|
Politica de confidentialitate |
|
• domnisoara hus • legume • istoria unui galban • metanol • recapitulare • profitul • caract • comentariu liric • radiolocatia • praslea cel voinic si merele da aur | |
Bazele cercetarii operationale - MODELAREA MATEMATICA - ROLUL EI IN CERCETAREA OPERATIONALA | ||||||
|
||||||
m8r9rd Cercetarea operationala si disciplinele inrudite Cercetarea operationala este una din disciplinele care a aparut catre sfarsitul primei jumatati a secolului nostru si s-a dezvoltat spectaculos in special in ultimii ani, in stransa legatura cu o serie de alte discipline ale organizarii si conducerii, cum ar fi cibernetica, informatica sau analiza sistemelor. Pentru a avea o imagine de ansamblu asupra obiectului cercetarii operationale aplicate in economie, consideram, deci, util sa examinam succint cum au aparut s i au evoluat disciplinele organizarii s i conducerii precum si legaturile pe care le prezinta intre ele. Conceptia "organizarii stiintifice", conturata catre sfars itul secolului al 19-lea si inceputurile celui actual, considera unitatea productiva ca un mecanism, in care oamenii, ajutati de masini, lucreaza intr-un determinism aproape total, pe baza unor dispozitii actionand ierarhic, conform unor competente riguros definite. Principalii reprezentanti ai inceputurilor organizarii stiintifice, care formeaza asa-numita s coala clasica", stabilesc pentru prima oara o serie de principii ale conducerii stiintifice. Printre acestea figureaza binecunoscutul (si inca actualul) principiu al exceptiei, principiul specializarii organizationale, principiul definirii riguroase a sarcinilor, principiul organizarii ierarhice (Staff and Line) s .a. Intre conceptele utilizate de scoala clasica nu figureaza informatia si nici decizia: conducerea "mecanismului" economico-social revine (in ultima instanta prin parcurgerea treptelor piramidei ierarhice), intotdeauna, unui centru unic de decizie, pentru care informatiile sunt presupuse, aprioric, disponibile complet si instantaneu, fara nici un fel de restrictie (de timp, de spatiu, de tehnica a transmiterii si inmagazinarii etc.). O mare parte din ideile scolii clasice au fost criticate de reprezentantii diferitelor scoli care s-au dezvoltat ulterior in stiintele organizarii, dand nastere, dupa cum vom arata in continuare, unor teorii din ce in ce mai abstracte si mai complexe. Merita sa aratam ca in deceniul al saselea, ca o reactie impotriva excesului de teoretizare, s-a dezvoltat o as a-numita scoala neoclasica, avand drept obiectiv reintoarcerea la practica. In deceniile care urmeaza dupa aparitia si dezvoltarea scolii clasice, problemele informational-decizionale isi afirma prezenta din ce in ce mai acut, pe masura cres terii dimensiunilor s i complexitatii organizatiilor social-economice si isi cauta rezolvari empirice de cele mai multe ori nu la nivelul necesitatilor. Se stabilesc adesea circuite informationale paralele si supraabundente (redundante) iar in afara fluxurilor oficiale (formale) de date, se dezvolta o circulatie neformala, uneori mai eficienta, dar cu caracter strict local. In procesele de decizie continua sa prevaleze rutina, bunul simt, talentul sau chiar improvizatia. In perioada urmatoare primului razboi mondial au putut fi constatate, ca urmare a acestor rezolvari empirice, diferente considerabile, din punctul de vedere al competitivitatii, intre unitati economice cu structuri organizatorice si dotari tehnice identice sau similare. Analizele efectuate au condus la o prima includere in perimetrul cercetarii privind problemele organizarii si conducerii a aspectelor informational-decizionale, pana atunci ignorate si totodata si a aspectelor relatiilor umane. Se largeste considerabil problematica organizarii si conducerii si incep sa circule cu din ce in ce mai multa autoritate denumirile de management (ca activitate practica) si management science (s tiinta conducerii). Aceasta perioada este dominata de "scoala comportamentului" care pune in centrul preocu parilor sale observatia minutioasa a comportamentului oamenilor in timpul procesului motivatiilor care determina coeziunea grupurilor. Diferentele substantiale intre s coala comportamentului s i s coala clasica se refera in special la aspecte ca: descentralizarea deciziilor, promovarea