Линейно-функциональная структура управления.
| О-О-О-О-О-О |
а)
Рисунок 3.1.1 Структуры: а — линейная; б— кольцевая; в — сотовая; г — многосвязная; д— звездная; е— графовая
Линейное руководство строится на основе производственной структуры предприятия. Линейная структура- исторически самый простой вид организационной структуры предприятия. Такая организационная структура представляет собой древовидную иерархическую структуру, т.е. структуру, в которой любой элемент нижележащего уровня подчинен только одному элементу вышестоящего, что позволяет реализовать в системе управления только отношения «руководство - подчинение.
В линейной структуре руководитель выполняет все функции по управлению подразделениями - от управления собственно производственным процессом до управления всеми видами обеспечивающей деятельности (материально-техническое снабжение, распределение финансов, учет труда и заработной платы сотрудников, вплоть до подбора кадров). Поэтому он должен обладать разнообразными знаниями и опытом управления, а структура создает реальные условия для единоначалия, обеспечивает единство распорядительства в системе управления. Такие свойства линейной структуры ориентируют руководителей в основном на решение оперативных задач.
Линейное управление строится на основе производственной структуры предприятия и используется для управления организацией в целом (предприятие - цех - участок), а также его подразделениями (начальник цеха - начальник участка - мастер).
Отношение «руководство - подчинение» строится на основе линейной структуры и в подразделениях функционального управления
Функциональные подразделения обеспечивают единую политику и централизацию управления по основным укрупненным функциям организации производственного процесса (техническая и технологическая подготовка производства, материально-техническое обеспечение процесса производства, финансовое, кадровое и другие виды обеспечения предприятия). В то же время отношения внутри функциональных подразделений также строятся по линейному принципу (заместитель директора по соответствующему виду деятельности - отдел - бюро).
В линейно-функциональной структуре принято такое разделение труда, при котором линейные звенья управления наделены принципами единоначалия и выполняют функции распорядительства, а функциональные - оказывают помощь линейным, но свое непосредственное воздействие на нижележащие звенья осуществляют только после согласования технической, экономической и т. п. видов политики и планов ремонта помещений, техники, распределения ресурсов (финансовых, кадровых, ЭВМ и т. д.) на Директорате (научно-техническом совете) предприятия (или организации).
Кольцевая структура (рис. 1,б) отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи. Это повышает скорость обмена информацией, делает структуру более живучей.
Сотовая структура (рис. 1,в) характеризуется наличием резервных связей, что повышает надежность (живучесть) функционирования структуры, но приводит к повышению ее стоимости.
Многосвязная структура (рис. 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. 1,д) имеет центральный узел, который выполняет роль центра, все остальные элементы системы являются подчиненными.
Графовая структура (рис. 1,е) используется обычно при описании производственно-технологических систем.
Сетевая структура илисеть (разновидность графовой структуры) представляет собой декомпозицию системы во времени . Например, сетевая структура может отображать порядок действия технической системы (телефонная сеть, электрическая сеть и т. п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции — сетевой график, при проектировании — сетевая модель, при планировании — сетевая модель, сетевой план и т. д.).
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. Все вершины (узлы) и связи (дуги, ребра) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени).
Иерархические структуры, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами (структурами типа «дерева»; структурами, на которых выполняются отношения древесного порядка; иерархическими структурами с сильными связями).
Структуры, в которой элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня, называют иерархическими структурами со слабыми связями.
а) б)
Рисунок 3.1.2 Иерархические структуры с сильными (а) и слабыми (б) связями
В виде иерархических структур представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры, организационные структуры предприятий.
Структуры систем можно представлять не только в графическом виде, но и, в частности, в табличном (матричном), что позволяет представлять взаимоотношения менаду уровнями иерархической структуры.
Иерархическая структура с сильными связями может быть представлена матричной структурой (рис. 3.1.3. а и 3.1.3. б). Такое представление иногда, удобнее на практике, например при оформлении планов, когда нужно указать исполнителей, сроки выполнения, формы отчетности и другие сведения, необходимые для контроля выполнения плана.
| 1. | 1.1. | 1.1.1. 1.1.2.. | |
| 1.2. | 1.2.1. 1.2.2. | ||
| 1.3. | 1.3.1. 1.3.2. | ||
| 1.4. | 1.4.1. 1.4.2. | ||
| 2. | 2.1. | 2.1.1. 2.1.2. | |
| 2.2. | 2.2.1. 2.2.2. |
Рисунок 3.1.3.а Табличное представление иерархических структур
С сильными связями
| 1.1. | + | + |
| 1.2. | + | - |
| 1.3. | - | - |
| 1.4. | - | + |
| 2.1. | - | + |
| 2.2. | + | + |
Рисунок 3.1.3.б Табличное представление иерархических структур
Со слабыми связями
Взаимоотношения между уровнями иерархии со «слабыми» связями могут быть представлены в виде двумерной матричной структурой (рис. 3.1.3. 6). Важной особенностью такого представления является возможность отразить не только наличие связей, но и их силу. По сути матричная структура, приведенная на рис. 3.1.3. а) соответствует древовидной иерархической структуре, показанной на рис. 2.5,б). В некоторых случаях она более удобна на практике при оформлении планов, поскольку помимо иерархической соподчиненности тематической основы плана, в нем указывают исполнителей, сроки выполнения, формы отчетности и другие сведения, необходимые для контроля выполнения плана.
