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.

---

При испытании модели старой системы с синусоидальным вводом, имеющим период в два года, была установлена высокая степень чувствительности системы к возмущениям с большим периодом. На рис. 15–15 представлена соответствующая реакция системы при новых руководящих правилах; приведенные графики свидетельствуют о значительном улучшении системы.

Основным результатом здесь является уменьшение колебаний числа заказов на всем протяжении их пути от покупателя до завода — изготовителя деталей. На рис. 15-4 темп заказов покупателя заводу изменялся на 107 % по сравнению с изменениями независимого ввода; на рис. 15–15 эти изменения составляют 53 %. Это объясняется уменьшением запаздывания поставок с 3,2 до 0,8 недели, что ослабляет тенденцию покупателя сначала преувеличивать число заказов, а затем уменьшать их по мере изменения запаздывания поставок. Изменение темпа заказов, поступающих от покупателя на завод, составляет примерно 50 % первоначальной флуктуации ввода, которая проникает в систему после 30-недельного запаздывания в техническом отделе покупателя. На рис. 15–15 колебания численности рабочих составляют 85 % от колебаний первоначального ввода, в то время как на рис. 15-4 она равнялась 230 %. Улучшение системы происходит по двум причинам. Как только что отмечено, темп заказов, поступающих от покупателя на завод, становится более постоянным. Далее, на рис. 15–15 колебания численности рабочих на 60 % интенсивнее колебаний поступающих на завод заказов, в то время как соответствующая величина для рис. 15-4 составляет 120 %.

Следует отметить, что улучшение системы коснулось всех переменных, изменение которых показано на рис. 15–15. Кассовая наличность изменяется от 76 до 113 % первоначального значения, в то время как на рис. 15-4 она изменялась от 5 до 150 %. На рис. 15–15 запасы изменяются в пределах от 78 до 120 % от их нормальной величины, в то время как на рис. 15-4 это изменение лежит в пределах от 73 до 132 %. Колебания запасов несколько уменьшились, но не так сильно, как у других переменных. Однако полученное изменение можно считать удовлетворительным, так как колебания запасов не являются чрезмерными.

Наиболее интересные сравнения системы со старыми и новыми руководящими правилами можно будет сделать, если ввести случайные изменения[104] в темп предоставления спецификаций покупателем. Следует сравнить рис. 15–16 с рис. 15-5. Усилившаяся устойчивость новой системы совершенно очевидна. Уравнение 14–79 суммирует все наймы и увольнения для получения общего изменения численности рабочих. Для рис. 15-5 это изменение составляет 760 человек в течение 350 недель. На рис. 15–16 соответствующее изменение составляет 482 человека. Подобное улучшение происходит и в большинстве других переменных. На рис. 15-5 кассовая наличность изменяется от 11 до 156 % от нормальной величины, а на рис. 15–16 это изменение лежит в пределах от 53 до 133 %. Максимальное отклонение запасов примерно одно и то же в обеих ситуациях. На рис. 15–16 максимум численности составляет 122 %, а на рис. 15-5—140 %.

Рис. 15–16. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, старые параметры, внесение случайных изменении в исходящий поток технического отдела покупателя).

На рис. 15-5 запаздывание поставок колеблется от 3,6 до 6,4 недели, а на рис. 15–16 изменение этой величины не превышает 35 %.

15. 5. Улучшения в системе с новыми руководящими правилами

Таким образом, очевидно, что система с новыми правилами управления запасами и численностью рабочих (рис. 15–14, 15–15 и 15–16) более устойчива и менее чувствительна к возмущающим силам, чем система с прежними руководящими правилами (рис. 15-1, 15-4 и 15-5). Однако это не означает, что мы уже нашли наилучшее решение.

В разделе 14.1 (рис. 14-1) рассматриваются условия, при которых колебания запасов часто усиливают изменения численности рабочих по сравнению с кривой продаж. На рис. 15-4 старая система такова, что запасы начинают увеличиваться прежде, чем кривая продаж достигнет максимума. Это означает, что темпы производства опережают темп продаж в течение некоторого времени перед максимумом продаж и что максимум производства будет неизбежно выше максимума продаж. Правила, ведущие к накоплению запасов прежде, чем будет достигнут максимум продаж, способствуют тенденции системы усиливать возмущения в пределах двухлетнего периода. Рис. 15–15 показывает, что новые правила несколько облегчают положение. Точка минимальных запасов совпадает по времени с максимумом входящих заводских заказов. Это означает, что кривая численности рабочих, отображающая уровень производства, все еще пересекает вершину кривой входящих заказов и что ее собственный максимум наступает позднее и на более высоком уровне. В данном случае положение несколько лучше, чем на рис. 15-4, поскольку запасы в меньшей степени ухудшают его. Однако они не способствуют уменьшению колебаний численности рабочих. Наибольший эффект здесь может быть достигнут в том случае, если максимальный темп снижения запасов совпадает с наибольшим темпом входящих заказов.

