Системный анализ в управлении - Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. (под ред. Емельянова А.А

Основы управления

251

которые рассматриваются (определены) как правильные. Воздей­ ствие переменных X в этом случае представляется как своего рода усиление положительных и ослабление отрицательных реакций.

Можно описать и некоторые другие интерпретации целенап­ равленной системы с управлением, например системы, коррек­ тирующие ошибки, адаптивные или самоорганизующиеся сис­ темы.

4.3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМ С УПРАВЛЕНИЕМ

4 . 3 . 1 . ПОНЯТИЕ СТРУЮУРЫ СИСТЕМЫ

Создание системы с управлением требует выявления таких элементов и отнощений между ними (внутреннего устройства системы), которые реализуют целенаправленное функциониро­ вание системы. Элементы любого содержания, необходимые для реализации функции, называются частями или компонентами системы. Совокупность частей (компонентов) системы образует ее элементный (компонентный) состав. Упорядоченное множество отношений между частями, необходимое для реализации функ­ ции, образует структуру системы.

Понятие структуры происходит от латинского слова structure, означающего строение, расположение, порядок, а наиболее точ­ ное определение структуры выглядит, как известно из системно­ го анализа, следующим образом: «Под структурой понимается совокупность элементов системы и взаимосвязей между ними». Понятие «связи» может характеризовать одновременно и строе­ ние (статику), и функционирование (динамику) системы. Кроме того, при проведении анализа используются два определяющих понятия структуры: материальная структура и формальная струк­ тура.

В общем случае под формальной структурой понимается со­ вокупность функциональных элементов и их отношений, не­ обходимых и достаточных для достижения системой постав-

252

Глава 4

ленных целей. Из определения следует, что формальная струк­ тура описывает нечто общее, присущее системам одного типа. В свою очередь, материальная структура является носителем конкретных типов и параметров элементов системы и их взаи­ мосвязей.

Приведенные рассуждения позволяют сделать два вывода от­ носительно сущности формальных структур: фиксированной цели соответствует, как правило, одна и только одна формальная структура; одной формальной структуре может соответствовать множество материальных структур.

При проведении системного анализа на этапе изучения фор­ мальных и материальных структур системы аналитики решают обычно следующие задачи:

•соответствует ли существующая структура основным целям

ифункциям системы;

•требуется ли реорганизация существующей структуры либо необходимо спроектировать принципиально новую структуру;

•каким образом распределить (перераспределить) новые и старые функции системы по элементам структуры.

Все эти задачи во многом зависят от типов применяемых в системе структур. В этой связи кратко рассмотрим ряд типо­ вых структур систем, использующихся при описании органи­ зационно-экономических, производственных и технических объектов.

Типовыми структурами систем являются линейная, кольце­ вая, сотовая, многосвязная, иерархическая, звездная, графовая.

Линейная структура характеризуется тем, что каждая верши­ на связана с двумя соседними. При выходе из строя хотя бы од­ ного элемента (связи) структура разрушается.

Кольцевая структура отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи. Это повышает скорость общения, делает структуру более живучей.

Сотовая структура характеризуется наличием резервных свя­ зей, что повышает надежность (живучесть) функционирования структуры, но приводит к повышению ее стоимости.

Многосвязная структура имеет структуру полного графа. На­ дежность функционирования максимальная, эффективность фун­ кционирования высокая за счет наличия кратчайших путей, сто-

Основы управления

253

имость максимальная. Частным случаем многосвязной структу­ ры является колесо.

Иерархическая структура {см. рис. 4.10) получила наиболее широкое распространение при проектировании систем управ­ ления. В ней все элементы кроме верхнего и нижнего уровней обладают как командными, так и подчиненными функциями управления.

Поскольку иерархические структуры имеют важное значение в практике управления, дадим основные формальные опреде­ ления.

Пусть X = {X^,... ,XJ - конечное множество. Тогда иерархи­ ей J на Z называется система подмножеств (классов) {S : S сХ}, такая, что

l)Xes; 2){X,}ss,i=l,...,n;

3) если классы S и S из л имеют не пустое пересечение, то SaS' либо S ' с S.

