Proizvodstvennaya entropiya v metodologicheskoy, tekhnologicheskoy i pragmaticheskoy proektsiyakh modeli M3D

Введение. Производственные системы относятся к типу открытых самоорганизующихся, сложных систем, состоящих из социальных, технических и экономических элементов. В условиях развития технологий, увеличения объемов и подходов к обработке информации дезорганизационные тенденции приобретают явно выраженный характер информационной неопределенности и требуют развития подходов к оценке и стабилизации деструктивных процессов.

Актуальными становятся вопросы комплексной оценки состояния производственной системы с целью выбора оптимальных, экономически целесообразных направлений развития. Определения стратегических приоритетов и баланса между технологической, методологической составляющими или тактическими результатами.

Теоретическая база исследования. Использование энтропии как меры неустойчивости и неопределенности исследуемого объекта систематизирует представления об окружающей действительности.

С точки зрения управления неопределенность сказывается крайне негативно на состоянии экономики» [9, с. 6], соответственно методики оценки неопределенности являются одним из перспективных направлений развития науки и практики менеджмента.

Второе начало термодинамики гласит: какие бы изменения не происходили в реальных изолированных системах они всегда ведут к увеличению энтропии [1, с. 8].

Зародившееся в термодинамике, получившее развитие К. Шенноном [17] в теории информации, понятие энтропии все более активно применяется для оценки социально-экономических явлений и организационных состояний объектов.

Закономерности физического мира распространяются на социально-экономические системы, главным правилом тиражирования и универсализации данных законов является определение структуры и порядков взаимодействия элементов в социально-экономических объектах.

Например, для вычисления показателей энтропии технической системы Н.Н. Кондрат использует структурные методы, которые учитывают структуру системы. Структура может представляться крупными блоками и каждый из блоков можно детализировать до составляющих элементов [13].

Анализируя информационные потоки производственной системы с точки зрения, Е.Б. Колбачев сделал вывод, что любые проблемы в производственной системе являются недостатком информации в структурных элементах предприятия [12, с. 126].

Производственные системы развиваются и преобразование системы сопровождается закономерным ростом энтропии и её убыванием в результате использования внешних источников энергии [10]. Такой вывод автора подтверждает предположение, что увеличение неопределенности в производственных системах связано с отсутствием порядка, описания методологии работы при возникновении новых технологических процессов и неопределенность снижается при воздействии управленческих процессов, через описание методологии, нормативное регулирование и организационно-распорядительные действия, которые также являются источниками энергии.

Энтропия, как «мера неопределённости управления трудовым потенциалом» дает возможность рассчитать целостное и объективное представление о составляющих трудового потенциала [15]. Уровень энтропии может привести к менее организованной работе, замедлению накопления и развития человеческого капитала. Так, по мнению С.В. Курегян, В.А. Лесницкой. необходимо найти оптимальную точку между «минимумом и максимум энтропии, позволяющую осуществлять прогрессивное развитие экономической системы общества» [14].

В работе И.И. Грыбык предлагается «энтропийная методика оценки организационных структур предприятий» [7], на основе которой предлагается учитывать и анализировать синергетические эффекты от внедрения организационных изменений.

В качестве аксиом А.А. Брассом в работе «Организационная энтропия и синергия ошибок» [3] принимаются следующие положения: 1) энергия организации складывается из энергии ее ресурсов: финансовых, трудовых, материальных, информационных; 2) ни финансы, ни материальные ресурсы какой-либо неопределенность сами по себе создавать не могут. Степень неопределённости возрастает, а энергия ресурсов рассеивается только, если они неграмотно используются работниками при создании ценностей для потребителей.

Цель статьи. В статье предлагается метод оценки уровня энтропии производственных систем на основе тернарной модели (М3D) производственной системы, которая сформирована в трехмерном концептуальном пространстве по трем группами факторов: труд (l), средства труда (k), предмет труда (n). Производственная система представлена в виде методологической, технологической и прагматической проекций модели, на основе которых проводится оценка уровня энтропий.

