logo
Проектування операційної системи

1. Управління процесом проектування операційної системи

Метою проектування будь-якої операційної системи є максимізація ефективності, тобто одержання максимального ефекту від використання на одиницю використаних ресурсів. Під ефектом для операційної системи розуміється ступінь досягнення поставлених перед системою цілей, у якості яких може виступити ряд необхідних властивостей [2, c. 25].

Для однієї конкретно спроектованої операційної системи групи її властивостей є взаємозалежними і змінюються узгоджено. Виходить, що у загальному випадку у разі, коли п < т, досліджувані групи властивостей можуть бути оцінені одним синтетичним окремим критерієм. Відомо, що операційну систему з заданими властивостями можна побудувати лише тільки на масі елементів і відносин між ними. A для досягнення необхідних і бажаних властивостей в операційну систему необхідно докласти деякий "обсяг" різнорідних ресурсів (матеріальних, трудових тощо) необхідних для реалізації елементів і відносин (звязків) між ними.

Таким чином, можна припустити, що на абстрактному рівні існують певні (задані) узагальнені оцінки ефекту операційної системи та ресурсовитрат (їхньої вартості) В

Е = ФЕ(Р*).

В = ФС (У),

де Ф?, Фс -- оператори згортки, ідентифікація яких і є суттю проблеми багатокритеріального оцінювання.

Визначивши узагальнені оцінки Е і С операційної системи, можна вважати, що її ефект у загальному випадку є не-убутна функція її вартості

Е = F(3),

де F - оператор перетворення.

Функціональна залежність показує, що кількісні і якісні характеристики операційної системи залежать від виду оператора перетворення F, що визначається припустимими множниками функціональних елементів, принципів побудови, структур і технологій функціонування операційної системи

F= FF"F"

де F -- число допустимих структур системи;

F" -- маса допустимих топологічних реалізацій структур

F"-- безліч допустимих технологічних реалізацій топологічних структур F".

Якщо операційна система будується на умовах достатності ресурсів, то теоретично можна прогнозувати можливість необмеженого зростання ефекту. Однак, перед операційним менеджером у будь-якому випадку буде поставати завдання оптимізування ефективності так званих науково-технічних (галузевих) рішень за критерієм "ефект -- вартість"

K = optG[E,c] f,c

У більшості випадків операційним менеджерам у процесі проектування систем доцільно користуватися критеріями наступного виду:

Рішення оптимізаційного завдання проектування операційної системи за наведеними критеріями дає можливість операційному менеджерові визначати стратегію розвитку визначеного класу систем, зокрема, обґрунтовувати економічно доцільний рівень ефекту системи Е і оцінювати раціональність рівня витрат В.

Операційні системи, якими доводиться керувати операційним менеджерам, здебільшого належать до категорії складних. Розглянемо їхні характерні особливості.

1. Операційні системи, в першу чергу -- промислові, фінансові, освітні, технічні, транспортні, складаються з великого числа підсистем і елементів. Разом з тим кожна з них є єдиною системою, що складається з технічних засобів, програмно-обчислювального та інформаційного забезпечення, персоналу, який обслуговує систему під час її функціонування [5, c. 47].

До перерахованого нами складу слід також додати менеджерів і вище керівництво. Тому узагальнений аналіз операційних систем вимагає врахування стану і звязків усіх їхніх складових, особливо -- впливу "людського чинника" та стратегії функціонування і розвитку в заданому сегменті ринку.

Операційні системи вирішують комплекс різноманітних функціональних завдань, до яких можуть входити:

- керування підготовкою виробництва;

- техніко-економічне постачання;

- оперативне керування виробництвом;

- керування кадрами;

- керування фінансами тощо.

Операційні системи залежно від типу і структури побудови мають складну мережу передання інформації: проста кільцева, радіально-кільцева, проста ґратчаста, складна ґратчаста, місткова, з перехресними звязками.

Схема підпорядкованості ланок операційних систем, як правило, ієрархічна, тобто в системі існують верхні, нижні та проміжні ланки.

Операційні системи мають загальну мету: створення "продукції" з одночасним представленням послуг на ринку споживачів.

В основу побудови операційних систем закладено виділення основної ланки (технології).

Технологія -- це прийнятий для даного бізнесу метод зєднання економічних, людських та інформаційних ресурсів, коли створюється товар чи надається послуга споживачеві.

Виділення основної ланки операційних систем означає введення принципу ієрархії в керуванні операціями. У цьому випадку ієрархічний принцип є вихідним у побудові операційного менеджменту. Усі ланки, елементи і процедури субординовані.

Керування операціями -- традиційно авторитарний процес, що припускає ланцюг команд. В основі ієрархічної побудови операційних систем -- переважання ролі базової технології. Найбільш прийнятно цей принцип реалізує функціональний підхід. Основа побудови операційної системи -- вертикаль. Ця технологічна ієрархія в керуванні операціями повинна обовязково відбиватися в ієрархіях відповідальності, посад, обовязків і технологій [3, c. 85].

Горизонтальні звязки в керуванні операціями відіграють дуже важливу роль, але вони вторинні стосовно ієрархічних, субординованих законів.

