Open Library - открытая библиотека учебной информации. Особенности параметрического исследования систем управления

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Понятие о методе параметрического исследования систем управления

2. Классификация методов параметрического исследования

3. Виды исследований систем управления, обусловливающие использование параметрических методов

4. Значение применения методов параметрического исследования

Заключение

Список литературы

Введение

Параметрический анализ обобщает результаты вышерассмотренных видов анализа и синтеза и выполняется для оценки эффективности системы управления на основе определения количественных значений ее показателей.

Сущностью параметрического анализа является определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих все исследуемые свойства системы, и формирование зависимостей, характеризующих суммарный эффект от применения системы или ее элементов.

Цель параметрического анализа - оценка эффективности системы управления на основе определения количественных значений ее показателей.

Объектами исследования параметрического анализа являются частные и обобщенные показатели системы, образующие иерархическую структуру.

С помощью показателей верхнего уровня определяют внешние свойства анализируемой (разрабатываемой) системы и оценивают ее влияние на эффективность решения задач системой более высокого уровня. Показатели нижнего уровня - частные показатели (параметры) системы, которые характеризуют ее структуру, процессы функционирования, информационные потоки или другие свойства.

Цель работы - рассмотреть особенности параметрического исследования систем управления.

1. Рассмотреть понятие о методе параметрического исследования.

2. Дать классификацию методов параметрического исследования.

3. Выявить виды исследований систем управления, обусловливающие использование параметрических методов.

4. Определить значение применения методов параметрического исследования.

1. Понятие о методе параметрического исследования систем

управления

Сущностью метода является выявление и устранение физических противоречий, присущих исходной системе.

Физические противоречия - это взаимоисключающие требования, предъявляемые к элементу системы, состоящие в том, что один из характеризующих его параметров должен иметь два различных значения. При этом параметр элемента называется узловым параметром, а характеризуемый им элемент - узловым элементом.

Очевидно, что для одновременного улучшения каких-либо двух противоречивых показателей системы необходимо заменить соответствующий им узловой элемент объектом, удовлетворяющим требованиям, зафиксированном в физическом противоречии.

В общем случае базу параметрического метода образуют системы, выполняющие ту или иную функцию и удовлетворяющие требованиям какого-либо физического противоречия.

Применение метода возможно в двух вариантах: эвристический (с «ручным» алгоритмом поисковых задач) и направленный (с применением «машинных» алгоритмов).

Все элементы базы эвристического варианта параметрического метода описываются только по одному признаку - «удовлетворять требованиям физического противоречия». А признак «выполнять функцию …» определяется пользователем в результате анализа производных систем на предмет однофункциональности с исходной системой .

Для условий рынка в составе как управляемой, так и управляющей подсистем системы организации следует (помимо целей и стратегии, также ресурсов на входе системы, внешних условий и факторов, влияющих на систему) выделить результирующие, ресурсные и функционально-организационные группы элементов.

Цель параметрического исследования заключается в поиске наиболее эффективных вариантов строения системы управления и организации ее функционирования и развития. Но это общее представление о цели. В реальности проведение параметрического исследования преследует множество целей, например, мониторинг качества управления, формирование атмосферы творчества и инноваций системе управления, своевременное распознавание проблем, обострение которых в будущем может осложнить работу, повышение квалификации персонала управления, оценка стратегий и пр.

В своем процессуальном осуществлении параметрическое исследование может быть построено по-разному. Оно может начинаться с разработки цели и последовательно проводиться до достижения определенного результата, проходя этапы гипотезы или концепции, предварительных рекомендаций или только лишь подготовительных работ .

2. Классификация методов параметрического исследования

параметрический исследование управление оргпроектирование

Классификация - это разделение явлений, а следовательно и понятий, характеризующих их, на определенные классы, позволяющие увидеть специфику явлений, их разнообразие, свойства, связи и зависимости, общее и специфическое и посредством этого вникнуть в сущность.

Принципы:

Принцип единства критерия для выделения групп одного порядка.

Принцип соразмерности деления явлений и понятий.

Принцип альтернативности и взаимоисключения выделяемых групп. Не должны выделенные явления относится и к одной, и к другой классификационной группе.

Принцип многоступенчатости классификации, отражающий возможность делать последовательно ступенчатую классификацию

Принцип полноты классификации для каждой ее ступени. Нельзя делить только часть объекта на виды, а другую на подвиды.

Декомпозиция - это особый вид классификации, не допускающий произвольного критерия. Декомпозиция предназначена для установления связанных между собой содержательных элементов некоторой объективной целостности.

Стратификация - это определение слоев (страт) в многослойном явлении, т.е. зависимостей особого вида. В исследовании управления такими стратами могут быть внешняя и внутренняя среда фирмы, технические средства и человеческие ресурсы, стратегия и тактика управления и т.д.

Обобщение - это логическая операция, заключающаяся в том, что для некоторой группы явлений находится новое, более широкое по объему понятие, отражающее общность свойств этих явлений на уровне нового знания о них.

Практический успех классификации определяется следующими правилами:

Правило соразмерности

Правило раздельности членов деления

На протяжении определенной классификационной операции нельзя изменять основание деления, его критерий

Комбинаторная классификация. При проведении классификации нередко встречаются ситуации, когда объекты классификации могут иметь несколько равносущественных признаков, которые могут быть основанием классификации. В этом случае можно совместить две иерархические классификации посредством построения матрицы.

Типология - это группировка объектов на основе их подобия некоторому образцу, который именуется типом, эталоном, или идеальным образом. Здесь каждое явление приближается к одному из эталонов.

Отличие типологии от классификации в том, что типология допускает существование таких явлений, которые не соответствуют ни одному из выделенных типов. Типология превосходит классификацию своей универсальностью. Она является первоначальной операцией любых систематизаций .

3. Виды исследований систем управления, обусловливающие

использование параметрических методов

Процесс исследования - это последовательность этапов его осуществления, комбинация и последовательность различных операций и процедур, выбор и сочетание приоритетов.

Современная наука имеет обширный и богатый арсенал методов исследования. Но успех исследования в значительной мере зависит от того по каким критериям мы выбираем методы для проведения того или конкретного исследования и в какой комбинации мы используем эти методы. Выбор методов исследования и комбинаторное их использование являются системным представлением о всей совокупности общенаучных методов исследования.

Первым шагом в понимании системы общенаучных методов исследования является классификация методов, позволяющая упорядочить представление об их связях и особенностях. Всю совокупность методов исследования можно разделить на две группы: эмпирические и мыслительно-логические методы исследований. Эмпирические методы построены на практической деятельности, осмысление которой дает нам представление о сути и особенностях событий и ситуаций.

В эмпирических методах существуют две группы - методы наблюдений и методы эксперимента. Первая группа характеризует исследования с минимальным вмешательством в исследуемые события и ситуации, вторая предполагает создание ситуаций, для изучения особенностей поведения системы - особенности в обычных условиях могут быть незаметны, но в экспериментальных условиях, а иногда и экстремальных, они проявляются в полной мере. Методы наблюдений могут быть разделены на методы прямого и косвенного наблюдения. Прямое наблюдение - это наблюдение в реальном масштабе времени и на основе непосредственного общения или прямых коммуникаций. Косвенное наблюдение - это наблюдение основывающееся на опосредованных связях и коммуникациях и дифференциации временного режима (выбор специальных отрезков времени).

Проведение исследований систем управления требует от исследователя знания важнейших принципов построения и функционирования таких систем, которые должны быть присущи современным экономическим условиям. Применительно к системам управления принципы представляют собой основные правила, положения, идеи, определяющие направления их построения и функционирования и которыми должны руководствоваться кадры управления в своей деятельности.

Среди всех видов принципов для систем управления следует выделить параметрическое исследование. Вместе с тем необходимо отметить, что исходным (главным) принципом должен являться принцип системности, во многом определяющий все другие .

Как при построении, так и функционировании систем управления, в первую очередь, необходимо учитывать ряд объективных общих принципов: сбалансированного демократического централизма, преимущественно оптимального сочетания единоначалия и коллегиальности, ответственности, активизации и стимулирования, делегирования полномочий, заинтересованной творческой работы всех кадров управления.

