Необходимо разобраться в сути дела, определить количественную сторону и сделать вывод при наличии неполной информации. И только тогда, когда все это сделано (далее мы увидим, как это осуществляется), можно воспользоваться численными методами.
В настоящее время еще имеет место замена научного подхода частными решениями стереотипных проблем. Никто ведь не спутает деятельность фармацевта с медицинской практикой. И тем не менее в наши дни организаторы довольно часто пытаются использовать могучее орудие исследования операций без привлечения эмпирической науки, на которой только и должно базироваться применение этих методов.
Это похоже, скажем, на копирование рецепта, который некто пытается, пусть даже успешно, использовать применительно к, самому себе, поскольку он так хорошо помог госпоже Смит.
Попытаемся просуммировать все эти предварительные замечания. Научный подход к управлению при своем возникновении был связан с необходимостью проведения количественных измерений в ходе процессов. Это явилось хорошим началом.
Оно дало нам бухгалтерию управления и исследование рабочей деятельности. Однако измерения не исчерпывают существа научного метода, равно как изучение процессов, которые этот научный метод определяет, не исчерпывает роли управления.
Деятельность организаторов связана с необходимостью решения трех интеллектуальных задач: определения стратегии, принятия решения и управления. Наука может помочь в каждом из этих трех случаев. Путем исследования взятых из реальной жизни систем она находит их характерные особенности, определяет количественно их параметры и формулирует задачу прогнозирования: как поведем себя система при выборе того или иного способа управления?
Сравнение эффективности возможных путей управления является основной задачей операционного исследования.
Возникновение и первый опыт существования исследования операций дали нам три основных урока. Во-первых, проблемы управления охватывают ситуации, информация о которых является крайне неполной.
Мы должны определить, какой ценой может быть полу чено большее количество информации, и предложить пути получения максимальной информации от минимального количества данных. Во-вторых, поскольку никто не знает, какие отрасли науки смогут оказаться полезными в разрешении частной проблемы, группа операционистов должна представлять как можно большее число научных дисциплин.
Третий урок - самый важный. Стратегии, которыми руководствуются организаторы, имеют по крайней мере не меньшую значимость, чем находящиеся в их распоряжении средства. Эти стратегии представляют собой пути и способы использования всей системы. находящейся в распоряжении организатора, принимая во внимание возможности, которые открываются перед ним, в целом. Этот подход контрастирует с аналитическим подходом, при котором система рассматривается как единое целое.
Незначительные усовершенствования на отдельных участках системы могут явиться неожиданным образом крайне неблагоприятными для успеха в целом. Уже приводился пример радикального изменения стратегии противовоздушной обороны из-за изобретения и принятия на вооружение радара. В гл.
6 мы еще обсудим, почему проявление такого технического новшества, как электронная вычислительная машина, должно вызвать соответствующее фундаментальное изменение в стратегии управления.
Весьма похвально размышлять о современных способах ведения дел и систематически их улучшать. Но этого мало. Сегодня необходимо снова подумать об .основных структурах управления и связанных с этим общих проблемах.
Основной причиной сложности всех этих рассматриваемых вопросов является чрезмерная громоздкость систем. Мы не в состоянии их полностью понять.
Не представляется возможным определить их в количественном отношении. Ну, и конечно, наш мозг не в состоянии произвести необходимые выкладки. Наука готова помочь в разрешении этих проблем, а также в использовании современных способов и технических средств в аппарате Управления. Но мы не должны смешивать средства с самим конечным результатом.
Задача заключается .в том, чтобы решать проблемы, а не демонстрировать заумные научные методы.
Следующее, на что нужно обратить внимание, - важная роль фактора времени, необходимость учета которого в науке управления налагает основное ограничение. Скажем, организатор столкнулся с проблемой, по которой он должен принять решение не позднее вторника.
В этом случае ему не поможет ученый, которому для по лучения правильного решения потребуется три года. Абсолютно правильных ответов не существует. Они могут быть хуже или лучше.
Но, если до вторника ученый сможет сузить область неопределенности вокруг решения, он сослужит организатору добрую службу. Разумеется, чем больше времени в распоряжении ученого, тем больше шансов, что эту область удастся сузить.
