3. Этапы разработки и проектирования асу

3.1 Понятие системного подхода

В основе построения АСУ, последовательности ее разработки, создания и внедрения лежит системный подход. Основной его чертой является подход к проблеме управления как процессу, учитывающему взаимосвязь частей или отдельных подсистем. Главным в системном подходе является установление целей, сосредоточение внимания на построение целого в отличие от построения отдельных подсистем. Системный подход оказался необходимым при увеличении в сложности и размерности систем управления, когда оказалось, что невозможно создать большую или сложную систему путем суммирования отдельных ее составляющих. Свойства большой системы определяются непросто как арифметическое сложение свойств отдельных составляющих, возникает системный эффект, проявляются дополнительные качества системы как следствие взаимодействия отдельных подсистем. Таким образом, системный подход заключается в изучении явлений во взаимодействии их друг с другом.

Изучение функции либо изучение структуры приводит к двум подходам при познании системы: к функциональному либо к структурному. При одновременном анализе внутреннего устройства системы и ее взаимодействия с окружающей средой могут использоваться оба подхода в единстве, возникает структурно-функциональный подход.

Выделенная в рамках заданной проблемы система взаимодействует с окружающей средой. Это взаимодействие проявляется внешними входными и выходными связями. По своему характеру обобщенно эти связи можно разделить на информационные и ресурсные. Чтобы система была реализована на каких-то средствах, нужны ресурсы в виде вещества, энергии, т.е. ресурсные связи - это связи материальные. По этому на входе системы задаются цель (в виде информации) и ресурсы, на входе формируются информация о результате функционирования системы и некоторый результат в виде потери ресурсов. Рассмотренные системы возможно как в информационном, так и в материальном аспектах.

Рассмотрим приложение структурного и функционального подходов к анализу и синтезу структур АСУ. С помощью структурного подхода могут быть описаны и классифицированы структуры, выяснены классы преобразования структур, инвариантных к заданной цели, созданы формальные методы анализа и синтеза структур, разработаны алгоритмы, оценивающие состав элементов, входящих в структуру и проведена оптимизация. Исходя из перечня этих задач, видно, что они возникают при анализе и синтезе организационной структуры АСУ, при изучении связи между элементами и формализации их на основе теории графов. Эти процедуры соответствуют двум основным этапам структурного подхода: определению состава элементов в организационной структуре и выявлению оптимальной структуры системы.

Деление на подсистемы может выполняться по-разному в зависимости от правил объединения элементов. Пределом деления является возникновение на нижнем уровне подсистемы, которое еще может выполнять функции управления. Чтобы овладеть системным подходом, разработчик должен быть поставлен на уровень более высокий, чем уровень разрабатываемой системы. Он должен рассматривать создаваемую систему как подсистему некоторой системы более высокого ранга. Если создается АСУП, то разработчик должен рассматривать ее как составную часть отраслевой АСУ либо АСУ объединением.

Любую АСУ характеризует огромное количество исходных данных, сложность производственных связей на предприятии, стохастичность воздействий внешней среды, что вызывает необходимость учета социально-экономических и организационно технических факторов. Исследователь должен изучать проектируемую систему не изолированно от внешней среды, а в совокупности с другим системами (подсистемами). При системном подходе АСУ рассматривается как интегрированное целое, причем в основе интеграции содержится цель управления. Этот этап обычно реализуется с помощью метода декомпозиции, позволяющего выявить необходимые данные и соответствующие им требования, как условия достаточности реализации заданной цели. Обычно цель может декомпозироваться на подцели. Иерархия целей должна быть дополнена перечнем ресурсов для обеспечения каждой цели, фиксированием их уровней и взаимной подчиненностью. На основе исходных данных, которые возникают из анализа окружающей среды, цель управления, ограничение на ресурсы и возможности ее реализации формируются технические требования. С учетом этих требований создаются отдельные подсистемы, компоненты и осуществляется выбор этих компонентов на основе критерия эффективности.