Особенности исследования эффективности
В настоящее время теория эффективности — интенсивно развивающееся научное направление, имеющее свой объект и предмет исследования, цель задачи исследования, методологическую й научно-естественную основу, систему основных понятий и язык, методы выражения своих теоретических результатов и другие компоненты, присущие всякой теории. Не М эти компоненты установились н имев четкие и общепринятые определения что обусловлено, с одной сторон сравнительной молодостью теории эффективности, а с другой — отсутствием в общедоступной научно-технической литературе изданий с фундаментальным изложением современного состояния этой науки, ее теоретических основ и практических приложений.
Последнее обстоятельство в известной степени сдерживает как развитие самой теории эффективности, и внедрение ее новых результата в практику, порождает препятствий к пониманию сущности эффекта вноси и взаимопониманию исследователем при решении научных и практических за дач. В этом плане третий том настоящего справочника, посвященный систематическому изложению основ современной теории эффективности, является одной из первых попыток выделить указанный пробел.
Современное развитие теории эффективности как научной дисциплин! характеризуется интенсивной разработкой и внедрением в практику на следований эффективности нового фундаментального направления, получившего название системных исследований эффективности. Проявляется эк в дальнейшем существенном развитии методологии теории эффективности, позволяющей значительно расширит! ее возможности и круг решаемых задач в различных областях науки и техники. Основу системных исследовании эффективности составляют системны! подход и системный анализ. Однако теория эффективности заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки, развивая, конкретизируя и обосновывая их важнейшим этапом процесса исследования эффективности. Одна из основных задач этого этапа — получение необходимой информации для формирования цели, достижение которой в данной ситуации может решить проблему, т. е. предельно уменьшить или вовсе устранить различие между желаемым и действительным.
Цель считается достигнутой, если в итоге предпринятых действий получен соответствующий этой цели результат. Следовательно, чтобы проверить достигнута цель или нет, ее необходима формализовать. В теории эффективности вопрос формализации цели имеет принципиальное значение и решается обычно путем введения множества параметров полагания, задающих желаемый (требуемый) результат. Перечень и значения (количественные или качественные) этих параметров определяются по результатам анализа проблемной ситуации. Такая форма задания целей отвечает Требованиям четкости и конкретности их формулировок.
Требуемый (желаемый) результат может быть получен лишь путем преобразования некоторых ресурсов, т. е. за счет совокупности определенных действий, в процессе выполнения которых ресурсы преобразуются в требуемый результат, соответствующий поставленной цели. Такую совокупность действий принято называть операцией. Причем с содержательной точки зрения эти действия могут быть самой различной природы, главное — они должны быть целенаправленными.
Таким образом, операция — это упорядоченная совокупность взаимосвязанных действий, объединенных общим замыслом и направленных на достижение вполне определенной цели. Именно эту цель называют целью операции и в формализованном виде выражают требуемым (желаемым) результатом.
Реальный результат У операции (фактический или ожидаемый) есть тот результат, который получен или может быть получен при проведении операции. В силу действия различного рода факторов реальный результат У операции может отличаться от требуемого (желаемого) результата Ктр. Об успешности операции судят по степени различия между реальным ее результатом У и требуемым (желаемым) Ктр, т. е. по степени достижения цели операции. По-видимому, чем меньше различие между У и Ктр, тем успешнее проведена операция, или, как говорят в этом случае, тем она эффективнее.
Эффективность операции есть степень соответствия реального (фактического или ожидаемого) результата операции требуемому (желаемому) или, иными словами, степень достижения цели операции.
В этом определении подчеркивается, «годной стороны, что эффективность — это свойство действия, точнее — целенаправленного действия (операции) давать эффект (результат), а с другой— отмечается, что эффективность операции может оцениваться как после ее проведения (по фактическому результату), так и до начала проведения (по ожидаемому результату, получаемому на основе его моделирования).
Во избежание неточностей в понимании сущности эффективности представляется необходимым кратко рассмотреть взаимоотношение понятий качества и эффективности- Как известно, качество — это объективная и всеобщая характеристика объектов, обнаруживающаяся в совокупности их свойств. Понятие качества может быть отнесено к любым объектам и в этом смысле каждый исследуемый объект обладает свойствами, совокупность которых обусловливает, в частности, его пригодность для использования по назначению. Так, например, можно говорить о качестве операции, качестве результатов операции, качестве системы, реализующей операцию, и т. д.