Наряду с указанным следует руководствоваться общесистемными принципами, среди которых необходимо отметить: целенаправленность, реализуемая формированием в составе систем управления целевых и соответствующих линейных, функциональных и обеспечивающих подсистем управления; делимость, реализуемая декомпозицией формируемой системы и ее подсистем на элементы; иерархичность, реализуемая формированием многоуровневой структуры системы с учетом делегирования полномочий на соответствующий уровень управления (отдела, цеха, участка, бригады и т.д.);

Взаимодейственность, реализуемая посредством взаимодействия формируемых и функционирующих подсистем систем управления как между собой, так и со всеми другими внешними по отношению к организации системами. При этом следует устанавливать приоритетность одних целей по отношению к другим или принимать взаимосвязанные цели нескольких систем, осуществляя взаимосвязанные процессы по их достижению; согласованность, обеспечивающая согласование целей и задач организации при взаимодействии всех иерархических вертикальных и относительно автономных горизонтальных звеньев управления; оперативность, обеспечивающая своевременное принятие управленческих решений по предотвращению и (или) оперативному устранению отклонений;

Комплексность, реализуемая взаимной увязкой всех формируемых элементов, подсистем, стадий жизненного цикла продукции, иерархических уровней и вместо комплекса организационных, экономических, социальных, научно-технических, производственных и других мероприятий по управлению;

Систематичность, определяющая постоянное непрерывное выполнение всех работ по управлению, их ритмичность и долговременность действия;

Преемственность, которая должна проявляться как при создании системы, так и при ее функционировании и совершенствовании. Выражаться она может, прежде всего, в максимальном использовании передового отечественного и зарубежного опыта системного управления;

Научность, реализуемая разработкой мероприятий и воздействий на основе достижений науки и техники с учетом объективных законов и закономерностей системного управления;

Автономность, достигаемая обеспечением относительной самостоятельности функционирования структурных элементов и подсистем систем управления; экономичность, предполагающая снижение затрат на управление в общих расходах организации;

Перспективность развития, обеспечивающая перспективу развития организации как системы; оптимальность, предполагающую многовариантную проработку управленческих решений и выбор наиболее целесообразного для организации варианта;

Устойчивость, предусматривающая удержание системы в относительно стабильном состоянии и обеспечивающая выживание организации в условиях конкуренции;

Комфортность, предусматривающая создание для человека, как основного элемента системы, максимума удобств для творческой работы и реализации своих возможностей;

Специализация работ, обеспечивающая рациональное разделение управленческого труда в системах управления; концентрация, обеспечивающая выполнение однотипных задач в одном подразделении и (или) концентрацию усилий управленческих работников на решении основных целей и задач организации;

Адаптивность, предусматривающую обеспечение приспособляемости системы организации к изменяющимся внешним и внутренним условиям;

Замкнутость (замкнутость управленческого процесса), реализуемая выполнением в системе, подсистемах и элементах полного общефункционального цикла, включая планирование, организацию, координацию работы и т.д.

Параметрический метод основывается на количественном выражении исследуемых свойств систем управления и установлении взаимосвязей между параметрами управляющей и управляемых подсистем. Это дает возможность на базе фактических данных определить форму зависимостей взаимосвязанных параметров и их количественное выражение. Зависимости параметров могут быть функциональными (проявляемые определенно и точно в каждом отдельно наблюдаемом случае - наблюдении) или корреляционными (определяемые на основе корреляционного метода).

Проведение параметрического исследования на основе научного аппарата системного анализа в общем плане включает совокупность следующих последовательно выполняемых работ: определение объекта исследования; постановка целей, задач и определение критериев их достижения; определение "границ" внутренней и внешней среды и осуществление структуризации исследуемой системы; разработка экономико-математической модели (параметризация, установление зависимостей между параметрами, моделирование) системы; исследование модели системы; сбор, обработка, анализ информации и обобщение результатов; проверка обоснованности результатов исследования; окончательная формулировка результатов исследования.

В ряде литературных источников для общего случая исследований рекомендуется проводить следующий состав работ: постановка целей и задач; предварительный анализ имеющейся информации, условий и методов решения; формулировка исходных гипотез; планирование и организация экспериментов; проведение эксперимента; анализ и обобщение полученных результатов; проверка исходных гипотез на основе полученных фактов; окончательная формулировка новых фактов и законов, обоснований, научных прогнозов и т.д.

Приведенные составы работ исследований во многом идентичны. Однако их конкретный перечень большей части зависит от цели и вида проводимого исследования, характера, содержания и специфики его исследуемого объекта систем управления, для которых исследования носят прикладной характер (такие исследования составляют подавляющее большинство всех исследовательских работ управляющих подсистем организаций), предназначаются для использования или функционируют, в основном, в условиях: действующих организаций, где требуется систему систематически совершенствовать или преобразовать; формирования новой организации из числа действующих при их укрупнении или разукрупнении; строительства новой организации, когда необходимо создать совершенно новую систему.

Могут быть и иные условия (например, при реконструкции организации, изменении производственного профиля и т.п.), но все они являются частным случаем предыдущих условий.

Для того, чтобы исследовать, разработать и внедрить новую или усовершенствованную систему управления в конкретной организации, необходимо осуществить довольно сложные работы по их оргпроектированию. Это является одной из важнейших задач менеджмента организаций. Организации, имеющие относительно эффективно действующие системы управления, имеют более основательную базу для их исследования и дальнейшего совершенствования.

Вместе с тем, организация исследований этих систем требует от менеджеров организации как исключительно творческого и вдумчивого подхода, так и обязательно глубоких знаний и опыта оргпроектирования. Системы управления, внедренные по рационально разработанным проектам исследовательского характера, являются, как правило, эффективно действующим инструментом системного менеджмента.

Оргпроектирование как инструмент исследования систем управления в последние десятилетия зарекомендовало себя достаточно положительно. При этом подтверждено возможность использования системного подхода в оргпроектировании как объективной необходимости, определяемой рыночными отношениями, усилением конкуренции, возрастанием объемов производства, сложности продукции, технологии производства и других элементов систем.

Таким образом, в процессе исследования (с учетом работ по проектированию и реализации) систем управления можно выделить следующие последовательные стадии работ: подготовительную, исследовательско-проектную, реализации (внедрения) и совершенствования, включающие ряд соответствующих этапов. Подготовительную стадию исследований в случаях, предусматривающих внедрение его результатов, то есть включающих в том числе выполнение работ по проектированию систем и реализации всех проектных решений, можно не без оснований называть предпроектной. Конкретный же состав этапов работ каждой из стадий исследования систем во многом зависит от тех условий, в которых они осуществляются .

Очевидно, что исследования, разработка и реализация систем управления требуют определенных затрат. Однако мировая практика показывает, что все ресурсные вложения в системы управления следует рассматривать не как затраты, а как инвестиции. Это связано с тем, что деятельность по управлению, в том числе по обеспечению качества и конкурентоспособности продукции, в рамках систем управления носит, в основном, предпринимательский и инновационный характер. Поэтому необходимо более глубоко обосновывать целесообразность подобного рода инвестиций и их эффективность.

Методическим инструментом, которым можно конструктивно воспользоваться для решения данной задачи, является известное в условиях рыночной экономики так называемое бизнес-планирование. Поэтому на подготовительной стадии проведения исследований вместо в ряде случаев следует разрабатывать бизнес-план исследования систем управления. Общее руководство всеми работами, связанными с исследованиями и созданием систем управления, целесообразно осуществлять менеджерам высшего звена. Более того, для наших условий будет более эффективнее, если этими работами будет руководить непосредственно первый руководитель (генеральный директор) организации.

Безусловно, роль менеджеров высшего звена в создании систем управления очень значима. От них во многом зависит, насколько и в каком соответствии будут заложены в систему и будут выполняться в реальности процедуры, разработанные в соответствии с принципами системного управления, международных стандартов. В разработке систем управления следует предусмотреть участие подавляющего большинства подразделений и служб предприятия. Особая роль при этом принадлежит специализированным подразделениям, непосредственно осуществляющим в организации работу по совершенствованию систем управления. Наряду со штатными подразделениями к созданию этих систем следует привлекать консультационные, научно-исследовательские и другие специализированные внешние организации, а также отдельных профессиональных работников по системному анализу и оргпроектированию систем управления .