Например, X = {Х^, ... , Х^}. Тогда система подмножеств S = {{ЛГ.}, / = 1,..., и, {Л-,, ^з), {Ji-j, ^4. ^5}' {^1' ^2. ^б}' ^} явля­ ется иерархией на X.

Графом G = G{s) иерархии s на X называется ориентирован­

ный граф (F, £ ) , вершины v е		F которого соответствуют мно­
жествам S е s,a ребра е е Е -	парам (S , S), таким, что S i^ S,
S с 5 и в .у не существует S	^S	, для которого S czS	czS.
Ребро е = {S , S) изображается стрелкой с началом S			и кон­

цом S. Так, граф G = (V, Е) иерархии s из представленного при­ мера имеет множество вершин:

V=	{v, = {jr,.}, / = 1, ... , л; vg = {Z,, X^}; v, = {X,, X^, X,};
v,o =	{X,,X2,X^},v^^=X}.

В графе иерархии вершина может быть концом нескольких стрелок, но является началом только одной стрелки. В случаях когда смысл понятен, ребра графа стрелками могут не помечаться.

Звездная структура имеет центральный узел, который играет роль центра, все остальные элементы системы являются подчи­ ненными.

Графовая структура инвариантна по отношению к иерархи­ ческой и используется обычно при описании производственнотехнологических систем.

254

Глава 4

4.3.2. ПОНЯТИЕ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Одним из основных понятий теории управления является орга­ низационная структура системы управления, которая определя­ ется как совокупность подсистем, объединенных иерархически­ ми взаимосвязями, обеспечивающими распределение функций уп­ равления между ЛПР и подчиненными управленцами для дости­ жения целей системы.

Организационная структура объединяет человеческие и ма­ териальные ресурсы, задействованные в управлении, упорядочи­ вает связи между ними, должна соответствовать целям, решае­ мым задачам, составу и условиям функционирования объекта управления. Организационную структуру определяют следующие характеристики:

•количество звеньев управления;

•количество уровней иерархии;

•степень централизации (децентрализации) управления;

•делегирование полномочий;

•норма управляемости.

Звено (отдел) - это организационно обособленный, самосто­ ятельный орган управления, выполняющий определенные функ­ ции управления. Связи между звеньями одного уровня иерархии называются горизонтальными и выражают отношение взаимо­ действия (координации).

Уровень (ступень) иерархии - это группа звеньев, в которых ЛПР имеют одинаковые полномочия. Связи между уровнями иерархии называются вертикальными и выражают отношение подчинения нижних уровней верхним. Для каждого звена управ­ ления связи со всеми подчиненными ей уровнями называют внут­ ренними, а остальные - внешними. Иногда уровень иерархии оп­ ределяется как отношение числа исходящих связей к числу вхо­ дящих.

Степень централизации (децентрализации) управления. Систе ма управления называется централизованной, если принятие ре­ шений осуществляется только в центральном (старшем) органе системы. Центральный орган управления имеет право распоря­ жаться всеми материальными, финансовыми и людскими ресур-

Основы управления

255

сами системы, принимать решения по целеполаганию, перерасп­ ределять ресурсы из одной части системы в другую, координиро­ вать деятельность всех ее частей.

Система управления называется децентрализованной, если ре­ шения принимаются отдельными элементами системы независи­ мо от других элементов и не корректируются центральным орга­ ном управления. Децентрализованная система обладает тем пре­ имуществом, что в ней органы управления максимально прибли­ жены к объектам управления. При этом облегчается контроль состояния ОУ, ускоряются получение информации о состоянии объекта управления и окружающей среды, а также выработка управляющих воздействий при изменении этих состояний. Это повышает оперативность управления при небольших воздействи­ ях внешней среды, учитываемых в рамках действующего плана.

В реальных системах часть решений принимается централи­ зованно, а часть - децентрализованно.

Делегирование полномочий - передача части функций и прав принятия решений нижестоящим системам управления. Исполь­ зуется для разгрузки центра, повышения оперативности и каче­ ства управления. В этом случае подчиненный действует от имени начальника, но ответственность перед вышестоящими органами полностью сохраняется за руководителем, делегировавшим свои полномочия.

Норма управляемости - число непосредственных подчинен­ ных, которыми может эффективно управлять один руководитель. В настоящее время считается, что норма управляемости состав­ ляет 5-12 подчиненных на одного руководителя.

