Фрактально-кластерный подход к ресурсному обеспечению функционирования промышленного предприятия

О. В. Толмачева

ФРАКТАЛЬНО-КЛАСТЕРНЫЙ ПОДХОД К РЕСУРСНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Ключевые слова: цели, функции и строение промышленного предприятия, фрактальнокластерное соотношение, ресурсное обеспечение.

В статье промышленное предприятие рассмотрено с позиции системного подхода: определены цели, функции и общая морфология. На основе фрактально-кластерного подхода выделены кластеры ресурсного обеспечения, необходимые для достижения целей функционирования промышленного предприятия.

Keywords: the purposes, functions and a structure of the industrial enterprise, a fraktal-cluster

parity, resource maintenance.

The summary: In article the industrial enterprise is consideredfrom a position of the system approach: definite purposes, functions and the general morphology. On a basis of the fraktal-cluster approach are allocated clusters of the resource maintenance, necessary for achievement of the purposes of functioning of the industrial enterprise.

Во второй половине ХХ века по мере развития научно-технического прогресса, усложнения выпускаемых изделий, возникновения инновативных технологий производства промышленной продукции, возрастания наукоемкости процессов происходит частое обновление ассортимента выпускаемых товаров, изделий и технологий. Как следствие, это вызывает изменение темпов производства и сокращение жизненного цикла продукции [1, С. 660]. В результате усложняются процессы управления социально-экономическими и технико-технологическими системами, возникает потребность в управлении самим научно-техническим прогрессом. В соответствии с этим все большее распространение получает так называемый системный подход как методологическая основа проводимых исследований, позволяющая исследовать свойства, структуру и функции объектов, явлений или процессов в целом, представив их в качестве систем со всеми сложными межэлементными взаимосвязями, взаимовлиянием элементов на поведение системы и на окружающую среду, влиянием самой системы на состав и качество ее структурных элементов

Промышленное предприятие как система представляет собой элемент (часть) вышестоящей системы - надсистемы (социально-экономическая система), а также включает в себя определенное количество взаимосвязанных подсистем, необходимых для реализации поставленных целей. Возникает вопрос о целеполагании деятельности промышленного предприятия, т.е. выделении целей, детерминирующих поведение системы с учетом системной альтитуды.

В этой связи интересным представляется подход Д.М.Мехонцевой, в соответствии с которым взаимодействие систем материального мира носит целенаправленный характер, т. е. ориентировано на достижение упорядоченно-устойчивого состояния систем (гомеостазиса) и обеспечения целостности [2, С.92]. Поддержание гомеостазиса и целостности - са-

мосохранение - рассматривается как главная цель системы (объективная необходимость ее существования), обеспечиваемая за счет реализации механизмов самоуправления. Кроме того, система имеет функцию по сохранению (обеспечению жизнедеятельности) вышестоящей системы, которая достигается за счет управления [2, С.94]. Таким образом, в системе существуют две объективные и диалектически взаимосвязанные как «целое-часть» цели: главная цель - самосохранение и функциональная цель - сохранение вышестоящей системы, в которую данная система входит как часть [2, С 96].

На основе приведенного подхода можно конкретизировать цели промышленного предприятия следующим образом.

Для предприятия главной целью - это способность извлекать из внешней среды, воспроизводить и использовать имеющиеся ресурсы для производства и последующей реализации продукции. Используя риторику ресурсной концепции главная цель промышленного предприятия - это обеспечение конкурентного преимущества на рынке, выражающегося в наличие уникальной комбинации ресурсов и организационных компетенций, которые являются источником недоступных соперникам экономических рент.

Функциональная цель предприятия - производство определенных в соответствии со специализацией видов продукции, удовлетворяющих запросы потребителей (определенной части общества), т.е. обеспечение части потребностей рыночной системы. Таким образом, функциональная цель промышленного предприятия выражается в организации производства и сбыта конкурентоспособной продукции, основанной на комбинировании необходимых ресурсов. При этом, комбинационная деятельность осуществляется за счет наличия организационных компетенций, встроенных в рутины, процессы и культуру предприятия. Это также определяет конкурентное преимущество предприятия, поскольку организационные компетенции неперемещаемы на рынке и не могут быть быстро воспроизведены (копированы) конкурентами.