Объекты, обладая теми или иными свойствами, могут проявлять их с различной интенсивностью. По наличию интенсивности и характеру ее изменения свойства разделяют, на точечные (нулевого измерения), линейные (одномерные) и векторные (многомерные). Точечное свойство не имеет интенсивности: объект может либо обладать им, либо нет. Меру интенсивности проявления линейного или векторного свойства объекта называют показать леи этого свойства, а множество возможных значений показателя — его шкалой.
В зависимости от степени совершенства шкал различают следующие и) типы: метрические, порядковые (ранговые) и классификационные (номинальные). В свою очередь, среди метрических шкал выделяют абсолютные шкалы, шкалы отношений и интервальные шкалы. Показатели, имеющие метрические шкалы, называют количественными, а имеющие порядковые ц классификационные шкалы — качественными.
Показатель качества объекта если вектор, компонентами которого являются показатели свойств объекта, существенных для использования его по назначению. Значение показателя качества характеризует уровень качества объекта, а значения показателе свойства — уровень качества объект! относительно этого свойства. В ведение показателей качества и свойств объекта позволяет учитывать их в формализованном виде. Для различных объектов содержание понятий качества будет различным. Будут различны, например, состав свойств и связи между ними, их число, показателей свойств, шкалы показателей и т. д
Качество операции как направленного процесса может быть определено лишь в рамках системы более высокого уровня по отношению к рассматриваемой технической системе» В этом смысле эффективность операции требует установления динамической взаимосвязи между свойствами технической системы, характеризующими ее качество, способами и условиями проведения операции н целы® операции, определяемой вышестоящей системой.
Таким образом, эффективность операции не может быть полностью определена только свойствами технической системы и операции в целом.
Эффективность является определяющим и наиболее общим комплексным свойством операция, так как он характеризует приспособленность процесса к достижению цели операции.
Данное положение является конкретным выражением системного подхода к исследованию эффективности операции и имеет принципиальное значение для формирования методологических основ теории эффективности.
В соответствии с этим положением результат операции в теории эффективности характеризуется не только полезным эффектом (целевым результатом) д, ради получения которого собственно и проводится операция, но и затратами ресурсов «С» и времени «Т». Следовательно, показатель качества реального результата У операции представляет собой в общем случат—мерный вектор, включающий в себя три соответствующих группы компонент.
Поскольку цель первична, то вектор у(т) может быть окончательно сформирован лишь после того, как цель операции сформулирована, формализована и представлена вектором параметров целеполагания задающих требуемый результат Ктр операции. В свою очередь, задание векторов у(т) и у.(т) необходимо для введения показателя эффективности V операции, основным требованием к которому является соответствие показателя цели операции. Поэтому одним из важнейших вопросов при исследовании эффективности, определяющим практическую значимость получаемых результатов, является корректная формулировка и формализация цели операции.
Содержательно цель операции может определяться по-разному, однако во всех случаях ее формулировка должна быть такой, чтобы для исполнителя, которому эта цель ставится в который несет ответственность за ее достижение, было ясно, хотя бы в принципе, какой целевой результат, за счет каких ресурсов и к какому времени необходимо получить. При невыполнении этого требования задача исследования эффективности операции вырождается до некорректной и в принципе в рамках теории эффективности рассматриваться не должна.
Таким образом, формулировка цели операции должна в конечном итоге позволять (возможно после дополнительных исследований, направленных на ее уточнение и конкретизацию) сформировать вектор параметров целеполагания задающий в общем случае область допустимых значений (количественных или качественных) соответствующих показателей качества реального результата операции.
Для количественного описания соответствия реального результата V операции требуемому Ктр в теории эффективности используют формально вводимую числовую функцию которую называют функцией соответствия. Эта функция в некоторой метрической шкале характеризует степень достижения цели операции. Приведенная запись функции соответствия означает, что она определяется на множестве всех пар соответствующих компонент векторов У<т) и У<?>. В этом случае ее называют общей функцией соответствия.
В практике исследования эффективности операций приходится использовать также частные функции соответствия, вводимые для отдельных групп соответствующих компонент векторов.