increderii intre membrii unui grup (si neglijarea autoritatii) cu accentul pus pe responsabilitate (si nu pe control)1. Incepand din deceniul al cincilea al secolului nostru2, se produce un fenomen care promoveaza informatia si decizia printre elementele esentiale ale epocii in care traim. La acest fenomen contribuie in primul rand cresterea extraordinara a complexitatii structurale si functionale, a organizatiilor economice. Procesele de comasare-integrare, aparitia structurilor organizationale cu activitati productive pe arii geografice foarte mari (si, de asemenea, cu multiple probleme legate de desfacerea produselor), ridicarea nivelului de tehnicitate a instalatiilor si corespunzator o specializare accentuata a profesiunilor - sunt numai cateva din aspectele acestei complexitati a unitatilor productive moderne. Ca o consecinta a acestei stari de fapt apare o extraordinara crestere a cantitatii de informatii detinute si manipulate in unitatile productive, accentuata si de formularea unor conditii mult mai severe in ceea ce priveste calitatea informatiei (pertinenta si operativitatea acesteia). Alaturi de productia de bunuri apare o productie de informatii din ce in ce mai insemnata, informatia devine chiar un produs sau marfa ce se poate negocia, ajungand, alaturi de servicii, obiectiv al unor organizatii specializate. In ceea ce priveste procesele de decizie, pentru prima oara se pune in mod riguros si pe scara larga problema gasirii unor solutii optime sau apropiate de cele optime, in marea diversitate de probleme organizatorice si de conducere. Se poate considera ca toate aceste schimbari au condus la o veritabila revolutie informational-decizionala in domeniul organizari si conducerii si, ca o consecinta, la aparitia managementului stiintific modern. Principalele discipline privind conducerea, care au aparut in aceasta etapa sunt: cercetarea operationala, cibernetica, informatica, psihosociologia organizarii si teoria generala a sistemelor. • Cercetarea operat ionala, care poate fi definita succint ca disciplina a optimizarii deciziilor cu ajutorul modelarii matematice, a aparut in perioada celui de-al doilea razboi mondial. Considerata de unii ca reprezentand scoala matematica in disciplinele organizarii si conducerii, cercetarea operationala se caracterizeaza in primul rand prin procesul de elaborare a modelelor, de regula matematizate, care descriu procesele economice pentru care urmeaza a se lua decizii cat mai avantajoase. Avand in vedere importanta modelarii in cercetarea operationala, ii vom consacra in intregime paragraful urmator. • Cibernetica este stiinta care se ocupa cu conducerea si reglarea sistemelor complexe. Printre incercarile cele mai caracteristice de perfectionare a metodelor folosite in ultimele decenii in stiintele organizarii si conducerii, alaturi de intrebuintarea masiva a procedeelor matematice s i a calculatoarelor electronice, se afla si utilizarea conceptiei sistemico-cibernetice. Poate fi definita ca sistem orice sectiune a realitatii in care se identifica un ansamblu de fenomene, obiecte, procese, concepte, fiinte sau grupuri interconectate printr-o multime de relatii reciproce, precum s i cu mediul inconjurator si care actioneaza in comun in vederea realizarii unor obiective bine definite. Multimea elementelor si a relatiilor dintre acestea, precum s i a relatiilor intre componente si ansamblu formeaza structura sistemului. Multimea caracteristicilor unui sistem, la un moment dat, determina starea sa. Pentru analiza comportamentului sistemelor, in ansamblul lor, s-a propus conceptul de "cutie neagra" care reprezinta sistemul privit ca un tot, facand abstractie de procesele sale interne. Cutia neagra primes te impulsuri din partea mediului inconjurator ( intrarile" in sistem) si, prelucrand aceste impulsuri, le transforma in actiuni asupra mediului ("iesirile") din sistem. Mecanismul transformarii intrarilor in ies iri poate fi descris cu ajutorul functiilor de transfer, care au diverse forme, particulare, dupa natura sistemului. Sistemul devine cibernetic2 atunci cand apare reglarea (conexiunea inversa, feedback-ul), adica o interventie asupra intrarilor in scopul mentinerii iesirilor la nivelul unor parametri-obiectiv doriti. Se intelege ca expresia analitica a functiilor de