Организационные структуры делятся на механистические (рис. 4.11) и органические (рис. 4.12), определяемые по принци­ пу действия структур. Механистические структуры функциони­ руют подобно механизму. Органические структуры функциони­ руют подобно живой материи. При этом считается, что как бы эффективна ни была работа машины, деятельность живой мате­ рии более плодотворна, поэтому проблеме включения органи­ ческих структур в систему управления современная теория управ­ ления уделяет большое внимание.

Механистическая структура характеризуется высокой степе­ нью разделения функций, жесткими иерархическими связями, регламентированными обязанностями, высокой степенью фор-

256

Глава 4

Рис. 4.11. Механистическая структура

Рис. 4.12. Органическая структура

мализации обмениваемой информации, централизованным при­ нятием решений, отсутствием делегирования полномочий. Это жесткая иерархия, или пирамида, управления. Она была разра­ ботана для повышения рациональности управленческих решений за счет сведения до минимума личностного влияния тогб или ино-

Основы управления

257

го руководителя на принятие решения, а также согласования всех конкретных решений с целями системы. Подобные структуры приняты в силовых ведомствах различных стран, крупных про­ мышленных корпорациях.

В отличие от механистической органическая структура явля­ ется гибкой, адаптивной формой управления. Органическая структура характеризуется низкой степенью разделения функций, небольшим числом управленческих уровней, децентрализован­ ным принятием решений. Для нее характерны: сотрудничество ЛПР по вертикали и горизонтали, адаптивные обязанности (в за­ висимости от необходимости), низкая степень формализации об­ мениваемой информации. Формы и стиль общения в органиче­ ской структуре управления - партнерские, совещательные (в ме­ ханистической - это приказы и инструкции).

Возможность неформального общени'я является главной при разработке ИС в организационно-технических системах, она оп­ ределяет предел автоматизации управления. Так, использование информационно-вычислительных сетей (локальных и глобаль­ ных) способствует процессу коммуникаций. Крупные произво­ дители программного обеспечения предлагают системы поддер­ жки для работы в группах (Lotus Notes, Microsoft Exchange и др.). Однако полная замена непосредственного общения лиц, входя­ щих в рабочую группу, компьютерными средствами информаци­ онного обмена в большинстве случаев не является оправданной, так как способна затруднить творческий процесс, в котором дис­ куссии, публичные обсуждения и личное общение должностных лиц играют значительную роль.

Иерархические системы управления имеют следующие осо­ бенности:

1. Возможность распределения функций управления и задач принятия решений по различным уровням управления. Решение стратегических задач осуществляется на высших уровнях, такти­ ческие задачи решаются на более низких уровнях. Это обеспечи­ вает оперативность принятия решений, а в большинстве случаев

иболее высокую точность.

2.Автономность органов управления промежуточных и низ­ шего уровней: каждый из них самостоятельно, в пределах своих полномочий управляет подчиненными ему ОУ.

258

Глава 4

3.Наличие опасности того, что некоторая подсистема, доби­ ваясь достижения поставленной перед ней цели, может действо­ вать в ущерб общей цели системы.

4.Неполнота информации в подсистеме высокого уровня о целях и ограничениях нижестоящих подсистем.

4.3.3. ВИДЫ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР

Базовыми видами организационных структур считаются:

•функциональная;

•дивизиональная;

•линейная;

•линейно-штабная;

•проектная (программно-целевая);

•матричная.

Функциональная структура. Она является старейшей и наи­ более часто используемой. Ее еще называют традиционной, или классической. Этот способ структурирования системы управле­ ния основан на создании звеньев, соответствующих одноимен­ ным функциям управления (планирование, контроль, учет, ана­ лиз и др.).

Преимущества функциональной структуры управления:

•улучшение координации по уровням иерархии;

•исключение дублирования функций.

Недостатки функциональной структуры:

•угроза отхода от общей цели, что может привести к конф­ ликтам между отделами;

•увеличение длительности цикла управления;

•отсутствие ответственности за результаты функционирова­ ния в целом.

Дивизиональная структура. Слово «дивизиональный» проис­ ходит от английского division, что означает «разделение, часть, отдел». Деление системы управления в этом виде структуры мо­ жет происходить по трем признакам:

•по продукту;

•по группам пользователей;

•по географическим регионам.

