- •Исследование систем управления
- •Учебник
- •Москва 2003
- •Глава 1. Концептуальные основы исследования систем управления
- •1.1. Понятия, определяющие структуру системы
- •Понятие структуры системы
- •Понятие внешней среды
- •1.2. Понятия, определяющие процесс функционирования системы состояние системы
- •Движение (функционирование) системы
- •1.3. Характеристика процессов системы понятие процессов системы
- •Процессов
- •I подсистема-j |
- •I подсистема-l
- •I подсистема-n
- •Обратная связь
- •Обратная связь
- •Функции процесса обратной связи
- •Обратная связь
- •Обратная связь
- •Обратная связь
- •Функция процесса ограничения системы
- •Системный
- •1.4. Классификация систем характеристика различных классов систем
- •Классификация систем
- •1.5. Понятие системы управления
- •Положительная сторона
- •Отрицательная сторона
- •1.6. Цель системы управления
- •1.7. Закон управления системой
- •У правляющий орган (управляющая система)
- •1.8. Критерии эффективности управления системой
- •Глава 2. Методологические основы исследования систем управления
- •2.1. Системный подход как общеметодический принцип исследования систем управления понятие и основные черты системного подхода
- •Сущность системного подхода
- •Порядок выделения исследуемой задачи (объекта) из внешней среды
- •2.2. Задачи анализа и синтеза систем управления задачи анализа систем управления
- •Определение объекта анализа
- •Структурирование системы
- •Определение функциональных особенностей системы управления
- •Исследование информационных характеристик систем
- •Формирование замысла и цели создания системы управления
- •Формирование вариантов облика новой системы
- •Приведение описаний варианта облика системы во взаимное соответствие
- •Разработка требований к системе управления
- •Реализация разработанных требований к системе управления
- •2.3. Принципы анализа и синтеза систем управления
- •Принцип физичности и его постулаты Принцип физичности
- •Принцип моделируемости и его постулаты Принцип моделируемости
- •Принцип целенаправленности и его постулаты Целенаправленность системы
- •2.4. Виды анализа и синтеза систем управления структурный анализ и синтез систем управления Структурный анализ систем управления
- •Структурный синтез систем управления
- •Функциональный анализ и синтез систем управления
- •Функциональный анализ систем управления
- •Функциональный синтез систем управления
- •Информационный анализ и синтез систем управления
- •Коммуникационная (информационная) схема передачи информации в системе управления
- •Классификация информационных процессов
- •Структура информационного процесса
- •Информационный анализ систем управления
- •Информационный синтез систем управления
- •Параметрический анализ систем управления
- •Параметрический синтез систем управления
- •2.5. Уровни исследования и структура показателей систем управления уровни исследования систем управления
- •Структура показателей систем управления
- •Оценка информативности показателей анализируемой системы управления
- •Глава 3. Особенности анализа и синтеза различных видов систем управления
- •Зл. Особенности анализа и синтеза технических систем управления особенности технических систем управления
- •Специфика отдельных видов анализа и синтеза технических систем управления
- •Основы синтеза облика перспективной технической системы управления Цели и характер обоснования облика новой технической системы управления
- •Общая процедура обоснования облика перспективной тсу
- •3.2. Особенности анализа и синтеза эргатических систем управления особенности эргатических (человеко-машинных) систем управления
- •Инженерно-психологические проблемы, требующие решения в процессе создания и эксплуатации эргатических систем управления
- •Специфика отдельных видов анализа и синтеза эргатических систем управления
- •Типовые противоречия разрешаемые в процессе создания новых эргатических систем управления
- •Типовые противоречия, разрешаемые в процессе создания новых эсу
- •Содержание нововведений в зависимости от глубины реорганизации эсу [10]
- •Основные вопросы, решаемые в цикле исследования [10]
- •3.3. Особенности анализа и синтеза организационных систем особенности организационных систем управления
- •Методология анализа и синтеза организационных систем управления
- •Специфика отдельных видов анализа и синтеза организационных систем управления
- •Параметрический анализ и синтез организационных систем управления
- •Основные черты организационного управления
- •Основные требования к организационному управлению
- •Глава 4. Системный анализ и синтез проблемы
- •4.1. Общая характеристика проблемы как системы понятие проблемы и проблемной ситуации
- •Представление проблемы как системы
- •Этапы процесса решения проблемы Характеристика этапов процесса решения проблем
- •Этапы системного анализа проблем совершенствования и развития систем
- •Этапы системного анализа инновационных проблем
- •Системный синтез и анализ проблемы
- •4.2. Исходная постановка (формирование) проблемы
- •4.3. Формирование целей и условий решения проблемы условия формирования целей
