Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Злотников Анатолий Григорьевич. Модели и механизмы распределения ресурса в многоуровневых организационных системах : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 Воронеж, 2006 133 с. РГБ ОД, 61:06-5/2641

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ СТИМУЛИ
РОВАНИЯ 17

  1. Функционирование организационных систем 17

  2. Механизм управления в экономических системах 23

  3. Базовая модель стимулирования в теории активных систем 25

  1. Базовые системы стимулирования 40

  2. Обобщения базовой модели 43

  3. Ранговые системы стимулирования 48 1.9. Выводы и постановка задач исследования 57 ГЛАВА И. ОПТИМАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ В МНОГОУРОВНЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ 59

  1. Специфика задач управления в многоуровневых организационных системах 59

  2. Базовая модель многоуровневой организационной системы 60

  1. Общий вид функции стимулирования агентов 66

  2. Минимальные затраты для реализации планов 70

  3. Оптимальные планы и политика контроля 72

  4. Оптимальная структура организационной системы 76

  5. Активное поведение центров промежуточного уровня 80

  6. Сведение задачи к модели стимулирования с внутренней вероятностной неопределенностью 85

  7. Оптимальный механизм управления в расширенной модели 89 ГЛАВА III. СТИМУЛИРОВАНИЕ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИ-ЯТИЯХ 93

  1. Финансовое состояние ОАО «Дорстрой» 93

  2. Оптимальная организационная структура ОАО «ДСФ - 2» по базовой модели 100

  1. Нецелочисленное приближение в задаче об оптимальной структуре организационной системы 103

  2. Зависимость решения задачи управления от начальных данных 106

  3. Оптимальная структура организационной системы в расширенной модели ' ПО

  4. Структура ОАО «ДСФ - 2» по расширенной модели многоуровневой организационной системе 113

Заключение 116

Литература 117

Приложения 131

Введение к работе:

Актуальность темы. В последние десятилетия в рамках теории активных систем было рассмотрено большое число моделей управления организационными системами. Среди основных классов исследуемых задач можно выделить задачи мотивации (стимулирования) сотрудников, задачи распределения ресурсов, задачи оперативного и стратегического планирования и другие. Большинство рассматриваемых моделей относилась к так называемым двухуровневым организационным системам, состоящим из одного управляющего органа - центра - и нескольких подчиненных ему управляемых субъектов - агентов.

Однако практика показала, что в реальности организационные системы имеют существенно более сложную структуру, включающую несколько уровней управления от топ-менеджмента до рядовых сотрудников, и многие задачи управления такими системами с трудом декомпозируются на набор несвязанных задач взаимодействия двух соседних уровней управления.

Актуальность рассмотрения моделей многоуровневых организационных систем (и разработки соответствующих механизмов управления) привела к появлению в последние годы многочисленных публикаций (как отечественных, так и зарубежных), рассматривающих различные аспекты управления многоуровневыми организационными системами. Большая часть этих работ концентрируется на сложных 'оптимизационных задачах поиска оптимальной структуры организационных систем, и зачастую не освещает зависимости между структурой организационной системы и используемыми механизмами управления. В то же время понятно, что формирование разветвленной структуры организационные системы основано на делегировании топ-менеджером организационные системы части своих прав и обязанностей своим подчиненным, чьи цели в общем случае отличаются от целей и задач метацентра. Тогда для эффективного функционирования организационной системы необходимо разрабатывать такие механизмы взаимодействия менеджеров среднего звена с метацентром, которые бы учитывали их активное

поведение и каким-либо образом приближали бы их цели к целям метацентра.

С точки же зрения классических моделей возможность варьирования структурой организационной системы представляет собой дополнительную возможность управления, использование которой может существенно повысить эффективность функционирования организационной системы.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью разработки новых подходов разработке оптимальных механизмов стимулирования, в комплексе с задачами поиска оптимальной структуры.

Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись по планам научно-исследовательских работ:

. - МНТП «Архитектура и строительство» 2001 -2002 г.г.- №5.15;

федеральная комплексная программа «Исследование н разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения»;

грант РФФИ «Гуманитарные науки» «Разработка оптимизационных моделей управления распределением инвестиций на предприятии по видам деятельности» №Г00-3.3-306; ;

Цель и постановка задач исследования. Целью диссертации является разработка, исследование и внедрение эффективных механизмов стимулирования в многоуровневых организационных системах.

Достижение цели работы потребовало решения следующих основных задач:

  1. Выявить специфику задач управления в многоуровневых организационных системах.