transfer si a mecanismului reglarii conduce la forme matematice foarte diverse si de cele mai multe ori foarte complexe. Ansamblul economiei poate fi privit ca un sistem ale carui elemente componente (organizatiile social-economice de diferite marimi) sunt intercorelate prin fluxuri materiale si informationale si au un comportament orientat spre atingerea unor obiective precise. La randul lor, organizatiile, care sunt elemente componente ale sistemului-ansamblu, pot fi considerate sisteme, diviziunea putandu-se continua pana la identificarea unor componente elementare indivizibile. Scopul cercetarii cibernetico-sistemice aplicata la realitatea social-economica il constituie surprinderea comportamentului sistemelor, una din caile de descriere a acestui comportament fiind gasirea expresiei functiilor de transfer s i a mecanismului reglarii. Adoptarea perspectivei cibernetico-economice in stiintele social-economice reprezinta un castig teoretic remarcabil si este foarte probabil ca, in urmatorii ani, sa asistam la inchegarea unei teorii cibernetico-sistemice complete si unitare aplicata la realitatea social-economica pe scara larga. • Informatica poate fi definita ca disciplina prelucrarii datelor cu ajutorul echipamentelor automate de prelucrare. Principalele probleme care pot fi considerate ca apartinand informaticii sunt: culegerea datelor, pregatirea datelor, codificarea acestora, transmiterea lor, prelucrarea datelor pe echipamente, stocarea s i conservarea lor. Problema dezvoltarii explozive a informaticii si a rolului ei in economie, administratie, cercetare spatiala, strategie militara, stiinta, invatamant etc, este bine cunoscuta si de nespecialisti. Vom arata numai ca, de la cateva calculatoare electronice si putini specialisti in informatica, in 1945, s-a ajuns azi, pe plan mondial, la milioane de calculatoare si specialisti. • Psihosociologia organizarii a aparut ca o noua orientare in disciplinele conducerii in jurul anului 1950. St. March, F. Simon si alti reprezentanti ai asa-numitei "scoli psihosociologice" abordeaza, in principal, problema influentei factorilor psihologici s i sociologici in compartimentul decizional. Luarea deciziilor, in conceptia acestei scoli, nu este functie numai de criterii rationale ci si de modul de percepere a stimulilor, depinzand de pozitia decidentului si de relatiile cu ceilalti membri ai grupului. Cu alte cuvinte, oricat s-ar face apel, in organizarea si conducerea organismelor economice, la metode s i echipamente de mare finete si tehnicitate, in ultima instanta oamenii sunt cei de care depinde functionarea eficienta a sistemului, de aceea, trebuie studiate reactiile individuale si relatiile dintre indivizii din sistem. • Teoria generala a sistemelor (TGS), strans legata de cibernetica, propune o perspectiva care sa sintetizeze ideile viabile ale diferitelor orientari in stiintele organizarii si conducerii. Iata cateva din ideile de baza ale teoriei generale a sistemelor, dupa "Industrial Dynamics" a lui J. Forrester: a) orice sistem este alcatuit din elemente (parti) interdependente, actionand in comun in virtutea unui scop; b) ansamblul legaturilor intre elementele sistemului, precum si al legaturilor cu intregul, formeaza structura sistemului S; c) complexitatea sistemelor depinde mai mult de structura sistemului decat de natura partilor sale; d) doua sisteme cu structuri partial identice se numesc homomorfe (sistemul mai simplu va constitui un model al sistemului homomorf mai complex); e) doua sisteme homomorfe vor avea un comportament asemanator, de unde rezulta posibilitatea de studiu a proprietatilor sistemelor reale prin simulare; f) structura (statica) unui sistem preexista comportamentului sau (dinamicii sistemului); g) miscarile intr-un sistem se realizeaza prin fluxuri presupuse concrete s i continue; h) intr-un organism economic toate categoriile de miscari pot fi grupate in urmatoarele tipuri de fluxuri interconectate; 1) fluxuri materiale; 2) fluxuri de comenzi; 3) fluxuri banesti; 4) fluxuri umane; 5) fluxuri de echipamente si 6) fluxuri informationale; i) fluxul informational are un rol central in functionarea sistemelor; j) procesele decizionale sunt considerate s i ele ca avand un rol central in mecanismul sistemelor; ele sunt presupuse a fi