Особливо важливі горизонтальні звязки у керуванні операціями в багато профільних та адаптивних структурах.

Співвідношення між горизонтальними і вертикальними звязками в побудові операційної системи змінюється у разі кризи і швидких зрушень.

За таких умов вертикаль повинна на певний час бути самодостатньою. Це забезпечить необхідну концентрацію операційного керування, але в той же час перевантажуватиме вертикальний рівень керування і робитиме його негнучким, не адаптивним.

В аналізі й описі операційної системи ми завжди будемо зіштовхуватися з деякими неформалізованими умовами і чинниками.

Наразі відомі три підходи до побудови операційних систем:

- функціональний;

- галузевий;

- організаційний.

Функціональний підхід побудований на основі виділення і формалізованого опису послідовних чи рівнобіжних функцій, необхідних для одержання заданого результату.

Найчастіше функціонування операційних систем будують як сукупність:

1) забезпечувальних процесів;

2) основних процесів;

3) оформлювальних процесів.

Такий підхід деякою мірою може розглядатися як найбільш доступний і відносно надійний. Найчастіше функціональний підхід використовують як первинну чи навіть тимчасову конструкцію операційної системи. Нерідко у менеджера відсутня необхідна інформація про детальні вимоги щодо завершального результату, особливо коли мова йде про новий бізнес. У цьому випадку варто будувати операційні системи у прямій послідовності від попередніх і підготовчих функцій до результативних [1, c. 25].

Елемент, що забезпечує виконання основних функцій, називається "процесором операційної системи".

У даному випадку систему можна звести за аналогією, використовуючи вже наявні операційні моделі. Тоді менеджер страхує себе від занадто серйозних помилок і втрат, але в той же час обмежує можливості підйому ефективності.

Функціональна операційна система може розглядатися як особливий тип побудови системи операційного менеджменту й одночасно як вихідна управлінська модель, на основі якої можна конструювати більш конкретні й адаптивні моделі керування.

Функціональний підхід дає змогу в наочній формі реалізовувати методику "вхід-вихід".

Функціональний підхід посідає особливе місце в ряді інших підходів формування операційних систем ще й тому, що на його основі можна формувати більш витончені, адекватні й адаптивні операційні системи.

Галузевий підхід припускає, що операційні системи будуються на підставі максимального обліку і відображення галузевої специфіки діяльності.

Головний критерій складання галузевої операційної системи -- це критерій керованості основною технологією. Цей підхід більш ризикований, тому що він істотно підвищує потенційні втрати від хибних рішень, але і сприяє істотному підвищенню ефективності керування операціями. Наочний приклад галузевого підходу -- операційні методи керування в галузях з безперервним виробничим циклом, на машинобудівних підприємствах.

Галузева операційна система, з одного боку, максимально привязана до конкретних технологій і операцій і тому дуже ефективна, але, з іншого, вона не допускає змін і тому не є адаптивною, отже, така операційна система вимагає обовязкових зовнішніх операційних демпферів.

Організаційний підхід допускає, що технічні, функціональні та галузеві чинники вже враховані у вигляді деяких операційних констант. З використанням цих операційних блоків будується система, що уможливлює оптимізування і відбір процесів підготовки інформації і прийняття рішень.

Організаційний підхід є найбільш адекватними і гнучким, оскільки налагоджує керування операціями виходячи з власне інформаційних критеріїв ефективності керування, але все це допустимо тільки при безумовному врахуванні операційних констант [1, c. 45].

Ці три підходи при уважному розгляді не є альтернативними. Розумна побудова операційного менеджменту передбачає послідовне застосування функціонального, галузевого й організаційного підходів.

Дана класифікація підходів до побудови операційних систем є незавершеною і відкритою, поява принципово інших підходів цілком імовірна в звязку з інформатизацією технологій і керування.

Операційна система в будь-якому своєму вигляді і формі, освітня чи інформаційна, має дві тенденції свого існування:

- функціонування;

- розвиток.

Функціонування -- це підтримка життєздатності, збереження функцій, що визначають цілісність операційної системи, якісну її визначеність і характеристики сутності її.

Розвиток -- це придбавання операційною системою нової якості, що зміцнює життєздатність за умов змін у зовнішньому середовищі.

Функціонування і розвиток найтіснішим чином взаємозалежні і відбивають єдність основних тенденцій операційних систем будь-якого виду і топології. Цей звязок забезпечується режимом функціонування ("режим" -- установлений розпорядок роботи).

Під "режимом функціонування" розуміється сукупність параметрів і умов функціонування, що забезпечують передбачуване за технологією створення продукту, а також збереження й поточне відтворення елементів операційної системи. Поняття "режим функціонування" не включає корінних інновацій, капіталовкладень й інвестицій, бо ці процеси обовязково викликають істотні взаємні відхилення основних параметрів операційної системи і тим самим породжують принципово інше управлінське завдання. Поняття "режим операційної системи" тісно звязане з технологією, яка задає умови і конкретні значення найважливіших параметрів системи. Розходження між технологією і режимом як обєктами керування полягають у наступному:

1. Технологія виявляє себе через прямі і непрямі параметри функціонування. У керуванні технологією безпосереднім обєктом керування є прямі параметри (наприклад, напруга в мережі та сила струму, енергоємність процесу, сировинні нормативи). Непрямі параметри керуються лише настільки, наскільки вони здатні впливати на основні. А режим як обєкт керування в однаковій мірі охоплює і прямі, і непрямі параметри. Більш того, в окремих випадках непрямі параметри можуть бути більш важливим обєктом керування.

