сегменте ЦА, они лучше разбираются в потребностях клиента и могут говорить с ним на одном языке;
  • если подразделения разбросаны по разным регионам, то сотрудники оказываются более доступны клиентам. Покупателям легко удается связаться с отделом продаж или сервисным центром;
  • если на одном из рынков возникает проблема, то она решается изолированно и не затрагивает другие подразделения.

На рыночную похожа зональная структура. Она используется, если у компании есть офисы в разных местах одного города. Тогда между несколькими офисами можно настроить хорошую коммуникацию.

Этапы построения структуры

Разработка организационной структуры предприятия – это научный и творческий процесс. От науки в разработку вошла необходимость следовать точному алгоритму действий.

Определить стратегию компании

Чтобы выбрать схему организационной структуры, необходимо понять, какую стратегию выбирает компания. Для этого требуется:

  • поставить цели перед компанией;
  • провести исследование рынка, конкурентов и целевой аудитории;
  • провести внутренний анализ предприятия, то есть выявить его сильные и слабые стороны;
  • выбрать подходящую маркетинговую стратегию для привлечения потребителей и удовлетворения их потребностей.

Стратегия должна охватывать период в ближайшие пять лет. На основании стратегии формируется тактика, то есть определяются методы достижения цели. Обычно на этом этапе у каждой компании получается выделить несколько тактических направлений.

Выделить основные бизнес-процессы

В соответствии с выбранной стратегией определяются бизнес-процессы. Важно выяснить, какие бизнес-процессы есть уже сейчас, а какие требуется внедрить. Бизнес-процессы необходимо выделять во всех направлениях деятельности. Например, компания работает в нескольких регионах со своей спецификой. Значит, в каждом регионе есть отделы продаж и исполнители сопутствующих услуг, которые актуальны для клиентов из конкретного региона: замерщики, организаторы тест-драйвов, мастера по ремонту. Кроме того, есть общие бизнес-процессы, например закупка, производство товаров в производственном цеху.

Зная, какие бизнес-процессы имеются в компании, директор может определить, кто отвечает за каждую группу.

Для любого бизнес-процесса необходимо определить результат. Например, если понимать под бизнес-процессом обзвон холодных клиентов в отделе продаж, то результатом должны стать зафиксированные договоренности о личной встрече или отправленные коммерческие предложения. Зная нужный результат, предприниматель может сразу определить, сколько ресурсов потребуется для его достижения. В этом случае под ресурсами подразумевается не только техническое оснащение, но и нужное количество работников с определенными навыками. Понимание этого позволит выявить, сколько сотрудников нужно для реализации одного бизнес-процесса, и поставить этих сотрудников в один ряд в структурной иерархии, так как они выполняют одинаковые действия и обладают одинаковыми навыками.

Определить центры ответственности

На этом этапе необходимо выделить центр дохода и руководства. Директор определяет, кто будет принимать ключевые решения – только он или команда из нескольких директоров, штаб. Если предприятие большое, то директор не может в одиночку контролировать все бизнес-процессы. Ему требуются вспомогательные департаменты, которые необходимо сформировать и прописать их роль.

Чтобы создать подразделения, необходимо объединить работников по функциям. В одно подразделение попадут не только сотрудники, выполняющие одинаковые действия, но и те, кто делает смежные. Необходимые отделы каждый предприниматель определяет сам. Но опыт успешных предприятий показывает, что независимо от отрасли и деятельности в структуре должны присутствовать такие отделы:

  • руководители, например совет директоров или топ-менеджеров;
  • отдел персонала, который займется подбором сотрудников;
  • отдел маркетинга;
  • отдел продаж;
  • финансовый отдел;
  • производство товаров;
  • отдел закупок сырья или готовой продукции;
  • отдел контроля качества;
  • отдел связей с общественностью.

Дополнительно может быть создан юридический отдел или бухгалтерия.

Определить сферу принятия решений

На следующем этапе продолжается работа со вспомогательными департаментами. Необходимо определить вид деятельности каждого из них, предмет управления, сферу контроля и принятия решений. Это можно сделать, ответив на следующие вопросы:

  • какие товары и услуги предлагает компания;
  • кто входит в целевую аудиторию;
  • какие каналы для реализации продукции используются;
  • где располагаются филиалы территориально;
  • какие виды работы считаются основными, например логистика, производство или маркетинг.

После ответов на вопросы станет понятно, за какие бизнес-процессы будет нести ответственность каждый департамент или центр прибыли. Так как директор уже определил, сколько сотрудников требуется для каждого бизнес-процесса, он может этих работников распределить по зонам ответственности департаментов. Например, сформирован департамент по продажам. В рамках его работы выполняется холодный обзвон, в котором задействовано десять менеджеров. Организация деятельности этих менеджеров ложится на плечи департамента и его главы.

