Управление организационными системами с коалиционным взаимодействием и модели оптимизации иерархических структур
Что то вспомнилось мне, решил посмотреть и дополнить. Как то давно был на лекции Губко, очень интересно рассказывал о фракталах. Оригинал тут есть: https://www.klex.ru/1yt1
М.В. Губко «Управление организационными системами с коалиционным взаимодействием участников» (ИПУ РАН, 2003).
Это научная работа в области теории управления, теории игр и исследования операций. Ниже представлен анализ, краткое содержание, контекстуализация знаниями из смежных областей и некоторые переосмысленные выводы. Болекчейн тоже кстати сегодня сталкивается с некоторым трудностями управления, а проблемы организаций DAO прямо явно про это.
1. Анализ
Предмет исследования: Организационные системы (ОС), в которых участники (агенты) могут объединяться в группы (коалиции) для совместного достижения своих целей, которые могут противоречить целям управляющего органа (центра).
Ключевая проблема: Классическая теория управления (в частности, теория активных систем — ТАС) часто рассматривает взаимодействие «Центр — Агент» как игру, где агенты действуют индивидуально (равновесие Нэша). Однако в реальности сотрудники договариваются, обмениваются ресурсами или информацией (образуют коалиции), что может разрушать планы Центра.
Методология: Аппарат кооперативной теории игр (C-ядро, вектор Шепли, решения в угрозах и контругрозах) интегрированный в задачи управления (стимулирование, распределение ресурсов).
2. Краткое содержание по главам
Глава I. Модели коалиционного взаимодействия
Автор проводит ревизию теории кооперативных игр для нужд управления.
- Выбор концепции решения: В качестве основного критерия устойчивости коалиции выбрано C-ядро (Core). Если C-ядро не пусто, существует такое распределение выигрыша, что ни одной группе не выгодно отделяться.
- Проблема: Для многих игр C-ядро пусто (система неустойчива). В таких случаях автор предлагает использовать концепцию решения в угрозах и контругрозах (уточнение переговорного множества), чтобы предсказать, какие коалиции наиболее вероятны.
Глава II. Взаимодействие при полной информации (Стимулирование)
Здесь рассматриваются ситуации, где Центр знает параметры агентов, но агенты могут кооперироваться.
- Веерные структуры: В простой структуре (один начальник — много подчиненных) показано, что если технологии позволяют агентам перераспределять работу, они могут «оптимизировать» выполнение плана так, что Центру это безразлично (он получает результат), но агенты выигрывают за счет перераспределения усилий.
- Матричные структуры: Рассмотрена проблема двойного подчинения. Доказано, что полная кооперация менеджеров среднего звена (проектов и отделов) часто невозможна без специального согласования интересов с высшим руководством.
- Формирование состава: Интересный вывод: агенты могут сами исключать неэффективных участников из системы («увольнять» коллег), перераспределяя их задачи и зарплату между собой, если это выгодно коалиции.
Глава III. Взаимодействие с сообщением информации (Распределение ресурсов)
Рассматривается ситуация, когда Центр не знает истинных потребностей агентов, а агенты подают заявки.
- Системы приоритетного распределения ресурсов проанализированы на устойчивость к сговору.
- Доказано, что объединение в коалиции невыгодно агентам, если полезность *нетрансферабельна* (нельзя передать выигрыш другому).
- При *трансферабельной* полезности (можно передавать деньги/ресурс) найдены условия сбалансированности игры. Показано, что наличие у Центра априорной информации (например, знание, что потребность агента лежит в определенном диапазоне) резко повышает эффективность управления и устойчивость к сговору.
3. Дополнительные знания (контекст)
Чтобы глубже понять работу, стоит добавить знания, которые выходят за рамки текста 2003 года или подразумеваются “между строк”:
- Связь с Mechanism Design: Работа Губко лежит в русле мировой теории *Mechanism Design* (Гурвич, Маскин, Майерсон). Однако западная школа чаще фокусируется на *Coalition-Proof Nash Equilibrium* (равновесие, устойчивое к коалициям), в то время как Губко адаптирует понятие C-ядра.