Развертывая логику, представленную в теории систем, необходимо отметить следующее: поскольку любая открытая система испытывает воздействие внешней среды и сама оказывает на нее определенное влияние, а динамика изменений, происходящих во внешней среде постоянно возрастает, то предприятие, как пример открытой системы, должно постоянно адаптироваться к этим изменениям. Система может оставаться адекватной условиям ускорения процессов, происходящих в окружающей действительности, только на основе опережающего развития. В связи с этим, развитие представляется еще одной целью предприятия как системы, поскольку только посредством целенаправленного изменения внутренних ресурсов предприятие может производить конкурентоспособную продукцию (реализовывать функциональную цель) и обеспечивать целостность (самосохранение).

Таким образом, в современных условиях происходит смещение в сторону проактивных стратегий предприятия, которые диктуют опережающее создание, удержание и развитие специфических для него ресурсов и компетенций для осуществления влияния на внешнюю среду (стимулирование спроса на рынке, влияние на изменение потребностей потребителей, повышение конкурентоспособности, вытеснение конкурентов с занимаемых сегментов рынка и т.д.). Наряду с выполнением своих производственных функций (обеспечение функциональной цели), указанные тенденции актуализируют роль и значение опережающей реакции промышленного предприятия на изменения внешней среды (обеспечение развития). Сочетание функционирования и развития позволит предприятию как производственно-экономической системе сохранять целостность и упорядоченноустойчивое состояние (обеспечивать самосохранение).

В соответствии с формирующейся в настоящее время теорией дуальной организации и управления социальными системами, сложные социальные объекты имеют два взаимодействующих канала управления: канал управления функционированием и канал управления развитием. Благодаря такой организации социальные системы приобретают уровень адаптивных свойств и соответствующие ему уровни организации и саморазвития, адекватные целям и состоянию внешней и внутренней среды [3, С.24]. В связи с этим, на основе теории дуальной организации и управления социальными системами цели промышленного предприятия можно представить как диалектическое единство функционирования и развития, необходимое для обеспечения упорядоченно-устойчивого состояния и целостности (самосохранения), что, по сути, представляет собой конкурентные преимущества предприятия на рынке (рис.1).

Развитие системы является следствием ее взаимодействия со средой. Ингредиенты развития черпаются из среды и усваиваются системой после соответствующей обработки, которая превращает компоненты среды в компоненты, ценные для системы. Чтобы система развивалась, она должна обладать способностью генерировать ценные структурные формы, используя сырьевую базу среды. Обеспечение реализации целей и повышение эффективности системы требует единства и целенаправленности морфологии (строения) и функциональной деятельности входящих подсистем. Независимо от состояния среды в определенный момент система должна быть всегда готова к восприятию среды (рецепторная функция), обработке потребляемых компонентов (управляющая функция) и воздействию на среду для отбора необходимых компонент и обороны от агрессивного влияния среды, если среда характеризуется неблагоприятными параметрами (эффекторная функция) [4].

Обеспечение упорядоченно-устойчивого состояния и целостности

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Рис. 1 - Дуальность целей промышленного предприятия

Всякий объект должен быть рассмотрен, прежде всего, с позиции его назначения, т.е. выполняемых функций: для чего предназначена данная система, что является результатом ее функционирования [5]. Логика функционального анализа является продолжением развертывания целей системы, поскольку базовые цели системы детализируются в виде конкретных функций, выполняемых системой для достижения предпочтительного (устойчиво-упорядоченного) состояния. При описании промышленного предприятия как системы были выделены три основные функции: рецепторная, управляющая и эффекторная. Для более детального рассмотрения изучаемого объекта, на наш взгляд, представляется целесообразным детализация функции в соответствии с этапами жизненного цикла продукции (ЖЦП), поскольку любое промышленное предприятие специализируется на вы-

пуске того или иного продукта. ЖЦП представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов изменения состояния продукции от начала ее создания (проектирования), через производство и дальнейшее использование до утилизации (повторной переработки) в конце цикла.

