Тема 1. Предмет исследования систем управления

1.Основные особенности системного анализа (или подхода).

2.Классификация систем управления.

3.Методы исследования систем управления.

Исследование систем управления - это дисциплина, исследующая комплексный набор методов и приемов, анализа и регулирование процессов в управляемых системах. Исследование систем управления выступает составной частью системного анализа и выражается через совокупность соответствующих понятий. Наиболее важными из них являются:

Система - это множество взаимосвязанных между собой элементов.

Элемент - неразложимый в данной системе, компонент сложных объектов и процессов.

Структура - относительно устойчивая фиксация связей между элементами системы, инвариантная относительно внешних преобразований.

Целостность системы - это ее относительная независимость от среды и других систем.

Эмерджентность - несводимость свойств системы к свойствам элементов системы.

Функция есть вид действия подсистемы, обеспечивающий целостность данной системы.

Объектом исследования экономических систем управления является производственная система. Производственная система - это совокупность элементов производства: средств производства, технологии, персонала, соединенных структурно и функционально в целостную структуру, нацеленную на реализацию определенных целей.

Цель исследований систем управления состоит в том, чтобы обосновать ключевые различия между управляемыми системами различных организационных уровней, а также выработать методы по анализу и оценке процессов, протекающих в рамках исследуемых систем, а также способы их сознательного проектирования.

Исходным условием исследования системы управления является управленческая проблема. Суть ее заключена в том, чтобы преодолеть критическое рассогласование между желаемым и реальным состоянием производственной системы. Решение управленческой проблемы становится возможным при формулировании критерия. Критерий - это количественно или качественно выраженный показатель степени достижения производственной системой своих целей, предполагающий выбор конкретной альтернативы в структуре возможных целей.

В основе процедуры исследования систем управления лежит методология системного подхода. Системный подход – это методология научного анализа объекта в разрезе дихотомия система /среда, позволяющая рассматривать объект исследования в органической взаимосвязи с факторами своего окружения. Соотношение системы и среды является в значительной степени функциональным. Совокупность системы и среды обозначено как мир. Главным признаком, отличающим систему от среды, является наличие внутри самой системы более жестких и устойчивых связей, чем связь между системой и средой. Признак жесткости задается возможностью влияния и регулирования процессов, происходящих в системе. Управление средой крайне затруднено. Внутри самой среды выделяются различные группы объектов, рассматриваемых с точки зрения возможности управления ее элементным составом. Соответственно выделяются среды прямого и косвенного воздействия. Среда прямого воздействия содержит возможность непосредственного влияния на цели производственной системы в ограниченный период времени. Среда косвенного воздействия включает в себя факторы, оказывающие на систему воздействие, растянутое во времени, или влияние посредством других промежуточных звеньев.

Среди основных задач системного подхода следует выделить следующие:

1. Редукция феномена сложности объекта;

2. Оптимизация и субоптимизация объекта или цели исследования;

3. Преодоление противоречия между централизацией и децентрализацией в управлении;

4. Количественное определение и измерение связей;

5. Обобщение и формирование рациональных методов исследования;

6. Исследование связи жестких и мягких систем;

7. Обоснование этически и социально-политических аспектов в проектировании систем различных уровней;

8. Разработка алгоритма построения систем;

9. Выработка организационных методов в проектировании и построении систем;

10. Исследование механизмов экономической оценки систем;

11. Исследование алгоритма в прогнозировании социальных структур;

12. Анализ инновационных процессов;

13. Организация сбора, обработки и управления информацией;

14. Регулирование режима оптимального управления организационными структурами;

15. Планирование деятельности и распределение полномочий;

16. Выбор путей к заданному результату.

В ходе использования принципов системного подхода конструируются целостные гносеологические модели, служащие инструментом упорядочивания информации об объекте управления и методологическим средством в разрешении возникающих управленческих проблем. Полученные таким образом модели и являются системами управления.

Основными свойствами систем управления являются:

• иерархичность;

• динамизм;

• непрерывность связи;

• взаимозависимость элементов;

• скалярность;

• дискретность (автономия элементов);

• взаимозаменяемость элементов.

Системы управления составляют два вида систем, рассмотренных с точки зрения степени их общности: макросистема и микросистема.

Макросистема - это комплекс взаимосвязанных элементов на уровне национальной экономики. Ключевыми показателями макросистемы являются: валовый национальный продукт (ВНП), валовый внутренний продукт (ВВП), инфляция, занятость, государственные расходы, торговое сальдо, размер инвестиций, ставка процента и т.д.

Микросистема - это комплекс взаимосвязанных элементов управления процессами на уровне отдельного предприятия (отдельной экономической единицы). В качестве экономических единиц могут выступать: производственные предприятия, торгово-закупочные предприятия, домохозяйства.

Важным критерием дифференциации исследуемых систем выступает критерий сложности. Соответственно выделяются простые и сложные системы.

Сложной системой называется такое сочетание факторов производственной системы, при котором составными элементами структуры системы является не только ее внутренний элементный состав, но и условия, в которых функционирует система, а также возможности, которые она способна реализовать. Простой системой является обычная совокупность связей и отношений исследуемого объекта в стационарных условиях.

Сложная система располагает тремя типами функций: цели, адаптации и живучести. Функция цели включает параметры, которые должна реализовать данная система. Функция адаптации отображает условия функционирования при возможных изменениях целей системы. Функция живучести отображает изменения в системе вследствие отказа или повреждения подсистем при изменении ее целей. Выстраиваемые таблицы функций адаптации и живучести задают отношения достижимости функций цели по сложившимся условиям функционирования. Методологическим средством такого подхода выступает таблица функциональных портретов (См. табл.1).

