Методические положения по использованию методов параметрического моделирования

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ  
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение 
города Москвы «Политехнический колледж им. Н.Н. Годовикова»  
(ГБПОУ ПК им. Н.Н. Годовикова) 
 

 

 

В. А. Трайнев, С. В. Михайлов 

 

 

 

Методические положения  
по использованию методов 
параметрического моделирования 

 

 

Учебное пособие 

 

 

 

 

 

Москва 
Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°» 
2015 

УДК 65 
ББК 65.29 
Т65 
Составители: 
В. А. Трайнев – д-р техн. наук, д-р экон. наук, профессор, академик, 
президент Международной академии наук информации, информационных 
процессов и технологий; 
С. В. Михайлов – директор Государственного бюджетного профес- 
сионального образовательного учреждения города Москвы «Политехни- 
ческий колледж им. Н. Н. Годовикова», почетный работник НПО. 
 
Рецензент: 
Л. П. Дашков – д-р экон. наук, профессор Российского университета 
кооперации. 
 

 

Трайнев В. А.  
Методические положения по использованию методов параметри- 
ческого моделирования: Учебное пособие / В. А. Трайнев, С. В. Ми- 
хайлов. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2015. — 
44 с. 

ISBN 978-5-394-02585-3 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Трайнев В. А., Михайлов С. В., 2015 

Предисловие 
 
В данном учебном пособии рассматривается основное содержание 
методов параметрического моделирования. Даны подходы использования 
методов 
параметрического 
моделирования 
при 
совершенствовании 
инженерно-управленческого труда на предприятиях, в объединениях, 
корпорациях, КБ и т.д. 
Авторы укрупненно рассматривают такую гамму методов, как методы 
параметрического моделирования на основе использования классификатора 
параметров, матричного моделирования, кластерного моделирования на 
основе формирования кластеров, метод использования дерева целей, метод 
системного аналитического подхода и др. Для расчета вышеуказанных 
методов приведены разработанные эмпирические формулы. 
Дан 
механизм 
использования 
количественных 
и 
качественных 
параметров, 
показаны 
особенности 
матричного 
параметрического 
моделирования в практике разработки конструкторских, технологических и 
управленческих задач, а также при проектировании информационных и 
педагогических технологий повышения качества учебного процесса. 
Методы 
параметрического 
моделирования 
могут 
быть 
широко 
использованы на всех курсах учебного процесса в колледже, но наиболее 
эффективно они могут быть применены при обучении по специальностям 
«Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)», 
«Компьютерные 
системы 
и 
комплексы», 
«Программирование 
в 
компьютерных системах». 
 
 

1. 
Механизм использования методов параметрического 
моделирования в инженерно-управленческом труде 
 
Методы параметрического моделирования эффективно влияют на 
решение ряда задач в организации инженерно-управленческой деятельности. 
В то же время наряду с методами параметрического моделирования 
используются также методы и непараметрического моделирования, которые 
в основном рассматриваются в курсе математической статистики. К ним 
относятся методы шкалирования, кластерного анализа, построения градовых 
моделей и др. Часть из этих методов может быть использована и при 
количественном параметрическом моделировании. 
Эффективное 
использование 
системы 
параметров 
вызывает 
необходимость разработки обоснованного подхода к их классификации. Из 
основных 
понятий, 
терминов 
и 
определений, 
используемых 
при 
классификации параметров, в первую очередь можно выделить следующие: 
параметр организации инженерно-управленческого труда, интегрирующий 
параметр, экономический параметр. 
При описании состояния элементов управляющей и управляемой 
систем основным понятием является параметр организации инженерноуправленческого труда. Он представляет собой важнейшую характеристику 
каждого элемента, определяя последний как с качественной, так и с 
количественной стороны. 
Интегрирующий и экономический параметры организации инженерноуправленческого труда – более узкие понятия. На основании анализа 
значений интегрирующих параметров можно делать выводы о «близости», 
однородности 
производственно-хозяйственных 
систем 
(ПХС). 
Эти 
параметры используются при проектировании разных видов и конфигураций 
ПХС (предприятий, объединений, НИИ, КБ и т.д.), планировании и 
прогнозировании мероприятий по совершенствованию схемы управления 
(СУ). Соответственно на основании анализа значений экономических 
параметров 
определяется 
экономичность 
организаций 
инженерноуправленческого труда в ПХС. Эти параметры используются при 
обосновании рациональных оргпроектов, а также диагностическом анализе и 
в 
целом 
при 
организационном 
проектировании, 
планировании 
и 
проектировании систем инженерно-управленческого труда на разных 
уровнях. 
Классификатор 
интегрирующих 
и 
экономических 
параметров 
представляет собой их упорядоченную по определенным признакам 
совокупность, которая в основном описывает организацию инженерноуправленческого труда ПХС разных иерархических уровней. Необходимость 
классификации параметров состоит в системном представлении основных 
элементов объекта и субъекта управления с помощью параметров, что 
способствует 
реализации 
системно-аналитического 
подхода 
к 
совершенствованию организации управления ПХС, дает возможность 

