Evaluarea erorilor de management strategic în domeniul inovare utilizând teoria sistemelor Nicolae VASILE 1. Elemente de teoria sistemelor În anii 1938 (volumul I) şi 1939 (volumul II) medicul roman, din Turnu Severin, Stefan Odobleja a publicat lucrarea “Psychologie consonantiste”, la Editura Maloine din Paris, în care explica în termenii teoriei sistemelor de astăzi diferite reglări de mărimi din organismele vii, utilizând ideea de conexiune inversă (feedback). În anul 1943, matematicianul american Norbert Wiener, realizează aplicaţii ale conexiunii inverse, independent, în reglarea tirului artileriei din aviaţie,in timpul războiului, în 1947 propune termenul de cibernetică, în 1948 publica în MIT-Press lucrarea “Cybernetics or control and communication în the animal and the machine” în care extinde cibernetica de la animale la maşini, iar în 1954 în lucrarea “The human use of human beings - Cybernetics and society” extinde cibernetica şi la societate 1 . Norbert Wiener definea cibernetica ca ştiinţa atingerii unei ţinte indiferent de condiţii. Oare nu este de imaginat ca se poate extinde la fel de bine şi la economie? Azi, cibernetica este definită ca ansamblul teoriilor privind procesele de comandă, de comunicare şi de autoreglare. În principiu, un sistem de reglaj automat a unei mărimi tehnice (M) are structura prezentată în Figura 1, unde, aceasta este conectată permanent la un Sistem de energie (E) şi asupra ei se intervine prin mărimile de execuţie (ex) furnizate de către elementele de execuţie (EE), la sesizarea mărimii de comanda (c), elaborată de către Regulatorul (R) pe baza mărimii de eroare (ε), calculată ca diferenţă dintre mărimea prescrisă de intrare (i) şi valoarea transformată a ieşirii (et) furnizata de către Traductorul (T), pe baza valorii mărimii de ieşire (e). Conexiunea inversa se refera la legătura dintre ieşirea (e) şi intrarea (i) prin intermediul traductorului (T). Se mai numeşte şi reacţie negativă. 1 Nicolae Jurcau: Two Specialists în Cybernetics: Stefan Odobleja and Norbert Wiener. Common and Different Features. Twentieth World Congress of Philosophy, Boston, 10-15 august, 1998. 1
Transcript
Evaluarea erorilor de management strategic în domeniul inovare utilizând teoria sistemelor Nicolae VASILE
1. Elemente de teoria sistemelor
În anii 1938 (volumul I) şi 1939 (volumul II) medicul roman, din Turnu Severin,
Stefan Odobleja a publicat lucrarea “Psychologie consonantiste”, la Editura Maloine din
Paris, în care explica în termenii teoriei sistemelor de astăzi diferite reglări de mărimi din
organismele vii, utilizând ideea de conexiune inversă (feedback).
În anul 1943, matematicianul american Norbert Wiener, realizează aplicaţii ale
conexiunii inverse, independent, în reglarea tirului artileriei din aviaţie,in timpul războiului,
în 1947 propune termenul de cibernetică, în 1948 publica în MIT-Press lucrarea “Cybernetics
or control and communication în the animal and the machine” în care extinde cibernetica de
la animale la maşini, iar în 1954 în lucrarea “The human use of human beings - Cybernetics
and society” extinde cibernetica şi la societate 1. Norbert Wiener definea cibernetica ca
ştiinţa atingerii unei ţinte indiferent de condiţii. Oare nu este de imaginat ca se poate
extinde la fel de bine şi la economie?
Azi, cibernetica este definită ca ansamblul teoriilor privind procesele de comandă, de
comunicare şi de autoreglare.
În principiu, un sistem de reglaj automat a unei mărimi tehnice (M) are structura
prezentată în Figura 1, unde, aceasta este conectată permanent la un Sistem de energie (E)
şi asupra ei se intervine prin mărimile de execuţie (ex) furnizate de către elementele de
execuţie (EE), la sesizarea mărimii de comanda (c), elaborată de către Regulatorul (R) pe
baza mărimii de eroare (ε), calculată ca diferenţă dintre mărimea prescrisă de intrare (i) şi
valoarea transformată a ieşirii (et) furnizata de către Traductorul (T), pe baza valorii mărimii
de ieşire (e). Conexiunea inversa se refera la legătura dintre ieşirea (e) şi intrarea (i) prin
intermediul traductorului (T). Se mai numeşte şi reacţie negativă.
1 Nicolae Jurcau: Two Specialists în Cybernetics: Stefan Odobleja and Norbert Wiener. Common and Different
Features. Twentieth World Congress of Philosophy, Boston, 10-15 august, 1998.