  2. Осуществить привязку к прикладному объекту, обоснование необходимости и целесообразности и внедрения в нем эффективных механизмов стимулирования в многоуровневых организационных системах.

  1. Сформулировать общая постановка задачи совместного синтеза оптимального механизма стимулирования и оптимальной структуры многоуровневой организационной системы.

  2. Предложить модель стимулирования в многоуровневой организационных системах, учитывающая индивидуальные характеристики агентов, ограниченность возможностей их контроля, а также активность центров про-

ї межуточного уровня.

  1. Найти оптимальные механизмы стимулирования в многоуровневой организационной системе, включающие политики контроля агентов, механизмы взаимодействия между центрами промежуточного уровня и подчиненными им агентами, механизмы взаимодействия между метацентром и центрами промежуточного уровня.

  2. Разработать модель поиска оптимальной структуры организационной системы, в том числе - с учетом активного поведения центров промежуточного уровня.

7. Исследовать зависимость эффективности предложенных механиз
мов управления от параметров модели; в частности, показано, что увеличе
ние возможностей контроля агентов приводит к уменьшению оптимальной
нормы управляемости.

Методы исследования. В работы использованы методы моделирования организационных систем управления, теории активных систем, системного анализа, математического программирования, теории игр.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты,

характеризующиеся научной новизной:

  1. Модель стимулирования в многоуровневой организационной системе, учитывающая индивидуальные характеристики агентов, ограниченность возможностей их контроля, а также активность центров промежуточного уровня.

  2. Оптимальные механизмы стимулирования в многоуровневой организационной системе, включающие политики контроля агентов, механизмы

7 взаимодействия между центрами промежуточного уровня и подчиненными им агентами, механизмы взаимодействия между метацентром и центрами промежуточного уровня.

  1. Модель поиска оптимальной структуры организационной системы как для базовой модели, не предполагающей активного поведения центров промежуточного уровня, так и в условиях учета их активного поведения.

  2. Исследование зависимости эффективности предложенных механизмов управления от параметров модели, в частности, показано, что увеличение возможностей контроля агентов приводит к уменьшению оптимальной нормы управляемости.

  3. Рекомендации по повышению эффективности механизмов стимулирования в многоуровневых организационных системах.

Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, включенные в диссертацию, обоснованы математическими доказательствами. Они подтверждены расчетами на примерах, производственными экспериментами и многократной проверкой при внедрении в практику управления.

Практическая значимость и результаты внедрения. На основании выполненных автором исследований разработаны модели и механизмы, которые могут стать основой для разработки многоуровневых организационных систем и определения политики взаимодействия с подчиненными структурными подразделениями в корпоративных структурах.

Использование разработанных в диссертации моделей и механизмов позволяет многократно применять разработки, тиражировать их и осуществлять их массовое внедрение с существенным сокращением продолжительности трудозатрат и средств.

Разработанные модели используются в практике разработки систем контроля за деятельностью фирм, входящих в корпорацию в ЗАО «Евродор-строй» и ОАО «Дорстрой».

Модели, методы, алгоритмы и механизмы включены в состав учебного

8 курса: «Управление проектами», читаемого в Воронежском государственном архитектурно — строительном университете. На защиту выносятся:

  1. Модель стимулирования в многоуровневой организационной системе.

  2. Оптимальные механизмы стимулирования в многоуровневой организационной системе.

  1. Модель поиска оптимальной структуры организационной системы как для базовой модели, не предполагающей активного поведения центров промежуточного уровня, так и в условиях учета их активного поведения.

  2. Исследование зависимости эффективности предложенных механизмов управления от параметров модели.

Апробация работы.

Основные результаты исследований и научных разработок докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах, совещаниях и научных сессиях: 5 Всероссийская научно-практическая конференция «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (Новокузнецк, 2005 г.), международная конференция «Современные сложные системы управления» (Воронеж, 2005 г.), 59-61 научно-технические конференции по проблемам архитектуры и строительных наук (Воронеж, ВГАСУ, 2003-2005 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит в следующем:

В работах [2], [3] автору принадлежит модель стимулирования в многоуровневой организационной системе; в работах [4] автору принадлежат оптимальные механизмы стимулирования в многоуровневой организационной системе; в работах [5], [7] автору принадлежит модель поиска оптимальной структуры организационной системы для базовой модели, не предполагающей активного поведения центров промежуточного уровня; в работах [6], [8]

9 автору принадлежит модель поиска оптимальной структуры организационной системы для модели в условиях учета активного поведения центров промежуточного уровня; в работах [1] автору принадлежит исследование зависимости эффективности предложенных механизмов управления от параметров модели.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературьї и приложений. Она содержит 116 страниц основного текста, 17 рисунков, 1 таблицу и приложения. Библиография включает 183 наименования.