4. Значение применения методов параметрического исследования

Параметрическое исследование по своему предназначению направлено на обеспечение высокой эффективности, достижение целей и решение конкретных задач организации. По вопросам определения и оценки эффективности как исследования системного управления, так и производства известны различные методические подходы. При этом все они на первом этапе учитывали, в основном, только экономические последствия управленческих решений и их результатов. На таком подходе базировались практически все традиционные методики (их условно можно отнести к первому поколению).

Попытки выразить различные виды экономической, социальной и экологической эффективности в универсальных единицах измерения (в данном случае в стоимостных) обусловили бесперспективность такого подхода. Это связано с игнорированием качественной противоречивости и неравнозначной приоритетности рассматриваемых сторон эффективности. При определении эффективности системного управления следует учитывать, в первую очередь, общечеловеческие требования, направленные на обеспечение необходимой безопасности каждого потребителя, всего общества и экологического благополучия.

Данные стороны результатов системного управления должны стать приоритетными по сравнению с экономической эффективностью. Вместе с тем в условиях рыночных отношений, при невозможности обеспечить преимущества перед конкурентами в части экономического эффекта (при бесспорном выполнении требований по безопасности, экологичности и социальной направленности), следует принимать более рациональные решения по управлению.

Таким образом определение эффективности исследований системного управления должно основываться на принципах и подходах, учитывающих приоритетные общечеловеческие ценности и адаптированные к условиям рыночных отношений. В соответствии с таким подходом эти принципы должны иметь следующее содержание. Принцип приоритетности социальных и экологических эффектов означает, что при оценке эффективности исследований системного управления необходимо учитывать в первую очередь социальные и экологические эффекты с одновременной их проверкой по критериям безопасности и экологичности.

Принцип комплексного подхода, означающего необходимость учета при определении экономической эффективности всех возможных затрат при исследовании, создании и функционировании систем управления, а также возникающие экономические результаты (последствия) создания и использования продукции и предоставляемых услуг (результатов деятельности организации) на всех стадиях жизненного цикла и уровнях управления. При этом необходимо учитывать все эффекты, получаемые не только на внутреннем рынке, но и внешнем.

Таким образом, расчет экономического эффекта в результате реализации исследований системного управления необходимо проводить относительно всей хозяйственной системы организации. При этом надо иметь ввиду, что в рамках конкретной подсистемы, как правило, выполняется только определенная технологическая операция, составляющая всего лишь часть общей работы по удовлетворению определенной потребности. Эта потребность полностью удовлетворяется лишь в результате совместного действия ряда подсистем, т.е. в рамках всей системы. Кроме того надо иметь ввиду экономические эффекты, получаемые за счет решений по управлению во всех элементах а также в других взаимосвязанных с ними системах (например, выполнения плана поставок, охраны окружающей среды и др.) .

Реализация принципа комплексного подхода при определении экономического эффекта системного управления и научно-обоснованных направлений улучшения деятельности требует рассмотрения всего состава подсистем систем управления организации в целом. При этом систематизируются частные качественные и количественные показатели структур, процессов функционирования и информации, полученные ранее, а также определяются обобщённые, интегральные показатели, характеризующие внешние свойства анализируемой системы и её отдельных элементов.

Параметрический анализ обобщает результаты структурного, функционального и информационного анализа и выполняется с целью оценки эффективности системы управления на основе определения количественных значений её показателей. Объектами исследования параметрического анализа являются частные и обобщённые показатели системы, образующие иерархическую структуру. Верхнему уровню такой структуры соответствуют показатели, определяющие внешние свойства анализируемой системы и позволяющие оценивать её влияние на эффективность решения задач надсистемой более высокого уровня, а нижним уровням будут соответствовать отдельные частные показатели элементов системы управления.

Общая процедура параметрического анализа включает следующие операции: определение объекта анализа; выделение показателей исходного и общесистемного уровней; разработка методов и средств для определения показателей; разработка методов оценки показателей; планирование анализа объекта исследования; предварительная оценка состояния объекта; измерение и оценка показателей всех уровней исследования объекта; оформление результатов анализа.

Заключение

Выбор параметрического подхода к исследованию оказывает самое существенное влияние на процесс его проведения и результативность, так как от этого во многом зависит направленность всех исследовательских работ. Большая часть изучаемых объектов - динамичные, внутренне взаимосвязанные объекты, взаимодействующие с внешней средой, поэтому одним из наиболее приемлемых подходов их исследования является параметрический.

Данный подход происходит из сущности параметров, которые представляют собой учение о всеобщих связях явлений и наиболее общих закономерностях развития бытия и мышления. Базовым законом этого учения выступает закон единства и борьбы противоположностей, а основополагающим принципом - принцип всеобщих связей явлений. Это значит, что для изучения какого-либо предмета необходимо рассмотреть все его стороны и параметры. При этом развитие, как общий процесс, проходит периодически повторяющиеся ступени, но каждый раз на более высоком уровне и все это осуществляется по спирали.

Параметрический подход во многом определил развитие целого спектра других подходов, и в первую очередь системного. Он рассматривает управленческую деятельность как непрерывное выполнение комплекса определенных взаимосвязанных между собой видов деятельности и общих функций управления (прогнозирование и планирование, организация и т.д.).

Причем выполнение каждой работы и общих функций управления здесь также рассматриваются в виде процесса, т.е. как совокупность взаимосвязанных непрерывно выполняемых действий, преобразующих некоторые входы ресурсов, информации и т.п. в соответствующие выходы, результаты.

Список литературы

1. Глущенко В.В. Исследование систем управления. / В.В. Глущенко. - М.: Норма, 2008. - 390 с.

2. Игнатьева А.В. Исследование систем управления: Учебное пособие. / А.В. Игнатьева. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 420 с.

3. Короткое Э.М. Исследование систем управления: Учебник. / Э.М. Короткое. - М.: ДЕКА, 2008. - 365 с.

4. Мельник М.В. Анализ и оценка систем управления на предприятиях. / М.В. Мельник. - М.: Финансы и статистика, 2007. - 315 с.

5. Мишин В.М. Исследование систем управления: Учебное пособие. / В.М. Мишин. - М.: Финансы и статистика, 2009. - 410 с.

6. Рузавин Г.И. Методология научного исследования: Учебное пособие. / Г.И. Рузавин. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 315 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Классификация методов исследования систем управления. Круг проблем и сферы практического использования отдельных методов. Требования, предъявляемые к тестам. Методы социально-экономического эксперимента и параметрического исследования, факторный анализ.

    курсовая работа , добавлен 20.12.2015

    Роль исследования в развитии организации. Характеристика методов исследования систем управления и обоснование выбора методов. Анализ элементов системы управления и направления совершенствования системы управления. Решение конкретных задач организации.

    курсовая работа , добавлен 16.03.2014

    Формы организации исследования систем управления. Консультирование как форма организации процесса исследования систем управления. Состав стадий и этапов исследования систем управления. Источники получения информации для исследования СУ.

    курсовая работа , добавлен 11.12.2006

    Условия проведения исследования систем управления (СУ). Формы организации СУ и их характеристика. Консультирование как форма организации процесса исследования. Понятия и методологические положения, стадии выполнения управленческого консультирования.

    реферат , добавлен 13.05.2009

    Методология и организация исследования систем управления, разработка концепции исследования. Источники получения сведений о деятельности организации, характеристика этапов проведения исследований. Стратегические направления в развитии организации.

    реферат , добавлен 20.02.2013

    Структуризация методов исследования систем управления, использование знаний и интуиции специалистов. Методы формализованного представления систем управления, исследование информационных потоков. Современные рыночные условия для системы управления.

    реферат , добавлен 17.09.2010

    Значимость системы управления в достижении целей и решении задач, стоящих перед организациями. Характеристика методов исследования систем управления. Развитие теории и практики построения новых и совершенствования действующих систем управления.