получить 
более 
точные 
результаты 
при 
анализе, 
организационном 
проектировании и планировании.  
Признаки, на основании которых целесообразно классифицировать 
параметры, можно разбить на четыре группы. 
I группа – признаки, определяющие принадлежность параметров к 
тому или иному основному, обеспечивающему или целевому элементу 
объекта и субъекта управления. К ним относятся наименование элемента 
системы и наименование системы (объект, субъект управления). 
II 
группа 
– 
признаки 
типа 
параметров: 
интегрирующие 
и 
экономические. 
III группа – признаки последовательности информационного поиска 
значений параметров. К ним относятся следующие: 
– наименование отдела (управления), в котором находятся данные по 
анализируемому параметру; 
– номер формы статистической отчетности, в которой фиксируется 
искомый параметр; 
– номер строки формы статистической отчетности; 
– номер графы формы статистической отчетности; 
– номер формулы для расчета параметра. 
Совокупность этих признаков группирует сферы информационного 
поиска, что значительно облегчает процесс сбора информации. 
IV группа – признаки иерархии, основной из них – используемость 
классифицируемых 
параметров 
при 
анализе, 
организационном 
проектировании, планировании и прогнозировании ПХС на разных уровнях. 
Дополнительным 
признаком 
при 
этом 
является 
степень 
используемости параметров на том или ином уровне иерархии. 
Таким 
образом, 
в 
данном 
случае 
могут 
быть 
использованы  
12 классификационных признаков, но их может быть и больше. 
Классификация 
интегрирующих 
экономических 
параметров 
основывается на разделении элементов объекта и субъекта управления на 
основные и обеспечивающие. В нее включены параметры, определяющие 
однородность, степень автоматизации, прогрессивность технологических 
процессов; 
уровни 
специализации, 
кооперирования, 
концентрации 
производства; объем, прогрессивность и конструктивную однородность 
выпускаемой продукции; экономические результаты производства. Особое 
внимание 
уделено 
параметрам, 
характеризующим 
обеспечение 
производственного процесса кадрами по профессиям и квалификации, 
обеспечение и степень использования орудий и предметов труда, способы и 
формы организации производства. 
Среди параметров основных элементов субъекта управления следует 
выделить те, которые определяют степень автоматизации процессов 
управления; уровни централизации, специализации функций управления; 

                                                            
 По данному признаку классификация проводится только в том случае, если параметр не 
фиксируется в формах статистической отчетности. 

гибкость, регламентированность структур управления; оперативность и 
полноту решений; экономичность персонала управления. 
Экономические параметры присущи всем элементам объекта и 
субъекта управления. Особенности их выбора и обоснования определяются 
тем, что, во-первых, с их помощью можно экономически охарактеризовать 
сформированные на основе интегрирующих параметров ПХС любого уровня, 
дать количественную и качественную социально-экономическую оценку 
различных звеньев, во-вторых, провести анализ и организационное 
проектирование ПХС на любом уровне. 
По содержанию экономические параметры объектов могут быть 
разделены на следующие группы: 
– определяющие цели и задачи, выполняемые производственнохозяйственной системой в целом; 
– 
обусловливающие 
состояние 
производственно-хозяйственной 
организации 
(процесс 
основного 
и 
вспомогательного 
производства, 
функционирование его основных элементов); 
– 
характеризующие 
использование 
производственных 
ресурсов 
(трудовых, 
материальных, 
технологических) 
и 
способы 
организации 
производства. 
Экономические параметры элементов субъекта управления по аналогии 
с объектом управления делятся на следующие группы: 
– определяющие цели управляющей системы, связанные с повышением 
эффективности производства; эти параметры устанавливаются на основе 
декомпозиции задач объекта управления, вытекающих из его целей; 
– 
обусловливающие 
процесс 
функционирования 
управляющей  
системы – состав ее основных элементов, функции, оргструктуру, 
экономичность управления; 
– характеризующие использование ресурсов управляющей системы – 
трудовых, информационных, технологических, финансовых. 
В 
сложившейся 
практике 
застойного 
периода 
при 
решении 
экономических, 
технических, 
организационных 
и 
социальных 
задач 
параметры объекта и субъекта управления рассматривались автономно. Это 
не позволяет добиться четкой параметрической увязки элементов путем 
упорядочения взаимосвязей и отношений между ними. Упорядочение 
параметров в системном плане становится возможным только в результате их 
взаимоувязанного 
моделирования 
на 
основе 
научного 
познания 
закономерностей 
системного 
функционирования 
организационных 
элементов. 
Состав и значение параметров элементов объекта и субъекта 
различаются в зависимости от уровня иерархии управления. При этом на 
высшем уровне имеет место тенденция к объединению показателей, а на 
низших уровнях происходит их разъединение. 
При описании основ поэлементного параметрического моделирования 
должны быть обязательно учтены локальность (внутрисистемность) и 