Под «производственной энтропией», будем понимать степень дезорганизации производственной системы, включающей методологические, технологические, прагматические стороны производств. Учитывая, что «уменьшение энтропии естественной системы связано с ростом организованности ее структуры...» [4, с. 420]. Соответственно, необходимо определить модель структуры посредством наглядной формализации организационного порядка и минимизации неопределенности состояния открытой производственной системы.

Особенности матричной модели производственной системы - М3D.

Организация производства – это система мер, направленных на рациональное сочетание «потенциальных» средств производства (k), «повторяющихся» предметов труда (n) и «диспозитивной» деятельности человека (l) [6, с. 94]. Учитывая наличие трех факторов производственной системы, ее организационная структура представлена «в виде трёхмерной модели» или матрицы [5]. Матрица «тернарной структуры» [6, с. 30] в полной мере учитывает соотношение трех факторов производства (Q = L^a · K^β · N^c). Один из вариантов которой представлен в модели «М3D» (рис. 1) [5, с. 27].

Рис. 1. Модель производственной системы М3D

Cоставлено автором

Конструктивная модель М3D (рис. 1) позволяет в трех взаимно перпендикулярных проекциях анализировать свойства производственной системы: с точки зрения методологии управления (l∙k), с точки зрения технологии производства (k∙n) и с точки зрения прагматической праксиологии (l∙n) использования результатов труда.

Трехсторонний анализ производственной энтропии.

Визуальный анализа производственной системы обосновывается возможностями использовать «когнитивный дизайна» в качестве инструмента «управления энтропией» [8, с. 3193]. Открывающего возможность исследовать модель «производственной энтропии» с трех проекций (с трех сторон), со стороны «методологической энтропии», «технологической энтропии» и «прагматической энтропии» (рис. 2).

Рис. 2. Оценочная матрица энтропии производства

Cоставлено автором

Методологическая энтропия – мера отставания методологии управления средствами труда от лучших когнитивных практик.

Методологическое направление охватывает два фактора производства (l∙k) во взаимодействии, показывая каким методом труд персонала (l) воздействует на потенциальные технологические средства труда (k). В методологическое направление на предприятиях входит нормативная база регламентирующих документов, например инструкции пользователя по работе в информационных системах, процессная документация и т.д.

Прагматическая энтропия – количественная мера снижения эффективности функционирования производственной системы в условиях высокой неопределенности.

Прагматическое направление тоже имеет две стороны, отражаемые двумя производственными факторами (l∙n). С одной стороны, персонал получает моральное и материальное вознаграждение за свою работу. С другой стороны, работники совершенствуют свое профессиональное мастерство, оценивая результат своих методов решения задач и анализируя допущенные промахи и упущенные возможности.

Технологическая энтропия – количественная мера отставания данной технологии от наивысшего в мире уровня, принятого за единицу [16, с. 55].

В технологическом направлении следует отметить взаимосвязь двух производственных факторов (k∙n) - средств (орудий) труда (k) и предметов труда (n) от сырья и материалов до готового продукта. В том числе информационного продукта, выработанного ИТ на основе исходных данных. Без учета участия человеческого фактора (l) в основных, вспомогательных и управленческих процессах производственной системы.

Механизм оценки трех сторон энтропии производственной системы в ракурсе визуального дизайна можно сравнить с тремя отдельными проекциями чертежа оценочной матрицы производственной энтропии (l∙k∙n): горизонтальной (l∙k) –методологическая энтропия; фронтальной (k∙n) – технологическая энтропия; профильной (l∙n) –прагматическая энтропия. Данные трех оценочных матриц сведены в тезаурус производственной энтропии (табл. 1).

Рассмотрим каждую из трех проекций производственной энтропии раздельно.

Метрики методологической энтропии производства (рис. 3).

Рис. 3. Методологическая энтропия производства

Cоставлено автором

Расчет методологической энтропии (Н_М) производится по формуле 1:

Н_М = у / х_м; (формула 1)

где:

х_м - предельный весовой коэффициент методологической энтропии (х_м = l₂+k₂ = 4);

у - измеряемый весовой коэффициент элемента (у = li+ki = 0÷4). Ф

Примеры расчета: Н_М1 = 0+0 / 4 = 0.00; Н_М5 = 1+1 / 4 = 0.50; Н_М9 = 2+2 / 4 = 1.00.