    курсовая работа , добавлен 08.01.2011

    Понятие исследования и характеристика исследования систем управления. Цель, объект и предмет исследования. Исследования и их роль в научной и практической деятельности. Характеристика исследования систем управления. Основные подходы к исследованию систем

    курсовая работа , добавлен 14.12.2008

    Сущность и процессы диверсификации. Состав и система диверсифицированных методов исследования. Методы интуитивного поиска в исследовании систем управления. Особенности метода "мозгового штурма". Сущность метода синектики в исследовании управления.

    курсовая работа , добавлен 26.02.2010

    Состав и характеристика элементов и подсистем системы управления. Теоретические, эмпирические, теоретико-эмпирические методы исследования. Структуризация методов исследования систем управления по способу и источнику получения информации об объектах.

8.1. Параметры в исследовании систем управления.

8.2. Параметрические методы исследования систем управления.

8.3. Факторный анализ в исследовании систем управления.

8.4. Задачи факторного анализа в исследовании систем управления.

8.1. Параметры в исследовании систем управления.

Параметр (в широком смысле) - относительно постоянный показатель, характеризующий систему (элемент системы) или процесс. Параметры указывают, чем данная система (процесс) отлична от других. Поэтому параметры могут быть не только количественными, но и качественными (например, некоторыми свойствами объекта, его названием и т. п.).

Параметры могут характеризовать: 1) среду, окружающую систему; 2) управляющие воздействия и 3) внутреннее состояние системы:

Основные параметры системы - это такие ее характеристики, которые изменяются лишь тогда, когда меняется сама система, то есть для данной системы - это константы.

Параметры, характеризующие систему управления можно разделить на три основные категории, отражающие: 1) экономическую деятельность, 2) организационную деятельность и 3) социально-психологическую атмосферу.

Экономические параметры - измеримые величины, которые характеризуют структуру, состояние, уровень экономического развития и сам процесс развития народного хозяйства, отрасли, предприятия.

В системе управления народным хозяйством такими параметрами являются уровень и темп роста национального дохода , соотношение темпов роста промышленности и сельского хозяйства , численность населения и т. д.

В зависимости от особенностей работ, выполняемых в различных службах и подразделениях аппарата управления , используются различные параметры объема, определяющие их масштабы.

Для технических служб основными параметрами являются количество вновь осваиваемых и модернизируемых объектов (деталей, узлов по группам сложности), удельный вес стандартных, унифицированных и нормализованных частей, номера новых видов инструментов и приспособлений, подлежащих проектированию и изготовлению, количество новых технологических процессов (по группам сложности).

Для экономической службы основными параметрами являются численность промышленно-производственного персонала и все параметры, по которым проводится анализ работы технической службы.

Работа службы внешних хозяйственных связей (закупки, сбыт) зависит от номенклатуры материально-энергетических ресурсов, количества поставщиков, формы материального обеспечения (складской или транзитной), характера производимой продукции, количества и местоположения потребителей.

Параметры системы могут быть численно оценены по данным, полученным путем социально-экономического эксперимента и статистического наблюдения - чаще всего методом наименьших квадратов, методом максимального правдоподобия и другими статистическими методами.

8.2. Параметрические методы исследования систем управления.

Параметрический метод исследования систем управления основывается на количественном выражении исследуемых свойств системы управления и установлении взаимосвязей между параметрами управляющей и управляемых подсистем. Это дает возможность на базе фактических данных определить форму зависимостей взаимосвязанных параметров и их количественное выражение. Зависимости параметров могут быть функциональными и корреляционными .

Функциональными - называются зависимости, проявляющиеся определенно и точно в каждом отдельном случае - наблюдении. Такая взаимозависимость является полной.

Корреляционными (неполными) называются зависимости связанных величин, искажаемые влиянием посторонних, дополнительных факторов.
Примером функциональной связи служит выпуск и потребление продукции, когда она дефицитна: во сколько раз больше выпуск, во столько же раз больше продажа (все распродается, ничего не остается в запасе). Коэффициент корреляции равен 1.

Примером корреляционной связи может служить соотношение стажа рабочих и производительности труда. Известно, что в среднем производительность труда рабочих тем выше, чем больше их стаж. Однако нередко молодой рабочий трудится лучше пожилого из-за влияния таких дополнительных факторов, как образование, здоровье и др. Чем больше влияние этих дополнительных факторов, тем менее тесна связь между стажем и выработкой. Коэффициент корреляции между стажем и производительностью занимает промежуточное положение в интервале от 0 до 1 в зависимости от тесноты взаимосвязи. Корреляционные зависимости определяются на основе корреляционного метода.

Корреляционный (взаимосвязанный) метод - один из экономико-математических методов исследования, позволяющий определить количественную взаимосвязь между несколькими параметрами исследуемой системы. При этом корреляционная зависимость, в отличие от функциональной, может проявляться только в общем, среднем случае, то есть в массе случаев - наблюдений. Корреляционный метод применяется в теории производственных функций, в разработке разного рода нормативов на производстве, в анализе спроса и потребления и др.

8.3. Факторный анализ в исследовании систем управления .

При анализе характеристик систем управления исследователь сталкивается с многомерностью их описания, то есть с необходимостью учитывать в анализе большое число признаков. Многие признаки взаимосвязаны и в значительной мере дублируют друг друга. Нередко признаки лишь в косвенной форме отражают наиболее существенные, но не поддающиеся непосредственному наблюдению и измерению внутренние, скрытые свойства явлений. Поэтому возникает потребность сконцентрировать информацию, выражая большее число исходных косвенных признаков через меньшее число более емких внутренних характеристик явления.

Сущность методов факторного анализа состоит в переходе от описания некоторого множества изучаемых объектов, заданного большим набором косвенных непосредственно измеряемых признаков, к описанию меньшим числом максимально информативных глубинных переменных, отражающих наиболее существенные свойства явления. Такого рода переменные, называемые факторами , являются некоторыми функциями исходных признаков.

Таким образом, основная задача факторного анализа заключается в том, чтобы определить понятие, число и природу наиболее существенных, и относительно независимых функциональных характеристик явления (факторов).

Переменные при использовании факторного анализа не подразделяются априорно на зависимые и независимые и рассматриваются как равноправные. Преимуществом метода является также возможность одновременного исследования сколь угодно большого числа взаимозависимых переменных.

Здесь нет допущения о "неизменности всех прочих условий", свойственного многим другим методам статистического анализа. Отсутствие ограничений на число переменных и их взаимозависимость позволяет с успехом применять факторный анализ для исследования систем управления, где трудно изолировать влияние отдельных переменных на поведение всей системы.

8.4. Задачи факторного анализа в исследовании систем управления.

Типичные задачи факторного анализа при исследовании СУ.
Различаются несколько основных подходов к использованию факторного анализа, рассмотрим их.

А. Минимизация описания, определение размерности явления.

Чаще всего распространен поисковый, изыскательский подход, нацеленный на первоначальное исследование сложного явления; при этом у исследователя нет гипотезы о структуре взаимосвязей между признаками. Он исходит лишь из предположения о наличии таких взаимосвязей и возможности выразить их с помощью небольшого числа факторов. Подбор признаков осуществляется экспортно, по принципу их связи с изучаемым явлением. Серьезную проблему в этом случае представляет интерпретация факторной матрицы, что часто требует привлечения дополнительной информации.

Таким образом, факторный анализ позволяет найти минимальное число наиболее существенных и относительно независимых характеристик, достаточно полно описывающих систему управления. В данном случае речь идет об определений размерности изучаемого сложного явления.

Б. Проверка гипотез о структуре сложного явления.

Второй подход представляет собой направленный факторный анализ, имеющий целью проведение направленного эксперимента для подтверждения уже выдвинутой гипотезы.