discontinue; k) reglarea este un element caracteristic al functionarii sistemelor; l) procesele care au loc in sistemele economice sunt, de regula, neliniare. Pe baza acestor premise, Forrester construieste un procedeu de descriere a comportamentului unei intreprinderi, care utilizeaza metode cibernetice, informatice, psihosociologice, precum si procedee de modelare matematica. De asemenea, sunt folosite analogii fizice si tehnice (de exemplu, fluxurile sunt examinate in sens hidraulic) iar simularea este utilizata ca un procedeu de baza in descrierea comportamentului sistemelor. In linii mari in "Industrial Dynamics" se urmareste intelegerea starii unui sistem cu ajutorul unor ecuatii care descriu in timp intrarile, transformarile si iesirile din sistem, pentru cele sase tipuri de fluxuri amintite mai sus. (E vorba deci de gasirea functiilor de reactie ale sistemului.) Pe baza acestei descrieri matematice se pot face simulari pe calculator, cu ajutorul carora se prevede evolutia sistemului. Marea majoritate a propozitiilor enumerate mai sus s i care stau la baza teoriei lui Forrester se regasesc explicit sau implicit s i la baza metodologiilor practice de analiza sistemica. Conceptele de flux informational si proces decizional sunt dominante s i in analiza sistemica la fel ca in TGS, iar urmarirea mecanismului transformarii intrarilor in ies iri constituie obiectul principal al analizei de sistem la fel ca si al TGS. Procedeul folosit de analiza sistemica nu mai este insa matematic, ci bazat pe descrierea explicita, calitativa, a proceselor informational-decizionale. In plus, in practica analizei de sistem, odata cu proiectarea proceselor informationale si in special a celor decizionale, se urmareste imbunatatirea lor, deci se au in vedere criterii de optim. In actiunea aceasta de proiectare eficienta a procesului informational-decizional, analiza sistemica face din plin apel la procedeele cercetarii operationale s i la tehnicile informaticii. In ceea ce priveste folosirea metodelor psihosociologice, in analiza de sistem exista incercari recente in acest sens. Rolul modelarii in cercetarea operat ionala Conceptul de "model", atat de mult folosit in stiinta moderna, este relativ nou, dar metoda modelarii este tot atat de veche pe cat sunt preocuparile oamenilor pentru cunoasterea stiintifica3. Putem considera ca modelul este o reprezentare izomorfa a realitatii, care, oferind o imagine intuitiva si totusi riguroasa, in sensul structurii logice, a fenomenului studiat, faciliteaza descoperirea unor legaturi si legitati imposibil sau foarte greu de gasit pe alte cai. In elaborarea modelelor economico-matematice, teoria economica are un rol deosebit de important intrucat ea formuleaza categoriile, conceptele si legile obiective ale realitatii economice. Numai sprijinindu-se pe teoria economica modelele matematice pot reprezenta fidel fenomenele economice. Modelul, ca instrument al cunoasterii stiintifice, este folosit in foarte numeroase discipline teoretice si practice. Fara pretentia de a face o clasificare riguroasa a tipurilor de modele, vom arata ca ele pot fi: modele verbal-descriptive - folosite in toate disciplinele nematematizate, modele matematice, modele fizice analogice (de tipul machetelor statice sau dinamice), modele grafice etc. In stiintele economice, in special in disciplinele organizarii si conducerii, modelele sunt utilizate in toata diversitatea de tipuri care exista. In ultimele decenii insa, se contureaza din ce in ce mai mult tendinta utilizarii cu precadere, in aceste discipline, a modelelor de tip matematic, datorita in special capacitatii acestora de a condensa riguros esentialul, cat si posibilitatii lor de a fi programate cu ajutorul calculatoarelor electronice, alcatuind impreuna un instrument de investigatie s tiintifica de o putere necunoscuta pana in prezent, o prodigioasa "prelungire" a inteligentei umane. O sistematizare metodologica a modelelor matematice intrebuintate in disciplinele organizarii si conducerii social-economice ar fi riscanta, avand in vedere mutatiile continue si spectaculoase care au loc in aceste discipline si, in plus, ar avea un caracter pur scolastic, fara utilitate teoretica sau practica reala. De aceea, ne vom limita, in continuare, sa enumeram principalele tipuri de modele