Modelli di simulazione per le decisioni nelle organizzazioni Dottorato in Cultura e Impresa Modelli matematici e informatici per l’impresa Progetto di.

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1 Modelli di simulazione per le decisioni nelle organizzazioni Dottorato in Cultura e Impresa Modelli matematici e informatici per l’impresa Progetto di ricerca Aprile 2005 Alessandro Raimondi

2 Capire le organizzazioni Il percorso… Dall’economia di mercato… …all’economia delle organizzazioni Organizational Economics Simon Perspective Gibbons’Studies Decisioni Individuo e razionalità Teorie normative e studi empirici La simulazionejESof Simulare Patatrac

3 Capire le organizzazioni L’organizzazione: è il complesso schema di comunicazioni e altre relazioni che viene a stabilirsi in un gruppo di esseri umani. (Simon, Administrave Behaviour, 1947) Funziona sulla base delle decisioni che vengono prese al suo interno: il comportamento dell’organizzazione è il risultato di tali decisioni. Di più: le organizzazioni coordinano le attività di più persone per ottenere decisioni più razionali di quelle ottenibili dai singoli individui, e che sono: dipendenti dalla conoscenza immagazzinata e presente nell’organizzazione; (->informazione) volte raggiungere scopi assunti istituzionalmente. (->gcVStt)

4 Dall’economia di mercato… Hayek, Ordine spontaneo: un sistema è in grado di sviluppare endogenamente una forma di equilibrio interno; esistono strutture ordinate che sono il risultato dell’azione di numerosi individui, ma non di un disegno predeterminato. (Law, Legisltion and Liberty, 1973) Mises, Economia di mercato : ciascuno agisce nel proprio interesse, ma le azioni di tutti mirano alla soddisfazione dei bisogni degli altri così come dei propri. Nell’operare del mercato non vi è alcuna forma di obbligo o coercizione. (Human Action, 1949) Lo stato del mercato è descritto ad ogni istante dalla struttura dei prezzi, ovvero dalla totalità dei rapporti di scambio stabiliti fra coloro che intendono comprare e coloro che intendono vendere: i prezzi di mercato indicano agli individui cosa produrre, come e in quale quantità. E’ il concetto di Catallassi. (Mises, Hayek, rif.)

5 …all’economia delle organizzazioni La ragione principale per cui può essere profittevole creare un’impresa è il fatto che vi sia una qualche sorta di costo nell’utilizzo del sistema dei prezzi. (Coase, The Nature of the Firm, 1937) “Organizations are a means of achieving the benefits of collective action in situations where the price system fails. All of them share the common characteristics of the need for collective action and the allocation of resources through nonmarket methods.” (Kenneth Arrow, The Limits of Organizations, 1974) Le organizzazioni, per mezzo del meccanismo di autorità, forniscono un mezzo per coordinare le attività dei gruppi di individui secondo modalità non sempre facilmente realizzabili dai mercati. (Simon, Organizzazioni e Mercati, JEP 5 1991, e prima...)

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7 Organizational economics: Simon Suppose that “a mythical visitor from Mars … approaches the Earth from space, equipped with a telescope that reveals social structures… “Our visitor … might be surprised to hear the structure called a market economy. ‘Wouldn’t ‘organizational economy’ be the more appropriate term?’ it might ask.” (1991, rif) How curious, in the light of this predominance of firms, that in economics we describe the firms as skeletal structures embedded in the network of markets, rather than describing markets as threads that link robust firms. (An Empirically Based Microeconomics, 1997) Real world firms would have much more flesh on its bones than the firms of neoclassical economics. The latter is pretty much summed up by a production function and an entrepeneur who makes decisions by comparing costs of production with selling prices. The organization theory is quite a different affair: it contains a complex system of behaviour in its interior, and a large part of it’s management’s time is spent in assuring that it’s vital’s organs are functioning properly. The design of products (and not just the choice) is often a central concern and marketing, manufacturing pricing policies, the central organization structures, even long term strategies are designed.

