6.-abordari-ale-conducerii-industriale.pdf

Prof. Radu STANCIU

ELEMENTE DE TEORIA SISTEMELOR DEFINIŢIE



SISTEM - un ansamblu de elemente (obiecte, fenomene, indivizi) care se condiţionează reciproc, între care există legături şi schimburi de energie, de substanţă şi de informaţii, ansamblu care este separat de mediu printr-un înveliş fizic sau conceptual.

CARATERISTICI  structură - ansamblul interacţiunilor dintre elementele componente precum şi modalitatea de dispunere a legăturilor şi a părţilor în întreg  evoluţie - succesiunea de stări pe care le parcurge (stare = ansamblul valorilor/nivelurilor tuturor caracteristicilor sistemului la un moment dat) R. STANCIU © 2018

2

Expresia matematică a sistemului

 S = { X,Y A } X = vectorul intrărilor; Y = vectorul ieşirilor; A = matricea structurii active (suportul material esenţial al unui sistem; cuprinde acei factori care determină capacitatea de transformare a elementelor de intrare)

R. STANCIU © 2018

3

Principalele proprietăţi ale sistemului

 Incluziunea

S(t)   Si (t)

Extensia

A(t)  Ai (t)

Exemplu întreprindere  compartiment de muncă  formaţie de lucru  loc de muncă

R. STANCIU © 2018

4

Sisteme cibernetice



Sistem cibernetic = sistem dotat cu proprietatea de autoreglare intrări din mediu

ieşiri în mediu

EFECTOR

ieşiri de comandă

CONEXIUNEA INVERSĂ

intrări de control

Sistemul cibernetic ireductibil R. STANCIU © 2018

5

Clasificări ale sistemelor cibernetice



 după legătura cu mediul  izolate (închise)  deschise

 după complexitate  simple  complexe  hipercomplexe

 după relaţia între intrări şi ieşiri  deterministe  probabiliste

 după poziţia faţă de timp  atemporale  temporale R. STANCIU © 2018

6

Sistem cibernetic industrial (SCI)



 o reuniune de mijloace materiale, umane şi financiare, care au drept scop transformarea unor intrări materiale în produse, lucrări sau servicii  se autoreglează prin intermediul unui factor conştient de natură umană  Caracteristicile SCI:  deschise

 complexe (hipercomplexe)  cu tentă probabilistă  evolutive R. STANCIU © 2018

7

Entropia informaţională



 Evoluţia SCI generată de 2 tendinţe:  tendinţa proprie factorului de reglare de perfecţionare a comportamentului cibernetic  tendinţa proprie sistemelor naturale de a se dezorganiza (măsurată prin entropia informaţională)

n

pk=probabilitatea apariţiei unei informaţii în sistem

S   pk  ln pk ∑p =1 k k 1

Valoarea maximă când pk=1/n

Conducerea unui sistem este o activitate antientropică R. STANCIU © 2018

8

Modelul ca formă de reprezentare a sistemelor

 DEFINIŢIE

reprezentarea simplificată a realitaţii, în care sunt redate însuşirile esenţiale din punctul de vedere al celui care face reprezentarea

ETAPELE UTILIZĂRII MODELELOR 1. construirea modelului S (p1, p2,..., pn) → M (mp1, mp2,..., mpn) 2. rezolvarea modelului 3. investigarea realităţii cu ajutorul modelului prin simulare: M (mp1, mp2,..., mpn) → M (mpn+1, mpn+2,..., mpn+m) 4. verificarea dacă acestea se regăsesc ca proprietăţi ale sistemului real M (mpn+1,..., mpn+m) → S (pn+1,..., pn+m) R. STANCIU © 2018

9

Modelul unui SCI



Cuprinde patru categorii de relaţii: 1. relaţii de legătură între intrări şi ieşiri (structura activă de transformare a sistemului) A  , , , , ,  2.

restricţii de funcţionare generate de:



 sistem

f ( x1, x 2 ,...,x n , t ) intrari

 mediul economic

g (a1, a2 ,...,an , t )  I (t ) cheltuieli de modificare a structurii investitii

3.

obiectivele activităţii

4.

