Fundamentele decizionale prin metode ale cercetării operaționale

CAPITOLUL I

Tehnicile de conducere Forrester în managementul sistemelor dinamice.Elemente de bază ale teoriei modelării simulative a sistemelor cu autoreglare informaţională

1.1 Introducere în dinamica conexiunii inverse

Efectul rezultat în urma activităţii din cadrul buclelor cu conexiune inversă negativă, poate varia de la atingerea “lină” a obiectivului spre care tinde bucla, la o fluctuaţie puternică în calea spre atingerea acestui obiectiv. Prin buclele conexiunii inverse pozitive se obţin creşteri sau declinuri. Cuplările nelineare ale buclelor pot determina o schimbare a dominantei de la o buclă la alta a sistemului.

Ca o introducere la comportarea dinamică (adică la variaţia în timp) a buclelor cu conexiune inversă, curbele redau variaţia în timp a valorilor variabilelor sistemului, odată cu creşterea variabilei timp, în reprezentare de la stânga la dreapta.

Curba A este caracteristică celui mai simplu tip de sistem cu conexiune inversă, în care variabila creşte într-un ritm lent către valoarea finală (valoarea finală fiind egală cu 3). Valoarea variabilei exprimată de curba A, poate fi nulă la început, începutul fiind definit la timpul zero (t=0). Valoarea devine 1,3 la timpul 1 (t=1), 2,05 la timpul 2 şi continuă să se apropie de valoarea ultimă, 3, fără propriu-zis a o atinge. O astfel de apropiere directă de starea de echilibru poate fi, de exemplu, creşterea numerică a unui grup de salariaţi prin noi angajări, care ar mări grupul până la un nivel stabilit.

Curba însă, mai poate reprezenta informaţia care dă nivelul aparent (condiţia sau starea) al unui sistem care îşi orientează creşterile către valoarea adevărată. Curba mai poate reprezenta modul în care apa dintr-un rezervor se apropie de nivelul plin. În toate aceste cazuri, variaţia variabilei către valoarea finală este mai rapidă la început dar se apropie din ce în ce mai încet de valoarea finală, pe măsură ce diferenţa dintre valoarea curentă şi cea finală descreşte.

Curba B, reflectă o apropiere mai complicată de valoarea finală (din nou 3); sistemul “ţinteşte” prea departe de valoarea finală apoi “cade“ prea jos în încercarea sa de a-şi reveni din această “ţintire“ greşită. O astfel de comportare poate rezulta dintr-o excesivă întârziere în bucla conexiunii inverse, sau din efortul prea brusc de a corecta diferenţa dintre nivelul aparent al sistemului şi cel propus. O astfel de fluctuaţie poate fi observată în viteza instabilă la care un regulator de viteză defect încearcă să regleze un motor, în avântul şi declinul producţiei industriale ce caracterizează ciclurile economice, în fluctuaţia preţurilor mărfurilor în funcţie de cerere şi ofertă pe piaţă.

Curba C, reflectă o creştere continuă a variabilei în fiecare interval de timp succesiv, cu valori determinate de valoarea avută în intervalul anterior. În figură, variabila aflată pe ordonată, se dublează în fiecare unitate de timp. O astfel de creştere “exponenţială“, se observă la diviziunea celulară, la creşterea vânzărilor unui produs pentru care se obţine un venit care permite angajarea mai multor vânzători, la reacţiile în lanţ ale unei explozii atomice.

Curba D prezintă în porţiunea iniţială o creştere exponenţială, urmată apoi de o aplatizare. Curba D este o combinaţie a unei secţiuni iniţiale similare curbei C, urmată de o secţiune având caracteristicile curbei B, ultima porţiune putând fi asemănată curbei A, adică având o evoluţie directă spre valoarea finală.

Un astfel de comportament se observă la creşterea unei fiinţe care, la început, este rapidă şi apoi încetineşte pe măsură ce aceasta se apropie de dimensiunea normală. Curba D se observă şi într-un proces nuclear din cadrul unei uzine de energie atomică unde ritmul de fisiune este accelerat până se atinge nivelul de funcţionare, fiind apoi micşorat de către sistemul de comandă.

Ea poate reprezenta şi creşterea iniţială a cererii unui produs, care apoi stagnează pentru că cererea pieţei a fost satisfăcută sau pentru că a fost atinsă capacitatea de producţie, sau pentru că a scăzut calitatea.

1.1.1 Bucla conexiunii inverse negative de ordinul I şi de ordinul II

Bucla conexiunii inverse negative de ordinul I

Un sistem cu autoreglare de ordinul I se caracterizează printr-un singur nivel, un singur ritm si o singură decizie. Obiectivul oricărui sistem de oridinul I este ajungerea la o stare necesară, stabilită de către manager, trecerea făcăndu-se printr-un ritm comandat de o decizie.

Cea mai simplă structură pe care o pot avea buclele cu reactie ( conexiune inversă), este reprezentată in figura 1.2. Aici, o singură decizie (ritmul de comandare), comandă intrarea pentru un nivel al sistemului (stocul curent). Nu există nici o întârziere sau distorsiune în canalul informational între stocul S si decizia de comanda RC, adică nivelul aparent al sistemului este presupus identic cu nivelul real.

Fig. 1.2. Bucla conexinunii inverse negative de ordinul I

Bucla din figura 1.2. este considerată ca reprezentând un sistem de ordinul I, pentru ca există o singură variabilă de nivel (stocul). Diagrama ilustrează un sistem elementar de comandă a stocului, în care nu există nici o întârziere între comandarea mărfurilor si receptionarea lor în stoc.

Obiectivul sistemului este de a mentine un stoc necesar, SN, care este desemnat pe diagramă ca o constantă a procesului de decizie.

Decizia privind ritmul de comandare, pentru a aduce stocul actual la cel necesar, trebuie să mărească ritmul de comandare când stocul actual este mai mic decât cel necesar. Dacă stocul devine mai mare decât cel necesar, ritmul de comandare trebuie să devină negativ, indicând faptul că mărfurile sunt refuzate.

Deci, concluzionăm faptul că o buclă feed-back trebuie să contină cel putin un ritm si un nivel.