8 Organizational economics: Team Theory Vs Garbage Cans, decision- making in organizations (Gibbons, ICC 2003) Marschak-Radner, Economic theory of teams, (1972): the first attempt to develop economic models of decision making in organizations. Is the application of statistical decision theory to team “settings”, where different agents have different informations and control different actions but share a common objective. Different agents, different decisions based upon different information-> analysis of decentralized decision making. But: the interests of the team members are ignored. Weberian(!) view: the organization is a machine, its parts can be designed and their interacions controlled. Cohen-March-Olsen, A garbage can model of organizational choice, (1972): an organized anarchy, a collection of choices looking for problems, issues and feelings looking for decision situations in which they might be aired, solutions looking for issues to which they might be the answer, and decision makers looking for work. Gibbons: convergence for a new theory… for 200 years, firm=black box; then economists began to study incentives in organizations often concluding that rational, self interested organization members might well produce inefficient, informal and insitutionalized organizational outcomes. (->GT analysis)

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10 Decisioni Il processo di decisione razionale è a fondamento di tutta la teoria economica: le organizzazioni sono costituite da individui razionali, ovvero individui che compiono dei calcoli sulla base di informazioni, decidono ed agiscono in situazioni di incertezza, cercando di ottenere il miglior risultato possibile ( l’ottimo) date le risorse disponibili. Il processo di decisione razionale è descritto nella teoria neoclassica per mezzo di una teoria matematica formale, che considera esplicitamente: Gli oggetti della scelta I vincoli che limitano la scelta Le preferenze che la governano La conoscenza del risultato della scelta: Se perfetta, la scelta è certa Se imperfetta, la scelta è probabile (condizione di rischio) L’utilità della scelta, una funzione da massimizzare

11 Individuo e razionalità Per Mises l’azione umana è necessariamente sempre razionale, dal momento che il fine ultimo di ogni azione è il soddisfacimento di qualche desiderio dell’individuo che agisce. Attribuisce dunque un significato diverso al concetto di razionalità. (1949, rif.) Per Simon, il comportamento umano nell'ambito delle organizzazioni pur se non completamente razionale è, almeno in buona parte, tale nelle intenzioni: le scelte sono razionali in quanto rivolte verso un fine. L’uomo amministrativo non ha però niente dell'onniscienza che si usa attribuire all'uomo economico. (1947, rif.) Ogni componente di un'organizzazione è sensibile ad un particolare problema in proporzione al volume e all'intensità delle comunicazioni ricevute. Abbiamo quindi un problema di informazione. Per l’uomo non è possibile ottimizzare a causa dell’informazione incompleta e della limitata capacità di elaborazione: ne consegue che non ottimizza, ma soddisfa. Questo è il concetto di razionalità limitata e di comportamento satisficing.

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13 Teorie normative e studi empirici L'analisi organizzativa si fonda sull'analisi: dei modi in cui le decisioni vengono prese; della distribuzione delle più importanti funzioni decisorie nell'organizzazione. La questione essenziale è formare una rappresentazione dettagliata e realistica delle decisioni e dell'insieme di premises che contribuiscono a tali decisioni, nonchè di come questi due elementi siano distribuiti all'interno dell'organizzazione. La teoria neoclassica è una teoria normativa, ovvero una teoria che specifica come valutare l’azione possibile in condizioni di incertezza prima di decidere (es. TdG). Nulla dice però circa come l’individuo effettivamente ragioni e decida nella realtà della pratica quotidiana: manca cioè una teoria sperimentale, risultato di studi empirici. The knowledge that economic actors posses and do not possess, the computations that economic actors can make and cannot make must not enter economic theory as ad hoc assumptions…they must be shaped and tested by the sharpest and empirical method tht we can devise. (Simon, An Empirically Based Microeconomics, 1997) "Sarebbe auspicabile avere...studi empirici del processo di formazione delle decisioni in seno alle organizzazioni". (Simon, Causalità razionalità organizzazione, 1985)

14 La simulazione Possiamo allora condurre questi studi empirici sulla formazione delle decisioni nelle organizzazioni attraverso esperimenti realizzati tramite la costruzione di modelli di simulazione che consentano di riprodurre un contesto reale. Adottando la simulazione fondata su agenti facciamo operare blocchi di codice informatico per riprodurre in modo decentrato, e sulla base di descrizioni dal basso verso l’alto, il comportamento di un sistema, scoprendo così quali siano gli effetti (all’interno della simulazione) delle azioni compiute dalle diverse componenti software, da noi considerate alla stregua di rappresentazioni di agenti. (Terna, Esperimenti plausibili per studiare le scelte nelle organizzazioni, 2003)

