Основы кибернетики предприятия.

Глава I. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ. 1. 1. Теория управления информационной системой с обратной связью. 1. 2. Процессы принятия решений. 1. 3. Экспериментальный подход к анализу систем. 1. 4. Цифровые электронно-вычислительные машины. Глава 2. ПРИМЕР ПРОИЗВОДСТВЕННО-СБЫТОВОЙ СИСТЕМЫ. 2. 1. Подход к задаче. 2. 2. Необходимая информация. Рис. 2–1. Организация производственно-сбытовой системы. 2. 3. Метод имитации. 2. 4. Испытание системы. Рис. 2–2. Реакция промышленно-сбытовой системы на внезапное 10-процентное увеличение розничных продаж. Таблица 2–1. Диапазон колебаний объема запасов. Рис 2–3. Реакция производственно-сбытовой системы на 10-процентное непредвиденное увеличение и падение розничных продаж с периодом в один год. Рис. 2–4. Влияние колебаний розничных продаж на производство при максимальной мощности завода, на 20 % превышающей средние продажи. Рис. 2–5. Исключение из системы звена оптовой торговли. Рис. 2–6. Изменение времени на корректировку объема запасов и размещение заказов. Таблица 2–2. Влияние сроков регулирования заказов на пополнение запасов на минимальный их уровень. Глава 3. МОДЕЛИ. 3. 1. Классификация моделей. Рис. 3–1. Классификация моделей. 3. 2. Модели в естественных науках, технике и общественных науках. 3. 3. Модели для контрольных опытов. 3. 4. Механизация модели. 3. 5. Область применения моделей. 3. 6. Задачи применения математических моделей. 3. 7. Источники информации для построения модели. Глава 4. ПРИНЦИПЫ ФОРМУЛИРОВКИ МОДЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 4. 1. Что включать в модель! 4. 2. Информация в моделях с обратной связью. 4. 3. Соответствие между переменными в модели и реальной системе. 4. 4. Единицы измерения в уравнениях. 4. 5. Непрерывные потоки. 4. 6. Устойчивость и линейность. Глава 5. СТРУКТУРА ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ. 5. 1. Базовая структура. Рис. 5–1. Базовая структура модели. 5. 2. Шесть взаимосвязанных сетей. Глава 6. СИСТЕМА УРАВНЕНИЙ. 6. 1. Последовательность вычислений. 6-1. Вычисления для момента времени К. Рис. 6–2. Аппроксимация переменного уровня с помощью прямолинейных отрезков. 6. 2. Символы, используемые в уравнениях. 6. 3. Обозначение времени в уравнениях. 6. 4. Классы уравнений. 6. 5. Интервал решений. 6. 6. Избыточность информации, заключенной в обозначениях типа уравнения и времени. 6. 7. Интегрирование уравнений первого порядка вместо интегрирования уравнений более высокого порядка. 6. 8. Определение всех переменных. Глава 7. СИМВОЛЫ В ДИАГРАММАХ ПОТОКОВ. 7. 1. Уровни. Рис. 7–1. Уровни. 7. 2. Потоки. Рис. 7–2. Символы потоков. 7. 3. Функции решений (уравнения темпов). Рис. 7–3. Функции решений (уравнения темпов). 7. 4. Истоки потоков и их конечные пункты. Рис. 7–4. Истоки и конечные пункты потоков. 7. S. Отбор информации. Рис. 7–5. Отбор информации от уровней и темпов. 7. 6. Вспомогательные переменные. Рис. 7–6. Вспомогательная переменная. 7. 7. Параметры (константы). Рис. 7–7. Параметры (константы). 7. 8. Переменные на других диаграммах. Рис. 7–8. Переменные, используемые на других диаграммах системы. 7. 9. Запаздывания. Рис. 7–9. Символ для обозначения запаздывания, выраженного показательной функцией. SSD — темп на входе. МТR — количество (уровень), перемещаемое потоком. 13–17, L — уравнение для определения этого количества. D3 — порядок запаздывания. SRR — темп на выходе. 13 — 18, R — уравнение для определения темпа на выходе. DТR — постоянная времени запаздывания. Рис. 7-10. Линейная блочная цепь. ЕQUIР — общее обозначение всей цепи. 47, В — номер уравнения, определяющего характеристики данной блочной цепи. ВОХLIN — обозначение линейной последовательности с исключением содержимого последнего блока из схемы. 15 — количество блоков в цепной схеме. 