Основы управления

259

В образуемые отделы делегируется большинство полномочий центра, и они действуют как почти самостоятельные организаций.

Необходимость дивизиональных продуктовых структур выз­ вана ростом числа услуг (продуктов), предлагаемых пользовате­ лям. Так, в ФАПСИ условно основными «продуктами» можно считать услуги связи, услуги по обеспечению информационной безопасности, услуги радиоразведки и информационное обеспе­ чение органов государственной власти. В соответствии с предос­ тавляемыми услугами организационная структура может быть представлена управленческими отделами, занимающимися соот­ ветствующими продуктами. Полномочия по производству и сбы­ ту такого продукта передаются одному руководителю. Руково­ дители второстепенных функциональных служб должны отчиты­ ваться перед ним. Примером дивизиональной продуктовой струк­ туры служит организация кафедры в вузе, где за каждую отдель­ ную преподаваемую дисциплину (продукт) отвечает соответству­ ющее должностное лицо - старщий преподаватель.

Организационные структуры, ориентированные на пользова­ теля, состоят из подразделений, каждое из которых работает на определенную категорию потребителей. Почти все крупные кор­ порации имеют такие отделы. Типичными примерами таких структур являются структуры коммерческих банков, многих тор­ говых организаций и учебных заведений.

Так, например, в 1999 г. председатель совета директоров Microsoft Б. Гейтс представил план реструктуризации, согласно которому в компании вьщеляются пять групп в зависимости от типов обслуживаемых заказчиков: руководители по информаци­ онным технологиям, научные работники, разработчики, потре­ бители, а также домащние и деловые пользователи Интернет. Предполагается, что это повысит конкурентоспособность ком­ пании.

Другим примером служит организация вуза, в состав которо­ го могут входить подготовительное отделение, ориентированное на абитуриентов, факультеты, ориентированные на подготовку специалистов с вьющим образованием, аспирантура, ориентиро­ ванная на подготовку специалистов высщей квалификации.

Создание региональных дивизиональных структур, так же как и продуктовых, обусловлено ростом организации. Практически все транснациональные компании включают региональные под-

260 Глава 4

разделения. Причем такие подразделения имеют определенную самостоятельность.

Выбор конкретного типа дивизиональной структуры (по про­ дукту, пользователю или по географическому признаку) зависит от того, какой фактор особенно важен для организации в целях обеспечения ее стратегических планов.

Несмотря на недостатки дивизиональной структуры (дубли­ рование функций, сложность контроля подразделений), до пос­ леднего десятилетия этот вид структуры рассматривался как наи­ более эффективный.

Линейная структура. Рассмотренные выше функциональная и дивизиональная структуры основаны на делении по горизонталь­ ным связям. Понятие линейной структуры носит такое название потому, что все ее элементы находятся на прямой вертикальной линии подчинения, от верхнего до нижнего уровня. Каждый уро­ вень управления подчиняется вышестоящему.

Линейная структура, в свою очередь, имеет две разновиднос­ ти или формы: плоскую (от английского flat - плоский) и много­ уровневую (в английском языке она называется высокой от сло­ ва tall).

Линейная плоская структура имеет мало (2-3) уровней и рас­ считана на большое число работников, подчиняющихся одному руководителю. Она проста по форме. В графических документах организационного управления такая структура часто представ­ ляется в виде, показанном на рис. 4.13.

Линейная многоуровневая структура имеет низкую норму уп­ равляемости, т.е. небольшое число сотрудников подчиняется од­ ному руководителю. Экстремальной моделью такой структуры является двоичное (бинарное) дерево (рис. 4.14).

Преимущество плоской структуры - ее простота. Однако при многоуровневой структуре эффективность труда выше.

Линейно-штабная структура. Это сочетание линейной и фун­ кциональной структур. При этом в линейной структуре у ЛПР создается одна или несколько групп подчиненных управленцев одного уровня иерархии, отвечающих за отдельные функции уп­ равления. Это могут быть эксперты - советники, референты; юри­ дические службы, службы охраны труда, контрольные органы.

Необходимость в штабах возникает из-за увеличивающихся функциональных сложностей организации. Таким образом, ли-