Например, выдвигается предположение о том, что различия между предприятиями по производительности труда зависят как от набора признаков, характеризующих общий организационно-технический уровень предприятия, так и дополнительно от ряда характеристик квалификации. Для обоснования этого предположения составляется выборка, включающая предприятия с предполагаемыми различиями, как по организационно-техническому уровню, так и по квалификации. На этой выборке измеряются значения признаков, характеризующих производительность труда, общий организационно-технический уровень, квалификацию персонала. Если выдвинутая гипотеза верна, то факторизация корреляционной матрицы, рассчитанной для специально составленного набора признаков, должна привести к выделению двух факторов: первый фактор, имеющий большие нагрузки по всем признакам набора, может интерпретироваться как фактор общего организационно-технического уровня, второй фактор, имеющий большие нагрузки только по признакам квалификации и производительности труда, - как фактор квалификации.

В. Типология систем управления.

Факторный анализ позволяет также осуществлять типологию систем управления. Весьма часто исследователь сталкивается с необходимостью подразделить множество наблюдаемых им объектов, описываемых набором признаков, на максимально однородные по этим признакам группы. Ценность такой группировки состоит в том, что для полученных групп часто оказывается возможным построение достаточно простых моделей функциональных связей.

При междисциплинарном исследовании систем управления встает задача изучения их территориальной дифференциации . Территориальная единица (город, округ, район, страна) рассматривается как некая целостная система. Исследование различий и типология населенных пунктов, осуществляемая с помощью факторного анализа, необходимы для обоснования разного рода программ их экономического и социального развития , для обоснования целей и средств региональной политики и других задач управления.

Так, например, изучение структуры занятости и основных аспектов миграции в городах Беларуси показало, что наиболее существенные особенности этих городов могут быть описаны с помощью трех факторов: величина города и разнообразие его функций; мобильность жителей города; плотность сельского населения в окрестностях города.

«Факторные» типологии городов разработаны для десятков стран мира. При этом отмечается устойчивость интерпретации результатов, получаемых в факторной модели. Практически во всех исследованиях первый фактор характеризует значение города в рассматриваемой системе городов, ранг или размер города. Факторы этого рода обычно тесно связаны с такими исходными признаками, как численность населения, административное положение города, развитие коммунального хозяйства , торговли, число занятых в отраслях инфраструктуры и т. д.

Г. Районирование систем управления.

Часто факторный анализ используется для целей комплексного районирования систем управления. От обычной постановки задачи типология районирования отличается дополнительным ограничением, требующим, чтобы объекты, выделенные в группе, были смежными. Только в этом случае группа однородных объектов может рассматриваться как район.
Рассмотрим пример. Для исследования отрасли "сельское хозяйство" в США и Канаде было необходимо построить схему районирования. Исходным материалом послужили значения 23 социально-экономических характеристик сельского хозяйства, наблюдавшиеся на уровне штатов и провинций. Факторизация методом главных компонентов позволила выделить 4 главных фактора, описывающих около 70% исходной информации: концентрация производства , уровень интенсивности, специализация зернового хозяйства и экономическая эффективность ферм. Для типологического изучения отрасли наибольший интерес представляют два первых фактора, именно они были положены в основу сетки районирования (рис. 1) .

Рис. 1. Положение штатов на плоскости двух факторов: F1 - уровень концентрации производства; F2 - уровень интенсивности. Римскими цифрами показаны выделенные типы сельскохозяйственных районов.

Лекция 13. Параметрические методы и метод факторного анализа

Основные понятия

Параметр − относительно постоянный показатель, характеризующий систему (элемент системы) или процесс. Параметры указывают, чем данная система (процесс) отлична от других. Поэтому параметры могут быть не только количественными, но и качественными (например, некоторые свойства объекта, его название и т.п.)

Параметры могут характеризовать:

1) внешнюю среду системы;

2) управляющие воздействия;

3) внутренне состояние системы.

Основные параметры системы − это такие ее характеристики, которые изменяются лишь тогда, когда меняется сама система, то есть для данной системы −это константы.

Параметры, характеризующие систему управления, можно разделить на три основные категории, отражающие:

1) экономическую деятельность;

2) организационную деятельность;

3) социально-психологическую атмосферу.

Экономические параметры − измеримые величины, которые характеризуют структуру, состояние, уровень экономического развития государства, отрасли, предприятия. В системе управления государства такими параметрами являются уровень и темп роста национального дохода, соотношение темпов роста промышленности и сельского хозяйства, численность населения и т.д.

В зависимости от особенностей работ, выполняемых в различных службах и подразделениях аппарата управления, используются различные параметры объема, определяющие их масштабы.

Для технических служб основными параметрами являются количество вновь создаваемых и модернизируемых объектов (деталей, узлов по группам сложности), удельный вес стандартных, унифицированных и нормализованных частей, номера новых видов инструментов и приспособлений, подлежащих проектированию и изготовлению, количество новых технологических процессов (по группам сложности).

Для экономической службы основными параметрами являются численность промышленно-производственного персонала и все параметры, по которым проводится анализ работы технической службы.

Работа службы внешних хозяйственных связей (закупки, сбыт) зависит от номенклатуры материально-энергетических ресурсов, количества поставщиков, формы материального обеспечения (складской или транзитной), характера производимой продукции, количества и местоположения потребителей.

Параметры системы могут быть численно оценены по данным, полученным путем социально-экономического эксперимента и статистического наблюдения, чаще всего методов наименьших квадратов, методом максимального правдоподобия и другими статистическими методами.

Параметрический метод

Параметрический метод − это исследование системы управления, основанный на количественном выражении исследуемых свойств системы управления и установлении взаимосвязей между параметрами управляющей и управляемой подсистем. Это дает возможность на базе фактических данных определить форму зависимостей взаимосвязанных параметров, их количественное выражение.

Зависимости могут быть функциональными и корреляционными.

Функциональными называются зависимости, проявляющиеся определенно и точно в каждом отдельном случае (наблюдении). Такая взаимосвязь называется полной.

Корреляционными (неполными) называются зависимости связанных величин, искажаемые влиянием посторонних дополнительных факторов.

Пример функциональной зависимости: выпуск и продажа товаров в условиях дефицита. Коэффициент корреляции равен 1.

Пример корреляционной зависимости может служить соотношение стажа рабочего и производительности труда. Известно, что в среднем производительность труда рабочий тем выше, чем больше их стаж. Однако нередко молодой рабочий трудится лучше пожилого из-за влияния таких дополнительных факторов, как образование, здоровье и др. Чем больше влияние дополнительных факторов, менее тесна связь между стажем и выработкой. Коэффициент корреляции между стажем и производительностью занимает промежуточное положение в интервале от 0 до 1 в зависимости от тесноты взаимосвязей.

Корреляционные зависимости определяются на основе корреляционного метода.

Корреляционный (взаимосвязанный) метод − один из экономико-математических методов исследования, позволяющий определить количественную взаимосвязь между несколькими параметрами исследуемой системы. При этом корреляционная зависимость, в отличие от функциональной, может проявляться только в общем среднем случае, то есть в массе случаев – наблюдений.

Корреляционный метод применяется в теории производственных функций, в разработке разного рода нормативов на производстве, в анализе спроса и потребления и др.

Основные задачи корреляционного метода:

1) определение вида корреляционного уравнения (уравнения регрессии). Простейшим видом такого уравнения, характеризующим взаимосвязь между двумя параметрами, может быть уравнение прямой:

где Y,X − соответственнонезависимая и зависимая переменные;

a,b − постоянные коэффициенты

Вывод о прямолинейном характере зависимости можно проверить путем простого сопоставления имеющихся данных или графически.

2) определение постоянных коэффициентов связи между переменными параметрами, которые наилучшим образом будут отвечать имеющимся фактическим значениям Y и X. В данном случае в качестве критериев оценки адекватности линейной зависимости фактическим данным можно использовать минимум суммы квадратов отклонений реальных статистических значений Y от рассчитанных по уравнению принятой к применению прямой. Коэффициенты прямой при использовании данного критерия могут быть определены известным методом наименьших квадратов.

Примером линейной зависимости можно признать количество заместителей начальника цеха Y функционального отдела от числа работников Х в отделе и на основе статистических данных (для данного примера, не менее 20-25 пар) получить следующую зависимость:

Величина исследуемого параметра довольно часто складывается под влиянием не одного, а нескольких факторов. При линейной связи всех факторов можно использовать линейное уравнение множественной корреляции следующего вида:

где − коэффициенты, рассчитанные эмпирическим путем;

− факторы, от которых зависит потребность в специалистах данного профиля. Номенклатура и количество факторов различны по категориям специалистов

Таким уравнением описывается, например, модель для функциональных специалистов.