После определения целевых и функциональных взаимосвязей, необходимых для существования системы, необходимо описать морфологию (строение) системы, т.е. выявить элементы (подсистемы), поддерживающие выполнение той или иной функции. Для этого применяется функционально-структурный анализ, который позволяет определять оптимальное количество элементов системы, необходимых для выполнения соответствующих функций и достижения целей. Подобный подход все чаще используют при проектировании организационных структур управления предприятий и организаций, поскольку он позволяет наиболее рационально распределить функционал и определить соразмерный уровням и масштабам управляющий элемент, а также выстроить взаимосвязи между структурными подразделениями и юнитами.

На рисунке 2 представлена обобщенная схема функционально-структурного анализа промышленного предприятия, где функции определены на основе ЖЦП и для них выделены морфологические элементы, причем, в каждом конкретном случае данная модель может иметь свои специфические структурные единицы, необходимые для производства того или иного продукта (продуктов).

Система

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Управление

ЦЕЛИ

Развитие Функционирование

Самосохранение

Функции

Рис. 2 - Функционально-структурный анализ промышленного предприятия

Современные предприятия функционируют в условиях возрастающей неопределенности и динамичности социально-экономической среды, характеризуемой сложной нелинейной системой политических, социально-экономических, конкурентных и технологических взаимодействий. В этом случае особую актуальность приобретает проблема обеспе-

чения управляемости процессов развития производственно-экономических систем. При этом, совершенно новый взгляд на вопросы управления предприятием как сложной производственно-экономической системой, на организационные механизмы, лежащие в основе управления, дают концепции теории хаоса, синергетики, эволюционной теории организации и других системных и естественных наук. С их помощью в явлениях, ранее считавшихся случайными, удается обнаружить порядок или новую структуру.

В настоящее время синергетика, как теория нестационарных, эволюционирующих структур, интенсивно развивается в ряде стран различными научными школами, имея фундаментальную базу в виде результатов нелинейного анализа, математического моделирования и вычислительного эксперимента. Успех экономико-математических методов в XX веке объяснялся бурным развитием инструментальных вычислительных методов, базирующихся на все возрастающем быстродействии современных компьютеров. Начиная со второй половины прошлого века, наряду с дальнейшим расширением использования всего арсенала современной математики, идет интенсивный процесс интеграции экономических и естественно-математических методов исследования, базирующийся на работах Н. Винера, Г. Хакена, Дж. Форрестера, В.-Б.Занга и др.

Всестороннее понимание экономических вопросов невозможно без изучения таких феноменов существования сложных система как равновесие или неравновесие, устойчивость или неустойчивость, экономически устойчивые состояния и хаос. В частности, при изучение процессов ресурсообмена и ресурсораспределения находят все большее применение методы синтеза экономики и термодинамики. Начиная с 60-х годов прошлого века, для анализа экономической эффективности широкого спектра энергетических инженерных систем использовался термодинамический эксергетический метод, в основе которого лежит понятие эксергии (2. К.аЩ), представляющий собой меру пригодности, превращаемости одной формы энергии в другую [6]. Данной проблеме посвящены исследования М. Лихнеровича, Л.И. Розоноэра, В.И. Меркулова, А.М. Цирлина, В.П. Бурдакова, В.Т. Волова и др. Наиболее значимая попытка соединить термодинамику, экономику и математику принадлежит В.П. Бурдакову. Главным результатом его исследований является разработка новой научной дисциплины - теории организмов, или экоматермика. Рассмотрим некоторые основные положения данной концепции.

1. Любая система имеет пять ресурсообеспечивающих кластеров: энергетический, транспортный, экологический, технологический и информационный.

2. Распределение ресурсов между пятью кластерами идеального организма (устойчивой системы) соответствует логарифмическому распределению при основании логарифма 5, 5(5), что весьма близко к распределению, задаваемому рядом Фибоначчи, частными случаями которого являются «золотой вурф» (три числа) и «золотое сечение» (два числа).

3. Идеальное распределение ресурсов, названное фрактально-кластерными соотношениями (ФКС), следующее: энергетика - 38%, транспорт - 27%, экология - 16%, технология - 13%, информатика - 6% от всей совокупности.

4. Под ресурсами жизнедеятельности организма (существования системы) понимаются факторы, именуемые в термодинамике экстенсивными величинами (время, масса, объем, стоимость, энергия, работа, мощность, площадь и т.д.).

