Исследования систем управления

Багаева Мария Владимировна

Тема 1. Исследование систем управления. Основные понятия.

ИСУ - прикладная научная дисциплина, синтезирующая фундаментальные знания науки управления и специальные теоретические и эмпирические методы исследования социально экономических систем.

Объект изучения - система управления - некая целостность, состоящая из интеллекта, оргструктуры, графического образа и процессов управления. Цель управления - оптимальная увязка экономических целей организации, ее внутренней среды, ресурсов с внешней средой.

Предмет изучения - проблемы, возникающие в системе управления - некие противоречия требующие разрешения позволяющие обеспечить развитие управления объектом.

Концепции ИСУ:

1. концепция жизненного цикла объекта. Объект обладает ограниченной продолжительностью жизни, траектория жизненного цикла имеет S образную или экспоненциальную функцию. Точки изменения траектории жизненного цикла объекта определяются характеристиками основных стадий; от стадии жизненного цикла зависят цели управления и параметры эффективности.

2. концепция системного управления - «основные виды деятельности организации это непрерывные рабочие процессы, которые начинаются с запроса покупателя и заканчиваются тогда когда покупатель удовлетворен продукцией или услугой в соответствии со своим требованием.

Тема 2. Исследование.

Исследование - познавательная деятельность, направленная на поиск и выработку новых научных знаний на основе всестороннего, достоверного изучения объекта, процесса или явления, а также на создание и внедрение новых полезных, фундаментальных и прикладных разработок.

Виды исследований:

1.по цели:

1) фундаментальные - направлены на получение новых научных знаний и выявление наиболее существенных закономерностей

• теоретические - проявляются в научных открытиях и создании новых теорий

• поисковые - нацелены на создание новых технологий

2. прикладные - ориентированы на решения конкретных практических задач

2. в зависимости от научной методологии:

1. эмпирические - основаны на опыте

2. научные - основаны на обобщении и анализе уже существующих научных знаний

3. по степени использования ресурсов:

1. не затратные

2. трудоемкие

4. по времени проведения:

1. продолжительные

2. непродолжительные

5. по степени информационного обеспечения:

1. опирающиеся на внутреннюю информацию

2. опирающиеся на внутреннюю и внешнюю информацию

6. по степени организованности:

1. спонтанные

2. организованные

7. по участию персонала:

1. индивидуальные

2. коллективные

Методы исследования делятся на общие методы научного познания и методы исследований (инструмент для решения научных задач с целью установления закономерностей о процессах и явлениях в численном выражении).

1. формальные - опираются на языки математики и логики

1.1. аналитические - поиск точных количественных связей между факторами с использованием детерминированной (известной) информации, алгоритмизации действий и однозначности установленной функциональной зависимости. Основаны на теории мат. анализа, функционального анализа, интегральных и т.д. исчислений.

1.2. вероятностно статистические - анализ случайных переменных величин, отображающих функционирование систем и процессов. Используются для разработки экономико статистических моделей, оценки рисков и поиска законов распределения случайных величин.

1.3. методы исследования операций - модельное исследование систем с целью оптимизации их функционирования путем выявления оптимального способа достижения цели в условиях ограниченных ресурсов.

1.3.1. методы математического программирования

1.3.1.1. линейное программирование - метод решения экстремальных задач, которые характеризуются линейной зависимостью между переменным и линейным критерием оптимальности; ограничение на ресурсы задаются при помощи линейных уравнений или неравенств.

1.3.1.2. нелинейной программирование - целевая функция или ограничение задаются нелинейными функциями и оптимум может находиться за пределами границы допустимой области.

1.3.1.3. целочисленное программирование - искомые значения должны быть целыми числами. В менеджменте используется для решения задач по назначению

1.3.1.4. динамическое программирование - решение сложных задач путем разбиения их на более простые (подзадачи). Для решения всей задачи решаются подзадачи и полученные решения объединяются. Этот метод позволяет сократить время решения задачи если подзадачи имеют схожее решение.

1.3.1.5. стохастическое (неизвестное) программирование - решение является допустимым для всех возможных значений данных и максимизирует математическое ожидание функции (участвует лицо принимающие решение (ЛПР)). Оптимальное решение включает в себя единственного решения первого этапа и множество корректирующих решений на последующих этапах в ответ случайных результатов.

1.3.2. сетевые методы - предназначены для изучения взаимосвязанных работ, требующих четкой координации действий исполнителей; цель - оптимизация плана выполнения работ.

1.3.3. методы теории массового обслуживания - рациональный выбор структуры системы обслуживания и процесса обслуживания на основе изучения потоков требований поступающих в систему, длительности ожидания и длинны очередей.

1.3.4. теория игр - игра - процесс, в котором участвую две или более сторон ведущих борьбу за реализацию своиз интересов; данные метод помогает выбрать наилучшую стратегию поведения с учетом данных о «противнике» его ресурсах и возможностях

1.4. методы теории выбор аи принятия решений - методы формирования альтернатив и их оценка по критериям при активном участии ЛПР. Метод применяется если критерии не возможно задать при помощи компьютерного моделирования.