Во введении обосновывается актуальность, описывается цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассматривая деятельность современного предприятия с позиций современной теории активных систем: имеется управляющий центр и некоторое количество подчиненных ему структур, называемых активными элементами. Управление в социально-экономических системах, понимается как воздействие одних элементов на другие элементы, с целью обеспечения желательного с точки зрения первых поведения последних. Такое положение предполагает асимметричность отношений участников системы, то есть - выделение (иногда условное) управляемых субъектов или объектов (в зависимости от их внутреннего состава) и управляющих органов. Такое разделение позволяет говорить о наличии в любой организационной системе иерархической структуры, которая может быть как явной (установленной институционально и существующей длительное время, например - в армии, в фирме с фиксированным штатным расписанием и должностными обязанностями и т.д.), так и неявной (проявляющейся при каждом, даже однократном, взаимодействии участников) или неформальной (например, лидерство в группах и т.д.).

Иерархия относительно однородных объектов любой природы естественным образом порождается отношением принадлежности - например, любое множество объектов может рассматриваться как совокупность своих

10 подмножеств и т.д. В социально-экономических системах отношение принадлежности эквивалентно "подчиненности" по разделению функций принятия решений и является, как правило, явным в рамках некоторого механизма управления. Поэтому при рассмотрении задач управления на первый план выступает не просто формальная принадлежность некоторого элемента определенному множеству, и, следовательно - принадлежность определенному уровню иерархии, а то, что именно принадлежность к определенному уровню иерархии определяет функции данного элемента (служебные обязанности и т.д., вплоть до социальной роли).

Появление иерархии является следствием разделения функций в организациях и служит проявлением необходимости специализации, конкретизирующей функции каждого элемента и позволяющей наиболее рационально использовать его объективно ограниченные возможности.

Простейшей - базовой является детерминированная двухуровневая организационная (активная) система, состоящая из управляющего органа - центра на верхнем уровне иерархии и управляемого субъекта - активного элемента на нижнем уровне, функционирующих в условиях полной информированности о всех существенных внешних и внутренних параметрах их деятельности. С одной стороны, во многих основополагающих работах по теории управления организациями подчеркивается необходимость исследования именно иерархических активных систем, а с другой стороны подавляющее большинство исследований формальных моделей ограничивалось двухуровневыми расширениями базовой модели. Неоднократно производились попытки обобщения результатов исследования двухуровневых моделей на случай многоуровневых систем, однако в итоге дело, к сожалению, ограничивалось лишь качественным обсуждением или формулировкой частных задач. В теории иерархических игр рассматривались задачи точного агрегирования, задачи с двумя управляющими органами и модели кооперации (образования коалиций между элементами нижнего и промежуточного уровней) в трехуровневой системе. В теории контрактов, пожалуй, единственным отступле-

ниєм от стандартной веерной структуры является модель с двумя центрами.

Одним из общепринятых объяснений концентрации внимания исследователей на двухуровневых активных системах является возможность декомпозиции иерархической активной системы на набор взаимосвязанных элементарных "блоков" - двухуровневых систем. В то же время, очевидно, что многоуровневые (трех - и более уровневые) системы обладают рядом качественно новых_свойств, отсутствующих в одноуровневых и двухуровневых активных системах.

Пусть имеется некоторая активная система с фиксированной структурой подчиненности и механизмом управления. Будем называть децентрали-зацией активной системы (децентрализацией системы управления) любое изменение ее элементного состава и/или связей между участниками, приводящее к тому, что взаимодействие (управляющее, информационное и т.д.) каждого из участников с другими участниками уменьшается или, по крайней мере, не возрастает. Децентрализацией является увеличение числа как управляющих органов, так и управляемых элементов (при выполнении требования сокращения взаимодействия), введение дополнительных уровней иерархии, разбиение управляемых элементов на подсистемы и т.д.

Децентрализация некоторой активной системы соответствует "перехо-ду" к новой активной системе. Сравнивая максимально возможные в рамках заданных ограничений эффективности управления этими системами можно говорить о целесообразности децентрализации - если эффективность не уменьшилась, то "переход" целесообразен. Умея сравнивать результаты всех допустимых "переходов", можно выбирать наилучшую структуру и механизм управления.