criteriul de decizie

R. STANCIU © 2018

R(t ) resurse financiare

max Z = Rezultate - Eforturi

min Z = Eforturi

10

METODE ŞI TEHNICI DE CONDUCERE PRINCIPII



1.al priorităţii obiectivelor 2.al unităţii de comandă 3.al unităţii de acţiune 4.al concordanţei între autoritate şi responsabilitate 5.al nivelului deciziilor

CERINŢE privind însuşirile conducătorilor competenţa profesională şi managerială capacitatea de antrenare exemplul personal R. STANCIU © 2018

11

Clasificarea metodelor şi tehnicilor de conducere industrială



a. orizontul de timp şi aria de aplicare:  conducerea operativă  conducerea tactică  conducerea strategică

b.numărul de decidenţi:  conducere unipersonală  conducere colectivă

c. elementul central al procesului de conducere (tehnica de lucru)    

conducere prin obiective conducere prin bugete conducere prin proiecte conducere prin excepţie

R. STANCIU © 2018

12

Corelaţiile între frecvenţa abaterilor, mărimea acestora şi nivelul de reglare într-un SCI

 2

3

4

nivelul ierarhic de reglare

mărimea abaterii

1

frecvenţa abaterii R. STANCIU © 2018

13

DECIZIA MANAGERIALĂ

DEFINIŢIE



reprezintă finalizarea unui act de gândire în care se exercită competenţa şi autoritatea unei funcţii de conducere

CLASIFICĂRI

1. numărul decidenţilor: decizie unipersonală; decizie de grup. 2. numărul criteriilor de decizie: decizie unicriterială (probleme de optimizare) decizie multicriterială (probleme de conducere) 3. nivelul de cunoaştere a consecinţelor: decizii în condiţii de certitudine decizii în condiţii de risc decizii în condiţii de incertitudine R. STANCIU © 2018

14

Etapele procesului decizional 1.Pregătirea deciziei



 culegerea de informaţii  validarea informaţiilor  reflectarea asupra tendiţelor proprii fenomenului avut în vedere

2.Adoptarea deciziei  elaborarea variantelor (soluţiilor posibile)  compararea din diferite puncte de vedere (criterii) a soluţiilor posibile  luarea în consideraţie şi a poziţiei celor implicaţi în aplicarea deciziei

 alegerea a celei mai convenabile soluţii sau căi de acţiune

3.Aplicarea deciziei  formularea hotărârii  comunicarea deciziei  verificarea modului de aplicare a deciziei R. STANCIU © 2018

15

Elementele procesului decizional



1.

decidentul (o persoană sau un grup);

2.

enunţul problemei;

3.

mulţimea variantelor (soluţiilor) posibile (tehnic realizabile);

4.

mulţimea consecinţelor (cheltuieli, durată etc.);

5.

mulţimea obiectivelor sau a criteriilor de optimizare precum şi modul de agregare a acestora în criteriul de decizie;

6.

mulţimea stărilor naturii(ansamblul de împrejurări care fac ca unei soluţii să-i corespundă anumite niveluri ale consecinţelor)

R. STANCIU © 2018

16

Exemplu



 decidentul: comisia tehnico-economică a întreprinderii;  enunţarea problemei: alegerea celei mai bune variante de investiţie pentru o nouă instalaţie;  mulţimea variantelor: Vi – patru – (V1, V2, V3, V4);  mulţimea consecinţelor - patru:  Cs1 – investiţia directă în milioane lei, I;  Cs2 – durata realizării fizice în luni, d;

 Cs3 – suprafaţa ocupată în metri pătraţi, S;  Cs4 – flexibilitatea instalaţiei în %, F (raportul exprimat procentual între diferenţa capacitate de producţie – nivelul minim al producţiei la care poate fi menţinută în funcţiune instalaţia şi capacitatea de producţie a acesteia R. STANCIU © 2018

17

Exemplu (continuare)

  mulţimea criteriilor de decizie, Xj, patru şi anume se urmăreşte minimizarea primelor trei consecinţe şi maximizarea celei de a patra:    

X1 = min Cs1; X2 = min Cs2; X3 = min Cs3; X4 = max Cs4.