Табл. 1. Таблица функциональных портретов

		Функции			Элементы
№					К					L		M
					Ak		Bk
1	2			3			4		5				6

Исследуемые системы управления можно поделить и по другому основанию: жесткие и мягкие

Жесткие системы - это системы описываемые средствами математического моделирования. Жесткие системы обладают свойствами воспроизводимости и жесткой детерминированности. В качестве составных показателей этих систем выступают: размеры инвестиций, процентных ставок, заработной платы, обнаруживающих во взаимодействии друг с другом некоторые количественные пропорции и зависимости.

В рамках жестких систем выделяют два типа показателей:

• эндогенный - показатель, определяемый внутренним состоянием системы;

• экзогенный – показатель, вызываемый внешними факторами.

По соотношению экзогенных и эндогенных переменных, включаемых в модель, системы могут разделяться на открытые и закрытые. Полностью открытых систем не существует; система должна содержать хотя бы одну эндогенную переменную. Полностью закрытые системы - это системы, не включающие экзогенные переменные в свой состав; их конструирование требует полного абстрагирования от "среды", т.е. серьезного огрубления реальных экономических систем, всегда имеющих внешние связи. Подавляющее большинство экономико-математических систем занимает промежуточное положение и различается по степени открытости (закрытости).

Критерием разделения эндогенных и экзогенных показателей является степень контролируемости.

Мягкие системы - это системы, описываемые на основе качественных критериев, т.е. системы, которые нельзя выразить математически: системы сравнивания товаров на полезность, субъективная привлекательность и т.д. .

Методология мягких систем, развитая главным образом в трудах английского ученого П.Чекленда, опирается на слабоструктурированный, предполагающий множество способов интерпретаций, тип описания объекта. Методология мягких систем охватывает, как правило, сложноорганизованные объекты, связывающие системы различных структурных уровней, а , следовательно, не имеющие жесткой привязки к реальному миру, проявляясь скорее формой концептуализации этого мира.

Основными этапами построения мягкой системы являются:

1. Определение цели системы;

1. Описание и формулировка проблемной ситуации, вызванной намерениями реализации такой цели;

1. Разработка концептуальной модели;

1. Выявление режима функционирования модели через определение диапазона допустимых отклонений;

1. Разработка альтернативных вариантов по обеспечению оптимальных условий в реализации целей.

Объектом исследования систем управления выступает анализ мягких систем на различных уровнях управления. Особенностью такого анализа является полагание равновероятных альтернатив, оцениваемых на основе гибких формализуемых и неформализуемых процедур.

В зависимости от выбора методологии системного описания осуществляется использование того или иного метода в исследовании управляемой системы. Предложенные методы можно разделить на три группы: методы анализа, регулирования и проектирования. Благодаря первым, отслеживается текущее состояние исследуемой системы; благодаря вторым, осуществляется деятельность по поддержке стабильности системы; благодаря третьим, определяются перспективы целостного развития системы с заданными свойствами;

Анализ - необходимое условие исследования систем управления. Он предшествует проектировке схемы управления с выявленными свойствами или с учетом корректировки промежуточных результатов. Анализ мягких систем предполагает вычленение из исследуемых объектов устойчивых связей между элементами, обеспечивающих режим внутренней саморегуляции таких систем. Такой анализ становится возможным при установлении причинных зависимостей в объекте исследования, когда выделяются цепочки причин, образующие объект исследования, определяется его логическая структура, выявляется схема взаимосвязи составляющих объект факторов и внутренних элементов, подбираются показатели, через которые просвечиваются характерные для объекта изменения.

Дефицит информации об объекте компенсируется его логической реконструкцией, в ходе которой исследуемый объект раскладывается на составные элементы в соответствии с принципами логического деления понятий, составления суждений и умозаключений. К методам анализа следует отнести: причинный, логический, корреляционный и факторный анализ, параметрическое исследование.

Регулирование позволяет диагностировать и корректировать поведение управляемых систем с учетом поставленной цели и состояния самой системы. Механизм регулирования обеспечивается посредством тестирования систем управления и социально-экономического эксперимента.

Специфической чертой проектных методов является реконструкция проблемной ситуации с учетом альтернативных путей ее разрешения и оценки эффективного выбора одного из таких путей. В числе методов исследования систем соответствующую функцию выполняют методы моделирования, экспертных оценок, а также методика морфологического прогноза (анализа). Проектные методы исследования, по сравнению с методами анализа, обладают более высокой степенью вариативности, многообразия в использовании методологического инструментария.

Различия между выделенными группами являются условными и призваны скорее обозначить направления в использовании методов, чем определить границы между ними.

При выборе метода исследования целесообразно соблюдение ряда принципов, позволяющих решать проблемную ситуацию теми средствами, которые необходимы в данный момент:

• Принцип С.Янга: методы должны избираться, исходя из задач, которые требуется решать, а не из возможностей руководителей;

• Принцип Парето: оптимизация системы производится до тех пор, пока не улучшатся все параметры эффекта.

• Принцип фон Неймана - Моргенштерна: оптимально то решение, которое позволяет обеспечить внешнюю и внутреннюю устойчивость параметров эффективности.

Выбор оптимального решения может быть произведен при наличии следующих критериев:

1. Практическая применимость;

2. Стоимость использования метода;

3. Результат, получаемый при реализации метода;

4. Достоверность результата и применяемого метода;

5. Стабильность решения, получаемого с использованием метода;

6. Сбалансированность данного метода с другими.