5. Выявлено пять характерных типов организмов (систем): машинные (созданные умом и руками человека), биологические (созданные природой), биомашинные (симбиозы типа конных повозок и т.п.), общественные (стаи, стада, муравейники, ульи, термитники),

социальные (семьи, производственные коллективы, предприятия, отрасли, регионы, города, государства, союзы государств, цивилизация в целом).

6. Многолетние исследования показали, что все без исключения организмы состоят из пяти одних и тех же кластеров, которые стремятся к идеальным количественным параметрам (п. 3).

7. Критерий эффективности жизни, или жизнеспособности (КЖ), для идеального организма любого типа равен 1,0, или 100%, а ФКС для него (см. п. 3) считаются сбалансированными.

8. Для реальных организмов КЖ < 1.0 и определяется величиной наименьшего частного от деления количественных показателей реальных кластеров на соответствующие идеальные, но при этом процентное уменьшение величины одних кластеров компенсируется увеличением других.

9. Все ресурсы несовершенного организма (системы), превышающие уровень сбалансированности, затрачиваются впустую или даже приносят вред [7].

Таким образом, разработанные в рамках экоматермики ФКС можно применять для анализа систем самого широкого спектра, поскольку В.П. Бурдаковым доказано на большом массиве эмпирических исследований, что ресурсные соотношения между базовыми потребностями самоорганизующихся систем имеют универсальный характер.

В рамках данного исследования ФКС будут использованы в качестве теоретической основы при проведении анализа и оценки эффективности ресурсораспределения в социально-экономических системах производственного типа - промышленных предприятиях. С этой целью рассмотрим содержание понятий «фрактал» и «кластер».

Название «фрактал» произошло от английского «fractal» - дробный, неполный, частичный. Фрактал - это множество, обладающее масштабным инвариантом, то есть примерно одинаковыми формами или структурами (морфологиями) при изменении масштабности их рассмотрения [8].

Отличительными признаками фрактальных структур являются: подобие, самоорганизация, самооптимизация, целевая ориентация, динамика.

1. Подобие. Фракталы похожи друг на друга, но каждый имеет свою задачу (функцию), а следовательно, морфологию, затраты на обеспечение функционирования, параметры и т. д.

2. Самоорганизация. Фракталы - это самоорганизованные структурные единицы, существующие как части целого за счет механизмов самоуправления и управления соответственно.

3. Самооптимизация. Фракталы выполняют определенные, четко заданные функции, направленные на достижение наиболее оптимального равновесного состояния всей системы (упорядоченно-устойчивого состояния) для обеспечения целостности.

3. Целевая ориентация. Фракталы объединены в сеть посредством высокопроизводительной информационно-коммуникационной системы, обеспечивающей достижение целей системы. Результаты фрактала постоянно измеряются, оцениваются и корректируются.

4. Динамика. Фракталы в зависимости от специфики воспринимают воздействия окружающей среды (рецепторная функция), передают их на информационнокоммуникативную систему (управляющая функция) и «подстраиваются» (эффекторная функция), стремясь к равновесному состоянию.

Преимуществом использования фрактального подхода при изучении промышленного предприятия является то, что вне зависимости от размеров системы и иерархических уровней, отклонение отдельного фрактального элемента служит индикатором возможно-

сти реализации стратегии предприятия в целом, так как при оптимальном протекании процессов не должно возникать противоречий между фракталами и их соотношение должно стремиться к идеальному.

Что касается понятия «кластер», то в переводе с английского это - сгусток, гроздь. Кластер - определенная совокупность элементов, которая реализует ту или иную функцию системы и направлена на обеспечение эффективности ее деятельности через достижение упорядоченно-устойчивого состояния.

Таким образом, под фрактально-кластерным принципом применительно к описанию промышленного предприятия как сложной производственно-экономической системы в рамках данного исследования будем понимать следующее: это соотношение пяти взаимосвязанных и взаимозависимых кластеров ресурсов, каждый из которых при декомпозиции обнаруживает признаки фрактальности, т.е. состоит из пяти таких же кластеров. Кластерный подход реализуется по горизонтали, а фрактальный - по вертикали.