2 года — интервал между моментами перемещения содержимого из одного блока в другой. Поток оборудования показан в первом блоке; он аккумулируется в соответствии с уравнением уровня 42. Поток оборудования, исходящий из блока 5, регулируется темпом, который представляет собой результат решения уравнения уровня 43. Исключение содержимого ячейки 15 из схемы происходит автоматически. Отбор информации производится из блоков 1 и 2. Отдельные блоки обозначены: ЕQUIР*1, ЕQUIР*2 и т. д. Рис. 7-11. Циклическая блочная цепь. МSS — общее обозначение всей цепи. 62, В — номер уравнения, по которому устанавливаются характеристики блочной цепи. ВОХСYС — указание возврата от последнего блока снова к первому. 12 — количество блоков в замкнутой цепи. 4,3 недели — интервал времени между перемещением содержимого из одного блока в другой. Поток информации, поступающий в первый блок, как это требуется при расчете средних величин. Отбор информации происходит из блоков 2 и 3. Отдельные блоки обозначены в уравнениях как МSS*1, МSS*2 и т. д. Глава 8. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЗАПАЗДЫВАНИЙ. 8. 1. Структура запаздываний. 8. 2. Характеристики запаздываний. 8. 3. Показательные запаздывания. Рис. 8–1. Показательное запаздывание первого порядка. Рис. 8–2. Показательное запаздывание третьего порядка. 8. 4. Реакция показательных запаздываний. Рис. 8–3. Показательное запаздывание первого порядка. Рис. 8–4. Показательное запаздывание второго порядка. Рис. 8–5. Показательное запаздывание третьего порядка. Рис. 8–6. Дискретное, или канальное, запаздывание. Рис. 8–7. Реакции показательного запаздывания на единичный импульс. Рис 8–8. Реакции показательного запаздывания на скачкообразное изменение темпа на входе. Глава 9. ПРАВИЛА И РЕШЕНИЯ. Рис. 9–1. Решения и информация с обратной связью. Рис. 9–2. Многоступенчатая система принятия решений. 9. 1. Сущность процесса принятия решений. Рис. 9–3. Принятие решений в структуре системы. Рис. 9–4. Процесс принятия решений. 9. 2. Правила. 9. 3. Выявление руководящих правил. 9. 4. Явные и неявные решения. 9. 5. Вводы в функции решений. 9. 6. Определение формы функций решения. Рис. 9–5. Темп производства как функция численности рабочих и количества оборудования. 9. 7. Помехи в функциях решения. Глава 10. АГРЕГИРОВАНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ. 10. 1. Использование отдельных событий для формирования агрегированного потока. 10. 2. Агрегирование на основе подобия функций решений. 10. 3. Влияние агрегирования на время запаздывания. Глава 11. ЭКЗОГЕННЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ. Глава 12. ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ МОДЕЛИ. 12. 1. Назначение моделей. 12. 2. Важность конкретных целей. 12. 3. Прогнозирование результатов вносимых изменений. 12. 4. Структура и элементы модели. 12. 5. Динамические характеристики системы. 12. 6. Модель проектируемой системы. 12. 7. Замечания об испытании модели. Рис. 12-1. Критерий пригодности модели. Глава 13. МОДЕЛЬ ПРОИЗВОДСТВЕННО-СБЫТОВОЙ СИСТЕМЫ, ОПИСАННОЙ В ГЛАВЕ 2. 13. 1. Цели. 13. 2. Круг рассматриваемых вопросов. Рис. 13-1. Схема организации производственно-сбытовой системы. 13. 3. Факторы, которые должны быть включены в модель. 13. 4. Основа для составления уравнений. 13. 5. Уравнения системы. 13.5.1. Уравнения для розничной торговли. Рис. 13-2. Исходная диаграмма потоков в розничной торговле. Рис. 13-3. Реакция темпа отгрузки товаров покупателям SSR и уровня невыполненных заказов UОR на скачкообразное изменение в темпе поступления заказов RRR. Рис. 13-4. Реакция темпа отгрузки товаров покупателям SSR и уровня невыполненных заказов UОR на импульсный ввод заказов RRR. Рис. 13-5. Отражение выполнения заказов в диаграмме потоков розничной торговли. Рис. 13-6. Выполнение заказов на один вид товара с одного склада. Рис. 13-7. Выполнение заказов на различные товары со многих складов. Рис. 13-8. Зависимость запаздывания от величины запаса. Рис. 13-9. Зависимость запаздывания от отношения фактического и желательного запасов. Рис. 13–10. Отражение запаздывания поставок в диаграмме потоков розничной торговли. Рис. 13–11. Отражение желательного запаса и усредненного темпа продаж в диаграмме потоков розничной торговли. Рис. 13–12. Запаздывания получения информации и принятия решения. Рис. 13–13. Отражение решения о закупках в диаграмме потоков розничной торговли. Рис. 13–14. Диаграмма потоков в розничной торговле. 