Если же воздействие какого-либо фактора на исследуемый объект не может быть признано линейным, то соответствующие факторы могут включаться в уравнение не первой, а второй и более высокой степени.

Регрессивный анализ применяется в частности, при анализе эластичности спроса от цены, при анализе хозяйственной деятельности предприятий (для определения влияния отдельных факторов на результаты).

Факторный анализ

При анализе характеристик систем управления исследователь сталкивается с многомерностью их описания, то есть с необходимостью учитывать в анализе большое число признаков. Многие признаки взаимосвязаны и в значительной мере дублируют друг друга. Нередко признаков в косвенной форме отражают наиболее существенные, но не поддающиеся непосредственному наблюдению и измерению внутренние, скрытые свойства явлений. Поэтому возникает потребность сконцентрировать информацию, выражая большое число исходных косвенных признаков через меньшее число емких внутренних характеристик явления.

Сущность методов факторного анализа состоит в переходе от описания некоторого множества изучаемых объектов, заданного большим набором косвенных непосредственно измеряемых признаков, к описанию меньшим числом максимально информативных глубинных переменных, отражающих наиболее существенные свойства явления. Такого рода переменные, называемые факторами , являются некоторыми функциями исходных признаков.

Основная задача факторного анализа заключается в том, чтобы определить понятие, число и природу наиболее существенных характеристик (факторов).

Переменные при использовании факторного анализа не подразделяются априорно на зависимые и независимые, а рассматриваются как равноправные. Преимуществом метода является возможность одновременного исследования сколь угодно большого числа взаимосвязанных переменных. Отсутствует допущение о «неизменности всех прочих условий», свойственного многим другим методам статистического анализа. Отсутствие ограничений на число переменных и их взаимозависимость позволяет с успехом применять факторный анализ для исследования систем управления, где трудно изолировать влияние отдельных переменных на поведение всей системы.

Параметрический метод

Параметрический метод − это исследование системы управления, основанный на количественном выражении исследуемых свойств системы управления и установлении взаимосвязей между параметрами управляющей и управляемой подсистем. Это дает возможность на базе фактических данных определить форму зависимостей взаимосвязанных параметров, их количественное выражение.

Зависимости могут быть функциональными и корреляционными.

Функциональными называются зависимости, проявляющиеся определенно и точно в каждом отдельном случае (наблюдении). Такая взаимосвязь называется полной.

Корреляционными (неполными) называются зависимости связанных величин, искажаемые влиянием посторонних дополнительных факторов.

Пример функциональной зависимости: выпуск и продажа товаров в условиях дефицита. Коэффициент корреляции равен 1.

Пример корреляционной зависимости может служить соотношение стажа рабочего и производительности труда. Известно, что в среднем производительность труда рабочий тем выше, чем больше их стаж. Однако нередко молодой рабочий трудится лучше пожилого из-за влияния таких дополнительных факторов, как образование, здоровье и др. Чем больше влияние дополнительных факторов, менее тесна связь между стажем и выработкой. Коэффициент корреляции между стажем и производительностью занимает промежуточное положение в интервале от 0 до 1 в зависимости от тесноты взаимосвязей.

Корреляционные зависимости определяются на основе корреляционного метода.

Корреляционный (взаимосвязанный) метод − один из экономико-математических методов исследования, позволяющий определить количественную взаимосвязь между несколькими параметрами исследуемой системы. При этом корреляционная зависимость, в отличие от функциональной, может проявляться только в общем среднем случае, то есть в массе случаев – наблюдений.

Корреляционный метод применяется в теории производственных функций, в разработке разного рода нормативов на производстве, в анализе спроса и потребления и др.

Основные задачи корреляционного метода:

1) определение вида корреляционного уравнения (уравнения регрессии). Простейшим видом такого уравнения, характеризующим взаимосвязь между двумя параметрами, может быть уравнение прямой:

где Y,X − соответственнонезависимая и зависимая переменные;

a,b − постоянные коэффициенты

Вывод о прямолинейном характере зависимости можно проверить путем простого сопоставления имеющихся данных или графически.

2) определение постоянных коэффициентов связи между переменными параметрами, которые наилучшим образом будут отвечать имеющимся фактическим значениям Y и X. В данном случае в качестве критериев оценки адекватности линейной зависимости фактическим данным можно использовать минимум суммы квадратов отклонений реальных статистических значений Y от рассчитанных по уравнению принятой к применению прямой. Коэффициенты прямой при использовании данного критерия могут быть определены известным методом наименьших квадратов.

Примером линейной зависимости можно признать количество заместителей начальника цеха Y функционального отдела от числа работников Х в отделе и на основе статистических данных (для данного примера, не менее 20-25 пар) получить следующую зависимость:

Величина исследуемого параметра довольно часто складывается под влиянием не одного, а нескольких факторов. При линейной связи всех факторов можно использовать линейное уравнение множественной корреляции следующего вида:

где − коэффициенты, рассчитанные эмпирическим путем;

− факторы, от которых зависит потребность в специалистах данного профиля. Номенклатура и количество факторов различны по категориям специалистов

Таким уравнением описывается, например, модель для функциональных специалистов.

Если же воздействие какого-либо фактора на исследуемый объект не может быть признано линейным, то соответствующие факторы могут включаться в уравнение не первой, а второй и более высокой степени.

Регрессивный анализ применяется в частности, при анализе эластичности спроса от цены, при анализе хозяйственной деятельности предприятий (для определения влияния отдельных факторов на результаты).

Факторный анализ

При анализе характеристик систем управления исследователь сталкивается с многомерностью их описания, то есть с необходимостью учитывать в анализе большое число признаков. Многие признаки взаимосвязаны и в значительной мере дублируют друг друга. Нередко признаков в косвенной форме отражают наиболее существенные, но не поддающиеся непосредственному наблюдению и измерению внутренние, скрытые свойства явлений. Поэтому возникает потребность сконцентрировать информацию, выражая большое число исходных косвенных признаков через меньшее число емких внутренних характеристик явления.

Сущность методов факторного анализа состоит в переходе от описания некоторого множества изучаемых объектов, заданного большим набором косвенных непосредственно измеряемых признаков, к описанию меньшим числом максимально информативных глубинных переменных, отражающих наиболее существенные свойства явления. Такого рода переменные, называемые факторами , являются некоторыми функциями исходных признаков.

Основная задача факторного анализа заключается в том, чтобы определить понятие, число и природу наиболее существенных характеристик (факторов).

Переменные при использовании факторного анализа не подразделяются априорно на зависимые и независимые, а рассматриваются как равноправные. Преимуществом метода является возможность одновременного исследования сколь угодно большого числа взаимосвязанных переменных. Отсутствует допущение о «неизменности всех прочих условий», свойственного многим другим методам статистического анализа. Отсутствие ограничений на число переменных и их взаимозависимость позволяет с успехом применять факторный анализ для исследования систем управления, где трудно изолировать влияние отдельных переменных на поведение всей системы.

условия применения параметрического и непараметрических способов оценки достоверности результатов исследования;

определение ошибки репрезентативности средней величины и интенсивного показателя, ее вычисление;

понятие о критерии «t», его выбор в способе определения доверительных границ и оценку в способе достоверности разности результатов исследования.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА

2. Разобрать задачу-эталон.

3. Ответить на контрольные вопросы и тестовые задания в данном учебном пособии.

4. Решить ситуационные задачи.

5. Выполнить задание в курсовой работе, сделать соответствующие выводы.

БЛОК ИНФОРМАЦИИ*

Применяя метод оценки достоверности результатов исследования для изучения общественного здоровья и деятельности учреждений здравоохранения, а также в своей научной деятельности, исследователь должен уметь правильно выбрать способ данной оценки. Среди методов оценки достоверности различают параметрические и непараметрические методы.

Параметрическими называют количественные методы статистической обработки данных, применение которых требует обязательного знания закона распределения изучаемых признаков в совокупности

и вычисления их основных параметров.