- Эффект «Зайца» (Free Rider Problem): В работе мало акцента на поведенческую экономику, но коалиции часто разваливаются не из-за математической невозможности деления выигрыша, а из-за недоверия и желания отдельных участников «проехать зайцем» за счет усилий коллектива.
- Блокчейн и DAO: Современные децентрализованные автономные организации (DAO) сталкиваются ровно с теми же проблемами, что описаны в Главе III. Механизмы голосования и распределения токенов часто атакуются именно коалициями пользователей (sybil attacks или сговор «китов»). Математика из этой книги применима к криптоэкономике.
- Асимметрия информации: Книга подтверждает фундаментальный закон кибернетики: эффективность управления ограничена степенью информированности Центра. Уменьшение неопределенности (знание диапазонов пиков функций полезности) прямо конвертируется в устойчивость системы.
4. Итог
Работа М.В. Губко — это фундаментальное исследование, доказывающее, что игнорирование возможности сговора агентов ведет к ошибкам в управлении. Механизмы, оптимальные для индивидуальных агентов, становятся неэффективными при наличии коалиций.
Главное достижение работы — формулировка условий (на свойства целевых функций и механизмов распределения), при которых интересы максимальной коалиции (всех участников) совпадают с интересами Центра. Это состояние называется полной сбалансированностью.
---
5. Рекомендации и переосмысленные выводы
На основе анализа и современных реалий менеджмента, предлагаю следующие выводы и рекомендации для практиков:
Переосмысленные выводы:
- Коалиция — не враг, а инструмент: Традиционно считается, что сговор сотрудников — это плохо (коррупция, саботаж). Однако анализ (особенно Глава II) показывает, что коалиция может действовать как *распределенный вычислитель*. Агенты внутри группы могут решать задачи перераспределения нагрузки эффективнее, чем удаленный Центр.
- Самоочищение системы: Математически обосновано (Глава II), что устойчивая коалиция стремится избавиться от «балласта» (неэффективных агентов). Центру не всегда нужно проводить аттестации — достаточно создать механизм, где фонд оплаты труда фиксирован на группу, и группа сама вытеснит слабых игроков (при условии трансферабельной полезности).
- Прозрачность ограничений: В Главе III показано: если Центр знает хотя бы границы потребностей агентов, он может гарантировать устойчивость. Отсюда вывод — инвестиции в мониторинг и прозрачность данных о ресурсах важнее, чем усложнение формул премирования.
Рекомендации для проектирования систем управления:
- Используйте коллективные KPI: Вместо борьбы с коалициями, легализуйте их. Переходите от индивидуального стимулирования к бригадному/отдельному (механизмы с полной сбалансированностью). Пусть C-ядро работает на вас.
- Механизмы «защиты от сговора»: Если вы распределяете дефицитный ресурс (бюджет, премии), используйте механизмы, которые математически делают сговор невыгодным (например, механизмы Гровса-Кларка или специальные аукционы), либо убедитесь, что ресурс *нетрансферабелен* (сотрудник не может передать свою грамоту или доступ другому).
- Управление информацией: Введите жесткие интервальные ограничения на заявки. Не позволяйте агентам заявлять «любые» потребности. Зная технические пределы оборудования или рыночные бенчмарки зарплат, Центр сужает пространство для манипуляций коалиций.
- Матричная структура требует «Налога»: Анализ показывает, что в матричных структурах (проект vs функция) неизбежен конфликт. Для его решения требуется механизм внутреннего трансфертного ценообразования или «налога», который выравнивает интересы менеджеров среднего звена с целями всей компании. Без этого матрица будет либо парализована, либо разорвана борьбой за ресурсы.
А вот еще одна его работа М.В. Губко https://www.klex.ru/1ysn – «Математические модели оптимизации иерархических структур» (2006)
И ее небольшой анализ:
Работа на стыке теории управления, дискретной математики и микроэкономики. Автор строит строгую теорию того, как должна выглядеть идеальная иерархия управления, если мы хотим минимизировать затраты на её содержание.
