Лекции по исследованию систем управления

ИСУ ЛЕКЦИЯ 6.

 

4.5. Графические  методы

Графические методы исследования СУ часто предполагают использование различных диаграмм, графиков и гистограмм в качестве инструмента изучения явлений. В частности, известны:

ДИАГРАММА ИСИКАВЫ

Целью построения диаграммы Исикавы («рыбьего скелета», рыбьей кости» — причинно-следственной диаграммы)— выявление эффективного способа решения поставленного вопроса. В диаграмме исследуемый вопрос (например, характеристика качества) изображается в виде прямой горизонтальной линии, а причинные факторы, влияющие на исследуемую характеристику, даются наклонными прямыми линиями (стрелками). На диаграмме причинные факторы первого порядка изображаются большими наклонными линиями, а второго, третьего и т.д.— малыми наклонными линиями (рис. 4.1).

 

Рис. 4.1. Принцип построения диаграммы Исикавы

 

К — наименование характеристики качества; А, Б, В, Г, Д, Е, Ж — причинные  факторы (материалы, оборудование, условия  и т.п.); A1, A 2, Ж1, Ж2, — причины, обусловливающие причинный фактор А (для следствия А) Ж (для следствия Ж).

Основные работы по построению такой диаграммы включают:

• выбор «узкого» места в объекте исследования;

• проведение на диаграмме прямой горизонтальной линии, отображающей характеристику избранного для исследования объекта;

• определение причинных факторов первого порядка, влияющих на объект, и изображение их на диаграмме в виде больших наклонных линий;

• определение причинных факторов второго, затем третьего и последующих порядков влияния на объект и нанесение на диаграмму малых наклонных линий;

• выявление значимости всех причинных факторов, оказывающих влияние на исследуемый объект.

На основе результатов  анализа диаграммы вырабатываются соответствующие корректирующие (управляющие) воздействия.

Рис. 4.2. Пример упрощенной причинно-следственной диаграммы брака изделия

 

ДИАГРАММА ПАРЕТО

Среди перечисленного графического инструментария нередко представляет практический интерес диаграмма Парето, которая  помогает выявить причины и факторы, позитивно или негативно влияющие то или иное явление. Такой вид диаграммы наглядно показывает эти причины и факторы в порядке уменьшения значимости. Например, при определении приоритетности девяти стимулов приобретения (реализации) на внутреннем рынке телевизоров отечественного производства и представлении результатов обработки данных в виде диаграммы Парето (рис. 4.3) оказалось, что наиболее значимым стимулом для потребителей является более высокий технический уровень телевизоров (эти данные были получены экспертным методом на основе парных сопоставлений при участии 20 экспертов).

Рис. 4.3. Диаграмма Парето для анализа стимулов приобретения (реализации) продукции:

1 — более высокий технический  уровень; 2 — более высокий эксплуатационный  уровень качества; 3 — меньшие  единовременные затраты потребителя (покупателя); 4 — более высокий имидж предприятия-изготовителя; 5 — более высокий уровень сервиса (в том числе гарантии); 6 — более высокий уровень качества изготовления; 7 — меньшие текущие затраты потребителя; 8 — точные сроки поставки продукции; 9 — прочие случаи/

 

При использовании некоторых рассмотренных  методов (причинно-следственной диаграммы, диаграммы Парето и др.) решение исследовательских задач представляет собой ряд последовательно (или параллельно, или последовательно-параллельно) выполняемых группами исследователей работ. При этом для большинства работ должны быть предусмотрены обратные связи.

Примерный порядок использования диаграммы Парето может быть следующим:

1) выбор проблемы для решения;

2) разработка причинно-следственной диаграммы;

3) определение заданий исследователям;

4) сбор и анализ информации для выполнения каждого задания;

5) разработка причинно-следственной диаграммы в соответствии с заданием;

6) разработка диаграммы Парето по проблеме;

7) разработка предложений и мероприятий, направленных на ликвидацию недостатков (на основе диаграммы Парето);

8) получение необходимой помощи при подготовке предложений и мероприятий;

9) разработка окончательных предложений и мероприятий по решению проблемы;

10) внедрение предложений и реализация мероприятий;

11) анализ и обсуждение технико-экономических и социальных результатов внедрения предложений и реализации мероприятий.