Применяя операцию математического ожидания к частным функциям соответствия р(1), р(,), р(9), Р1, частные показатели эффективности, ответственно №ш, ИР(2),
Тогда показатель эффективности операции представляет собой совокупность векторных или скалярных частных показателей.
Таким образом, для исследования эффективности операции может пользоваться как скалярный, так векторный показатель эффективности.
Формируя общую и частные функции соответствия в том ИЛИ ЯНОМ В1 и применяя к ним операцию математического ожидания, можно получить практически все показатели, используемые при исследовании эффективности операций. Конкретный вид функции соответствия висит от цели операции, задачи исследования, а также от состава, физического смысла, способов описания задания компонент векторов У у<;>. в частности, все или отделы компоненты векторов и Утр'*' гут быть детерминированными случайными величинами. В зависимости от этого и функции будут детерминированными или случайными переменными (как функции чайных аргументов). При задании требуемого результата операции в качестве функций соответствия может быть использована функции принадлежности нечетного. Формирование показателя эффектности (скалярного или вектора является важнейшим этапом исследования эффективности операции представляет собой сложную шаговую итеративную процедуру, которая не может быть полностью формализована,, так как значите»#" часть необходимой информации может быть получена, стойкость к воздействию внешних факторов, сбалансированность, стабильность, гомеостазис. Для сложных систем характерны такие формы структурной устойчивости, как надежность, живучесть и т. д.
К факторам, формирующим условия функционирования систем, обычно, относят: природно-климатические условия, географическое местоположение, обеспеченность ресурсами, наличие и характер различного рода ограничений (экономических, социальных, экологических и др.), состояние и возможности инфраструктуры и т. д. /Множество возможных способов использования активных средств составляет совокупность управляемых факторов, которые в некоторых пределах можно изменять. К ним относятся: распределение частных задач и выделенных ресурсов между элементами системы, пространственно-временная последовательность, выполнения отдельных видов работ (действий), способы управления и планирования, способы организации взаимодействия между элементами системы и т. д.
Операция как целенаправленный процесс протекает в рамках определенной материальной системы. В теории эффективности такую систему принято называть 50 — системой, где символ 0 в обозначении 50 есть начальная буква слова «операция». Поэтому операцию можно представить как процесс функционирования $0 — системы. Цель А0 операции выступает в роли основного системообразующего фактора как способ интеграции различных действий в единую последовательность или систему.
Система включает в свой состав активные средства операции, к которым, в частности, относятся технические системы, находящиеся в непосредственном взаимодействии между собой и окружающей средой, а также ресурсы (вещественные, энергетические, информационные, финансовые, людские и т. д.). Таким образом, исследователь, формируя систему 5Й для исследования эффективности операции, должен включить в ее состав все то, что оказывает непосредственное влияние на ход и исход операции, Т. е. на достижения требуемого (желаемого) результата.
Исследуемая ТС (обозначим ее через 5л) и взаимодействующие с ней системы входят в состав 50 — системы в качестве ее подсистем (агрегатов) или элементов. Именно поведение этих систем в их взаимодействии в рамках
— системы целиком определяет характер операции. Система 5д, являясь в структурном плане подсистемой
— системы, с функциональной точки зрения есть средство достижения цели операции.
Система 5С и другие подсистемы 50 — системы (все или некоторые), как правило, управляемые, т. е. представляют собой объединение управляющих и управляемых подсистем. Управляющая подсистема осуществляет управление, сообразуясь с общей целью системы, с командами от внешней среды и с информацией, получаемой от управляемой подсистемы, руководствуясь определенными принципами управления. Управляемая подсистема представляет собой динамический объект, который изменяет свое состояние в силу наличия некоторых внутренних закономерностей его функционирования, под воздействием внешней среды, а также команд, поступающих от управляющей подсистемы.
Поскольку часто понятие технической системы не включает в себя ресурсы, а управление системой (операцией) подразумевает их рациональное распределение, то иногда комплекс ТС — ресурсы» рассматривают как единую систему и называют активными средствами операции.
Субъекты системы 50, находящиеся в звеньях управления соответствующих подсистем, выбирают, преследуя свои цели, рациональные способы использования систем и ресурсов, находящихся в их ведении. Их взаимодействие в процессе управления операцией может быть различным, от содействия до противодействия.