Для оценки возможных изменений эффективности управления при изменениях механизма управления необходимо четко представлять себе все те факторы, которые могут оказывать на нее влияние. Следовательно, возникает задача определения и исследования этих факторов.

Спецификой моделирования организационных систем является учет

12 активности поведения составляющих их элементов, то есть учет целенаправленности поведения, возможности самостоятельного выбора действий, возможности искажения информации, например, о своих предпочтениях, ради достижения собственных целей и т.д. Процесс взаимодействия между центрами и активными элементами строится на основе распределения центром финансовых ресурсов среди подчиненных агентов. Естественно, что центр заинтересован распределять ресурсы таким образом, чтобы поощрить деятельность тех структурных подразделений, которые способствовали увеличению дохода всей организационной системы.

Таким образом, исследование качественной специфики иерархий подразумевает решение следующих основных задач: разработка и исследование теоретико-игровых моделей функционирования многоуровневых организационных систем, а также изучение с их помощью факторов, определяющих эффективность управления в многоуровневых системах.

Во второй главе рассматривается организационная система, состоящую из метацентра, п агентов и т центров промежуточного уровня.

Предполагается, что все агенты выполняют однотипную работу. Выполнение агентом работы в некотором объеме требует от него затрат, описываемых функцией, и зависящих, помимо объема выполняемых работ, также от типа агента. Тип агента описывает его квалификацию, причем большее значение типа соответствует большей квалификации агента, и, соответственно, меньшим затратам на выполнение заданного объема работ. Предположим, что агенты имеют функции затрат вида Кобба-Дугласа. Функции затрат Кобба-Дугласа очень часто используются в экономико-математическом моделировании.

Для простоты предполагаем, что тип любого агента (его квалификация), может принимать два возможных значения: г і и ги, причем rL < ги. Вдобавок будем считать, что все агенты, подчиненные одному центру промежуточного уровня, имеют одинаковый тип. При этом центр точно знает тип подчиненных ему агентов, метацентр же знает лишь, что типы агентов при-

13 нимают значение rL с вероятностью р, а значение гн, соответственно, с вероятностью 1 -р.

За выполнение работы агент if получает от метацентра финансовые ресурсы (стимулирование), величину которых будем обозначать через щ. Получаемое агентом финансирование может зависеть от выбираемого агентом действия и от планового действия, которое назначил данному агенту метацентр. Таким образом, целевая функция агента представляет собой разницу между полученным финансированием и затратами на выбор того или иного действия

При фиксированном плане и заданной зависимости финансирования от действия, агент выбирает действие, максимизирующее его целевую функцию.

В задачи каждого центра промежуточного уровня входит, во-первых, сообщение метацентру параметров эффективности подчиненных этому центру агентов (их типов), во-вторых, организация системы распределения финансовых ресурсов между подчиненными агентами для реализации получаемых от метацентра плановых действий (действий, которые метацентр считает необходимым реализовать), и в третьих, контроль выполнения агентами этих плановых действий.

В базовой модели центры не предполагаются активными, то есть способными к искажению информации (манипулированию информацией) и преследованию собственных целей. Считаем, что /-й центр честно сообщает метацентру, какой тип имеют подчиненные ему агенты, Г/, или Гц. Затем он получает от метацентра вычисленные на основании этой информации плановые

действия Д,у для подчиненных ему агентов, а также финансовые ресурсы, необходимые для реализации этих плановых действий.

Основная задача центра состоит в контроле целевого использования выделенных агентам ресурсов, то есть в контроле выбора агентами нужных (плановых) действий. Особенностью рассматриваемой модели является то, что действия агентов априорно не наблюдаемы ни центром, ни метацентром.

14 Для того чтобы удостовериться в выборе агентом нужного действия, центр должен его проинспектировать. Считаем, что инспектирование агентов требует от центра только времени, но не каких-либо дополнительных финансовых затрат. Время же, которое центр имеет для инспектирования, ограничено. За отведенный промежуток времени (период проведения работ) каждый центр может проинспектировать А подчиненных ему агентов, где А - некоторое целое положительное число.

Размер финансирования может зависеть от действия агента только в том случае, если он проинспектирован. Если же агент не был проинспектирован, принимается «презумпция невиновности», то есть считается, что он выбрал плановое действие. В соответствии с этим вычисляется и сумма стимулирования, выдаваемого такому агенту. Кроме того, считается, что размер выделяемых средств не может зависеть от действий других агентов.