matematice cunoscute in acest domeniu. Dupa intinderea domeniului studiat, modelele care descriu realitatea economica pot fi: macroeconomice - cele care se refera la economia nationala, la ramura (subramura) sau la economia unui teritoriu mare (un judet, o anumita zona industriala, agricola etc.) si microeconomice - la nivel de intreprindere, uzina, trust, combinat etc. Modelele cibernetico-economice urmaresc sa studieze relatia dintre intrari si iesiri intr-un organism economic, cu evidentierea fenomenelor de reglare care determina buna functionare a sistemului. Majoritatea modelelor cibernetico-economice sunt macroeconomice. Modelele econometrice descriu comportamentul organismelor economice cu ajutorul unor sisteme de ecuatii in care elementele numerice sunt determinate statistic. Si aceste modele sunt, de obicei, macroeconomice. Modelele de simulare incearca sa stabileasca modul de functionare al unor organisme macro sau microeconomice prin acordarea unor combinatii de valori intamplatoare variabilelor independente care descriu procesele. Prin "citirea" valorilor pe care le capata in felul acesta variabilele dependente, se obtin marimi semnificative in procesul studiat. Modelele sistemice au drept obiectiv surprinderea ansamblului aspectelor dintr-un organism economic (de exemplu, in modelele Forrester se considera ca prin identificarea celor sase fluxuri caracteristice se poate cunoas te comportarea sistemului ca un tot). Modelele cercetarii operationale se caracterizeaza prin cautarea unei solutii optime sau apropiata de optim, pentru fenomenul studiat. Modelele cercetarii operationale se bazeaza pe o mare diversitate de procedee matematice si au aplicatii la nivel macro, dar in special la nivel microeconomic. Ele reprezinta principalul instrument pentru optimizarea deciziilor in analiza de sistem. Tipologia de mai sus este foarte relativa, intre grupele mentionate existand frecvente asemanari s i intrepatrunderi. Astfel, modelele econometrice sunt adesea de tip cibernetic, simularea se utilizeaza in mai toate tipurile de modele matematice, modelele cercetarii operationale pot fi folosite in descrierea sistemica a unui organism etc. Vom examinam, in continuare, procedeele practice de elaborare si utilizare a modelelor matematice in disciplinele organizarii s i conducerii. In primul rand trebuie subliniat faptul ca activitatea de modelare, pentru a fi eficienta, trebuie desfas urata intotdeauna in cadrul analizei de sistem, si anume ca un moment al etapei de proiectare a noului sistem. O serie de operatii care se desfasoara in cadrul analizei de sistem Vom arata in continuare care sunt principalele faze ale elaborarii unui model matematic intr-o problema de organizare-conducere social-economica, avand grija sa evidentiem cum se impletesc aceste faze cu alte operatii ale analizei de sistem. • Prima faza a modelarii, care are un caracter pregatitor, este cunoasterea realitatii in organismul studiat, in scopul imbunatatirii mecanismului informational-decizional. Descrierea logicii proceselor decizionale, alaturi de considerarea obiectivelor viitorului sistem, sunt principalele elemente ale cunoasterii realitatii necesare modelarii. • A doua faza a modelarii o reprezinta construirea propriu-zisa a modelului. Aceasta operatie, in marea majoritate a cazurilor din practica, consta in aplicarea unui instrument clasic de modelare ales din gama extrem de variata pe care ne-o pune la dispozitie teoria cercetarii operationale. In astfel de situatii, abilitatea analistului consta in stabilirea corespondentei dintre realitate si instrumentul de modelare cunoscut din literatura de specialitate. Exista si cazuri cand nu se poate stabili o astfel de corespondenta, analistul fiind obligat sa elaboreze modele noi. Acestea pot fi de doua feluri: a) combinatii de modele clasice, din domeniul teoriei si b) modele noi propriu-zise. In primul caz, totul se reduce la buna cunoastere a realitatii si a teoriei, la care trebuie adaugata o doza de abilitate in combinarea metodelor. In cazul al doilea, este vorba despre creatie originala. Elaborarea unui model matematic realmente original reclama, pe langa profunda cunoastere a realitatii care urmeaza a fi modelata, o foarte solida cultura matematica, imaginatie si talent. Dupa cum va rezulta