1.5. методы математической логики - применение функций алгебры логики для анализа и оценки организационной структуры.

1.6. моделирование - процесс описания системы при помощи различных моделей, которые характеризуют ее с определенной степенью детализации.

1.6.1. изоморфная - модель отражающая однозначное соответствие реальной системе (клоны животных или растений)

1.6.2. гомоморфная - модель допускающая отклонение от оригинала

1.6.2.1. материальная - воспроизведение основных геометрических, физических, динамических, функциональных характеристик объекта.

1.6.2.1.1. физическое - увеличенная или уменьшенная модель объекта

1.6.2.1.2. аналоговая - представляет исследуемый объект аналогом который ведет себя как реальная система, но не выглядит таковым.

1.6.2.2. абстрактные - модель отражающая общие характеристики явления или объекта.

1.6.2.2.1. математическая - модель при описании которой используется язык математики. (изучаемый обект записывается в функциональном соотношении)

• детерменистическая - все параметры однозначно определены

• стахостические - один ил несколько параметров являются случайными величинами

Эти две модели могут быть статическими и динамическими

1.6.2.2.2. имитационная - алгоритмическая описание процесса функционирования системы на основе статистических, аналитических и логических зависимостей для исследования реальных систем путем численного эксперимента на компьютере.

1.6.2.2.3. структурная - формальный образ объекта в виде графической конструкции, состоящей из множества элементов и связей между ними.

1.6.2.2.4. семиотическая - модель теории информации, отображающая свойства знаковой системы.

1.6.2.2.5. кибернетическая - рассматривает способы связей между подсистемами и элементами. Все процессы классифицируются как вход, процесс, выход и обратная связь

1.6.2.3. специальные классы математических и имитационных моделей

1.6.2.3.1. модели экономики - описание математическим языком свойств процессов для установления количественных зависимостей между различными элементами экономических систем

1.6.2.3.2. модели управления используются для определения оптимальной траектории достижения системой поставленной цели при некоторых ограничениях.

• оптимизационные модели, применяются для объемного и календарного планирования, управления запасами, распределение ресурсов и потоков товарных поставок.

• модели ориентированные на оценку параметров процессов и системы в целом

• модели ориентированные на анализ конкретной конфликтной ситуации и выбор наилучшей стратегии поведения (теория «игр»)

• модели оптимального управления - используются для нахождения устойчивого функционирования динамических систем; ориентированы на выбор траектории развития и управляющего воздействия на объект при минимальных затратах на поведение объекта

• модели системной динамики - модели потоковых процессов, характеризующиеся переменными состояниями и скоростями потоков энергии информации, продукции, денежных средств и так далее.

1.6.2.3.3. модели прогноза - статистические функции различного типа (трендовые и регрессионные, роста и насыщения и так далее).

2. неформальные (эвристические) - специальные логические способы решения задач, построенные на методах научного познания и на использовании специальных правил и приемов

2.1. фундаментальные - основаны на логических правилах и приемах, генерируемых мышлением.

2.1.1. дедукция - логическая операция, в результате которой из одного или нескольких принятых утверждений получается новое утверждение или следствие, от истинных посылок дедукция всегда приводит к истинному движению.

2.1.2. индукция - метод исследования, когда по частным данным устанавливаются общие принципы и законы. От истинных посылок индукция ведет к вероятному заключению.

2.1.3. анализ - процедура мысленного или реального расчленения объекта на составные части каждая из которых исследуется отдельно.

2.1.4. синтез - объединение различных элементов в единое целое

2.1.5. причина и следствие - причина вызывает к жизни другое явление

2.1.6. аналогия - прием познания при котором на основе сходства одних признаков объекта делают вывод и о других признаках.

2.1.7. типология - метод познания в основе которого лежит расчленение систем объектов и их группирование по их модели или типу. Тип - абстрактная конструкция с которой сопоставляются изучаемые объекты.

2.1.8. сравнение - суждение о сходстве или различии объектов по количественным и качественным характеристикам.

2.2. методы экспертных оценок - применяются когда отсутствуют статистические данные по изучаемой проблеме и нет надежных методов решения проблемы (за основу принимается гипотеза эксперта(ов))

2.2.1. индивидуальные - не связан с другими экспертами

2.2.1.1. анкетирование

2.2.1.2. интервирование

2.2.1.3. тестирование

2.2.1.4. аналитический обзор - начальная ступень обработки информации о проблеме и обобщение существующих знаний

2.2.1.5. морфологический анализ - структурирование проблемы или объекта по элементам и составление по определенному алгоритму вариантов композиции и из оценка.

(шариковая ручка)

2.2.1.6. метод сценариев - подготовка и согласование представление о проблеме в письменном виде. Сценарий - документ содержащий анлиз проблемы и предложение по ее решению.

(изобразить схематично экономическую стратегию 2020 по стране)