Основываясь на разработках В.П. Бурдакова, примем в качестве оптимальных значений ресурсообеспечивающих кластеров следующее соотношение: энергетическая подсистема (ЭП) 38 %, транспортная (ТрП) - 27%, экологическая (ЭкП) - 16%, технологическая (ТП) - 13%, информационная (ИП) - 6% от общего числа ресурсов промышленного предприятия. И поскольку ФКС имеет оценочные критерии, которые позволяют судить об оптимальности составляющих подсистем, то на основе анализа фактического соотношения ресурсных кластеров через оценку их отклонения от универсальных можно судить об эффективности функционирования промышленного предприятия как системы, а также разрабатывать мероприятия по развитию (управлению). Кроме того, при отдельном рассмотрении каждой подсистемы (кластера) необходимо учитывать те же пять элементов (кластеров), где соотношения затрат будут такими же, что и для кластеров верхнего уровня. Следует отметить, что между кластерами существует информационная связь, позволяющая реализовывать целенаправленное воздействие (управление), необходимое для достижения целей системы.

Применение фрактально-кластерного подхода при проведении системного анализа промышленного предприятия позволяет определить роль ресурсного обеспечения с точки зрения достижения целей системы. В этой связи, уникальная комбинация ресурсных кластеров промышленного предприятия представляет собой, во-первых, источник осуществления любых процессов, протекающих в системе (обеспечение функционирования), во-вторых, способ адаптации к изменяющимся условиям внешней среды (развитие), в-третьих, необходимое условие создания и удержания конкурентных преимуществ (самосохранение).

На рисунке 3 представлена схема ресурсообеспечения структурных элементов, выполняющих определенные функции для достижения целей промышленного предприятия.

Таким образом, рассмотрение предприятия с позиции системного подхода позволяет выделить объективные и диалектически взаимосвязанные цели, которые детерминируют логику функционирования предприятия, набор оптимальных функций и соответствующую морфологию, а также необходимое ресурсное обеспечение. Опираясь на синергетические концепции, в частности, применение достижений в области экоматермики при изучении процессов ресурсообмена и ресурсораспределения позволяет оценивать оптимальность составляющих подсистем и судить об эффективности функционирования промышленного предприятия в целом как системы, а следовательно, рационально управлять им.

Управление

Развитие Функционирование

Самосохранен ие

Функции

Кластеры

Условные обозначения:

----- - Взаимосвязь, взаимодействие

Рис. 3 - Кластеры ресурсного обеспечения реализации целей промышленного предприятия

Литература

1. Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник: учебн. пособие/ под ред. В.Н.Волковой и А.А.Емельянова. - М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2009. - 848 с.

2. Мехонцева, Д.М. Универсальная теория самоуправления и управления. Прикладные аспекты: социаология, политология, право, экология: Монография. - 2-е изд.; перераб. и доп. / Д.М. Мехонцева. - Красноярск: Изд-во «Универс». ПСК «Союз», 2000. - 416 с.

3. Субетто, А.И. Введение в нормологию и стандартологию образования / А.И. Субетто. - СПб. -М.: ИЦ проблем качества подготовки специалистов, КГУ им. Н. А.Некрасова, Крестьянский государственный университет им. Кирилла и Мефодия, 2001. - 182 с.

4. Кибернетика. Современное состояние. - М.: Наука, 1980. - (Серия «Кибернетика - неограниченные возможности и возможные ограничения»).

5. Дружинин, В.В. Проблемы системологии. Проблемы теории сложных систем / В.В. Дружинин, Д.С. Конторов. - М.: Изд-во «Советское радио», 1976. - 296 с.

6. Волов, В.Т. Методология математической идентификации экономических систем микро- и ме-зоуровня на базе информационно-термодинамических моделей : Дис. ... д-ра экон. наук: 08.00.13 / В.Т. Волов. - М., 2003 389 с. РГБ ОД, 71:04-8/395

7. Бурдаков, В.П. Настоящий кризис произойдет в 2037 году. Россия сможет его преодолеть, но при определенных условиях... / В.П. Бурдаков // Экономическая и философская газе-та//http://www.eifgaz.ru/burdakov1-2009.htm

8. Вайдлих, В. Социодинамика. Системный подход к математическому моделированию в социальных науках / В. Вайдлих. - М.: Едиториал-УРСС, 2005. - 480 с.

© О. В. Толмачева - канд. пед. наук, доц. каф. экономики и управления на предприятии Тольят-тинского филиала Московского госуд. ун-та пищевых производств,