Сведем девять состояний методологической негэнтропии - энтропии в таблицу 2.

Рассмотрим состояния методологической негэнтропии (l₀ k₀) и энтропии (l₂ k₂).

Триалектика конструктивной методологии управления (l₀k₀).

Триалектика – это форма мышления, на ряду с логикой и диалектикой пополнившая арсенал методов познания новыми когнитивными практиками, характеризующими профессиональные особенности персонала.

Конструкцию матрицы монолектика представляет как встроенную «матрешку» (1D); диалектика представляет как сегментированную «таблицу» (2D); триалектика представляет как составной «кубик» (3D). Поэтому наиболее конструктивной архитектурой организации считается объемная модель М3D (рис. 1), включающая в себя линейные (1D) и табличные (2D) признаки. М3D обладает достаточной гибкостью, которой заключается не в аморфности структурных форм или деструктивности бинарных отношений, а в возможности сознательного управления элементарными функциями (меняя назначение) и бизнес-процессами (меняя цели) производственной системы, без нарушения общей организационной архитектуры, но в зависимости от поставленных задач и возникающих рисков.

Монолектика аморфной методологии управления (l₂k₂).

В теории управления известны три основных подхода к моделированию организационной структуры предприятий: функциональный, процессный и системный. Основная проблема этих подходов аморфная (бесформенная, размытая) теоретизация организационных решений, без выработки комплексной графики структурных форм. Квадранты подразделений символизирует на карте только наличие функциональных единиц. В «черном ящике» между входом и выходом бизнес-процесса может оказаться «кот Шриденгера». А «наиболее серьезная методологическая проблема системного подхода связана с установлением границ каждой системы» [11, с. 17].

Возникает вопрос, как же тогда работает производственная система? Ответ прост, большинство процессов производственной системы операционные. Они имеют дело с переделами физических материалов, заготовок, изделий, по инструкциям физических правил и законов. Переделы формы и свойств физических объектов прописаны в технологических картах. Отклонения от нормативных требований выявляет система технического контроля. На операционном уровне сложно представить готовый автомобиль без автомобильной рамы, когда рули, колеса и прочие коробки передач свалены в общую кучу. А вот цикл управления, без рамы «организации» факторов производства, в системе корпоративного управления встречается часто. Вопросы сборки компетенций, задач и ресурсов в пространстве и времени решаются вручную и не всегда лучшим образом. Руководитель планирует, подчиненный исполняет о достаточно сложно обосновать нехватку информационных, временных или организационных ресурсов при решении задач.

Метрики технологической энтропии производства.

Механизм оценки технологической энтропии (формула 2) такой же, как и механизм оценки методологической энтропии на рисунке 3. Разница в наборе факторов из табл. 1.

(формула 2)

Расчет технологической энтропии (Н_Т) производится по формуле 3.

Н_Т = у/ х_Т; (формула 3)

где:

х_Т - предельный весовой коэффициент технологической энтропии (х_Т = k₂+n₂ = 4);

у - измеряемый весовой коэффициент элемента (у_Т = ki+ ni = 0÷4).

Примеры расчета: Н_Т1 = 0+0 / 4 = 0.00; Н_Т5 = 1+1 / 4 = 0.50; Н_Т9 = 2+2 / 4 = 1.00.

Перечень состояний технологической негэнтропии - энтропии сведен в таблицу 3.

Конструктивная технологическая система

Путь цифровой трансформации экономических систем изначально развивался по двум, мало зависимым друг от друга направлениям: системы автоматизации технологических процессов (АСУ ТП), включая системы автоматизированного проектирования (САПР) и системы автоматизации управленческой деятельности (АСУ), или системы корпоративного управления (КИС). Разделением между двумя этими типами информационных систем проходит на уровне предметной области. Предметом работ инженерных информационные системы являются материальные объекты и физические законы, нарушение которых ограничивается техническим контролем. Предметом работ корпоративных управленческих информационных систем является персонал, субъективное поведение которого подчиняется психологическим законам, не имеющих устоявшихся объективных метрик интеллектуальной деятельности.