din parcurgerea in prezentul curs a modelelor clasice ale cercetarii operationale, exista o mare diversitate in structura, matematica s i logica modelelor, de la modele foarte simple, neaxiomatizate, cum sunt cele din programarea liniara, la modele combinatorice, in probleme de teoria grafelor, analiza drumului critic si programarea operativa a productiei si pana la modele de mare finete, prezentate axiomatizat, cum sunt cele ale utilitatii sau deciziilor de grup. Evident, elaborarea in forma axiomatizata a unui model reprezinta un stadiu superior in procesul modelarii care, insa, nu poate fi totdeauna atins in practica. Un model axiomatizat (sistem axiomatic) cuprinde: - axiomele sistemului, reprezentand propozitii exprimate in forma matematica, de regula foarte putine, care contin unele adevaruri de mare generalitate privind fenomenul care se modeleaza, atat de generale, incat toate constatarile concrete si particulare vor putea fi deduse din cele generale; - reguli de inferenta, reprezentand prescriptii riguroase, singurele admise in sistem, prin care se trece de la axiome la teoreme, sau de la teoreme deja demonstrate, la altele noi; - teoreme, adica propozitii mai mult sau mai putin particulare, exprimate matematic, deduse prin reguli de inferenta din aproape in aproape din axiome si care exprima proprietati ale fenomenului modelat. Cand in procesul de modelare axiomatica se expliciteaza limitativ conceptele care urmeaza a fi utilizate, adica se da de la inceput o lista a notiunilor s i operatiilor matematice admise in sistem, se obtine o forma superioara de sistem axiomatic numit sistem formal. Sistemele formale sunt inca foarte putin utilizate in stiinta si cu atat mai putin in disciplinele organizarii si conducerii economice. Axiomatizarea si, in ultima analiza, formalizarea, reprezinta viitorul in modelarea matematica, datorita rigorii exceptionale pe care o introduc, diminuarii considerabile a elementelor de intuitie si arbitrar, care, desi mult mai putine decat in modelele nematematizate, sunt inca prezente in modelarea matematica axiomatizata. • A treia faza a modelarii este confruntarea modelului cu realitatea s i eventual experimentarea sa. Aceasta faza se realizeaza in cadrul implementarii sistemului, care poate fi considerata a patra si ultima faza a modelarii. In incheierea acestui paragraf, sa examinam cateva caracteristici ale instrumentelor de modelare matematica pe care ni le pune la dispozitie cercetarea operationala. Una din principalele caracteristici ale tuturor metodelor cercetarii operationale este faptul ca unele probleme ale cercetarii operationale pot fi privite, din perspectiva pur teoretica, ca probleme de matematica pura. Evident, nu aceasta va fi perspectiva pe care o vom adopta in cele ce urmeaza, intrucat vom privi metodele cercetarii operationale strans legate de problemele practice. Din punct de vedere istoric, unele dintre problemele cercetarii operationale s-au ivit, ce e drept, in special sub aspect pur matematic, cu mult inainte de a fi aparut activitatea organizata s i denumirea de cercetare operationala. Astfel, unele notiuni de teoria grafelor se cunosc de mai bine de un secol, teoria asteptarii isi are originea in unele lucrari ale lui Erlang din deceniul al 2-lea al secolului nostru, iar teoria stocurilor apare catre anul 1930. Ca disciplina de sine statatoare, cercetarea operationala a aparut insa in timpul celui de-al doilea razboi mondial, prin infiintarea unor echipe complexe (matematicieni, ingineri, economisti, biologi, psihologi s.a.) insarcinate cu optimizarea deciziilor privind unele actiuni pregatitoare operatiilor militare. Dupa razboi, echipele astfel formate s-au reprofilat rapid pentru activitati pas nice. Dezvoltandu-se spectaculos in ultimele trei decenii, preocuparile teoretice si in special practice, in domeniul cercetarii operationale, au ajuns sa antreneze astazi pe plan mondial sute de mii de specialisti. In prezent nu se mai poate concepe conducerea unei activitati tehnico-economice importante fara a face apel la metodele cercetarii operationale, bineinteles impreuna cu celelalte tehnici moderne cum ar fi informatica, analiza de sistem s.a.. |
||||||
|
||||||
|
||||||
Copyright© 2005 - 2024 | Trimite document | Harta site | Adauga in favorite |
|