В тех случаях, когда имеется малое количество наблюдений и характер распределения неизвестен, когда кроме количественных характеристик, результаты выражаются полуколичественными, а иногда описательными характеристиками (тяжесть заболевания, интенсивность реакции, результаты лечения), параметрические методы становятся непригодными. В этих ситуациях следует использовать непараметрические методы оценки достоверности.

Непараметрическими являются количественные методы статистической обработки данных, применение которых не требует знания за-

* В данном пособии описаны только наиболее часто применяемые способы оценки достоверности результатов исследования. Остальные способы оценки достоверности описываются в специальной литературе.

кона распределения изучаемых признаков в совокупности и вычисления их основных параметров.

В то же время следует отметить, что назначение применения непараметрических методов гораздо шире, чем только оценка достоверности результатов исследования (в том числе они применяются и для характеристики одной выборочной совокупности, и для изучения связи между явлениями). В данном случае акцент сделан на оценке достоверности результатов исследования, как одном из наиболее важных разделов статистического анализа, поэтому непараметрические методы не представлены отдельной главой.

Как параметрические, так и непараметрические методы, используемые для сравнения результатов исследований, т.е. для сравнения выборочных совокупностей, заключаются в применении определенных формул и расчете определенных показателей в соответствии с предписанными для того или иного метода алгоритмами. В конечном результате высчитывается определенная числовая величина, которую сравнивают с табличными пороговыми значениями. Критерием достоверности будет результат сравнения полученной величины и табличного значения при данном числе наблюдений (или степеней свободы) и при заданном уровне безошибочного прогноза. Таким образом, в статистической процедуре оценки основное значение имеет полученный критерий достоверности, поэтому сам способ оценки достоверности в целом иногда называют тем или иным критерием по фамилии автора, предложившего его в качестве основы метода.

4.5.1. ПРИМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

1. Способ оценки достоверности с помощью определения ошибок репрезентативности

Средняя ошибка средней арифметической величины определяется по формуле:

Ошибка относительного показателя определяется по формуле:

√ P × q

m = ± , где p - показатель, выраженный в %, %о ,%оо и т.д.

n q = (100 – p) при p, выраженном в %;

или (1000 – p) при p, выраженном в %о ; (10 000 - p) при p, выраженном в %оо и т.д.

При числе наблюдений меньше 30 ошибки репрезентативности определяются, соответственно, по формулам:

m = √

m = √

Результат считается достоверным (Р или М), если он, соответственно, превышает удвоенную или утроенную ошибку репрезентативности: М≥2–3 m; Р≥2–3 m (при n>30).

2. Определение доверительных границ средних и относительных величин

Формулы определения доверительных границ представлены следующим образом:

для средних величин (М): М ген =Мвыб ± tm

для относительных показателей (Р): Р ген =Рвыб ± tm,

где Мген и Рген - соответственно, значения средней величины и относительного показателя генеральной совокупности; Мвыб и Рвыб - значения средней величины и относительного

показателя выборочной совокупности; m - ошибка репрезентативности;

t - критерий достоверности (доверительный коэффициент). Данный способ применяется в тех случаях, когда по результатам

выборочной совокупности необходимо судить о размерах изучаемого явления (или признака) в генеральной совокупности.

Обязательным условием для применения способа является репрезентативность выборочной совокупности. Для переноса результатов, полученных при выборочных исследованиях, на генеральную совокупность необходима степень вероятности безошибочного прогноза (Р), показывающая, в каком проценте случаев результаты выборочных исследований по изучаемому признаку (явлению) будут иметь место в генеральной совокупности.

При определении доверительных границ средней величины или относительного показателя генеральной совокупности исследователь сам задает определенную (необходимую) степень вероятности безошибочного прогноза Р.

Для большинства медико-биологических исследований считается достаточной степень вероятности безошибочного прогноза Р=95,5%, т.е. число случаев генеральной совокупности, в которых могут наблюдаться отклонения от закономерностей, установленных при выборочном исследовании, не будет превышать 5%. При ряде исследований, связанных, например, с применением высокотоксичных веществ, вакцин, оперативного лечения и т.п., в результате чего возможны тяжелые заболевания, осложнения, летальные исходы, применяется сте-

пень вероятности Р=99,7%, т.е. не более чем у 1% случаев генеральной совокупности возможны отклонения от закономерностей, установленных в выборочной совокупности.

Заданной степени вероятности Р безошибочного прогноза соответствует определенное, подставляемое в формулу, значение критерия t, зависящее также и от числа наблюдений.

При n>30 степени вероятности безошибочного прогноза Р=99,7% соответствует значение t= 3, а при Р=95,5 % - значение t=2.

При n< 30 величина t при соответствующей степени вероятности безошибочного прогноза определяется по специальной таблице (Н.А.Плохинского) (приложение 1, с. 150).

ЗАДАЧА-ЭТАЛОН

на определение ошибок репрезентативности (m) и доверительных границ средней величины генеральной совокупности (Мген ) при числе наблюдений больше 30

Условие задачи: при изучении комбинированного воздействия шума и низкочастотной вибрации на организм человека было установлено, что средняя частота пульса у 36 обследованных водителей сельскохозяйственных машин в кооперативном хозяйстве через 1 ч работы составила 80 ударов в 1 минуту; σ = ±6 уд/мин.

Задание: определить ошибку репрезентативности (mм) и доверительные границы средней величины генеральной совокупности (Мген ).

РЕШЕНИЕ 1. Вычисление средней ошибки средней арифметической (ошибки ре-

презентативности) (m):

m = √ n

= √

= ± 1 уд./мин

2. Вычисление доверительных границ средней величины генеральной

совокупности (Мген ). Для этого необходимо:

а) задать степень вероятности безошибочного прогноза (Р=95,5%); б) определить величину критерия t. При заданной степени вероятности (Р=95,5%) и числе наблюдений больше 30 величина

критерия t равна 2 (t=2).

Тогда Мген =Мвыб ± tm = 80 ± 2 × 1=80 ± 2 уд/мин.

Вывод: установлено с вероятностью безошибочного прогноза Р=95,5%, что средняя частота пульса в генеральной совокупности, т.е. у всех водителей сельскохозяйственных машин в этом хозяйстве, через 1 ч работы в аналогичных условиях будет находиться в пределах от

78 до 82 ударов в минуту, т.е. средняя частота пульса менее 78 и более 82 ударов в минуту возможна не более чем у 5% случаев генеральной совокупности.

ЗАДАЧА-ЭТАЛОН

на определение ошибок репрезентативности (m) и доверительных границ относительного показателя генеральной совокупности (Рген )

Условие задачи: при медицинском осмотре 164 детей 3-летнего возраста, проживающих в одном из районов города Н., в 18% случаев обнаружено нарушение осанки функционального характера.

Задание: определить ошибку репрезентативности (mР ) и доверительные границы относительного показателя генеральной совокупности (Рген ).

1. Вычисление ошибки репрезентативности относительного показателя:

m = √

18 × (100 – 18)

= √

2. Вычисление доверительных границ средней величины генеральной совокупности (Рген ) производится следующим образом:

а) необходимо задать степень вероятности безошибочного прогноза (Р =95%);

б) при заданной степени вероятности и числе наблюдений больше 30 величина критерия t равна 2 (t = 2).

Тогда Рген =Рвыб ± tm = 18% ± 2 × 3 = 18% ± 6%.

Вывод: установлено с вероятностью безошибочного прогноза Р=95%, что частота нарушения осанки функционального характера у детей 3-летнего возраста, проживающих в городе Н., будет находиться в пределах от 12 до 24% случаев на 100 детей.

3. Оценка достоверности разности результатов исследования

Данный способ применяется в тех случаях, когда необходимо определить, случайны или достоверны (существенны) различия между двумя средними величинами или относительными показателями, т.е. обусловлены ли эти различия каким-либо фактором или они случайны.

Обязательным условием для применения данного способа является репрезентативность выборочных совокупностей, а также предположение о наличии причинно-следственной связи разницы между сравниваемыми величинами (показателями) и факторами, влияющими на них.