Ниже анализ и краткое содержание, дополнения и переосмысленные практические выводы. Любопытно, но работа менеджеров сводится к сжатию информации, в целом это конечно так, но есть же еще принятое решение на основе этих сжатий. Но да ладно, в общем вот...
1. Анализ материала и методологии
Предмет исследования: Задача синтеза оптимальной организационной структуры (оргструктуры).
Ключевая гипотеза: Оптимальная структура — это та, которая минимизирует суммарные затраты на содержание всех менеджеров при заданном наборе исполнителей и технологий.
Особенности подхода:
- Разделение задач: Автор четко отделяет *дизайн структуры* (кто кому подчиняется) от *дизайна технологии* (кто что делает) и *механизмов управления* (мотивация). Это позволяет свести проблему к задаче дискретной оптимизации на графах.
- Секционные функции затрат: Вводится предположение, что затраты менеджера зависят только от того, кем он управляет *непосредственно* (его «секции»).
- Однородность: Ключевой математический инструмент — использование однородных функций затрат (свойство самоподобия или масштабируемости). Это согласуется с эмпирическими законами (например, зависимость зарплаты топ-менеджера от размера фирмы по Саймону).
Научная новизна (на момент написания): Получение *аналитических* формул (нижних оценок) для стоимости оптимальной иерархии, что позволяет не перебирать миллионы вариантов, а сразу строить «почти оптимальное» дерево.
2. Краткое содержание по главам
Глава 1. Постановка задачи
Вводится математический аппарат. Иерархия моделируется как ориентированное дерево.
- Исполнители имеют «меру» (сложность работы, объем задач).
- Менеджеры имеют функцию затрат $c(\mu_1, \dots, \mu_r)$, зависящую от мер подчиненных групп.
- Вводятся понятия сужающих (выгодно нанимать помощников, ведет к многоуровневости) и расширяющих (выгодно увольнять промежуточных начальников, ведет к плоской структуре) функций затрат.
Глава 2. Обзор литературы
Автор критически анализирует существующие модели (Бекманн, Вильямсон, Кальво-Веллиц, Раднер).
- *Вывод:* Большинство классических экономических моделей рассматривают только симметричные иерархии с фиксированным числом уровней. Подход Губко более гибок, так как ищет оптимальную структуру без ограничений на симметрию.
Глава 3. Оптимальные деревья (Ядро книги)
Здесь содержится главный теоретический результат.
- Доказано, что для однородных функций затрат оптимальная иерархия стремится быть однородным деревом. Это значит, что на каждом уровне менеджеры имеют примерно одинаковую норму управляемости (число подчиненных).
- Выведена формула нижней оценки затрат $C_L(N)$. Это теоретический минимум расходов, к которому нужно стремиться.
- Предложены алгоритмы построения субоптимальных деревьев (Bottom-Up и Top-Down), которые дают результат, очень близкий к идеальному.
Глава 4. Примеры и приложения
Теория применяется к практике:
- Сборочное производство: Доказано, что при определенных условиях последовательная сборка (конвейер) экономически выгоднее параллельной.
- Обработка информации (приказы): Моделируется процесс, где менеджер детализирует приказ сверху для подчиненных. Анализируется баланс между квалификацией менеджера и степенью его специализации.
- Пределы роста фирмы: Исследуется зависимость затрат на управление от размера фирмы ($n$).
- Если степень однородности затрат $\gamma < 1$, фирма может расти бесконечно (эффект масштаба положительный).
- Если $\gamma > 1$, затраты на управление растут быстрее доходов, фирма становится неэффективной при превышении критического размера.
Глава 5. Обобщения
Рассматриваются более сложные случаи: кусочно-однородные функции (скачкообразное изменение затрат) и управление технологическими связями (когда структура подчинения диктуется потоками материалов/информации между цехами).