Метацентр получает доход от действий агентов, поскольку те выполняют работы именно для него. Считаем, что доход метацентра равен суммарному действию всех агентов, причем метацентр наблюдает только суммарные действия агентов, подчиненных каждому центру промежуточного уровня и не может выделить из него действия отдельных агентов. Метацентр получает от центров сообщения о типах подчиненных им агентов. Обозначим через г вектор типов агентов. На основании этой информации метацентр вычисляет для агентов плановые действия и определяет объемы финансовых ресурсов (функции стимулирования), необходимых для реализации этих действий. Кроме того, содержание каждого центра промежуточного уровня требует от метацентра затрат в сумме С > 0.

При заданной структуре системы имеем следующий порядок функционирования системы (последовательность выбора действий всем элементами системы):

1. Центры промежуточного уровня сообщают метацентру параметры эффективности подчиненных им агентов, то есть /-й центр сообщает тип. При этом считаем, что центры промежуточного уровня не манипулируют инфор-

мацией.

  1. На основании сообщений центров метацентр определяет политику инспектирования, контроля агентов, иначе говоря, определяет правило, по которому центры промежуточного уровня будут выбирать подчиненных им агентов для проверки.

  2. Далее метацентр определяет плановые действия каждого агента в зависимости от типа этого агента и выбранной политики контроля. Плановое действие - это то действие, выбор которого агентом метацентр считает рациональным в данной ситуации.

  3. Также метацентр определяет зависимость суммы вознаграждения каждого агента от выбранного им действия, его типа, а также назначенного ему планового действия. Политика контроля, плановые действия и функции стимулирования сообщаются агентам.

  4. Зная все вышеперечисленное, агенты выбирают свои действия, стараясь максимизировать каждый свою целевую функцию.

  5. Центры промежуточного уровня осуществляют инспектирование агентов в соответствии с выбранной; метацентром политикой контроля. Действие, выбранное проинспектированными агентами, становятся известными центрам промежуточного уровня и метацентру.

  6. По результатам инспектирования метацентр выплачивает агентам вознаграждение в соответствии с определенной на шаге 4 функцией стимулирования. Также метацентр выплачивает центрам промежуточного уровня заработную плату фиксированного размера С.

  7. Метацентр получает доход, зависящий от суммарного действия агентов системы.

Решение задачи проводится в интересах метацентра, то есть в процессе решения будет максимизироваться его целевая функция. В рамках рассматриваемой модели задачи управления состоят, в том, чтобы:

1. предложить оптимальную схему контроля агентов со стороны центров промежуточного уровня; для каждой из возможных комбинаций типов

16 агентов определить оптимальные плановые действия каждого агента и найти суммы минимально необходимого для реализации плановых действий финансирования в рамках предложенной схемы контроля выполнения планов;

2. найти оптимальную структуру ОС, то есть определить оптимальное
количество т центров промежуточного уровня и оптимальное количество

подчиненных каждому центру агентов.

3. найти оптимальную структуру ОС, то есть определить оптимальное
количество т центров промежуточного уровня и оптимальное количество
подчиненных каждому центру агентов.

Введенная выше базовая модель обобщается за счет допущения активного поведения со стороны центров промежуточного уровня.

Для этого вводится целевые функции центров промежуточного уровня, определяющие их интересы, и описываются возможные действия центров в рассматриваемой модели.

В третьей главе рассмотрен пример расчета оптимальных механизмов управления в базовой модели, используя данные ОАО «Дорстрой».

Подобные работы
Филиппов Арсений Викторович
Поддержка принятия решений при управлении распределением ресурсов в двухуровневых производственных системах
Лобанов Алексей Борисович
Система поддержки процесса принятия управленческих решений по распределению и использованию ресурсов региона
Айшаева Зарема Оюсовна
Механизмы и модели совершенствования системы планирования и управления деятельностью фирмы
Овчинникова Татьяна Игоревна
Модели и механизмы страхования в системах управления экологической безопасностью
Выборнов Роман Анатольевич
Модели и механизмы управления активными системами с коррупционным поведением участников
Юдаков Александр Геннадьевич
Модели и механизмы принятия управленческих решений в системе профессионального продвижения руководителей общеобразовательных учреждений
Попова Юлия Николаевна
Разработка моделей системных связей и механизмов управления в экономических системах предприятий жилищного строительства
Храбсков Андрей Сергеевич
Разработка и исследование моделей и механизмов управления для товарно-транспортных систем строительного комплекса
Остапенко Михаил Дмитриевич
Модели и механизмы распределения доходов и затрат при управлении строительным предприятием
Турчаева Регина Юрьевна
Механизмы повышения эффективности системы управления человеческими ресурсами на предприятии

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net