общесистемность (межсистемность) совокупных элементов объекта и 
субъекта. Необходимость рассмотрения этих двух важных свойств элементов 
диктуется двумя условиями. С одной стороны, ключевой задачей 
проектирования 
хозяйственной 
организации 
является 
обеспечение 
внутрисистемного совершенствования, т.е. достижение соответствия объекта 
и субъекта управления. В этом случае важнейшим свойством элементов 
становится 
их 
локальность. 
Ее 
характеризует 
специфичный 
внутрисистемный 
набор 
параметров. 
С 
другой 
стороны, 
любое 
производственное объединение (ПО) является (на разных уровнях) составной 
частью более крупной системы и, чтобы увязать процесс совершенствования 
организации данной системы со смежными, необходимо использовать такие 
параметры, которые определяют общесистемную взаимосвязь. В этом случае 
важны общесистемные характеристики элементов объекта и субъекта. 
Общесистемные 
свойства 
элементов 
по 
своему 
наименованию 
зачастую аналогичны локальным, но в каждом конкретном случае 
описывающие их параметры будут различными в соответствии с ролью 
элемента.  
Общесистемные свойства элементов определяют горизонтальную, 
вертикальную и смешанную взаимосвязи подсистем, локальные – только 
внутрисистемную связь. 
Параметрическое моделирование позволяет по-новому проводить 
анализ и разрабатывать проектные предложения по совершенствованию 
управления организацией. Такое моделирование на разных стадиях 
проектирования имеет как общие (типовые), так и специфические черты, 
отражающие особенности предпроектной подготовки, общего и детального 
проектирования, а также внедрения оргпроекта. 
При 
предпроектной 
подготовке 
в 
процессе 
проведения 
диагностического анализа требуют некоторого изменения традиционные 
методы расчетов, связанные с определением экономических, технических и 
других результатов на основе использования дерева целей. Например, 
традиционно принято ранжировать цели на входимость, используя метод 
дерева целей так, как это показано на рис. 1. Здесь ЦI – цель высшего уровня; 
{ЦIк} – множество целей (подцелей) второго уровня; {ЦIкj} – множество 
целей (подцелей) третьего уровня. 
Как видно из рис. 1, высшая цель расчленяется на соответствующие 
подцели путем простой декомпозиции по произвольно 
выбранным 
признакам. При таком способе приходится отдельно выбирать показатели 
достижения каждой цели для объекта и субъекта управления. Зачастую 
состав показателей в данном случае определяется без соответствующей 
увязки. При этом ряд важных показателей может быть упущен. Все это 
лишает подход системности, снижает качество расчетов показателей, 
определяющих степень достижения целей.  
 
 

Ц1 

 
                                             Ц11        Ц12         Ц13 
 

                                Ц111       Ц112     Ц121 Ц121      Ц131   Ц132 … 

т.е. Ц1 {Ц1к} {Ц1кj} 

 

Рис. 1. Дерево целей 

 
Использование системно-аналитического подхода к анализу устраняет 
указанные недостатки. Построение дерева целей осуществляется при этом на 
основе анализа всей совокупности элементов и их параметров. Например, 
формирование состава основных целей может осуществляться путем 
последовательного их определения на уровне цеха, предприятия, ПО, НПО, 
ВПО, ассоциации, концернов. 
При рассмотрении отдельных подсистем или межфункциональных 
проблем возникает необходимость в определении состава и ранжировании 
целей. Расчетным методом это сделать невозможно, поэтому необходимо 
использовать экспертный метод. 
Все цели, указанные на рис. 1, рассматриваются через систему 
совокупных элементов и их параметров, что дает возможность осуществить 
отбор параметров, имеющих существенное влияние на достижение каждой 
рассматриваемой цели. Логико-математическое описание отбора параметров 
по целям имеет вид, показанный на рис. 2, где ЦI, Ц2, Ц3 – «лепестки» дерева 
целей. 
 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Логико-математическое описание лепестков целей 

 
Система 
отобранных 
параметров 
позволяет 
определить 
соответствующие задачи, которые интегрируются как отрезки обоснованных 
целей (рис. 3).  
 