3. Дополнение новыми знаниями и современный контекст
Книга написана в 2006 году. С позиции сегодняшнего дня (2024+) анализ можно дополнить следующими аспектами:
- Цифровизация и AI: В моделях Губко функция затрат менеджера $c(\mu)$ — это «черный ящик», зависящий от человеческих когнитивных способностей. Сегодня внедрение AI и ERP-систем меняет эту функцию. IT-системы увеличивают норму управляемости (снижают затраты на контроль), что делает иерархии более плоскими (расширяющий эффект).
- Сетевые структуры и Agile: Книга фокусируется на *древовидных* иерархиях. Современный менеджмент часто использует матричные или сетевые структуры (двойное подчинение, кросс-функциональные команды). Модель Губко считает такие связи «дорогими» и неоптимальными, но в условиях высокой неопределенности (VUCA-мир) гибкость сети может окупать излишние затраты на коммуникацию, чего статические модели не учитывают.
- Человеческий фактор: Модель предполагает *анонимность* менеджеров (все менеджеры одного уровня одинаковы). В реальности «звездный» менеджер может эффективно управлять 20 людьми, а слабый — только 3. Современный HR-анализ требует ввода индивидуальных коэффициентов в функцию затрат.
- Трансакционные издержки: В главе про сборочное производство неявно затрагивается тема трансакционных издержек (Коуз). Современные платформенные экономики (Uber, маркетплейсы) показывают, что алгоритм может заменить целые слои иерархии, сводя функцию затрат менеджера к нулю или константе (стоимость сервера).
4. Итог, рекомендации и переосмысленные выводы
Итог
Книга М.В. Губко — мощное математическое доказательство того, почему классические пирамидальные структуры (где у каждого начальника 5-7 подчиненных) так устойчивы и распространены. Это не просто традиция, это математический оптимум для широкого класса функций затрат, обладающих свойством масштабируемости.
Практические рекомендации (на основе моделей книги):
- Правило «7 ± 2» имеет математическое обоснование: Если работа менеджеров однотипна (однородная функция затрат), то норма управляемости должна быть одинаковой по всей иерархии. Если у вас в одном отделе начальник руководит 2 людьми, а в соседнем таком же — 15, ваша структура математически неэффективна. Нужно перебалансировать нагрузку.
- Диагностика предела роста: Оцените, как растут зарплаты и расходы на управление при росте отдела.
- Если расходы на управление растут быстрее, чем линейно (степень $\gamma > 1$), вашу организацию нельзя масштабировать простым добавлением людей — она «схлопнется» под весом бюрократии.
- Решение:* Либо дробить компанию на независимые юниты (рыночные отношения внутри фирмы), либо внедрять IT (менять саму функцию $c(\mu)$, снижая $\gamma$).
- При слияниях и поглощениях: Используйте алгоритм «Bottom-Up» (снизу-вверх). Сначала объединяйте мелкие подразделения в кластеры, потом кластеры в департаменты. Это дешевле, чем пытаться натянуть новую структуру сверху.
- Квалификация vs Специализация: В главе 4 показано, что при низкой квалификации управленцев выгоднее делать структуру более многоуровневой (узкая норма управляемости). Если вы нанимаете дорогих профи, делайте структуру более плоской. Это математически обоснованный трейд-офф.
Переосмысленные выводы (Insight):
- Иерархия — это компрессор информации. Главный вывод из главы 4.3: смысл иерархии не во власти, а в сжатии информации при передаче снизу вверх и детализации приказов сверху вниз. Оптимальная структура — это оптимальный алгоритм сжатия данных. Если данные не сжимаются (каждый чих сотрудника требует внимания гендиректора), иерархия парализуется.
- Симметрия — признак здоровья. Теоретически доказано, что для выпуклых функций затрат оптимальное дерево стремится к симметрии. Сильные перекосы («флюсы») в оргструктуре — верный признак неэффективности расходов.
- Цена контроля. Стоимость иерархии — это цена, которую мы платим за невозможность одного человека управлять всем сразу. Главная задача организационного дизайна — не «красиво нарисовать квадратики», а минимизировать эту цену через подбор такой нормы управляемости $r$, при которой производная затрат равна нулю. Для большинства стандартных задач это $r \approx 5..9$.