Прежде чем переходить к гл. 2, целесообразно высказать еще одну, последнюю точку зрения, дав тем самым пищу для возможных размышлений. Мы уже говорили о проблемах организатора. Но каковы они?
Ему наверняка известно, что трудности существуют; он сталкивается с ними все время. Тем не менее проблемы, которые необходимо решать, носят несколько отличный характер; они лежат в глубине вещей, и трудности могут рассматриваться просто как симптомы. Одна из задач, стоящих перед нами, - раскрыть реально существующие проблемы, а они скрыты в природе системы, которая порождает их.
Трудно даже дать название этим реальным проблемам.
Итак, мы намереваемся использовать при решении стратегических проблем количественные оценки. Нам хочется вычислять ответы на вопросы, связанные с определением стратегии, принятием решения и управлением. О некоторых видах количественного анализа уже говорилось.
В частности, известно то количество предприятий, которым мы располагаем, разновидности выпускаемой продукции, габариты изготовляемых предметов и еще достаточно много сведений о стоимости и производственных процессах. Однако задача заключается в том, чтобы произвести оценку возможного решения, и при этом следует исходить из возможности привлечения к этому естественного фактора-удачи.
Для того чтобы совершенно отчетливо представить себе роль фактора удачи, остановимся на нем подробнее, ибо * многие явно неверно представляют себе его. К примеру, по их мнению, все, рассматриваемое в науке, строго определено. Они считают ученого трезвым расчетливым умом, продвигающимся шаг за шагом от факта к факту и раскрывающим механику явления по мере его развития.
Такие люди уподобляют механику явления просто механике-тому же станку на заводе, набитому шестеренками и рычагами. Они склонны считать, что сфера производства или торговли , совершенно непохожа на мир науки.
Если спросить этих людей, то они наверняка ответят, что в . основе торговой или производственной деятельности лежит удача, а . принятие всех связанных с этим решение сопряжено с риском. Однако, если бы эти люди не торопились с ответами, а призадумались, они бы поняли, что наука вовсе не придерживается такого. механического и детерминистского взгляда на явления. Мировоззрение ученого XIX в. возможно и было таковым, однако революция, начавшаяся в конце прошлого столетия, абсолютно изменила всю картину. Первые революционные изменения произошли в физике.
Хотя в соответствии с классической теорией ученые и могли сказать, что наблюдается при нагревании и сжатии газов, они оказались не в состоянии ответить, что произойдет с отдельной молекулой. Даже школьники знают, что в соответствии с законом Бойля - Мариотта объем и давление газов находятся в обратно пропорциональной зависимости.
Однако в то время никто не мог дать объяснения тончайшей структуре сложных явлений, происходящих в газах, с точки зрения молекулярной теории. Возникла необходимость в разработке способов, применение которых позволило бы определить вероятности соударений молекул.
Непредсказуемость, носящая вероятностный характер, привела к созданию большой науки. Кстати сказать, Гейзенберг утверждал, что если бы вам стала полностью известна кинетическая энергия электрона, тогда оказалось бы невозможным получить полную информацию о его относительном положении.
Как обнаружило человечество, вселенная построена не только на непредсказуемости, но и на сильно укоренившейся неуверенности, преодолеть которую подчас не в состоянии даже наука. Вскоре подобные представления начали появляться в других отраслях науки: в химии и генетике, биологии и психологии.
В настоящее время в качестве наиболее важного аспекта количественного анализа может рассматриваться деятельность по оценке вероятностей в естественных системах. Применяемый в современной науке математический аппарат разработан скорее для расчета вероятностных параметров, а не определенных величин.
И ученый, также как и организатор, видит вселенную не как набор определенных предметов, а скорее как поток неясных взаимодействий.
Когда в конце предыдущего параграфа говорилось, что случайность - естественная категория, это было сказано чересчур буквально. Странно, что интеллигентные, начитанные люди хорошо знают все это и тем не менее подчас вносят в широкие аудитории архаичные понятия детерминистской науки. Просто озадачивает, почему все так происходит. Возможно, причиной этому -сама система школьного обучения, которая учит таким понятиям уже полвека, не считаясь с развитием самой науки.