 

ГРАФИКИ И КОНТРОЛЬНЫЕ  КАРТЫ

Графики обычные (вульгариус), отображаемые ломаной линии, как правило, используют при изучении характера изменений исследуемого объекта от времени (рис. 4.4).

При этом данные могут  обрабатываться, например, методом  наименьших квадратов. Подобного рода графики позволяют выявить тенденцию  изменения объекта, а в некоторых  случаях (при соблюдении определенных условий) — дать прогноз такого изменения.

Рис. 4.4. Характер изменения брака (в зависимости от времени)

 

Графики в виде контрольных карт отличаются от обычных наличием линий, называемых границами регулирования (контрольными границами). Они чаще всего используются при контроле качества продукции и регулировании технологических процессов. В зависимости от вида контроля различают контрольные карты, применяемые при контроле и регулировании по количественному (в том числе альтернативному) и качественному признакам. В первом случае используются численные значения показателей качества единиц продукции, во втором — единицы продукции делят на несколько групп качества и решение о контролируемой продукции принимают в зависимости от соотношений единиц продукции разных групп.

Пример одной из контрольных  карт по количественному признаку j представлен на рис. 4.5. Как видно на карте, 18-я выборка имеет восемь дефектных единиц продукции, что совпадает с браковочным числом (со значением границ регулирования). Следовательно, в этом случае технологический процесс должен быть признан разлаженным и требующим регулирования.

Рис. 4.5. Контрольная карта числа дефектных единиц продукции:

Пр — карта для статистического регулирования технологических процессов методом учета дефектов; d — браковочное число (оно означает минимальное число дефектных единиц в выборке, по достижении которого технологический процесс признается разлаженным)

 

СЕТЕВЫЕ ГРАФИКИ

Помимо других графических  методов, в управлении в целом  и в исследованиях СУ в частности  используются сетевые графики. Сетевой график — полная графическая модель направленных на выполнение единого задания комплекса работ, в которой представлена логическая взаимосвязь, последовательность работ и взаимосвязь между ними. Основными элементами сетевого графика являются работа, событие, критический путь.

Событие — результат (но не процесс) предшествующего ему управленческого или производственного процесса. События могут быть исходными, завершающими, начальными и конечными.

Работа на сетевом графике является действием, которое следует совершить для перехода от одного события к другому. Для каждой работы на графике может быть указана ее продолжительность (в днях, часах или минутах).

Вся непрерывная  последовательность работ на графике  составляет путь определенной суммарной продолжительности. Этой продолжительности следует уделять особое внимание, так как при сравнении продолжительности всех путей на графике (от исходного до завершающего события) можно определить тот, который имеет по продолжительности наибольшее значение. Его называют критическим, поскольку он обусловливает время окончания всего комплекса работ.

События на графике  отображаются в виде кружков с  номером события внутри, а работы — в виде стрелок, направленных от начального события к следующему, а в итоге к конечному. Событий с одинаковыми номерами и работ с одними же кодами не должно быть. При необходимости вводят промежуточные события.

Строят график от исходного  события к конечному. При этом не должно быть событий, кроме исходного, которым не предшествует ни одна работа, а также не должно быть тупиковых событий (из которого бы не выходила ни одна работа), кроме завершающего.

Пример сетевого графика  приведен на рис. 4.7, а в табл. 4.1 дан  пример сетевой матрицы для этого  графика.

Рис. 4.7. Сетевой график плана реализации организационно-управленческих нововведений по увеличению объемов производства на предприятии

 

Сетевая матрица

Таблица 4.1

Номер предшествующих работ

№ п/п

Наимено- вание работ

Трудоем-кость, че-ловекодней

Количество исполни- телей и ответствен- ный

Продолжи-тельность дней

Код

 

Сетевой график обладает рядом преимуществ по сравнению  с другими формами представления  планов. Он позволяет рассчитать ранние и поздние сроки начала и окончания  каждой работы, определить критический путь, общие и частные резервы времени. В то же время сетевой график недостаточно информативен и нагляден, так как в нем не указаны исполнители работ, а основные показатели не изображаются, а рассчитываются.

Поэтому можно использовать сетевую матрицу, которая объединяет наглядность ленточного графика с достоинством сетевого графика.

 

V. ЛОГИКО-ИНТУИТИВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