13.5.2. Уравнения для сектора оптовой торговли. Рис. 13–15. Диаграмма потоков в оптовой торговле. 13.5.3. Уравнения для производства. Рис. 13–16. Диаграмма потоков в производстве. 13.5.4. Начальные условия. 13.5.5. Параметры (константы) системы. Рис. 13–17. Зависимость запаздывания от отношения запасов. 13. 6. Общие принципы выбора рациональных значений параметров. 13. 7. Экспериментальные проигрывания модели. 13.7.1. Скачкообразное увеличение продаж. Таблица 13-1. Время, необходимое для достижения максимальных темпов размещения заказов и производства товаров после 10-процентного увеличения продаж. Рис. 13–18. Реакция промышленно-сбытовой системы на внезапное 10-процентное увеличение розничных продаж. Таблица 13-2. Минимальные уровни запасов после 10-процентного увеличения продаж. 13.7.2. Годичный периодический ввод. Рис. 13–19. Реакция производственно-сбытовой системы на 10-процентное непредвиденное увеличение и падение розничных продаж с периодом в один год. Таблица 13-3. Максимальные и минимальные темпы размещения заказов при 10-процентных сезонных колебаниях в розничных продажах. 13.7.3. Случайные колебания розничных продаж. Рис. 13–20. Влияние случайных отклонений розничных продаж. 13.7.4. Предельная производственная мощность. Рис. 13–21. Влияние колебаний розничных продаж на производство при максимальной производственной мощности, на 20 % превышающей средние продажи. 13.7.5. Сокращение запаздывания оформления документов. Таблица 13-4. Запаздывание оформления заказов. Рис. 13–22. Эффект от уменьшения запаздывания, связанного с оформлением документов. 13.7.6. Исключение из системы оптовой торговли. Рис. 13–23. Исключение из системы звена оптовой торговли. Таблица 13-5. Колебания объема производства. 13.7.7. Быстрота регулирования запасов. Рис. 13–24. Изменение времени на корректировку объема запаса и размещение заказов. Глава 14. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАБОЧЕЙ СИЛЫ. 14. 1. Общее описание. Рис. 14-1. Взаимосвязь темпов производства и запасов. 14. 2. Основные звенья системы. Рис. 14-2. Возможная схема основных подразделений системы. Рис. 14-3. Выбранная схема основных элементов системы. 14. 3. Факторы, включаемые в модель. Рис. 14-4. Основные элементы системы. 14. 4. Уравнения, описывающие систему. Рис. 14-5. Подразделения модели и их взаимосвязь (с указанием соответствующих параграфов). 14.4.1. Выполнение заказов. Рис. 14-6. Выполнение заказов. Рис. 14-7. Требования, выполняемые за счет запасов. 14.4.2. Заказы на возмещение запаса. Рис. 14-8. Заказы на возмещение запасов. 14.4.3. Производство. 14.4.4. Заказы на основные материалы. Рис. 14–10. Заказы на материалы. 14.4.5. Рабочая сила. Рис. 14–11. Потоки рабочей силы. Рис. 14–12. Зависимость темпов найма и увольнения рабочих от величины несоответствия уровней рабочей силы. 14.4.6. Сведения о запаздываниях поставок. Рис. 14–13. Сведения о запаздываниях поставок. 14.4.7. Заказы покупателей. Рис. 14–14. Заказы покупателей. 14.4.8. Потоки денежных средств. Рис. 14–15. Потоки денежных средств. 14.4.9. Прибыль и дивиденды. Рис. 14–16. Прибыль и дивиденды. 14. 5. Вспомогательная выходная информация. 14. 6. Проверочные функции на входе. Глава 15. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАБОЧЕЙ СИЛЫ(продолжение). 15. 1. Старая система. 15.1.1. Скачкообразное изменение спроса. Рис. 15-1. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила скачкообразный рост спроса). Рис. 15-2. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, скачкообразный рост спроса; масштаб шкал увеличен). 15.1.2. Одногодичный период. Рис. 15–3. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, одногодичный синусоидальный ввод). 