2. Режим уособлює, крім основної діяльності операційної системи, ще й діяльність з обслуговування операційної системи.

Режим операційної системи складається з ряду окремих аспектів:

- технологічної дисципліни -- мінімально необхідна сукупність процедур для забезпечення основної технології, дотримання найважливіших прямих параметрів даної технології;

- рівня використання ресурсів;

- узгодження основних функцій у просторі та часі;

- дотримання норм допоміжного забезпечення основної технології;

- підтримки робочого стану основних елементів операційної системи;

- рівня організаційного забезпечення єдності основних параметрів (інформаційне, документальне і кадрове забезпечення єдності).

Операційна система, що знаходиться на стадії стабільного функціонування, звичайно допускає не більш одного оптимального режиму. У той же час у сукупності параметрів, що характеризують оптимальний режим (тобто той, що дає найоптімальніше рішення взаємозалежних проблем виробництва продукту й відтворення операційної системи), допускаються деякі варіанти їх, що пристосовують систему до поточних флуктуацій (коливань) зовнішнього і внутрішнього середовища [2, c. 88].

У звязку з необхідністю нейтралізації поточних флуктуацій середовища, керування режимом допускає забезпечення резерву потужності і наявність організаційної підсистеми, що гарантують оптимальне реагування на флуктуації.

Режим функціонування операційної системи як обєкт керування є сферою менеджерських проблем, що забезпечують поточне узгодження зовнішніх і внутрішніх чинників дії системи. Це означає, що завдання керування режимом повинні узгоджуватися з перспективними цілями і процедурами керування.

Поняття нормального режиму характеризує збіг або достатню наближеність фактичних і планових параметрів. операційної системи, що функціонує в межах її реальної потужності.

Поняття "реальна потужність" у даному випадку допускає, що рівень використання основного процесора забезпечує його поточне функціонування і відтворення без виходу на критичні (руйнівні) параметри.

Нормальний режим функціонування є більш передбачуваним "обєктом керування", тому що саме його поняття будується на деяких стабільних мінімально взаємоувязаних параметрах і показниках.

Саме для нормального режиму найбільшою мірою придатний дуже ощадливий метод керування за відхиленнями. Цей режим дає можливість менеджерові сконцентрувати управлінські ризики на перспективних і стратегічних питаннях операційної системи.

Система, що функціонує в нормальному режимі, забезпечує максимальну в порівнянні з іншим режимом віддачу. Тому за нею варто плавно готуватися до неминучих обмежень і змін внутрішнього і зовнішнього характеру. Менеджер має планувати заміну і відновлення критичних ланок основної технології, знаходити "вільні вікна" у грошових потоках, що можуть забезпечити фінансування цих витрат.

Критерієм оптимальної стабільності режиму операційної системи є рівень використання ресурсів. Цей критерій дає нам характеристику вхідної, вихідної й операційної потужності системи і допомагає судити про наявність резервів і можливості зміни даного режиму. Вхідна потужність характеризує здатність до сприйняття визначеного масиву ресурсів, вихідна -- забезпечення визначеної маси (кількості) готової продукції [1, c. 44].

Операційна потужність характеризує внутрішню спроможність системи забезпечувати необхідну технологічну переробку ресурсів. Прийнято вважати, що критерій оптимізації режиму системи полягає в достатньому ступені відповідності цих трьох видів потужності.

Управлінські переваги нормального режиму такі:

Можливість підвищення кваліфікації персоналу в силу стабільності виконуваних функцій, зниження витрат.

Підвищення якості продукції.

Можливість раціоналізаторської інновації.

Концентрація менеджменту на окремих актуальних аспектах керування за рахунок зниження рівня контролю стабільних і незмінних аспектів.

Типові проблеми і протиріччя керування системою, що знаходиться в нормальному режимі:

- Відсутність внутрішніх стимулів для інновацій.

- Можливість нагромадження внутрішніх невідповідностей між параметрами, умовами або аспектами.

- Устаріння компонентів операційної системи.

- Накопичення "професійно-технологічної утоми" усередині операційної системи, тобто перетворення творчих функцій на рутину, стандартну й уніфіковану дію незалежно від реального стану зовнішнього і внутрішнього середовища.

Система, для якої автономність від несприятливих умов середовища перетворилася з засобу в самоціль, починає використовувати всі можливості для ізоляції від екзогенних інновацій. Організаційно дуже важливо створити практичний механізм перегляду і переоцінки критеріїв і умов норм режиму, що повинний бути мінливим. Критерієм нормальності мінливого режиму може служити такий розмитий критерій як збереження головної технології.