Джей Форрестер - Основы кибернетики предприятия

• Название: Основы кибернетики предприятия
• Автор: Джей Форрестер
• Издательство: ИЗДАТЕЛЬСТВО «ПРОГРЕСС»
• Жанр: Экономика
• Год: 1971

В книге излагается метод динамического моделирования промышленных предприятий и промышленно-сбытовых систем с помощью электронно-вычислительных машин; рассмотрено применение этого метода для усовершенствования организационных форм и улучшения руководства предприятиями, а также для подготовки и обучения руководящего персонала.

Книга рассчитана на широкие круги инженеров-экономистов, работников научно-исследовательских институтов, преподавателей вузов и руководящих работников промышленности.

---

В финансовом балансе на рис. 15-7 представлено взаимодействие между различными статьями оборотных средств. Уровень незавершенного производства возрастает и снижается примерно так же, как уровень численности рабочих на рис. 15-5.

Рис. 15-7. Динамический бухгалтерский баланс завода (модель промышленного производства деталей электронного оборудования, старые руководящие правила, внесение случайных изменений в исходящий поток технического отдела покупателя).

На рис. 15-7 наиболее важно отметить, что увеличение и уменьшение общего запаса и уровня счетов к получению происходят одновременно. Особенно отчетливо это можно видеть в интервалах между 50 и 100 и между 120 и 180 неделями. Результат заключается в том, что как запасы, так и счета к получению одновременно поглощают денежные средства и снова превращаются в них. Это усиливает колебания состояния этих средств. После внесения изменений в правила управления системой в разделе 15.6 можно будет увидеть, что кратковременные колебания запасов и дебиторской задолженности могут быть направлены в противоположные стороны, так что оборотные средства будут перемещаться между счетами к получению и запасами, в результате чего колебания величины потребных денежных средств уменьшатся.

15.1.6. Адекватность модели

Выводы разделов 15.1.1—15.1.5 дают представление о модели, поведение которой находится в соответствии с имеющимися сведениями о фактической системе. Уверенность в надежности модели основывается прежде всего на нашем знании отдельных частей системы. Однако этого было бы недостаточно, если бы модель демонстрировала поведение, несовместимое с фактической системой.

Обычно имеется мало достоверных данных, которые можно сравнить с моделью системы. Проверка состоит в рассмотрении всех сторон поведения модели, о которых можно судить по фактической системе. Одним из исследований является поиск элементов неправдоподобия в той части поведения модели, которая связана с принятием решений. Фазовые соотношения между переменными являются важными. Например, модель на рис. 15-4 и 15-5 показывает, что максимум запасов достигается после максимумов заказов и численности рабочих, как это наблюдалось в действительной системе и было показано на рис. 14-1. Как и в действительной системе, модель отражает колебания в производстве и численности рабочих, которые оказываются значительно интенсивнее изменений в потоке заказов, получаемых покупателем от своих заказчиков (от правительства и частных фирм, потребляющих электронное оборудование). В колебаниях фактической системы наблюдаются периоды продолжительностью около двух лет; подобное же поведение свойственно и модели. Проверка допущений и общего действия модели, проведенная управляющими, которые хорошо знакомы с фактической системой, не обнаружила неправдоподобия в структуре, правилах и поведении, которое сделало бы модель непригодной для ее использования по назначению.

Все эти испытания не обнаружили ничего, что позволило бы считать модель непригодной для исследования поведения системы и дальнейшего изучения вопроса о ее перестройке. (Пригодность каждой модели следует рассматривать о точки зрения ее содержания. Например, в данном случае нет конкурирующего сектора, поэтому недопустима постановка каких-либо вопросов, относящихся к конкурентной борьбе между фирмами, если только рамки модели не будут расширены.)

Такого рода испытания весьма действенны, если их много и если они применяются, начиная с основы, с предположений об отдельных компонентах модели и далее идут через действия отдельных частей системы к ее общему поведению. Они не дают окончательных доказательств о полном соответствии модели и системы, и в данном случае нет неоспоримых способов сделать это. Однако они дают вполне достаточно оснований для продолжения дальнейшего исследования системы управления. Они дают более прочную и постоянную уверенность, чем та, которая лежит в основе большинства интуитивных решений управляющих.

