2. Структурный анализ систем управления

Прежде чем раскрыть сущность структурного анализа, необходимо еще раз вернуться к понятию "структура".

Структура -- это внутренняя организация системы, которая способствует связи составляющих систему элементов. Она определяет существование системы как целого и ее качественные особенности. Структура определят упорядоченность элементов системы. Таким образом, структура — это относительно устойчивый, упорядоченный способ связи элементов, придающий их взаимодействию в рамках внутренне расчлененного объекта целостный характер.

Сущностью структурного анализа является определение статических характеристик системы по ее структуре.

Структурный анализ проводится с целью исследования статических характеристик системы путем выделения в ней подсистем и элементов различного уровня и связей между ними.

Объектами исследования структурного анализа являются различные варианты структур системы управления, которые формируются в процессе ее декомпозиции.

В качестве показателей исследуемых структур целесообразно использовать:

- множество выделенных элементов, отношений и связей;

- характеристики элементов и связей;

- обобщенные показатели структур, характеризующие их влияние на эффективность системы управления (число уровней управления, структурная устойчивость, экономические затраты на поддержание требуемых структурных характеристик и др.).

При выборе и оценке показателей структуры применяются различные методы описания и моделирования, которые зависят от вида структуры, степени неопределенности исходных данных и требований, предъявляемых к точности и достоверности результатов анализа. Процедура определения показателей структуры включает следующие этапы:

- определение исходных данных для оценки структуры;

- вычисление значений характеристик элементов структуры и связей между ними;

- вычисление значений характеристик (показателей эффективности) структуры.

Исходные данные включают:

- модель исследуемой структуры, задаваемую в графической, матричной или аналитической форме;

- перечень определяемых обобщенных показателей эффективности (характеристик) структуры q_l , l = 1, 2, ..., L;

- перечень определенных показателей (характеристик) элементов h_ij , i,j = 1, 2, ..., п;

- значения характеристик (х) воздействий окружающей среды, условий функционирования системы управления, частных технических, экономических, эксплуатационных, организационно-штатных и других характеристик элементов и связей, указанных в соответствующей документации или определяемых в ходе измерений и наблюдений.

На основании исходных данных вычисляются значения показателей элементов и связей:

h =f(x)\ h_v(x), i,j = 1, 2, ..., п.

Затем определяются значения показателей эффективности:

q= F(h(x),x).

Оценка эффективности анализируемых структур производится, как правило, на основе установленного критерия пригодности, который для минимизируемых показателей эффективности будет иметь вид:

q_l, < q_al, l =1,2, ..., L,

где q_ol - требуемое значение l-го показателя.

Исследование моделей и оценка структуры проводятся на основании конкретных числовых значений q_l

На основании оценки структуры производится выбор варианта структуры или же предложения по ее совершенствованию.