15.1.3. Двухгодичный период. Рис. 15-4. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, двухгодичный синусоидальный ввод). 15.1.4. Случайные изменения в исходящем потоке технического отдела. Рис. 15-5. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, внесение случайных изменений в исходящий поток технического отдела покупателя). 15.1.5. Поток денежных средств и динамический финансовый баланс. Рис. 15-6. Поток денежных средств на заводе (модель промышленного производства деталей электронного оборудования, старые руководящие правила, внесение случайных изменений в исходящий поток технического отдела покупателя). 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). 15.1.6. Адекватность модели. 15. 2. Изменения параметров прежней системы. 15.2.1. Анализ чувствительности. 15.2.2. Скорость регулирования численности рабочих. Рис. 15-8. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, ускоренное изменение численности рабочих, скачкообразное увеличение спроса). Рис. 15-9. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, замедленное регулирование портфеля заказов, скачкообразное увеличение спроса). Рис. 15–10. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (старые руководящие правила, 2-процентный период неизменной численности рабочих, скачкообразное увеличение спроса). 15. 3. Новые руководящие правила. 15.3.1. Изменения в заказах на возмещения запасов. Рис. 15–11. Новые правила управления агрегированными запасами. 15.3.2. Изменения в производственном подразделении. Рис. 15–12. Новые правила производства. 15.3.3. Изменения в найме рабочих. Рис. 15–13. Новые правила управления потоком рабочей силы. 15. 4. Результаты применения новых руководящих правил. Рис. 15–14. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, прежние параметры, скачкообразное увеличение спроса). Рис. 15–15. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, прежние параметры, синусоидальный ввод с двухлетним периодом). Рис. 15–16. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, старые параметры, внесение случайных изменении в исходящий поток технического отдела покупателя). 15. 5. Улучшения в системе с новыми руководящими правилами. 15. 6. Характеристики новой системы. Рис. 15–17. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, скачкообразное увеличение спроса). Рис. 15–18. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, двухлетний синусоидальный ввод). Рис. 15–19. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, внесение случайных изменений в исходящий поток технического отдела покупателя). Рис. 15–20. Поток денежных средств на заводе (модель промышленного производства деталей электронного оборудования, новые руководящие правила, новые параметры, внесение случайных изменении в исходящий поток технического отдела покупателя). Рис. 15–21. Динамический бухгалтерский баланс завода (модель промышленного производства деталей электронного оборудования, внесение случайных изменений в исходящий поток технического отдела покупателя). 15. 7. Воздействие сильных возмущений на новую систему. Рис. 15–22. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, 10-процентное увеличение ввода за год в течение двух лет). Рис. 15–23. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, 20-процентное увеличение ввода за год в течение двух лет). Рис. 15–24. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, четырехлетний синусоидальный ввод). Рис. 15–25. Модель промышленного производства деталей электронного оборудования (новые руководящие правила, новые параметры, переменное время возобновления запасов, 20-процентное увеличение ввода за год в течение двух лет). 15. 8. Заключение. Глава 16. РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ. 16. 1. Динамика рынка. Рис. 16-1. Пример функциональных зависимостей рыночных явлений. Рис. 16-2. Внешняя привлекательность и удовлетворенность владением в зависимости от установленного времени разработки. Рис. 16-3. Потоки покупок автомобилей. Рис. 16-4. Сдвиг на рынке вследствие изменения характеристик одного изделия. 