44. Виды управления. Особенности иерархического управления.

Виды автоматизированного управления: централизованное, децентрализованное и иерархическое.

Иерархическое управление

В иерархическом управлении состоит в суммирование преимуществ как централизованного, так и де­централизованного управления и отсутствие их недостатков.

Иерархия— это расположение частей и элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Иерархический принцип управления — это принцип постро­ения многоступенчатых систем управления, при котором функ­ции управления распределяются между соподчиненными частя­ми системы. В соответствии с иерархическим принципом обоб­щенные управляющие сигналы подсистем высшего уровня поступают для управления подчиненными подсистемами и, на­оборот, конкретные осведомительные и задающие сигналы низ­ших уровней иерархии используются для формирования управ­ляющих сигналов вышестоящих.

Идея иерархической структуры представлена на рис. 7.4.

Иерархическим системам присущи следующие основные особенности:

— последовательное вертикальное расположение подсистем, или, иначе говоря, вертикальная соподчиненность;

— приоритет действий, или, иначе говоря, право вмешатель­ства подсистем верхнего уровня в действия подсистем нижнего уровня;

— зависимость действий подсистем верхнего уровня от факти­ческого исполнения подсистемами нижнего уровня своих функций;

— элементы верхнего уровня имеют дело с более широкими аспектами поведения системы в целом, и, следовательно, они не могут реагировать на такие изменения в окружаю­щей среде или в самом управляемом объекте, с которым имеют дело элементы более низких уровней;

— чем выше уровень управления, тем больший период време­ни требуется для формирования управляющих воздейс­твий;

— чем ниже уровень управления, тем меньше эта неопреде­ленность, и, следовательно, тем меньший период времени требуется для выработки правильных управляющих воз­действий.

Для классификации иерархий вводятся следующие параметры:

1.Уровень описания или абстрагирования (страты).

2.Уровень сложности принимаемого решения.

3.Организационные уровни.

Процесс расчленения системы на уровни, характеризующие технологические, информационные и экономические аспекты ее функционирования, называют стратифицированием системы, а сами уровни- стратами.

45. Формализация иерархических понятий: координация, декомпозиция, агрегация.

Формализация иерархических понятий

Координация. При оптимизации взаимодействия между уров­нями в ИСУ весьма важной является проблема координации. Пусть система состоит из n подсистем первого уровня S₁, ..., S_n, управляющих процессов Р и одной подсистемы второго (высше­го) уровня S₀. Цель высшей подсистемы влиять на низ­шие таким образом, чтобы достигалась общая цель, заданная для всей системы. Это составляет содержание понятия координации.

Возможны три способа анализа видов связей, каждому из ко­торых соответствует свой способ координации: 1) подсистемы низшего уровня решают свои локальные задачи, предполагая входы связей равными тем, которые предсказаны подсистемой высшего уровня; 2) подсистемы низшего уровня решают локаль­ные задачи, предполагая входы связей находящимися в пределах некоторых диапазонов значений, предсказанных подсистемой вы­сшего уровня; 3) входы связей рассматриваются подсистемами низшего уровня как добавочные переменные, которые можно сво­бодно выбирать. Соответствующие способы координации называ­ются координацией предсказаний взаимодействий, координацией оценки взаимодействий и координацией баланса взаимодействий.

Теория координации в настоящее время находится еще на началь­ном этапе развития.

Декомпозиция. Принцип декомпозиции (децентрализации) состоит в разбиении системы на подсистемы, обладающие требу­емыми свойствами.

Математическое исследование процесса декомпозиции получи­ло развитие в форме задач блочного программирования, а точнее, в форме итеративных алгоритмов решения таких задач. С этой целью используются два основных класса таких процедур: Дан­цига — Вульфа и Корнай — Липтака. В этом методе центр спускает пред­приятиям информацию в виде цен, а получает от них информа­цию в виде предполагаемых объемов затрат и выпусков. Деком­позиционный метод Данцига — Вульфа относится к задачам ли­нейного программирования, в которых искомые переменные группируются в блоки, связанные в единую задачу либо дополни­тельными общими ограничениями, либо дополнительными об­щими переменными, входящими во все блоки одновременно

В алгоритме Корнай — Липтака центр спускает план в нату­ральных показателях, а информация в форме оценок в центр пос­тупает от предприятий.

Агрегация. Агрегация является одним из методов синтеза сложных систем, т. е. процесса построения системы, обладающей заданными свойствами, путем объединения от­дельных подсистем с известными ха­рактеристиками. Таким образом, аг­регация может рассматриваться как противоположность декомпозиции. Ряд существенных результатов ис­пользования принципа агрегации по­лучен Р. Куликовским.

В заключение заметим, что методы агрегации разработаны в настоящее время недостаточно.