Так и получается, что порой мы несем в широкие аудитории понятия, которые росли и закреплялись в нас с раннего детства, понятия устаревшие, и при этом отвергаем все самое новое, почерпнутое из современной научной литературы. Вероятно - а это хуже всего - мы, не сознавая ошибки, отвергаем саму потенциальную возможность научного вмешательства в прерогативы управления производством.
Не говоря о том, что должно быть тесное сотрудничество между ученым и организатором, последний обязан сам уметь находить и использовать элемент случайности в своей работе. Не то что ему вменяется в обязанность проводить соответствующие математические расчеты, он просто должен знать, какую математику ему сле дует привлекать в том или ином случае.
В предыдущей главе уже было замечено, что многие относятся к любому исследованию как к научному, будь в нем хотя бы несколько цифр. Считать так, может быть, утешительно, но все это превращается в сплошное надувательство, когда кое-кто начинает говорить, о вычисленном риске.
Что они действительно подразумевают, - так- это - то, что риск не поддается расчету.
Субъективные оценки вероятностного характера редко можно сделать достаточно точными, исключая, конечно, простейшие случаи. Например, пусть в комнате находятся 90 человек. Какова вероятность того, что по меньшей мере у двоих из них совпадают месяц и день рождения? Для того чтобы определить значение вероятности , некоторые делят 90 на 365 и говорят, что вероятность такого события равняется 0,25 (один шанс из четырех), что является достаточно малой величиной.
Другие же считают, что значение вероятности должно быть еще ниже. Что касается данного случая, то можно показать, что на самом деле Р = 0,99998. Поскольку случай Р = 1,0000 соответствует полной определенности, то шанс найти по меньшей мере пару собратьев по дню рождения из упомянутых 90 человек реален в такой степени, в какой это вообще возможно в нашей жизни.
Математический анализ показывает, что в случае 23 человек значение вероятности такого события равняется 0,5 или 50%.
Точная вероятность нахождения по крайней мере одной пары собратьев по дню рождения из группы в r человек определяется по формуле
P=[(1-1/365)* (1-2/365)* (1-3/365)** (1-r/365)]
которая не может быть, использована для оценки в случае большего r. К счастью, математики могут предложить следующую формулу для выполнения приближенных вычислений:
ln(1-P)=-(r*(r-1)/(2*365))
использование которой для практических целей гарантирует достаточную степень точности.
Необходимо обратить внимание на следующие два обстоятельства. Во-первых, поскольку удалось понять, что природа является достаточно неопределенной, необходимо признать, что нецелесообразно полагаться на очень точные цифры в любой ситуации, которая сама по себе характеризуется наличием неопределенности.
И все же люди, старающиеся быть реалистами и пытающиеся использовать количественный анализ, часто прибегают к таким цифрам, как например, 23786437 руб. Такую величину легко получить путем суммирования множества малых сумм, и при этом предполагается, что каждая из них верна.
Тем самым предполагается справедливость итоговой суммы. Здесь мы употребили слово предполагается.
Ученый знает, что невозможно произвести количественный анализ с этой кажущейся точностью, и поэтому он постарается предостеречь организатора от подобных попыток. Опять-таки, если попытаться выбирать между двумя возможными подходами, один из которых, основанный на проведении научного анализа, дает положительные результаты, а второй - отрицательные, то почти нет смысла производить количественные оценки, заходящие дальше, чем просто постановка плюсов или минусов.
И второе обстоятельство. При выполнении вычислений, связанных с днями рождения, для простоты было сделано допущение, что у всех имеется одинаковая возможность родиться в любой день года. По всей вероятности, это неверно.
Каждый может придумывать самые различные доводы в пользу того, что даты дней рождения имеют тенденцию группироваться в определенные периоды года.
Но не будет ли более научным эмпирически исследовать, как дни рождения распределяются в течение года? В узком смысле - да. Однако тогда возникает вопрос: А зачем рассматривался данный пример ?. Конечно затем, чтобы показать, что осуществляемые нами субъективные оценки в виде подсчета значений математических вероятностей довольно часто являются глубоко ошибочными. Теперь можно отметить, что все рассуждения о приближенности вычислений и упрощающих допущениях заслуживают самого серьезного внимания со стороны работников сферы производства, В гл.
1 было показано, как начальные шаги по применению науки в управлении привели организаторов к пониманию того обстоятельства, что принятие обоснованных решений невозможно без предварительного рассмотрения фактов. Однако в этом чуть не была допущена переоценка.
