Thursday, April 26, 2012

Принцип №5. Информационная целостность

К сожалению, в настоящее время в большинстве организаций управление строится на основе неявных целей. Начальники имеют в своей голове определенное, порой смутное, понимание своих целей. Своим подчиненным они доносят информацию о целях в усеченном и искаженном виде. Подчиненные в свою очередь понимают поставленные цели по-своему. Через два-три уровня управления уже невозможно четко соотнести принимаемые решения с целями более высокого порядка. По прошествии времени ситуация меняется, цели также меняются, и расхождения между ними еще более возрастают. Такое непрозначное управление чрезвычайно неэффективно, и порой может приводить к невероятным, непредсказуемым результатам. Связи между результатами и принятыми решениями также отсутствуют.  Необходимы значительные усилия и глубокое понимание ситуации, чтобы понять что произошло и почему. Такой стиль управления мы называем “островками управления и анализа”



.


Целеориентированное управление предлагает совершенно иной подход. В ЦОАСУ цели должны быть определены в явном виде. Цели верхнего порядка детализируются, дробятся на цели более низкого порядка, передаются исполнителям. При определении целей информация о причинно-следственных связях, т.е. о связях с целями верхнего и нижнего порядков, сохраняется. Достигнутые результаты также связываются с целями и действиями, которые привели к этим результатам. Имея такую информацию можно четко видеть почему принимаются определенные решения, как решения исполняются нижестоящими уровнями управления, а результаты могут быть легко связаны с принятыми решениями на любом уровне.


Таким образом, одной из важнейших функций ЦОАСУ является поддержание цепочек причинно-следственных связей в информационных потоках - управляющих и аналитических. Это требование постулируется 5-м принципом управления - принципом информационной целостности.

Принцип информационной целостности позволяет устранить пробелы в управляющей и аналитической информации, связать их в непрерывные информационные потоки. Отсутствие связей между управляющими решениями, причинами и последствиями делает управление непрозрачным, и существенно усложняет управление в многоуровневых системах. Неспособность четко и однозначно связать результаты исполнения с принятыми решениями нарушает принцип обратной связи, перекладывает задачи анализа на плечи людей-управленцев и является существенным препятствием на пути повышения уровня автоматизации.

Определение:
“Любое решение в организации имеет причины и последствия; анализ основывается на полученных результатах и приводит к новым решениям. ЦОАСУ должна обеспечить инфраструктуру для поддержания целостности информации в ее логической цепочке.”

Ключевые моменты:
  • Любое управляющее решение имеет причины и последствия
  • Полученые результаты связаны с решениями, приведшими к исполнению
  • Результаты исполнения используются в принятии новых решений, и могут приводить к изменению поставленных целей, либо к постановке новых целей (принцип обратной связи)
  • Цели в ЦОАСУ должны быть определены в явном виде. ЦОАСУ должна поддерживать связи между целями, между целями и результатами в формальном явном виде.