16. 2. Рост продукции. Рис. 16-5. Качество в зависимости от процента удовлетворения рынка. Рис. 16-6. Качество в зависимости от стоимости усовершенствования изделия. Рис. 16-7. Затраты по сравнению с удовлетворением. Рис. 16-8. Удовлетворение в зависимости от затрат по двум различным технологическим подходам к изделию. 16. 3. Товары. Рис. 16-9. Стадии производства меди. 16. 4. Управление исследованиями и усовершенствованиями. Рис. 16–10. Истинное значение результатов программы исследования в зависимости от времени завершения программы. Рис. 16–11. Стоимость программы в зависимости от времени ее завершения при различных моментах начала работ. Рис. 16–12. Кривая значения результатов программы в зависимости от времени и 4 перестроенные кривые общей стоимости работ в зависимости от срока их завершения при различных датах начала работ для каждой кривой. 16. 5. Структура высшего руководства. Рис. 16–13. Организация с функциональными подразделениями, в которой последовательные решения о продвижении изделия выносятся руководством фирмы, обычно координационным комитетом. Рис. 16–14. Организация, в которой ресурсы выделяются для осуществления проекта, а координация решений производится внутри организации лишь в части общей цели. Рис. 16–15. Нестабильность темпа прибыли вследствие напряженного распределения управленческого внимания. Рис 16–16. Рис. 16–17. Сопротивление распределению времени в зависимости от процента нераспределенного времени. 16. 6. Денежные средства и бухгалтерский учет. 16. 7. Конкуренция. 16. 8. Учет будущего при принятии решений. Рис. 16–18. Мощность тепловых станций по сравнению со стоимостью электроэнергии. 16. 9. Модели промышленных отраслей. Рис. 16–19. Предвидение потребления электроэнергии. Глава 17. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПОДГОТОВКА РУКОВОДЯЩИХ КАДРОВ. 17. 1. Динамическая модель как целостная структура. 17. 2. Структурные принципы системы. 17. 3. Учебные программы. 17. 4. Люди. 17. 5. Управленческие игры. 17. 6. Исследования в области управления. Глава 18. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КАДРЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ. Приложение А. ИНТЕРВАЛ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ. Рис. А-1. Реакция запаздывания первого порядка на ступенчатый ввод при различных отношениях интервала решения DТ к запаздыванию DЕL. Рис. А-2. Влияние изменения интервала решения. Таблица А-1. Влияние интервалов решений на амплитуду колебаний. Рис. А-З. Результаты расчета в зависимости от величины интервала решения. Приложение В. ВЫРАВНИВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ. Рис. В-1. Экспоненциальное выравнивание. Рис. В-2. Экспоненциальное выравнивание первого порядка и запаздывание. Рис. В-3. Запаздывание, обусловленное равномерным усреднением. Рис. В-4. Запаздывание, обусловленное экспоненциальным усреднением. Приложение С. ШУМЫ. Рис. С-1. Белый шум имеет постоянную величину мощности, отнесенной к интервалу частоты. Рис. С-2. Белый шум, показывающий экспоненциальное увеличение мощности, отнесенной к октаве. Рис. С-3. Равномерно расположенные случайные числа и непрерывная кривая шума. Приложение D. ЗАПАЗДЫВАНИЯ. D. 1. Сопоставление информационного и «материального» запаздываний. D. 2. Альтернативные уравнения для экспоненциальных запаздываний. Приложение Е. ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИИ. Рис. Е-1. Производственно-сбытовая система главы 13 при наличии на заводе информации о розничных продажах. БИБЛИОГРАФИЯ. Примечания. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 96. 97. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112. 113. 114. 115. 116. 117. 118. 119. 120. 121. 122. 123. 124. 125. 126. 127. 128. 129. 130. 131. 132. 133. 134. 135. 136. 137. 138. 139. 140. 141. 142. 143. 144. 145. 146. 147.
Джей Форрестер.