Колоссальные издержки пришлось понести из-за составления слишком уж подробных схем оценки стоимостей. из-за некритического подхода к изучению рыночного спроса, а также из-за изучения тех сторон продукции, которые не связаны со сбытом. Поэтому, если наука управления будет пасовать перед самой идеей о необходимости проведения количественного анализа. это приведет (и уже приводило) к ненужным потерям. Позднее придется посмотреть, каким образом можно их избежать.
Теперь задача заключается в том, чтобы возвратиться к рассуждениям о случае.
Количественное определение вероятностей путем проведения алгебраического анализа в том виде, как это уже было рассмотрено, может оказаться весьма полезным. В сущности это напоминает то. о чем будет сказано ниже. У обычной игральной кости шесть сторон. после бросания кость может оказаться на любой из них с одинаковой вероятностью. Следовательно, с учетом этого обстоятельства) вероятность выбрасывания тройки равняется одной шестой (один шанс из шести).
Вероятность одновременного выбрасывания троек при бросании двух костей рассматривается как вероятность возникновения двух независимых событий. В этом случае она составляем одну тридцать шестую.
Однако если мы спросим, какое наиболее вероятное количество очков выпадет при бросании пары игральных костей, то оказывается, что наиболее вероятное число-это 7, а не какое-либо другое. Можете сравнить это с процессом мышления.
Если обратиться к достаточно большому количеству людей с просьбой назвать, не задумываясь, любое число между 1 и 12, боль шинство из них наверняка назовет цифру 7. При необходимости большего количества бросаний количественное определение значений вероятности быстро усложняется.
Использование классического понятия вероятности наиболее важно при оценке сложности любой ситуации, которая должна быта, управляемой. Если организатор выступает в третьей роли из число та, которые ему суждено играть, а именно - в роли контролера, то для успеха весьма важно, чтобы он понимал смысл большого количества возможных комбинаций событий, с которыми ему приходится сталкиваться. Достаточно часто существенные ошибки допускаются при разработке систем управления из-за признания ситуации такой, какой она представляется в данный момент.
Результатом подобного подхода является то, что через несколько недель или несколько месяцев, или несколько лет, некоторые из факторов изме няются и ситуация не является уже той, какой она была ранее . Система управления уже не может функционировать должными образом. Однако если определить ситуацию достаточно четко, то благодаря классическим вероятностям можно оценить количество возможных состояний.
В реальной системе управления используется большое количе ство необработанных данных. Кибернетика, которая в системе любого вида (механической, электронной, биологической, человеческой, экономической и т. д.) имеет дело с предметом управления, утверждает, что при работе системы управления возможно возникновение такого разнообразия, которое может иметь место только в случае ситуации, поддающейся управлению.
В данный момент разнообразие может быть строго определено как возможное количество разли чающихся состояний в ситуации. Тогда ситуация, какой она пред ставляется нам на сегодняшний день, - это, по сути дела, одна модель из огромного количества возможных моделей, которые обра зуют оцениваемое разнообразие.
Рассмотрим следующий пример. Предположим, что имеется производственный агрегат, используемый в десяти технологических процессах. Поступающее сырье распределяется некоторым образом, обеспечивая возможность выполнения этих десяти производственных процедур (один вид распределения необходим для выполнения только одной процедуры, другой - для выполнения пяти процедур и т. д.).
Давайте возьмем общий случай, когда продукция может ) продаваться на любом этапе производства. В настоящее время разработана типовая модель распределения и продажи, при использовании которой администрация сталкивается с относительно небольшим количеством моделей производства.
Поэтому, если кого-либо попросят создать систему управления производством для данного случая, он почти наверняка будет предлагать (и в довольно обычной форме) ввести в нее что-нибудь простое дешевое и эффективное, основываясь на том, что простое управление не может осуществляться неправильным образом.
Уместно задать вопрос: А что такое правильное управление?. Ибо если оценивать разнообразие ситуации, как это только что описывалось, то можно предложить формулу для определения числа способов, по которой r процедур могут быть выбраны из общего количества n (в данном случае n = 10) процедур для обработки поступающего сырья и последующей продажи. Использование формулы опять требует большой вычислительной работы и опять будут предприниматься попытки прибегнуть к помощи математики, с тем чтобы, произведя приближенные расчеты, можно было получить примерно правильный ответ. формула количества возможных решений имеет следующий вид:
для случая приближенных вычислений
A = en!