Использование:
  • Найдите цели в системе управления, даже если они заданны в неявном виде. Обычно они скрываются под разными именами и сущностями - проекты, задачи, приказы, распоряжения, действия, управляющие сигналы и т.п. Задайте цели в явном виде используя принцип 5W (кто, что, где, когда, почему)
  • Используйте 5й элемент определения цели “почему?” для связи цели с целями более высокого порядка. Сделав это на всех уровнях управления вы обеспечите формирования необходимых причинно-следственных цепочек в потоке управления.
  • Часто говорят о “деревьях целей”. На самом деле, цель может быть связана с несколькими целями верхнего порядка и может образовывать сложные графы (сети / mesh)
  • Необходимо различать понятия “цель” и “решение”. Цель определяет “желаемое состояние в будущем которое человек или система намерены или планируют достигнуть”. Решения - это манипуляции с целями: формулирование, изменение или остановка целей. Для улучшения анализа желательно иметь историю управленческих решений, т.е. историю изменений целей.
  • Кроме жестких причинно-следственных связей в целях, также существуют мягкие связи связанные с синергией, конфликтами, соревнованием за ресурсы. Эти два типа связей необходимо различать и разделять. Жесткие связи присутствуют всегда. Мягкие связи, как правило, носят временный характер, и зависят от текущей ситуации. При изменении целей или ситуации мягкие связи могут изменяться, появляться или пропадать, а жесткие связи остаются.
  • Принцип “обратной связи” уже давно известен в теории автоматического управления (ТАУ). Но он чрезвычайно редко реализуется в многоуровневых системах управления с участием человека. Как правило, полученные результаты сваливаются в большую базу данных, и по ним генерируются отчеты. Глядя на эти отчеты, человек должен вспомнить ситуацию в прошлом и ментально связать результаты с поставленными целями в тот момент времени. Безусловно, такой подход страдает массой недостатков и является большим препятствием на пути повышения уровня автоматизации. Поэтому, при реализации ЦОАСУ необходимо обеспечить формальную связь результатов с предпринятыми действиями и целями, преведшими к этим результатам. Под “результатами” здесь мы понимает информацию об изменениях в системе и среде вызванных определенными действиями.
  • Существует простой механизм для реализации формальных причино-следственных связей, называемый “векторами целей”.
    • Цели в системе идентифицируются уникальным образом
    • При формулировании новой цели в ней сохраняются идентификаторы связанных целей верхнего порядка
    • При получении результатов из контекста исполнения берутся идентификаторы целей, ставших причиной предпринятых действий. Эти идентификаторы сохраняются совместно с данными результатов.
    • По сохраненным идентификаторам целей результаты могут агрегироваться (SUM, MIN, MAX, AVERAGE, и т.п.) и сопоставляться с целями на любой уровне управления.
Если в системе присутствует единый репозиторий целей, по которому можно быстро восстановить цепочку целей по причинно-следственным связям, то можно использовать усеченный вектор целей, который содержит только идентификаторы целей самого низкого порядка. В противном случае, если цели разбросаны по различным компонентам и быстро восстановить цепочку целей нельзя, то нужно хранить полный вектор целей - идентификаторы всей под- и сверх-целей, т.е. полную цепочку.
  • Следует также упомянуть об эскалациях. Эскалация - это информация о том, поставленная цель не может по каким-то причинам быть достигнута в полной (ожидаемой) мере. Соответственно, эскалации, также как и результаты, должны быть связаны с соответствующими целями.

Wednesday, April 18, 2012

Принцип №4. Целеориентирование

Принцип организационной целостности говорит, что элементы в системе являются взаимозависимыми и должны взаимодействовать друг с другом. Но при этом не уточняется, как именно они взаимодействуют. Четверный принцип автоматизации утверждает, что взаимодействия элементов не хаотичны, а подчинены определенному закону - закону целеориентирования.

Мы уже знаем, что организация  - это целеориентированая система. Организация имеет определенные цели, и элементы взаимодействуют, встремясь внести свой вклад в их достижение. При этом типичная организация имеет сложную структуру, состоящую их нескольких уровней управления. На верхних уровнях управления общие организационные цели разбиваются на более мелкие и более конкретные подцели, и затем передаются на уровень ниже. Далее происходит аналогичный процесс - цели еще более детализируются и передаются ниже. Так происходит до тех пор, пока цели не конркетизируются до элементарного уровня и не доводятся до непосредственного исполнителя. Далее поставленая элементарная цель достигается и приводит к определенным результатам (эффектам). Достигнутые результаты складываются и приводят к достижению вышестоящих целей. Достижение вышестоящих целей приводят, в свою очередь, к достижению их сверх-целей и т.д.  

Таким образом, достижение общих целей организации основано на суммарном эффекте достижения элементарных целей на низших уровнях управления. При этом задачей верхних уровней управления является оптимальное детализация целей в подцели, их передача нижестоящим уровням, отслеживание процесса достижения, и внесение своевременных корректив.

Помимо целей в организации циркулируют множество дополнительной информации - наблюдения, интерпретации, эскалации, отчеты о результатах. Но вся эта информация сама по себе ценности не имеет. Она необходима лишь для процесса достижения целей и должна рассматриваться в контексте соответствующих целей.