1
Figura 1. Echivalarea Strategie – Sistem de reglaj automat
Mărimea de comandă este o funcţie proporţională(P), integrativă(I), derivativă(D) sau
orice altă combinaţie dintre ele, având forma cea mai complexă dată în relaţia (1), care
semnifică un regulator de tip PID.
c Kp ε Ki ε t dt Kd (1)
Fiecare tip de reglare, caracterizat de una din formele particulare ale relaţiei(1) aduce
avantaje sau dezavantaje specifice. Proiectantul sistemului allege tipul de reglare funcţie de
aplicaţie.2
2 Brezeanu, I., Andrei, H., ş.a.: Elemente de teoria reglării automate, Editura Macarie, 1999.
2
În condiţii de stabilitate, determinate prin criterii matematice bine determinate,
stabilite de Harry Nyquvist (1889-1976, suedez cu activitate în SUA) şi Vasile M. Popov
(n.1928, roman cu activitate în SUA) 3 răspunsul acestor sisteme poate fi de ordinul I, cu o
singură constantă de timp, ca cel din figura 2, sau de ordinul II, cu două constante de timp
ca cel din figura 3a.
Analiza cantitativă a funcţionării sistemelor cu reglare automată se face în mediul
virtual, utilizând Transformata Laplace. Mărimea care caracterizează sistemul se numeşte
funcţia de transfer, care pentru sistemele de ordinul I are forma:
H s , (2)
unde K este o constantă a sistemului, s este variabila Laplace iar T este constanta de timp
unică a sistemului. Răspunsul în timp, în formă analitică, este:
(3)
unde m este valoare instantanee a mărimii controlate iar M este valoarea de regim stabilizat
a acesteia. Forma grafică a acestui răspuns este dată în Figura 2.
Pentru sistemele de ordinul II, cu două constant de timp, funcţia de transfer are forma:
H(s) = , (4)
3 Vasile M. Popov: Hyperstability of Dynamic Systems, Springer-Verlag, 1973.
3
unde este constanta de timp secundară sau suma constantelor de timp parazite ale sistemului, care este mult mai mică decât constanta principală de timp T.4
Forma analitică a răspunsului în timp este:
(5)
unde pulsaţia semnalului. Formele grafice de răspuns sunt date în Figura 3, funcţie de alte criteria, de stabilitate sau de ajustare a regulatorului.
În cazul răspunsului de gradul I, valoarea mărimii (M) tinde exponenţial dintr-o singură
direcţie spre valoarea ţintă, este cazul răspunsului exponenţial asimtotic (Figura 2).
Conform relaţiei (3) se consideră ca ţintă este atinsă după un timp de circa 4 ori valoarea
constantei de timp (T), după acest timp valoarea exponenţialei din relaţie devine practic
egală cu zero.
În cazul răspunsului de gradul II, valoarea mărimii (M) poate evolua în trei feluri, să
tindă exponenţial din doua direcţii spre valoarea ţinta, după o evoluţie caracterizată de două
constante de timp (T şi ), este cazul răspunsului oscilant convergent(Figura 3a), să
oscileze permanent în jurul valorii ţintă dar să nu o atingă în regim stabilizat niciodată, este
cazul răspunsului oscilant permanent(Figura 3b) sau să se depărteze oscilant de ţinta,
cazul răspunsului oscilant divergent(Figura 3c).
Figura 2. Răspuns exponenţial asimtotic
4 Mihoc, D., Ceapâru, M., Iliescu, S., Borangiu, T.: Teoria şi elementele sistemelor de reglare automată. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980.
4
Figura 3. Răspunsuri oscilante: a) Răspuns oscilant convergent,
b) Răspuns oscilant permanent, c) Răspuns oscilant divergent
5
În aplicaţii tehnice teoria sistemelor a devenit ceva uzual, reglarea automată a
temperaturii, presiunii, nivelului, turaţiei, acceleraţiei, concentraţiei, au devenit ceva
obişnuit, astfel ca daca ar fi sa-l parafrazăm pe Arhimede am zice “da-ţi-mi traductorul
potrivit şi reglez orice mărime”. În cazul plicaţiilor tehnice, care au constantele de timp
relativ mici, se poate verifica mai uşor dacă rezultatele experimentale corespund cu cele
calculate. Transferul unor astfel de metode spre aplicaţiile economice pot conduce la
previziunea unor efecte economice pentru perioade lungi de timp.
2. Analiza rezultatelor managementului prin prisma aplicării strategiei
În cazul managementului strategic, activitatea managerială specifică constă în aplicarea
unei strategii, care se presupune că există înainte ca un manager sau o echipă managerială
să fie numită.