15. 2. Изменения параметров прежней системы

После построения, переделки, испытания и совершенствования модели до такой степени, чтобы она стала удовлетворительно воспроизводить главные динамические характеристики изучаемой системы, представляет интерес рассмотрение влияния изменений в системе. Изучение изменений будет произведено в два приема. В этом разделе будет исследовано влияние изменения некоторых параметров модели, первоначальная величина которых была установлена в главе 14. Затем в разделе 15.3 будут изменены отдельные правила управления, чтобы добиться более желательного образа действия системы. Результаты этих изменений будут рассмотрены в разделе 15.4.

В силу ряда причин наибольший интерес представляют испытания модели при различных изменениях величины параметров и структуры модели. Очень важно изучить чувствительность поведения системы к изменениям ее различных компонентов. Это служит еще одной проверкой пригодности модели, поскольку изменения в поведении модели, вызванные внесенными в нее изменениями, представляется возможным во многих случаях сопоставить с действительной чувствительностью системы к аналогичным изменениям. Более важно сосредоточить внимание на разработке элементов системы в критических точках. Факторы, к которым система наиболее чувствительна, должны быть тщательно отрегулированы, иначе систему придется переработать для уменьшения ее чувствительности.

В следующем подразделе прокомментированы некоторые наименее важные параметры системы. В подразделе 15.2.2 будет рассмотрено и проиллюстрировано, каким образом изменяется действие системы, когда изменяются некоторые важные параметры в старых правилах регулирования численности рабочих.

15.2.1. Анализ чувствительности

Система, подобная той, которая разработана в главе 14, нечувствительна к изменениям большинства входящих в уравнения параметров. Анализ чувствительности будет обычно производиться путем увеличения параметров в 2 и более раза.

Изменения такого порядка часто не оказывают заметного влияния на поведение системы. Однако на ее поведении могут существенным образом отразиться изменения некоторых определенных факторов; они подробно освещаются как требующие особого внимания.

Модификации системы, производящие лишь слабый эффект, не оправдывают себя. Не следует забывать, что получаемые здесь выводы применимы только к данной системе. Переменные, которые с первого взгляда кажутся схожими, могут реагировать на изменения ввода в ряде других систем совершенно по-иному. И действительно, изменения системы, которые будут в дальнейшем рассмотрены в данной главе, существенно изменят влияние некоторых параметров на поведение системы.

Постоянное время усреднения TRSF в уравнении 14–20 может быть изменено с 15 до 25 недель без каких-либо ощутимых изменений в реакции системы, показанной на рис. 15-1. Равным образом, если изменить величину запаса CIRF в уравнении 14–19 с 4 до 10 недель, то реакция на скачкообразный ввод почти не изменится. Следует иметь в виду, что ни в одном из этих случаев запасы сколько-нибудь существенным образом не истощаются. В особых случаях, когда система начинает реагировать на недостаток имеющихся запасов, можно ожидать изменения реакции в зависимости от величины переходящего запаса. Доля заказов CNFIF на рис. 14-7, которые могут быть выполнены за счет запасов, может быть изменена с 0,7 до 0,5 и оказать при этом лишь незначительное роздействие. А это почти вдвое изменяет ту часть заказов, которая должна быть выполнена по заказам покупателя.

Случайные последовательности помех, отличающиеся от последовательности, используемой в диаграмме 15-5, порождают ряд совершенно иных, однако имеющих такой же характер кривых. Введение переменной помехи на выходе отдела снабжения покупателя в дополнение к изменению помехи на выходе технического отдела заказчика почти не влияет, на систему.

В других пунктах система более чувствительна к изменениям. Наблюдается запаздывание реакции покупателя на заявленное запаздывание поставок при выполнении заказов. Это запаздывание проявляется в двух пунктах. Заявленное заводом запаздывание поставок отстает от действительных условий производства и состояния портфеля заказов, как это определено величиной ТА QDF в уравнении 14–83. Покупатель постепенно реагирует на заявленные условия поставок, как это определено величиной TAEDC в уравнении 14–92. Если это запаздывание реакции покупателя на условия поставок уменьшится примерно в 3 раза, система становится значительно менее устойчивой. В ответ на 10-процентный скачкообразный ввод появляются устойчивые, колебания с 8-процентной амплитудой и периодом в 90 недель. Это служит примером того, как уменьшение запаздывания нарушает стабильность поведения системы. Уменьшение устойчивости происходит в силу того, что покупатель слишком быстро реагирует на увеличение заводского портфеля заказов и продолжает давать заказы, еще более увеличивая заводской портфель заказов.