Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ»

Кафедра ИТ-7

«Автоматизированные системы управления

и информационные технологии»

Учебное пособие

по дисциплине «Основы автоматизации организационного управления»

по направлению 230100 профиль «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Часть 1

Обсуждена на заседании кафедры

(предметно-методической секции)

«___» _______________ 2007 г.

Протокол № _____

МГУПИ — 2011 г.

Оглавление

1

Раздел № 1 «СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ» 4

СИСТЕМЫ. ХАРАКТЕРИСТИКИ. СВОЙСТВА. 4

ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ 4

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ 7

ПРОЦЕСС ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ 8

СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ 8

ПОНЯТИЕ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ 10

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 11

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ 12

МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ СИСТЕМ 15

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД. 15

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ. 18

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 21

ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 21

ЦЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 22

ЗАКОН УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ 24

Система, формирующая управляющие воздействия u(t), называется управляющей системой. 25

ЗАДАЧИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 26

Раздел № 2. ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ 39

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 39

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ 41

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИОННОМУ УПАВЛЕНИЮ 43

МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 47

СПЕЦИФИКА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 50

Раздел № 1 «сложные системы» системы. Характеристики. Свойства. Понятие системы

Будем использовать понятие системы, которое учитывает такие важные составляющие любого материального объекта, как элемент, связи, взаимодействия, целеполагание.

Рис. 1. Понятие системы

Система - множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определенность и целенаправленность.

По определению элемент - это составная часть сложного целого. Сложное целое - это система, которая представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.

Элемент - неделимая часть системы.

Элемент - часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Множество А элементов системы можно описать в виде:

А = {a_i}, i = 1, ..., n,

где a_i - i-й элемент системы;

n - число элементов в системе.

Каждый a_i элемент характеризуется m конкретными свойствами Z_i1, ..., Z_im (вес, температура и т.д.), которые определяют его в данной системе однозначно.

Совокупность всех m свойств элемента a_i будем называть состоянием элемента Z_i:

Z_i = (Z_i1, Z_i2, Z_i3, ..., Z_ik, …, Z_im)

Состояние элемента, в зависимости от различных факторов (времени, пространства, внешней среды и т.д.), может изменяться.

Последовательные изменения состояния элемента будем называть движением элемента.

Связь - совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами - это значит выявить наличие зависимостей их свойств.

Множество Q связей между элементами a_i и a_j можно представить в виде:

Q = {q_ij} , i,j = 1 ... n.

Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.

Взаимосвязи - совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

Взаимодействие - совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Структура системы - совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества.

D = {А, Q}.

Структура является статической моделью системы и характеризует только строение системы и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.

Система существует среди других материальных объектов, которые не вошли в систему и которые объединяются понятием «внешняя среда» - объекты внешней среды.

Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход - воздействие системы на внешнюю среду.

По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделение некоторой области материального мира на две части, одна из которых рассматривается как система - объект анализа (синтеза), а другая - как внешняя среда.

Внешняя среда - набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

Внешняя среда - это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Для данной системы внешняя среда (окружение) есть множество предметов вне системы:

1) изменение признаков которых влияет на систему;

2) признаки которых изменяются вследствие поведения системы.

Решение задачи отнесения предметов к самой системе или к ее окружению является в значительной мере произвольной и зависит от целей изучения системы. Общая проблема выделения окружения весьма сложна. Для того, чтобы указать окружение полностью, необходимо знать все факторы, воздействующие на систему или испытывающие воздействие с ее стороны. Это задача также сложна, как и указание самой системы.

При определении границ системы и ее окружения часто используют метод абстрагирования или идеализации. При использовании этого метода в систему и ее окружение включают те предметы, которые кажутся наиболее важными, описывают связи между ними возможно точнее и исследуют наиболее интересные признаки, пренебрегая теми, которые не играют существенной роли.

Этот метод широко используется в физических и химических исследованиях. Например, пружины без массы, воздух без трения, идеальные газы и т.п.

При создании технических систем в окружение системы включаются следующие универсальные факторы: - состояние технологии; - естественное окружение; - политика организации; - экономические условия для новых технологий; - человеческий фактор.

Примечание: Можно рассмотреть примеры взаимного влияния системы и окружения. Возникновение информационных технологий и изменение общества, как заказчика и потребителя информационных услуг.