На рис. 3.1.3,б) представлена двумерная матричная структура, соответствующая древовидной иерархической структуре, со «слабыми» связями. При этом в данной форме представления структуры помимо наличия связей в матрице может быть охарактеризована и сила связей либо словами («сильная» - «слабая»), либо путем введения количественных характеристик силы (значимости, длительности и т. п.) связи.
Разновидности такого вида матричного представления иерархических взаимоотношений используются в толковых словарях, информационно-поисковых языках дескрипторного типа, автоматизированных диалоговых процедурах анализа целей и функций, а также в других системах, при первоначальном анализе которых не известно количество ветвей на каждом уровне иерархии.
Принцип «черного ящика»
Одним из основных принципов управления сложными системами является понятие «Черный ящик». Под «черным ящиком» имеется в виду система, внутреннее устройство которой неизвестно, но известно, как она реагирует на внешние воздействия. Термин заимствован из авиационной техники, где он появился в 1940-е гг. и обозначал различные элементы оборудования самолета.
Иносказательно так можно сказать о некоем техническом устройстве, которое хотя и выдает ожидаемый результат, но при этом пользователю совершенно непонятно, как этот результат достигается, как, собственно, работает этот аппарат. Этот термин образно показывает отсутствие информации о внутреннем устройстве системы. Иногда это выражение иронически применяется и к некоторым бюрократическим структурам с запутанным обращением бумаг и непонятным механизмом принятия решений (работа «по принципу черного ящика»). В контексте нашей темы, понятие «черный ящик» используется как характеристика непознаваемости сложных процессов происходящих внутри системы.
Для наглядности представления сути «черного ящика», представим его в виде модели. В соответствии с определением, изобразим «черный ящик» как параллелепипед (коробку, ящик) с непрозрачными стенками. Такая модель будет отражать свойства системы: 1) целостность и 2) обособленность от среды, при этом внутреннее устройство для нас останется закрытым. Система «черный ящик» связана со средой – «реагирует на внешние воздействия». Изобразим стрелками эти связи. Внешние воздействия – стрелки направленные от среды в систему (ВХОД), ответные действия системы – стрелки направленные от системы в среду (ВЫХОД). Количество входов и выходов определяется неограниченным количеством способов взаимодействия реальной системы с внешней средой, т.е. их количество тоже может быть неограниченным.
| ВНЕШНЯЯ СРЕДА - ВХОД ВЫХОД - ВНЕШНЯЯ СРЕДА |
Рисунок 4.3.1 Модель «черного ящика»
В виде «черного ящика» мы можем принять систему в виде наручных часов, системного блока персонального компьютера, датчика потребления электроэнергии, плеера и еще многих и многих объектов, которыми пользуемся не вникая как они устроены. Результат, который мы получаем в виде показаний времени на текущий момент, работы компьютерных программ, данных потребленной электроэнергии, воспроизведения музыки – есть результат целевой функции системы.
При исследовании больших и сложных систем одним из основных методов исследования является моделирование. Модель – это некий условный объект заменитель. В основе моделирования лежит некий принцип аналогии. Теории систем широко используются методы моделирования, при этом используются графические модели, геометрические, символические, статические и динамические.
Больше всего в системном анализе используется модель черного и белого ящика.
Черный ящик – систему изображают в виде черного ящика, который имеет входы х и выходы у.
На входе система получает ресурсы для реализации своей функции, на выходе система получает результат. На данном этапе исследования входы и выходы известны, а внутреннее устройство системы и процессы в ней происходящие не известны. Но логически можно понять зависимость изменений на выходе от изменений на входе.
Пример, электроутюг.
Понятие Черный ящик предложено Эшби.
Система при исследовании по методу Черного ящика изучается как нечто целое. Такой метод используется на начальном этапе исследования или в тех случаях, когда важно поведение системы, а не ее устройство.
По сколько внутреннее устройство неизвестно, исследователь может столкнуться с тем, что разные системы обладают одним и тем же поведением. При исследовании черного ящика устанавливаются все входные и выходные воздействия, за тем меняют систему входов и смотрят, что получается на выходе.
Последовательно черный ящик должен заменяться белым ящиком.
Белый ящик – система, состоящая из известных компонентов (известных подсистемы, их связи, функции системы, организационно и иерархическая структуры). При изучении черного ящика обязательно изучается внешняя среда, так как иначе будет непонятно функционирование системы. Внешняя среда организации – потребители, конкуренты, правительственные учреждения, поставщики, финансовые организации, естественное окружение, технологический уровень в стране, демографическая ситуация, политическая ситуация, экология…