Определить методы взаимодействия подразделений

Чтобы компания работала как слаженный механизм, необходимо разграничить зоны ответственности департаментов так, чтобы они не дублировали друг друга. Однако для некоторых бизнес-процессов может потребоваться информация, которой владеет другое подразделение. Во время формирования оргструктуры нужно продумать, как разные подразделения будут взаимодействовать. Например, отделу маркетинга для создания новой рекламной кампании требуются данные по продажам разных продуктов и характеристики товаров, которые повлияли на решение о покупке. Эта информация запрашивается у отдела продаж. Директор определяет, как именно будет происходить процесс: через двух руководителей подразделений, через линейного работника и руководителя другого отдела, через двух линейных работников разных подразделений.

Последний этап – согласование получившейся структуры с другими собственниками или акционерами. После внесения всех правок в структуру организации ее детали прописываются в Положении об организационной структуре. Там указываются функции каждого подразделения и степень ответственности руководителей всех уровней.

Принципы построения организационной структуры

Важно формировать оргструктуру так, чтобы она соответствовала нескольким принципам. В первую очередь она должна быть построена с учетом специфики предприятия и его деятельности, а также товаров и услуг, которые оно предлагает клиентам. Вот еще несколько принципов:

  • даже если в компании очень строгая иерархия и четкое деление сотрудников по функционалу и статусу, необходимо уравновесить это гибкостью принятия решений. Если баланс отсутствует, сотрудникам некомфортно работать в компании, что приводит либо к повышению текучести кадров, либо к снижению уровня квалификации;
  • все операции, которые проводятся внутри организации, должны быть цикличными и постоянными. Иначе у собственников постоянно будет возникать необходимость дорабатывать структуру. Это приводит к тому, что сотрудники не успевают перестроиться на новые режимы работы и теряют продуктивность;
  • если требуется передать управленческие решения от одного работника к другому, то для этого должны быть максимально короткие каналы.

Что учесть при построении структуры

Формируя структуру компании и выбирая подходящий вариант из распространённых разновидностей, необходимо учитывать несколько факторов. Для начала – показатели эффективности. Их максимизация является первичной целью любого предприятия, а значит, и структуры. Поэтому организационная структура компании строится с учетом централизации и децентрализации в передаче контроля. Вот еще несколько факторов:

  • Соотношение доходов и расходов компании. Чем сложнее структура, тем больше средств будет уходить на поддержание ее работоспособности. Ведь при сложной оргструктуре на предприятии появляется больше должностей, значит, уходит больше ресурсов на поиск и обучение работников. Крупные расходы могут быть, но тогда оргструктура должна привести к росту доходов.
  • Оперативность применения полномочий. Когда происходят изменения внутри компании или за ее пределами, руководители подразделений вынуждены применять свои полномочия и принимать решения по работе своих подчиненных. Важно построить такую структуру, при которой принятие решения и претворение его в жизнь может происходить быстро. То есть сотруднику нужно по минимуму его согласовывать с другими специалистами.
  • Координация работы. Если управление одним проектом находится в руках нескольких специалистов, то проект может потерять в продуктивности. Чтобы все бизнес-процессы протекали бесперебойно, лучше передавать управление в одни руки.
  • Уровень квалификации сотрудников. Чем квалифицированнее штат, тем выше соблазн делегировать задачи. В некоторых структурах это оправдано и приносит выгоду. Однако важно помнить, что слишком активное делегирование приводит к децентрализации власти.
  • Контроль над подчиненными. Если руководитель принял решение делегировать обязанности, он должен обеспечить контроль над подчиненными. Однако если между ним и сотрудниками хорошая коммуникация, это может также привести к децентрализации управления.
  • Личные особенности характера. Прежде чем нанимать человека на должность руководителя подразделения, необходимо оценить его характер. Например, если он по своей натуре тиран, то и коллективом будет управлять авторитарно. Не всем сотрудникам комфортно в такой атмосфере, поэтому они будут увольняться или работать менее продуктивно.

Заключение

Построением эффективной структуры компании следует заниматься еще до того, как организация начнет работу. Следует учесть несколько факторов, ключевым из которых является стратегическая цель. Если всё будет сделано правильно, то структура поможет быстрее достигнуть цели, а также повысить эффективность работы.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти свой домашний адрес
  • Как найти галерею в вайбере
  • Как составить виш лист подарков
  • Как составить гипотезу в дипломе
  • Как найти свой сохраненный пароль в опере