15 jESof: principi jESof è costruito per riprodurre contesti reali e studiare sperimentalmente le scelte all’interno delle organizzazioni, può essere usato per l’addestramento alle scelte e volendo, per l’ottimizzazione È costituito da 3 parti: ricette, unità, tempi. Le unità possono compiere delle scelte: assegnazione, sequenza, priorità e via dicendo. Le scelte sono effettuate per mezzo di regole, che possono essere: Semplici Date dal caso Da funzioni a rete neurale o da algoritmi genetici Da agenti umani. Il simulatore può così sperimentare più soluzioni, scegliere la più conveniente e proseguire per quella strada; Inserire le scelte nella realtà simulata

16 ANYLOGIC V Fondato su Java Agenti, Processi, System Dynamics: modelli ibridi Altri linguaggi: NetLogo, ??...

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18 Perché simulare PATATRAC PATATRAC è una rete di assistenza sanitaria fondata sul teleconsulto e rivolta all’intervento su pazienti soggetti a trauma cranico E’ un’organizzazione, e l’oggetto della ricerca è: comprendere il funzionamento delle organizzazioni; comprendere come gli individui decidono all’interno delle organizzazioni, ovvero i processi decisionali. Il complesso delle decisioni adottate dai singoli individui, e delle premesse sulla base delle quali questi operano ci forniranno l’idea di come effettivamente funzioni il PATATRAC. Sono le decisioni e le regole adottate dagli individui che determinano il funzionamento di un organizzazione: da regole ideali avremo il funzionamento ideale dell’organizzazione, dalle decisioni effettive, che formano le regole effettive, abbiamo il reale funzionamento dell’organizzazione. L’obiettivo ultimo è quello di definire una metodologia per la realizzazione di modelli e strumenti di supporto alle decisioni.

19 Obiettivi primari di PATATRAC Riduzione della mortalità evitabile conseguente a trauma cranico Riduzione del numero di pazienti trasferiti al centro di consulenza neurochirurgica… …con conseguenti ricadute positive per i pazienti politraumatizzati e per il contenimento dei costi tanto di trasporto che di degenza in osservazione. Indagine epidemiologica volta alla validazione delle linee guida adottate per il trattamento dei traumi cranici minori.

20 Obiettivi della simulazione I.Valutare l'appropriatezza del percorso assistenziale seguito dai pazienti piemontesi con riferimento allo standard rappresentato dai protocolli internazionali: siamo cioè interessati a verificare quanto il percorso effettivamente seguito dai nostri pazienti sia simile a quello ideale delle linee guida. Confronto: percorso reale vs percorso ideale. II.Valutare l’esito di salute sulla base dei diversi percorsi seguiti dai pazienti. III.Valutare l’attività dei singoli nodi della rete in rapporto alla frequenza degli eventi. IV.Valutare l’efficienza economica dell’utilizzo delle risorse a disposizione.

21 Decisioni e PATATRAC Ogni volta che non viene seguito il percorso ideale vuol dire che l'agente ha DECISO non in base alle regole stabilite dal percorso ideale, ma in base ad altre regole "sue". Quali sono queste regole e perchè l'agente ha preferito adottare queste invece di quelle del percorso ideale? Lo si può scoprire osservando il percorso: IDEALE: evidenziando tutte le decisioni che lo compongono e capendo quali cause le hanno generate (il grafico c'è già); REALE: evidenziando tutte le decisioni che lo compongono e capendo quali cause le hanno generate (il grafico è da fare) Si può così capire il perchè della differenza tra: le decisioni e le loro cause nel percorso IDEALE; le decisioni e le loro cause nel percorso REALE.

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23 Dunque... Oggetto di studio sono le regole e il funzionamento dell’organizzazione L’attenzione nell’analisi e nella realizzazione del modello è rivolta alle regole che definiscono le attività di ogni agente (medico, infermiere) che partecipa al processo (Patatrac); sono queste regole che costituiscono l'organizzazione dell'azienda sanitaria e che, ovviamente, consentono il raggiungimento dell'obbiettivo (la cura del trauma). Nostro interesse è valutare in che misura sono stati raggiunti gli obbiettivi, come le scelte operato hanno influenzato il raggiungimento degli stessi, e come modifiche nella struttura dell’organizzazione, nella distribuzione delle informazioni, nella modifica delle regole o in altro, influiscano sul sistema.