 mulţimea stărilor naturii: una

R. STANCIU © 2018

18

Caracteristicile variantelor de investiţie

 Consecinţe Varianta I

d

S

F

V1

150

6

400

50

V2

100

9

500

50

V3

120

8

750

75

V4

130

7

600

67

R. STANCIU © 2018

19

Determinarea utilităţii soluţiilor



 Johann von Neumann (matematician), Oskar Morgenstern (economist)

 minimizarea valorii consecinţei, obiectiv Xj=min Csj:

UVi ,X j 

Cs j max  Cs ij Cs j max  Cs j min

 maximizarea valorii consecinţei, obiectiv Xj=max Csj:

UV j ,X j  R. STANCIU © 2018

Cs ij  Cs j min Cs j max  Cs j min 20

Utilităţile simple ale celor patru variante



Utilităţile simple ale celor patru variante Varianta

corespunzătoare obiectivelor individuale globale

X1

X2

X3

X4

V1

0

1

1

0

2

V2

1

0

0,71

0

1,71

V3

0,6

0,33

0

1

1,93

V4

0,4

0,67

0,43

0,68

2,18

R. STANCIU © 2018

21

Ponderarea utilităţilor

  diferitele obiective au importanţă diferită pentru decident, utilitatea globală a fiecăreia dintre cele n variante fiind o sumă ponderată a utilităţilor simple ale acesteia m

UV   pX  UV X ; i  1,...,n i

j 1

j

i

m

p j 1

R. STANCIU © 2018

Xj

j

1

22

Metoda ROMPEDET



1. stabilirea ordinei de prioritate a obiectivelor

X 4  X1  X 2  X 3

 înseamnă preferabil faţă de..., iar  la fel de important ca.... 2. calcularea coeficienţilor 2 dacă X i  X j  a ij  1 dacă X i  X j 0 altfel 

3. calcularea coeficienţilor de importanţă şi a sumelor acestora

R. STANCIU © 2018

23

Calculul coeficienţilor de importanţă a obiectivelor



j

X1

X2

X3

X4

a

X1

1

1

2

0

4

X2

1

1

2

0

4

X3

0

0

1

0

1

X4

2

2

2

1

7

i

 a i

R. STANCIU © 2018

j

ij

ij

j

16

24

Metoda ROMPEDET  (continuare)

4.

calcularea ponderilor asociate fiecărui obiectiv n

PX  j

a j 1

m

ij

n

a j 1 i 1

ij

Determinarea valorilor pentru exemplu:

P X = P X = 4 / 16  0,2500 P X = 1 / 16  0,0625 1

2

3

P X = 7 / 16  0,4375 4

R. STANCIU © 2018

25

Calculul utilităţilor ponderate

 Utilităţile simple ponderate ale variantelor Varianta

corespunzătoare obiectivelor globale X1

X2

X3

X4

V1

0

0,250

0,063

0

0,313

V2

0,250

0

0,049

0

0,299

V3

0,150

0,083

0

0,438

0,671

V4

0,100

0,165

0,030

0,298

0,593

R. STANCIU © 2018

26

Cercetarea operaţională (CO) DEFINIŢIE



o ramură a matematicii care se ocupă cu aplicarea metodelor cantitative la studierea şi rezolvarea de către o echipă interdisciplinară a problemelor legate de conducerea unui sistem în scopul obţinerii unor soluţii care să servească sistemul în ansamblul lui cât mai bine

CARACTERISTICI  se referă la probleme de decizie care trebuie soluţionate în vederea optimizării eficienţei performanţelor sistemelor complexe şi hipercomplexe  acţionează pe baza elaborării şi îmbunătăţirii continue a unor modele matematice de diferite tipuri  utilizează procedee statistice şi algoritmi din domeniul programării matematice  se foloseşte în cele mai diverse probleme de conducere R. STANCIU © 2018

27

Tipuri de probleme de CO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Alocarea resurselor Programarea şi controlul executării lucrărilor complexe Fenomenele de aşteptare Gestiunea stocurilor Înlocuirea echipamentelor Căutarea informaţiilor Alegerea itinerariilor Problemele de competiţie

Grupare:  după natura modelului:

 deterministe (problemele 1, 2 (parţial), 4 (la dimensiune restrânsă) şi 7);  probabiliste (problemele 2, 3, 4, 5, 6 şi 8)

 după algoritmii de rezolvare:

 numerici (problemele 1, 2, 3, 4, 5, 7 şi 8);  nenumerici sau alfanumerici (problemele 2, 6, 7 şi 8).