Принцип целеориентирования, как и другие принципы, борется с пробелами в автоматизации. В данном случае, он направлен на устранение пробелов в организации взаимодействия между различными элементами и уровнями управления.

Определение: “Большинство взаимодействий в организации направляется целями. Высокоуровневые цели детализируются, разбиваются на подцели, передаются через уровни управления до тех пор, пока они не будут исполнены. Результаты исполнения собираются вместе и вносят вклад в общие достижения организации..”



Ключевые моменты:
  • Большинство взаимодействий в системе управления - целеориентированы, т.е. направлены на достижение целей.
  • Цели верхнего порядка дробятся на подцели, передаются через уровни управления, до тех пор, пока они не достигнут элементарного уровня и не смогут быть выполнены.
  • Элементарные цели доводятся до исполнителей и достигаются. Результаты исполнения передаются на верхние уровни управления, где они агрегируются и вносят вклад в достижение целей верхнего порядка.

Использование:
  • Поскольку взаимодействия активных элементов в организации целеориентированы, общая коммуникационная структура организации отражает суперпозицию деревьев целей. Существует два основных вида отражения целей на организационную структуру:
    • Иерархическое управление - цели передаются строго от верхних в нижние уровни управления
    • Сетевое управление - цели могут передаваться горизонтально на одном и том же уровне управления
  • Далеко не каждая организационная структура способствует эффективному достижению целей. Особенно, если эти цели существуют в неявном виде. Четкое сопоставление целей огранизационной структуре - один из лучший способов повышения эффективности управления.
  • Отдельные группы и подразделения организации помимо работы на достижение общих организационных целей, могу также иметь свои локальные цели. Как правило, эти локальные цели направлены на поддержание собственной целостности (так называемое “внутреннее трение” ??). Один из способов оптимизации управление - уменьшение таких внутренних усилий. В идеале, если группу элементов заменить одним “супер-элементом”, обеспечивающим такие же результаты, то затраты усилий на “внутреннее трение” можно свести к нулю.
  • Подмена подсистемы одним “виртуальным” элементом также позволяет упростить описание системы. Такой подход называется “рекурсивной декомпозицией” - система разбивается на подсистемы, те на более мелкие подсистемы и т.д.
  • Управление, построенное на “неявных” целях, таит в себе хаос и нарушает принцип целеориентирования наличием целей, действий, информационных потоков не связанных с общими огранизационными целями.
  • Управляемость системы определяется способностью управлением действиями организации на нижних уровнях управления с верхних уровней. Чем четче и быстрее цели верхнего порядка детализируются, доводятся до исполнителей и приводят к желаемым действиям, чем меньше “хаоса в принятии решений”, тем выше управляемость.
  • Прозрачность управления определяется способностью четко и быстро видеть результаты исполнения на любом уровне управления, и возможностью соотнесения этих результатов с поставленными целями. Прозрачность управления позволяет вносить правильные коррекции и достигать целей быстрее, качественнее, с меньшими усилиями. Т.о. прозрачность обеспечивает “обратную связь” через уровни управления в организации.

Monday, April 9, 2012

Принцип №3. Функциональная полнота

При создании автоматизированной системы, вероятно, наиболее общий который интересует разработчиков звучит примерно так: “А что же нам надо в итоге сделать...?” Ответить на такой краткий, но ёмкий вопрос, таким же кратким ответом весьма тяжело - все-таки АСУ вещь довольно сложная. Однако, мы попытались очертить общее направление и дать несколько идей в отношении того, что должно присутствовать в “концептуально полной” ЦОАСУ. Для этого введен принцип функциональной полноты. 

Определение: “Любая концептуально полная ЦОАСУ должна содержать 5 интегрированных функциональных групп: Наблюдение, Анализ, Планирование, Исполнение, Коммуникация и Взаимодействие”.


