Определение модели и ситуации её применения.

По определению Клода Шеннона (отца теории информации):

модель - это представление объекта, системы или идеи в некоторой форме, отличной от самой целостности.

Например, схема организации – это модель, представляющая ее структуру. Все теории управления, в принципе, используют модели работы организации или какой-либо ее подсистемы.

Главной характеристикой модели является упрощение реальной жизненной ситуации (процесса, явления), в которой она применяется или которую она описывает.

Существует ряд причин, обуславливающих использование модели.

Сложность. Как уже отмечалось, модели применяются для упрощения рассматриваемой ситуации (процесса, явления). При этом в модели учитываются те стороны анализируемого явления, которые важны для понимания его сути, для решения поставленной задачи, а остальные стороны в модели не рассматриваются.

Экспериментирование. Встречается множество управленческих ситуаций, в которых желательно опробовать и экспериментально проверить альтернативные варианты решения проблемы. Но для проведения прямых экспериментов требуется множество средств и очень высокие затраты, поэтому экспериментирование проводится на разработанных моделях (например, на финансово-экономических моделях).

Ориентация управления на будущее. Моделирование - единственный к настоящему времени систематизированный способ увидеть варианты будущего и определить потенциальные последствия альтернативных решений, что позволяет их объективно сравнивать.

Типы моделей

Физическая модель - представляет то, что исследуется, с помощью увеличенного или уменьшенного описания объекта или системы.

Примеры физических моделей – уменьшенный макет здания, модель самолёта или автомобиля для испытания в аэродинамической трубе и пр.

Аналоговая модель - представляет исследуемый объект аналогом, который ведет себя как реальный объект, но не выглядит как таковой.

Пример – организационная схема. Выстраивая ее, руководство в состоянии представить себе цепи прохождения команд и формальную зависимость между индивидами и реальностью. Вторым примером такого рода может служить график, иллюстрирующий соотношения между объемом производства и издержками. В технике аналоговыми моделями часто заменяют сложные процессы или явления, которые трудно зафиксировать, измерить и т.п. Например, расчеты сложных гидродинамических схем (течение жидкости с сложной сети трубопроводов, расчеты напоров воды в плотинах и каналах) заменяют аналоговой электрической схемой. В ней роль течения жидкости играет электрический ток, электрическое сопротивление является аналогом сопротивления жидкости при течении в трубах разного сечения, а напряжение с успехом служит аналогом напора (т.е. потенциальной энергии жидкости).

На заре развития информатики были два вида компьютеров, один – всем известные сейчас электронно-цифровые машины, а другой – аналоговые вычислительные машины. В последних процесс вычислений производился моделированием программ действий и исходных данных на сложных электрических аналоговых схемах.

Математическая (символическая) модель использует символы для описания свойств и характеристик объекта или явления. Эти модели чаще всего используются при процессе принятия организационных управленческих решений.

Информационная модель – модель процесса или явления, которая записана в виде компьютерной программы. Является следующим этапом развития математической модели.

Построение модели, как и управление, является процессом.

Основные этапы процесса построения модели - постановка задачи, построение, проверка на достоверность, применение и обновление модели.

Постановка задачи

Постановка задачи это первый и пожалуй самый сложный этап процесса моделирования. В контексте исследования систем управления это, в принципе, формулировка проблемы (см. раздел «Программа исследования»). Понять в чем проблема и правильно сформулировать её – это то, что определяет успех исследования и показывает квалификацию исследователя. В настоящем пособии достаточно много было сказано по этому поводу, поэтому здесь мы не будем повторяться, а просто процитируем несколько высказываний, которые могут служить прекрасной иллюстрацией ко всему вышеизложенному.

К. Шеннон: «Эйнштейн однажды сказал, что правильная постановка задачи важнее даже, чем ее решение. Для нахождения приемлемого или оптимального решения задачи важно знать, в чем она состоит. Как ни просто и прозрачно данное утверждение, чересчур многие специалисты в науке управления игнорируют очевидное. Миллионы долларов расходуются ежегодно на поиск элегантных и глубокомысленных ответов на неверно поставленные вопросы».

Специалист по системам управления в области обороны США Чарлз Дж. Хитч говорил: «По опыту знаю, что самое трудное для специалиста по системному анализу - не техника анализа. По сути дела, методы, используемые нами в бюро министра обороны, как правило, просты и старомодны. Полезного и продуктивного аналитика отличает умение сформулировать (спроектировать) задачу».

Многие ученые утверждали, что «понять задачу – это решить её». Иными словами, правильно поставить задачу, четко её сформулировать это значит, самому понять все взаимосвязи в проблеме, выделить в ней то, что известно, и то, что требуется определить. Если это удается сделать, то становится виден путь решения задачи, который, в большинстве случаев, удается свести к формальным процедурам.

Построение модели

После правильной постановки задачи следует построение модели. В науке управления используется великое множество моделей. Перечислим наиболее распространенные типы моделей, которые применяются в современном менеджменте [17].

Модели, основанные на теории игр. Строятся для оценки воздействия принятого решения на конкурентов. В бизнесе используется для прогнозирования реакции конкурентов на изменение цен, для разработки новых стратегий поддержки сбыта. На таких моделях просчитывают ту или иную реакцию конкурентов на предпринятые действия организации на рынке. Если, например, разрабатывая ценовую политику для нового товара, с помощью игровой модели руководство устанавливает, что конкуренты не сделают того, что от них ожидается, оно должно скорректировать свою политику, чтобы не попасть в невыгодное положение в конкурентной борьбе.

Модели теории очередей или модели оптимального обслуживания применяются для определения оптимального числа каналов обслуживания по отношению к потребности в них. При помощи таких моделей уравновешивают расходы на дополнительные каналы обслуживания (больше людей на разгрузку, больше касс для обслуживания пассажиров и пр.) и потерь от обслуживания на уровне ниже оптимального (грузовики не могут сделать лишнюю поездку из-за проблем с разгрузкой, клиенты уходят в другой магазин или банк из-за очередей в кассы и т.п.).

Модели управления запасами используются для определения времени размещения заказов на ресурсы и их количества, а также массы готовой продукции на складах. Цель данной модели - сведение к минимуму отрицательных последствий накопления запасов, что отражается в определенных издержках.

Модель линейного программирования применяют для определения оптимального способа распределения дефицитных ресурсов при наличии конкурирующих потребностей. Линейное программирование обычно используют специалисты по производственному планированию для разрешения производственных трудностей.

Имитационное моделирование. В принципе все модели в той или иной степени являются имитацией реальности. Тем не менее, имитация обозначает процесс создания модели и ее экспериментальное применение для определения изменений реальной ситуации. Например, специалисты по маркетингу могут создать модели для имитации ожидаемого объема сбыта в связи с изменением цен или рекламы продукции. Очень удобно использовать для имитационного моделирования информационные компьютерные модели.

Экономический анализ как метод моделирования вбирает в себя почти все методы оценки издержек и экономических выгод, а также относительной рентабельности деятельности предприятия. Типичная экономическая модель основана на анализе безубыточности, методе принятия решений с определением точки, в которой общий доход уравнивается с суммарными издержками, то есть точки, в которой предприятие становится прибыльным.

Для исследования систем управления выбор типа модели зависит от того, какую проблему решает исследователь. В принципе, применение того или иного типа модели исследователем не отличается от выбора менеджера, который использует их для принятия того или иного управленческого решения. Разница в цели применения модели. Если менеджер использует модель для имитации управленческой ситуации в обычной обстановке, то исследователю модель нужна для того, чтобы сымитировать ту или иную управленческую проблему для поиска путей её разрешения.