Следует отметить, что на рис. 15–15 фактический диапазон колебания запасов вполне достаточен, чтобы вместить при определенных условиях все колебания входящих заказов. Другими словами, постоянный уровень численности не усилит колебания запасов в большей степени, чем это уже сделано. Кривая входящих заказов достигает максимума на уровне, превышающем средний объем продаж на 5 %. Это составляет максимум в 50 единиц в неделю сверх среднего уровня продаж. Кривая запасов на рис. 15–15 снижается со скоростью 50 единиц в неделю на ее наиболее крутом участке, и если бы эта точка совпала с пиком продаж, то за счет запасов мог бы быть удовлетворен весь избыточный спрос и поглощен весь излишек производства при минимальном уровне продаж. Мы должны стремиться к этому, однако нет основания полагать, что можно полностью достичь идеального соотношения запасов со всеми важными колеблющимися величинами.

Одним из путей лучшего использования колебания запасов является принятие правил, обеспечивающих наименьшую изменчивость численности рабочих и темпа производства. Как на рис. 15-4, так и на рис. 15–15 колебания численности в значительной мере определяются той скоростью, с которой численность рабочих приводится в соответствие с темпом продаж, а также скоростью корректировки уровня запасов. В правилах системы на чувствительность численности рабочих к изменениям продаж и запасов влияют три константы времени.

Постоянная усреднения TRSF в уравнении 14–20 определяет быстроту, с которой средние продажи RSF последуют за изменениями в темпе входящих заказов. RSF определяет численность рабочих, соответствующую спросу.

Константа TRSF1 в уравнении 15-1 определяет быстроту, с которой средние продажи RSF1 следуют за изменениями во входящих заводских заказах. Величина средних продаж определяет установленный уровень желательного запаса. Ясно, что желательный уровень запаса мало или совсем не нуждается в изменениях в течение кратковременных колебаний в заказах. Однако в течение весьма длительного периода обязательно потребуется изменение запаса в том же направлении, в каком изменяется темп продаж, поскольку запасы, необходимые для обслуживания покупателей, изменяются по мере того, как продажи изменяются в весьма широких пределах и в течение длительных периодов времени.

Константа TBLAF в уравнении 15-4 определяет темп, в котором корректируются излишки или недостаток запасов.

Как видно из приведенных на рис. 15-4 и 15–15 графиков, все три константы далеко не так малы. Большая величина TRSF привела бы к замедленной реакции в изменениях численности рабочих на изменения входящих заказов. Это в свою очередь привело бы к тому, что колебания входящих заказов в большей степени регулировались за счет запаса, если бы уравнение регулирования запаса 15-4 не реагировало столь быстро, увеличивая численность рабочих для стабилизации запасов, даже если эти последние не увеличились за счет среднего уровня продаж. Очевидно, что при небольшом значении константы времени регулирования запасов и портфеля заказов TBLAF будут иметь место достаточно большие изменения численности рабочих, чтобы сохранить почти постоянную величину запаса.

В качестве примера влияния этих параметров мы в дальнейшем рассмотрим применение новых правил из раздела 15.3 при следующих новых значениях параметров:

TRSF=26 вместо 15 недель.

TRSF1=52 » 15»

TBLAF=50» 20»

Приведенные величины соответствуют усреднению величин в течение длительного времени. Выбор средних величин за длительное время связан с определенным риском, так как система может оказаться недостаточно чувствительной к длительным изменениям уровня деловой активности; это будет зависеть от характера рыночных отношений. В следующем разделе новая система с новыми значениями параметров будет исследована на чувствительность к скачкообразным шумовым и синусоидальным сигналам, которые прежде использовались в качестве испытательных вводов. Затем область испытания будет расширена с тем, чтобы обнаружить условия, при которых замедленная реакция, вызванная увеличенными константами времени усреднения, создает затруднения.