Ключевые моменты:
  • Концептуально полная ЦОАСУ должна полностью автоматизировать как минимум 1 НОРД цикл. В противном случае она считается “неполной”.
  • 4 функциональных группы обеспечивают реализацию функций управления для 4 состояний НОРД цикла:
    • Наблюдение - извлекает, проверяет и консолидирует ситуационную информацию.
    • Анализ - интерпретирует информацию, соотносит ситуацию с ожиданиями, находит расхождения и их причины, предоставляет факты для планирования или перепланирования.
    • Планирование - формирует планы действий в соответствии с поставленными целями управления.
    • Исполнение - обеспечивает формирование и передачу управляющих сигналов исполнительным органам в соответствии с планами и текущей ситуацией.
  • 5-я функциональная группа Взаимодействие обеспечивает интеграцию функций управления НОРД цикла друг с другом (принцип Непрерывного управления) и самой подсистемы с остальной частью организации (принцип Организационной целостности).

Применение:
  • С начала создания системы управления определитесь с тем, какую системы вы создаете. Тут возможны варианты:
    • Полная ЦОАСУ - покрывает все 5 функциональных групп
    • Система планирования - выполняет планирование, формулирование целей, принятие решений
    • Аналитическая система - проводит анализ, интерпретацию данных
    • Система наблюдения - используется для извлечения и отображения ситуационной информации
    • Исполняющая система - обеспечивает передачу управляющих воздействий исполнительным механизмам
    • Возможны разные вариации вроде: система анализа и планирования, система наблюдения и анализа и т.п.
  • Если какие-то функциональные группы создаваемой АСУ не покрываются, определитесь, кто или что будет их обеспечивать. Так или иначе, в реальности система управления обязана быть полной, в противном случае она будет нефункциональной. При этом полноту можно обеспечить интеграцией нескольких взаимодополняющих подсистем. Если же какие-то функции не будут автоматизированны, то эти пробелы обязан будет заполнить человек. Решения по полноте автоматизации должны приниматься осознанно, с анализом последствий таких решений, иначе возможны существенное расхождения в ожиданиях у разработчика и эксплуататоров системы.
  • Очень часто решения о реализации внешних интерфейсов принимаются после написания основной логики системы, либо о них забывают вообще. Это приводит к тому, что система получается изолированной, самодостаточной и при этом ущербной. Информация, которая доступна и могла бы существенно помочь в работе, в систему не поступает, функции для ее обработки не планируются, либо наоборот - какие-то функции могут дублироваться. Более правильно осуществлять проектирование управляющей системы как компонента - начиная с ее внешнего интерфейса, т.е. с функциональной группы “Взаимодействие”. Этот интерфейс должен покрыть все входящие и выходящие информационные потоки. И лишь после этого стоит переходить к проектированию собственно функций управления.

Thursday, April 5, 2012

Принцип №2. Непрерывное управление

Принцип непрерывного управления рассматривает любой вид деятельности на любом уровне в организации как процесс управления, который описывается при помощи НОРД цикла. Такой подход дает нам универсальную модель для описания процессов управления, выполняемыми как для отдельном человеком, так и группой людей, либо автономной системой без участия человека. При этом, переход от ручного управления к автоматизированному и обратно не вызывает принципиальных изменений в самой модели управления. Эти факты чрезвычайно полезны при разработки АСУ.

Аналогично другим принципам, принцип непрерывного управления выступает против пробелов в автоматизации. На этот раз речь идет о пробелах на локальных участке вызванных либо отсутствием необходимых информационных потоков, либо отсутствием функций управления, либо их плохой интеграцией. НОРД цикл дает модель, в которой информационные потоки, поступающие в систему, непрерывно обрабатывается и трансформируются функциями управления в 4х основных состояниях - Наблюдение, Ориентирование, Решение, Действие. При этом все потоки и функции управления могут быть активны в одно и тоже время.

Определение: “Любая деятельность в организации может быть рассмотрена как непрерывный процесс управления который обрабатывает информацию в 4 различных состояниях: Наблюдение, Ориентирование, Решение и Действие. Любая, даже самая простая операция, может быть представлена как управление оборудованием или частями собственного тела.”