Теперь познакомимся с ответом. Насчитывается приблизительно десять миллионов возможностей, которые должен проверить организатор производства этого совсем крошечного предприятия.
Весьма вероятно, что он уже рассмотрел все возможные комбинации и очень большое количество возможностей могут оказаться просто технически невыполнимыми. Совершенно очевидно, что это нехитрое небольшое предприятие усложняется в гораздо большей степени, чем это может быть на самом деле.
В частности, если на организатора возлагается ответственность за принятие решения по выбору наиболее предпочтительной группы моделей производства, то прежде чем прийти к заключению, он столкнется прежде всего с необходимостью выполнения массы черновой работы, чтобы исключить возможные решения. В следующей главе мы увидим, каким образом применение науки управления может помочь организаторам разрешить подобную дилемму.
В данный же момент дело вот в чем. Потенциальная неопределенность реальной жизни является гораздо большей, нежели это представляется самому организатору. Тогда существует только лишь один шанс из миллиона, что любое понимание усложненной ситуации на практике совпадает с действительной картиной. Мы довольно редко рассуждаем о различных вещах подобным образом.
Например если играется партия в бридж и каждому из четырех партнеров сдаются все масти, то приходится искренне поражаться. Просто отказываешься понимать, что возникновение подобной ситуаций - наличие всех мастей на руках у каждого из партнеров- вероятно.
Тогда в известном смысле мы должны постоянно испытывать изумление, когда вещи представляются такими, какие они есть на самом деле. Поскольку это не так, мы слишком легко принимаем модели, которые нам встречаются, и отказываемся исследовать возможные модели, которые могут оказаться гораздо более предпочтительными. С многими подобными вещами удастся познакомиться в последующих главах.
Если основываться на рассматриваемых до сих пор аргументах, то можно рассуждать следующим образом Обычно усложненная ситуация рассматривается как совокупность элементов, объединенных в огромное и искусно сделанное целое Однако немножко фантазии - и эту же самую ситуацию можно рассматривать как нечто очень простое, причем шанс на возникновение такой ситуации - один из миллионов. Имея это в виду администрация ставит прежде всего задачу выявления одной реальности из массы существующих возможностей, а не создания несущественных компонентов в целях получения взаимосвязанного целого.
Ничто в мире не является точным. Можно сказать, что любое измерение может рассматриваться как точная оценка, полученная с некоторой заданной степенью приближения. Приемлемая степень точности выбирается с учетом возможного использования данной оценки или оценивавшегося объекта. Если мы едем на автомобиле, останавливаемся, чтобы позавтракать, и нам сообщают, что до цели нашего путешествия осталось 100 км, то говорить о неточности этой оценки можно лишь при условии знания допустимой величины.
Здесь нет никакого противоречия с высказанной ранее мыслью, если нам указали расстояние с точностью до 10 м. Однако точность в пределах 30 км конечно неприемлема. С другой стороны, пластинка- щуп с маркировкой 0,02 мм не позволит отклониться от истинного значения ни на 100 м ни на миллиметр, ни Лажена сотую долю миллиметра.
Если бы это произошло, то следующая пластинка-щуп с маркировкой 0,03 заняла бы ее место.
Таким образом, идея пределов по точности весьма ясна. Следующий шаг в нити рассуждений таков. Если мы стремимся обеспечить определенную предусмотренную точность и тем не менее допускаем возможность возникновения различий до определенных пределов в обоих направлениях, то уместно задать следующий вопрос. Будем ли мы в результате такого допущения ближе или дальше от цели?
В этом заключается сущность правдоподобия вероятностных оценок, и нам необходимо познакомиться с возможными способами его определения.
Представьте себе игрока, метающего стрелы и пытающегося поразить мишень. Он бросил несколько тысяч стрел, и мы зафиксировали места их попаданий.
Непопадание в мишень свидетельствует о выходе за допустимые границы, но нас интересует только лишь картина отклонений в пределах мишени. Предположим, что мы имеем дело с сильным игроком, который способен поразить цель, или почти поразить, с высокой степенью вероятности.