Поэтому, когда речь идет о конструктивных отраслевых инженерных системах, то они есть. Например, BIM (Building Information Model или Modeling) – информационная модель (моделирования) зданий и сооружений, под которыми в широком смысле понимают любые объекты инфраструктуры. Также можно обнаружить конструктивные решения среди классических информационных моделей АСУ. Например, EAM (Enterprise Asset Management) – система управления физическими активами или WMS (Warehouse Management System) - система управления складом.

При переходе на корпоративный уровень комплексной автоматизации систем предприятия, о конструктивных решениях формирования единой информационной среды (единой платформы) говорить не приходится. Потому что разные функциональные АСУ, разрабатывались в разное время, разными разработчиками, на различных аппаратных, программных и информационных стандартах. Например, классическое ERP обрастало различными модулями (MES, MDM, WMS и т.д.), становясь гибридными. Менялись комплектации систем поддержки принятия решений СППР (FDS, DAS, AIS, AFM(s), RM(s), OM(s), SM(s)). Сейчас множество разработчиков предлагают большое разнообразие ИТ решений, которые без методологического согласования функционального, процессного и системного подходов не имеют перспектив эффективной и гармоничной реализации в организационных структурах.

Метрики прагматической энтропии производства.

Механизм оценки прагматической энтропии такой же, как и механизмы оценки предыдущих энтропий на рисунке 3. Разница только в наборе факторов из табл. 1.

Расчет прагматической энтропии производства (Н_П) производится по формуле 4.

Н_П = у / х_П; (формула 4)

где:

х_П - предельный весовой коэффициент прагматической энтропии (х_П = n₂+l₂ = 4);

у - измеряемый весовой коэффициент элемента (у = ni+li = 0÷4).

Примеры расчета: Н_П1 = 0+0 / 4 = 0.00; Н_П5 = 1+1 / 4 = 0.50; Н_П9 = 2+2 / 4 = 1.00.

Перечень состояний прагматической негэнтропии - энтропии сведен в таблицу 4.

Рассмотрим прагматическую сторону производственной энтропии со стороны использования априорной информации для достижения поставленной цели настолько эффективно, насколько это возможно [18, с. 17]. Прагматическая мера информации определяется приростом экономического эффекта функционирования системы, где эта информация снижает уровень неопределенности состояния управляемого объекта.

Бинарный производственный процесс с точки зрения прагматической энтропии, может выражаться в диалектических противоречиях между технологами автоматизации и методологами управления. В попытках разрешить которые, менеджеры ссылаются на известные «патологии организации» [2, с. 72], а разработчики ищут причины «когнитивного сопротивления» ИТ. Оставляя без внимания конструктивные решения задач повышения эффективности работы производственной системы.

Тернарная производственная система считается комплексным, эталонным образцом конструктивных решений, охватывающих исследование качества методологических аспектов управления, оценки уровня технологических достижений и расчета эффективности практических результатов, получаемых персоналом за свой труд (рис. 4).

Рис. 4. Тернарная производственная система

*Cоставлено автором

Схема на рисунке 1 показывает, как персонал (l) производственной системы, пользуясь методами управления средствами туда (k), получает конечный результат в виде готового продукта (n). Обеспечивающего заслуженное вознаграждения за проделанную работу, а эффект в виде полученного опыта профессиональной деятельности.

Заключение. В статье предложен метод оценки технологической, методологической и прагматической энтропий производственной системы. Раскрыты понятия составляющих энтропий производственной системы, методика их расчета и графического дизайна на основе тернарной модели (М3D) производственной системы. Раскрытие трех сторон производственной энтропии в контексте методологической, технологической и прагматической проекций, ориентировано прежде всего на приоритет целостного охвата исследуемого феномена. Такой подход позволит находить оптимальные решения для минимизации степени неопределённости производственной системы с учетом экономической эффективности, выбирая наиболее перспективный вектор развития методологической или технологической составляющих производственной системы.