Ключевые моменты:
  • Управление - это непрерывный процесс. Первичная ситуационная информация собирается и интерпретируется, на основе целей формируются планы действий, эти действия выполняются и приводят к изменениям в ситуации. Далее изменения в ситуации отслеживаются и интерпретируются, цели и планы меняются, преводя к новым действиям. Таким образом, цикл управления повторяется снова и снова. В этом цикле все информационные потоки получаются связанными - они не приходят из “неоткуда” и не уходят в “никуда”. Любой информационный поток имеет источники и потребителей, и связан с другими потоками причинно-следственными связями.
  • Управление - это информационный процесс. Ситуационная информация, интерпретации, цели и планы - это все информационные потоки, которые производятся и/или потребляются управляющей системой. Даже действия, которые вызывают изменения во внешнем мире, могут описываться информацией о предпринятых усилиях и вызванных эффектах.
  • Управление имеет широкое толкование. Управление в ЦОАСУ не рассматривается как деятельность, доступная исключительно профессионалам с титулом “менеджер”. Под управлением понимается любой вид целенаправленной деятельности. Даже самая простейшая работа может быть представлена как управление оборудованием или частями собственного тела. Более того, управление не ограничено деятельностью людей, и также применимо к работе автоматизированных систем, ИИ, роботам, микроконтроллерам и т.п.
  • Управление описывается НОРД циклом. Что такое управление по сути? Это некий процесс, в котором на основе информации предпринимаются какие-то действий. Кроме этого, понятно, что прежде чем предпринять какое-либо действие, информация должна быть интерпретирована и на её основе должны сделаны соответствующие решения о том, какие действия необходимо предпринять и когда. Таким образом, мы получаем состояния НОРД цикла, которые определяют этапе обработки информации от момента получения информации до момента выполнения действий:
    • Наблюдение - получение исходной информации, ее проверка и консолидация
    • Ориентирование - интерпретация/анализ информации, оценка состояния по отношению к ожидания, планам и целям
    • Решение - формирование плана действий либо перепланирование
    • Действие - выполнение действий в соответствии с планом и текущей ситуацией

Применение:
  • Вырабатывайте единый, универсальный подход к задачам управления. Суть процесса управления не зависит от того, кто именно управляет (человек, группа людей, или автоматизированная система), ни от того что управляется (организация в целом, отдел, бульдозер или просто руки с лопатой).
  • Используйте НОРД цикл как аналитическую модель. Когда вам необходимо проанализировать систему управления и понять, какие функции управления и информационные потоки в ней существуют, попробуйте следующее:
    • Определите какая существует ситуационная информация, кто/что является поставщиком этой информации.
    • Определите как происходит интерпретация информации, на основе каких фактов принимаются решения, как эти факты определяются.
    • Определите как формулируются планы действий.
    • Определите какие действия предпринимаются, какая информация об исполнении наблюдается и используется в принятии новых решений.
  • Используйте НОРД цикл как синтетическую модель. Если у вас уже определены компоненты системы управления, используя модель НОРД цикла вы можете проверить, правильно ли эти компоненты проинтегрированы, какие существуют пробелы в автоматизации, и как реализация соотносится с реальностью.
    • Классифицируйте компоненты по состояниям НОРД цикла
    • Классифицируйте информационные потоки, свяжите их причинно-следственными связями
    • Создайте модель НОРД цикла для реальной системы
    • Сравните реальную (требуемую) модель с созданной (разработанной). Определите какие функции управления отсутствуют, а какие избыточны
    • Определите какие информационные потоки отсутствуют, а какие избыточны
    • Проанализируйте внешние связи, соотнесите их с реализуемыми интерфейсами
  • Повышайте универсальность и гибкость автоматизации реализуя и/или применяя механизмы управления, построенные на общих принципах.
  • Отходите от реализаций прерывистого управления на основе изолированных, последовательно выполняемых функций. Хотя модель простого конечного автомата понятна и хорошо отработана на практике, альтернатива не намного сложнее, но гораздо мощнее. Попробуйте реализовать систему управления из параллельно работающих функциональных блоков, которые активируются при получении новой информации из входящих потоков. Включите в систему функции управления для всех 4х состояний и замкните цикл управления.