Введение к работе
Актуальность работы При решении задач управления в социальных и экономических системах возникают проблемы математического моделирования организационных систем, формирования оптимальных иерархических организационных структур (ОС), разработки эффективных численных методов и алгоритмов идентификации и оптимального управления, их реализации в виде комплексов проблемно-ориентированных программ, применения в реальных организационных системах с целью повышения эффективности их функционирования
Требования к оптимальным ОС становятся все более сложными и комплексными, что влечет за собой необходимость появления более совершенных инструментов многоаспектного моделирования организаций, позволяющих создавать их модели, включающие вертикальные (административные) связи, горизонтальные (технологические) процессы, информационную систему (ИС), производственно-технологическую инфраструктуру и показатели деятельности организации
Исследованию формальных моделей формирования ОС и управлению на их основе посвящено большое количество работ как российских, так и зарубежных ученых, в числе которых В Н Бурков, Б Л Овсиевич, А Д Цвиркун, А П Михайлов, Р Раднер, Г Саймон, М Бекманн, О Вильямсон и др В работах Д А Новикова, А А Воронина, С П Мишина, М В Губяо, А П Караваева и др сформировалась теория управления организационными системами
На текущий момент отсутствует единый подход к формированию ОС при помощи формальных моделей Среди важных факторов в организационных системах выделяются наличие отношений непосредственного подчинения и взаимосвязей на уровне исполнителей, возникающих непосредственно при обслуживании технологических процессов Эти особенности связывают их с окрестностными системами, для которых существует достаточно развитый математический аппарат и примеры применения в других предметных областях Однако в современной теории окрестностных систем не учитывается ряд особенностей, возникающих при решении задачи построения ОС, а именно, ограничения на переменные, различная размерность векторов сигналов, динамика во времени в явном виде
Таким образом, актуальной является задача разработки и применения аппарата формирования ОС, основанного на создании окрестностно-временных моделей (ОВМ) рассматриваемых систем, учета взаимосвязей этапов решения задачи организационного дизайна и специфики предприятия
Тематика работы соответствует научному направлению Липецкого государственного технического университета «Исследование и разработка методов и алгоритмов прикладной математики для идентификации технологических и сопровождающих процессов»
Цель работы состоит в построении ОВМ организационных систем, методов и алгоритмов идентификации и оптимального управления, комплекса
программ на их основе, позволяющих эффективно решать задачи формирования ОС, апробации на практике разработанных механизмов на примере конкретного предприятия
Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи
анализ современных математических методов формирования иерархических ОС,
построение линейных ОВМ для получения оптимальных вариантов ОС,
разработка структуры базы данных ИС для работы с ОВМ,
модификация алгоритмов параметрической идентификации, оптимального смешанного управления для окрестностно-временных систем с целью учета ограничений на переменные,
определение наилучшего варианта в соответствии с принятым механизмом стимулирования,
разработка комплекса программ, предназначенного для моделирования систем при помощи ОВМ,
системный анализ проблематики обслуживания процесса оказания транспортных услуг и разработка модели технологии взаимодействия персонала автотранспортного предприятия
Методы исследования. При решении поставленных задач в работе использованы методы системного анализа, теории управления организационными системами, математического моделирования, численной оптимизации, теории окрестностных систем, методы и средства функционального программирования, построения баз данных
Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной
линейные симметричные ОВМ функционирования организационных систем, отличающиеся учетом специфики организации при выборе ОС и динамики системы во времени, переменным числом компонент векторов сигналов,
структура базы данных ИС для работы с ОВМ, отличающаяся сочетанием средств для хранения элементов модели, построения и применения алгоритмов, проверки допустимости модели и выдачи результатов,
комплекс программ, отличающийся возможностью автоматизированного построения дискретных линейных ОВМ и позволяющий решать задачи параметрической идентификации, смешанного и оптимального смешанного управления ОС,
модифицированные алгоритмы смешанного и оптимального смешанного управления для линейных симметричных ОВМ, отличающиеся используемым критерием качества и учетом ограничений на переменные ОС Практическая значимость работы заключается в возможности
использования полученных научно-технических результатов в качестве средства для обоснования принимаемых управленческих решений по вопросам формирования ОС, что способствует повышению эффективности функционирования предприятия
Разработанные методы и модели позволяют проводить исследования широкого класса задач, связанных с построением ОВМ, рассчитывать наилучшие варианты ОС на основе решения задач оптимального смешанного управления и в соответствии с принятым механизмом стимулирования, а также могут быть применимы в других областях знаний, где требуется получить решение задачи формирования ОС
Реализация и внедрение результатов работы. Предложенные в работе методы формирования ОС при помощи ОВМ, а также средства их информационной поддержки реализованы в составе специального программного обеспечения, ориентированного на использование совместно с ИС учета работы автотранспорта, функционирующей в ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (ОАО «НЛМК»)
Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ЛГТУ при подготовке инженеров по специальности «Прикладная математика»
Апробация работы. Материалы работы, ее основные теоретические и практические результаты докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и региональных конференциях, в том числе на 9-ой региональной научно-практической конференции «Проблемы экологии и экологической безопасности Центрального Черноземья РФ» (Липецк, 2005), на Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы естественных наук и их преподавания» (Липецк, 2006), на Международной научно-технической конференции «Сложные системы управления и менеджмент качества CCSQM'2007» (Старый Оскол, 2007), на П-ой школе-семинаре молодых ученых «Управление большими системами» (Воронеж, 2007), на IV-om международном семинаре «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2007)
Публикации. По результатам исследования опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателем выполнены в [5] - приведена методика моделирования ОС при помощи симметричных окрестностных моделей, в [7] - предложен алгоритм оптимального управления ОС на основе симметричной окрестностной модели
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 111 наименований и 4 приложений Основная часть работы изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и 27 таблиц