Формулы определения достоверности разности представлены следующим образом:

для средних величин:

M1 – M2

t = √ m 1 2 + m 2 2 ;

для относительных показателей:

P1 – P2

t = √ m 1 2 + m 2 2 ,

где t - критерий достоверности, m1 и m2 - ошибки репрезентативности, М1 и М2 - средние величины, Р1 и Р2 - относительные показатели.

Если вычисленный критерий t более или равен 2 (t ≥ 2), что соответствует вероятности безошибочного прогноза Р, равной или более 95,5% (Р≥ 95,5%), то разность следует считать достоверной (существенной), т.е. обусловленной влиянием какого-то фактора, что будет иметь место и в генеральной совокупности.

При t<2 вероятность безошибочного прогноза Р<95,5%. Это означает, что разность недостоверна, случайна, т.е. не обусловлена какойто закономерностью (влиянием какого-то фактора).

Поэтому полученный критерий должен всегда оцениваться по отно-

шению к конкретной цели исследования.

ЗАДАЧА-ЭТАЛОН

на оценку достоверности разности средних величин

Условие задачи: при изучении комбинированного воздействия шума и низкочастотной вибрации на организм человека было установлено, что средняя частота пульса у водителей сельскохозяйственных машин через 1 ч после начала работы составила 80 ударов в минуту; m= ± 1 удар в минуту. Средняя частота пульса у этой же группы водителей до начала работы равнялась 75 ударам в минуту; m= ± 1 удар в минуту.

Задание: оценить достоверность различий средних значений пульса у водителей сельскохозяйственных машин до и после 1 ч работы. Число наблюдений (n), т.е. совокупность водителей, составило 36 человек.

M1 – M2

√ m1 2 + m2 2

√ 12 + 12 2

Вывод: значение критерия t=3,5 соответствует вероятности безошибочного прогноза Р>99,7%, следовательно, можно утверждать, что различие в средних значениях пульса у водителей сельскохозяйственных машин до и после 1 ч работы не случайно, а достоверно, существенно, т.е. обусловлено влиянием воздействия шума и низкочастотной вибрации.

ЗАДАЧА-ЭТАЛОН

на оценку достоверности разности относительных показателей

Условие задачи: при медицинском осмотре 40 детей 3-летнего возраста в 18% (m= ±6,0%) случаев обнаружено нарушение осанки функционального характера. Частота аналогичных нарушений осанки при медосмотре детей 4-летнего возраста составила 24% (m= ±6,7%).

Задание: оценить достоверность различий в частоте нарушения осанки у детей 2 возрастных групп.

P1 – P2

t = √ m 1 2 + m2 2

= √

Вывод: значение критерия t<1,0 соответствует вероятности безошибочного прогноза Р<68,3%. Следовательно, частота нарушений осанки не имеет существенных различий у детей 3- и 4-летнего возраста (различия случайны).

Типичные ошибки, допускаемые исследователями при применении способа оценки достоверности разности результатов исследования

При оценке достоверности разности результатов исследования по критерию t часто делается вывод о достоверности (или недостоверности) самих результатов исследования. В действительности же этот способ позволяет судить только о достоверности (существенности)

или случайности различий между результатами исследования.

При полученном значении критерия t<2 часто делается вывод о необходимости увеличения числа наблюдений.Если же выборочные совокупности репрезентативны , то нельзя делать вывод о необходимости увеличения числа наблюдений, так как в данном случае значение критерия t<2 свидетельствует о случайности, недостоверности различия между двумя сравниваемыми результатами исследования.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Что означает оценка достоверности результатов исследования?

2. Назовите способы оценки достоверности результатов исследования.

3. Что показывает ошибка репрезентативности?

4. Как вычисляется ошибка репрезентативности для средних величин и относительных показателей?

5. В чем заключается назначение способа определения доверительных границ?

6. Как определяется величина критерия t при вычислении доверительных границ при числе наблюдений меньше 30 (<30) и при n>30?

7. В чем заключается назначение способа оценки достоверности разности результатов исследования?

8. При каком значении критерия t разность между двумя средними величинами можно считать достоверной (существенной)?

9. Что такое «вероятность безошибочного прогноза»? Каким параметром она представлена в формуле?

10. Какие величины необходимы для определения доверительных границ средней величины какого-либо признака в генеральной совокупности?

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Выберите один или несколько правильных ответов

1. Размер ошибки средней арифметической величины зависит от:

а) типа вариационного ряда; б) числа наблюдений; в) способа расчета средней;

г) разнообразия изучаемого признака.

2. Доверительный интервал - это:

а) интервал, в пределах которого находятся не менее 68% вариант, близких к средней величине данного вариационного ряда;

б) пределы возможных колебаний средней величины (показателя) в генеральной совокупности;

в) разница между максимальной и минимальной вариантами вариационного ряда.

3. Для медико-социальных статистических исследований минимально достаточной является вероятность безошибочного прогноза:

а) 90%; б) 95%; в) 99%.

4. Какой степени вероятности соответствует доверительный интервал M±3m при n > 30:

а) 68,3%; б) 95,5%; в) 99,7%.

5. Оценка достоверности полученного значения критерия Стьюдента (t) для малых выборок производится:

а) по специальной формуле;

б) по принципу: если t > 2, то P > 95%; в) по таблице.

6. При оценке достоверности разности полученных результатов исследования разность является достоверной (существенной), если при

n >30 величина t равна:

а) 1,0; б) 1,5; в) 2,0;

г) 3 и более.

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

В результате проведенного маммографического исследования 2000 женщин старше 35 лет, проживающих в одном из районов города К., у 20% из них были выявлены предраковые состояния молочной железы; m= ±0,9%.

1. С помощью какого способа оценки достоверности можно перенести результаты с выборочной на генеральную совокупность?

2. Достаточно ли представленной информации в условии задачи для соответствующего вывода? Обоснуйте свой ответ.

С целью определения эффективности работы золоуловителей на заводе железобетонных изделий в городе Н. вычислена среднесуточная концентрация пыли в атмосферном воздухе, которая до пуска золоуловителей составила 0,2 мг/м3 (m=±0,06 мг/м3 ) , а после ввода в

строй комплекса золоуловителей - 0,1 мг/м3 ; m=±0,01 мг/м3 .

1. С помощью какого способа оценки достоверности результатов исследования можно оценить эффективность работы золоуловителей?

2. Примените способ и сделайте соответствующий вывод.

Летальность при онкопатологии больных, леченных препаратом

1, составила 10%; m= ±2%.

Врач провел ряд исследований и предлагает лечить больных новым

препаратом (№ 2), который считает более эффективным (летальность в данном случае составила 8%; m= ±2%). Критерий t равен 1,7.

2. Согласны ли вы с врачом? Обоснуйте свой ответ.

Средний вес новорожденных, родившихся у матерей с пороками сердца в роддоме № 2 города А., составил 2,8 кг, σ = ±0,3 кг.

1. С помощью какого способа оценки достоверности результатов исследования можно узнать аналогичный результат в генеральной совокупности?

2. Какая дополнительная информация необходима для применения выбранной вами методики оценки достоверности?

Какой способ оценки достоверности результатов исследования необходимо применить для переноса результатов исследования на генеральную совокупность, если известно, что при изучении организации приема больных в одной из районных поликлиник города Н. среднее время на 1 обращение в регистратуру составило 4 мин, m=±1,5 мин. Выборочно были изучены 1600 обращений пациентов в данную поликлинику.

1. Примените этот способ.

2. Сделайте соответствующий вывод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Обязательная

1. Лисицын Ю.П. Общественное здоровье и здравоохранение. Учебник для вузов. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. - 520 с.

2. Общественное здоровье и здравоохранение. Учебник для студентов / Под ред. В.А. Миняева, Н.И. Вишнякова. - М.: Мед пресс-информ, 2002. - 528 с.

3. Медик В.А., Юрьев В.К. Курс лекций по общественному здоровью и здравоохранению. Часть I. Общественное здоровье - М.: Медицина, 2003. - 368 с.

4. Кучеренко В.З., Агарков Н.М. и др. Социальная гигиена и организация здравоохранения. (Учебное пособие). - М., 2000 - 432 с.