Asimilarea strategiei cu un sistem face posibilă transferarea tuturor metodelor de analiză din
teoria sistemelor în analiza strategiei respective, prin similitudine putându-se obţine
rezultate calitative şi cantitative privind evoluţia fenomenului economic respectiv.
Astfel, din figurile 2 şi 3a rezultă că pentru a obţine rezultatele previzionate la elaborarea
strategiei este necesară parcurgerea unui timp corespunzător celor patru constante de timp.
Nerăbdarea în obţinerea prematură de rezultate poate pune echipa de manageri în situaţia
de a face o presupunere pripită privind evoluţia viitoare a fenomenului economic respectiv.
În figura 4 se poate vedea cum la momentul vizualizat respectiv este practic aceeaşi valoare
a mărimii urmărite pe toate cele trei tipuri de evoluţie posibile şi anume, convergent,
oscilant permanent respectiv divergent. Evaluarea fenomenului considerând valoarea din
acel moment ne poate conduce la o decizie eronată asupra evoluţiei viitoare a mărimii
analizate.
Conform criteriilor de stabilitate a funcţionării sistemului şi criteriilor de adaptare ale
regulatorului, alegerea unei amplificări prea mari(Figura 5), coeficientul Kp din relaţia (1),
poate conduce la destabilizarea sistemului din dorinţa de a ajunge la ţinta propusă prea
repede. În termeni economici aceasta înseamnă “lăcomie”. Tipul de răspuns în asemenea
cazuri presupune atingerea ţintei dar se produce trecerea rapidă a acesteia şi intrarea în
oscilaţii în jurul valorii propuse iniţial, după o curbă prezentată în figurile 3a sau 3b.
6
Figura 4. Întreruperea aplicării strategiei într-un timp prea scurt faţă de cel preconizat
7
Figura 5. Alegerea unui factor de proporţionalitate(Amplificare) prea mare
Un caz aparte îl reprezintă falsificarea rezultatelor monitorizării şi controlului, prin
inversarea sensului acestora, în tehnică înseamnă inversarea conexiunii traductorului(Figura
6a), care conduce la consumul de resurse fără a se ajunge la ţinta propusă. Acest fenomen
se numeşte “reacţie pozitivă”, care însă produce efecte negative, sistemul consumând
energie pentru a se depărta de ţinta propusă, trece dintr-o funcţionare convergentă pe una
divergentă sau oscilantă permanent(Figura 6b). În economie şi în justiţie aceasta se cheamă
“corupţie”.
Tot legat de traductor mai există şi cazul deconectării acestuia, în economie semnificând
nerealizarea monitorizării şi controlului, când sistemul funcţionează în buclă deschisă, adică
8
procesul de reglare pe principiul controlului mărimii urmărite prin reacţia negativă nu mai
funcţionează(Figura 7).
Faptul economic în sine se numeşte ”neglijenţă” şi conduce la consumul de resurse fără a
avea nici o garanţie că se va atinge o ţintă prestabilită.
a)
9
b)
Figura 6. a) Inversarea rezultatelor monitorizării şi controlului; b) Trecerea de la o comportare convergentă spre una oscilantă sau divergentă
10
Figura 7. Intreruperea monitorizării şi controlului
11
Figura 8. Cazul Limitării în resurse
Când toate elementele sistemului şi conexiunile lor funcţionează corect dar nu sunt suficiente resurse se întâmplă fenomenul ”limitarea în resurse”, care constă în stabilizarea pe o ţintă falsă, rezultată din tendinţa sistemului de a se îndrepta spre ţinta iniţial programată dar pe care nu o poate atinge.(Figura 8)
3. Concluzii
Din cele prezentate mai sus, pornind de la principiile şi relaţiile cantitative caracteristice funcţionării unui sistem cu reglare automată, prin analogia cu o strategie, rezultă că erorile de management strategic în cazul inovării sunt deseori consecinţele nerăbdării, lăcomiei, corupţiei, neglijenţei sau nealocării de resurse suficiente.
Acestea viciază major rezultatele preconizate ale aplicării strategiei.
12
4. Bibliografie
[1] Nicolae Jurcau: Two Specialists în Cybernetics: Stefan Odobleja and Norbert Wiener.
Common and Different Features. Twentieth World Congress of Philosophy, Boston,
10-15 august, 1998.
[2] Vasile M. Popov: Hyperstability of Dynamic Systems, Springer-Verlag, 1973.
[3] Niculescu, Maria, Lavalette, G.: Savoir ratrapper lr temps économique avec une vision
systémique opérationnelle, Editura Bibliotheca, Târgovişte, 2011.
[4] Maria Niculescu: Diagnostic global strategic, Editura economica, Bucuresti , 1997
[6] Lawrence Delos Miles: Techniques of Value Analysis and Engineering,