{Р1 осн}

{Тхп}

{Псп}

ПРП

{Экп}

Ц1

Ц2

Ц3

{Р1об}

{КРП}

{СМП}

{СОП}

{ССП}

Рис. 3. Определение базовых задач 

 
Определение задач производится экспертным методом на основе 
матричного 
параметрического 
моделирования. 
Кроме 
того, 
может 
использоваться кластерный метод, позволяющий выделить из совокупности 
параметров те, которые имеют идентичные оценки тесноты связей. Общая 
схема кластеризации имеет следующий вид: 
 
     {PI
OCH}               {ЗI
OCH}  
  
     {ЭХ}                   {Об} 

  
        PIобЗIоб,  
 

где {ЭХ} – множество экспертов;  
      {Об} – множество оценок тесноты связей параметров. 
Кластерный метод можно также применять и при определении состава 
элементов объекта и субъекта управления. 
Сформированные на основе параметров задачи позволяют по 
входящим в них параметрам определить уровень организации системы при 
реализации каждой задачи уже путем проведения прямых расчетов в 
сочетании с экспертными оценками. Так, абсолютные и относительные 
отклонения рассчитываются с помощью расчетных формул. Оценка 
отклонений параметров осуществляется с учетом их удельных весов в 
элементах. При этом получается взвешенное (относительное) значение 
отклонений, и величина его будет зависеть от важности данного параметра в 
элементе. 
Все расчеты служат основой для установления бинарного или 
тернарного соответствия элементов задач и параметров. Общая схема 
установления их соответствия приведена на рис. 4. Следует отметить, что в 
данном случае достигается не жесткое попарное соответствие, а соответствие 
того или иного параметра или задачи всей совокупности параметров через 

ТХЗ 1 
ТХЗ 2
ТХЗ 3 

ТХП1 
ТХП2 
ТХП3 
ТХП4
ТХП5
ТХП6 

систему элементов объекта, субъекта и между ними. На рисунке даны такие 
обозначения множеств: 
{бI
ос}, {бI
об} – множество рассчитанных отклонений параметров 
объекта управления в разрезе задач основных и обеспечивающих элементов; 
{б2
ос}, {б2
об} – множество рассчитанных отклонений параметров 
субъекта управления в разрезе задач основных и обеспечивающих элементов; 
{ЗI}, {З2} – множество задач объекта и субъекта управления; 
{бI}, {б2} – множество отклонений параметров объекта и субъекта 
управления. 
 

{З1
ос} {З1
об}               {З2
ос} {З2
об}        {ЗI} {З2} 

{б1
ос} {б1
об}               {б2
ос} {б2
об}          {б1} {б2} 

              Для объекта 
     Для субъекта       Субъект-объект 
                            управления             управления 
 

Рис. 4. Общая схема установления параметров и задач 

 
На основе количественной оценки состояния элементов по базовым 
задачам, их системного обоснования в объекте и субъекте управления 
формируются частные оргдиагнозы. 
Общий 
оргдиагноз 
соответствия 
субъекта 
объекту 
управления 
формируется на основе анализа количественного соответствия базовых задач 
субъекта базовым задачам объекта. 
Техническое задание на оргпроектирование разрабатывается на основе 
общего и частных оргдиагнозов. 
Необходимо подчеркнуть, что при решении производственных задач, 
которые возложены на целевые подсистемы или их части, диагностический 
анализ в рамках системно-аналитического подхода (также как разработка 
технического 
задания 
на 
проектирование 
и 
непосредственное 
проектирование) осуществляется для всей совокупности функциональных 
подсистем управления. Это обеспечивает комплексное решение отдельных 
экономических, 
производственных, 
социальных 
и 
других 
проблем. 
Системное соответствие субъекта объекту рассматривается при этом для 
субъекта по совокупности функциональных подсистем, для объекта – в 
разрезе целевых подсистем или соответствующих производственных задач 
(рис. 5). На рисунке даны обозначения: {Пц} – множество целевых подсистем 
или 
соответствующих 
проблемных 
задач; 
{Пф} 
– 
множество 
функциональных подсистем управления.