1.2.2.4. Иерархия в системах управления.

Иерархией называется структура с наличием подчиненности, т. е. неравноправных связей между элементами или блоками системы, когда воздействия в одном направлении существенно более значимы, чем в другом. Часто при наличии между объектами двусторонней связи каналы не равноценны: в одну сторону идут управления, в другую информация.

Примеры: государство, университет, предприятие и т.п.

Рис.1.4. Примеры иерархических структур

Наиболее распространенные древовидная и ромбовидная иерархические структуры (рис.1.4). Иерархия сужает возможности низших уровней, гибкость системы, ее эффективность, но она существенно упрощает задачу принятия решения и структуру, по крайней мере, на первый взгляд.

1.2.2.5. Иерархия целей в системах управления.

В большинстве систем, рассматриваемых в практической деятельности, протекают, развиваются некоторые процессы. При этом именно характер развития этих процессов и представляет интерес. Естественно, что процессы эти должны развиваться некоторым желательным в каком-либо смысле для нас образом, приближаться к некоторой определенной цели. При создании искусственных систем в рамках системного подхода цель является побудительным мотивом создания системы. Т.к. система влияет на внешнюю среду через выходные величины, то цель, скорее всего, должна выражаться через них. Кроме того, состояние самой системы, также представляет интерес, поэтому и состояния могут участвовать в формировании цели. Таким образом, процессы в системе должны развиваться целенаправленно и целенаправленность является важнейшей характеристикой системы.

Управление представляет собой целенаправленное вмешательство в эволюцию системы. Управления идут к системе извне. Они формируются некоторым управляющим модулем (модулем принятия решения).

В сложной системе имеется множество целей управления. Каждая подсистема может иметь свою цель. Цели могут совпадать, существенно различаться и противоречить одна другой. В иерархической системе каждый уровень имеет свои цели, которые можно выстроить в порядке важности или приоритета. В результате получается дерево целей, подобное структуре системы и отражающее структуру целей. Построение дерева целей с указанием каждой из них места и соподчиненности называется структуризацией целей. В сложной системе структура целей может быть достаточно сложной и сама представлять собой некую систему, в которой цели могут рассматриваться последовательно, параллельно, с обратной связью.

1.2.2.6. Компромиссы и комплексные критерии

Определение целей для системы наиболее важная и сложная задача при разработке систем. В большинстве случаев имеют место усложняющие вопрос обстоятельства. Главные из них следующие:

1) целей бывает много и они противоречивы,

2) цели не всегда могут быть точно определены,

3) ресурсы управления всегда ограничены и недостаточны для полного удовлетворения всех целей.

Отсюда следует, что цели могут удовлетворяться не полностью, в различной степени на условиях компромисса между ними. Особые сложности представляет ситуация нечеткого определения целей, когда нельзя формально записать, что хорошо, а что плохо. Часто в подобных ситуациях прибегают к экспертным оценкам, с помощью которых организуется альтернативный критерий.

В простейших случаях, когда несколько целей могут быть выражены количественно, их можно собрать в один комплексный критерий. Например, ,l=1,2,...,L - частные цели, значения которых нужно максимизировать, тогда критерий можно представить в виде

F(y) = å a_l j_l(y), l = 1,2,...,L (1.18)

где a_l - весовые коэффициенты, устанавливающие приоритеты отдельных целей.

Наличие (1.18) упрощает построение процедуры принятия решения. Если же множество альтернатив нельзя упорядочить в виде (1.18), возникает сложная проблема принятия решения, т.е. выбора из множества альтернатив поведения системы одного. Это специальная проблема.