R. STANCIU © 2018

28

Alocarea resurselor Situaţii



 resurse limitate (cel mai frecvent caz)  resurse suficiente  resurse reglabile (caz întâlnit foarte rar)

Variabilele luate în considerare în construirea modelului    

bi – resursele xj – rezultatele aij – consumul specific de resursă i determinat de rezultatul j cj – efectul economic unitar al rezultatului j

R. STANCIU © 2018

29

Alocarea resurselor (continuare) Modelul general n

a X j 1

ij

j

 bi , i = 1,..., m

X j  0, unde j = 1,..., n n

max Z   c j X j j 1

R. STANCIU © 2018

 Forma standard n

a j 1

ij

X j  X n i  bi ,unde i = 1,...,m

X j  0, unde j = 1,...,n, n + 1,...,n + m n

n m

j 1

j  n 1

max Z   c j X j 

0 X

j

30

Alocarea resurselor (continuare)  a11 X 1  a12 X 2  b1  a21 X 1  a22 X 2  b2

Exemplu

X1  0, X 2  0

max Z  c1 X 1  c2 X 2 X2

X2

b1 a12

b1 a12

admis

interzis b2 a22

max Z admis

R. STANCIU © 2018

b2 a22

min Z interzis

b1/a11 b2/a21 X1

b1/a11

(a)

(b)

b2/a21

X1

31

Programarea şi controlul executării lucrărilor complexe



 se referă la stabilirea momentului de declanşare şi încheiere a diferitelor activităţi incluse într-o lucrare complexă denumită uzual „proiect“ şi la identificarea activităţilor deosebit de importante din punct de vedere al îndeplinirii proiectului într-un timp cât mai scurt şi în condiţii cât mai convenabile  Metode:  grafice Gantt  metoda drumului critic (CPM) - duratele activităţilor ferme şi constante,  metoda PERT - duratele activităţilor probabiliste şi au o distribuţie cvasinormală de tip β  în practică este mai important să se minimizeze pe cât posibil, atât costul total al unei lucrări, cât şi durata de realizare a acesteia (metoda PERT– COST) R. STANCIU © 2018

32

Fenomenele de aşteptare

 Staţie de servire

Clienţi care aşteaptă să fie serviţi

Client care a fost servit

Client în curs de servire

Restricţii •ritmul servirilor; •disciplina de servire, ca de exemplu: •„primul sosit – primul servit“ (FIFO) •„ultimul sosit – primul servit“ (LIFO R. STANCIU © 2018

Funcţia obiectiv: •minimizarea cheltuielilor totale

Soluţionarea problemei: •numărului de staţii •caracteristicilor de funcţionare 33

Gestiunea stocurilor



 Stocul reprezintă cantitatea de materii prime sau produse ce constituie interfaţa între aspectele discontinue şi cele continue ale proceselor tehnologice

 Politici de aprovizionare:  aprovizionări dese cu cantităţi mici  aprovizionări foarte rare cu cantităţi mari

 Funcţia obiectiv:  Minimizarea cheltuielilor de aprovizionare şi depozitare

 Restricţii:  lotul minim livrat de producător  capacitatea maximă de depozitare

 Soluţii:  stocul mediu  stocul minim acceptabil  stocul maxim admisibil R. STANCIU © 2018

34

Înlocuirea echipamentelor

 Două categorii de echipamente: 1. echipamente ce se uzează în timp 2. echipamente care cad

1. sunt 2 categorii de cheltuieli: periodice şi curente Problema: Când se înlocuieşte în modul cel mai avantajos echipamentul?

2. se iau în consideraţie cheltuielile legate de:  echipamente  de montare şi demontare  pierderile datorate nefuncţionării ansamblului Problema: Cum se înlocuieşte echipamentul? R. STANCIU © 2018

35