- •Выявление и систематизация подцелей
- •Построение «дерева целей»
- •Состав подцелей
- •Последовательная декомпозиция целей
- •«Дерево целей» промышленного предприятия [6]
- •Установление условий решения проблемы
- •4.4. Структуризация проблемы и систематизация путей достижения целей основные понятия и этапы структуризации проблем Основные понятия структуризации проблемы
- •Этапы структуризации проблемы
- •Уточнение структуры системы
- •Уточнение структуры объекта управления
- •Уточнение функционально-информационной структуры системы управления
- •Критический анализ функционирования системы управления Цели анализа функционирования системы
- •Анализ причинно-следственных связей
- •Пример. Анализ причинно-следственных связей нарушений технологической дисциплины [6]
- •«Дерево путей достижения целей»
- •Пример. Построение «дерева достижения целей» применительно к проблеме управления качеством продукции
- •Оценка значимости проблем
- •4.5. Выявление и выбор альтернатив решения проблемы этапы выделения альтернатив
- •Решения, зависящие от области их использования
- •Принятие решения на основе исходной информации различной полноты
- •Формирование решения проблемы в целом
- •Выбор оптимальных решений Постановка и решение задачи оптимизации
- •Решение задачи и анализ результатов
- •Глава 5. Методы исследования систем управления
- •5.1. Системный подход к проявлению идеи
- •Сущность идеи
- •Первый цикл проявления идеи
- •5.2. Эвристические методы исследования систем управления методы активизации техологии творчества
- •Ассоциативные методы
- •Метод мозгового штурма
- •Метод синектики
- •5.3. Формализованные методы исследования систем управления параметрический метод
- •Морфологический метод и его модификации
- •Метод организующих понятий
- •Метод десятичных матриц поиска
- •Комбинаторный метод
- •Методы логического поиска Метод и — или — дерево
- •Метод логического мышления
- •Алгоритм решения изобретательских задач (ариз)
- •Обобщенный алгоритм поиска новых технических решений
- •5.4. Статистические методы анализа систем управления сущность и область применения
- •Корреляционный анализ
- •Дисперсионный анализ
- •Ковариационный анализ
- •Метод временных рядов
- •Метод главных компонентов
- •Факторный анализ
- •5.5. Детерминированные методы анализа систем управления сущность и область применения
- •Инфлюентный анализ
- •5.6. Синтез систем управления методами оптимизации синтез систем управления методами безусловной оптимизации Сущность и область применения
- •Методы нулевого порядка
- •Методы первого порядка
- •Методы второго порядка
- •Синтез систем управления с помощью многокритериальной оптимизации
- •5.7. Синтез систем управления методами математического программирования
- •Общая характеристика методов математического программирования
- •Методы решения задач линейного программирования
- •Методы решения задач нелинейного программирования
- •Методы решения задач дискретного (целочисленного) программирования
- •Методы динамического программирования
- •Методы стохастического программирования
- •5.8. Анализ и синтез систем управления с помощью математических теорий теория принятия решений
- •Теория массового обслуживания
- •Теория эффективности
- •Теория игр Сущность синтеза игровых задач управления
- •Содержание
- •Глава 1. Концептуальные основы исследования
- •Глава 2. Методологические основы
- •Глава 3. Особенности анализа и синтеза
- •Глава 4. Системный анализ и синтез проблемы 209
- •Глава 5. Методы исследования систем управления 297
«Дерево целей» промышленного предприятия [6]
Системный анализ всегда конкретен. Потому единого типового «дерева целей» не может быть ни для промышленного предприятия, ни для иного объекта.На построение «дерева целей» влияют в основном два фактора: специфика объекта и особенности той проблемы, для решения которой проводится анализ целей.
Поэтому даже для одного предггриятия может быть построено несколько вариантов «дерева». Используя ранее изложенную методологию, построим «дерево целей» для химического предприятия с широким ассортиментом продукции (рис. 4.5).
Максимальное повышение эффективности деятельности предприятия
Подцели 1-го ранга
1. Достижение конечных результатов
2. Экономия всех видов ресурсов
Подцели 2-го ранга
1.1. Удовлетворение потребности в продукции и услугах
1.2. Достижение социальных целей
2.1. Экономия текущих затрат, снижение потерь
2.2. Экономия единовременных затрат
Поддели 3-го ранга
▼
1.1.1. Удовлетворение потребностей в количестве продукции
1.1.2. Удовлетворение потребности в качестве продукции
1.1.3. Улучшение временных характеристик производства
ttt
1.1.3.1. Обеспечение ритмичности постановок
1.1.3.2. Ускорение реакции производства на изменение
продукции спроса
Рис. 4.5. Дерево целей промьшшенного предприятия
Зададимся целью: «Максимальное повышение эффективности деятельности предприятия».
Целевую функцию «Максимального повышения эффективности деятельности предприятия» можно представить в виде двух основных групп подцелей:
Подцель 1. Достижение конечных результатов (у,).
Подцель 2. Экономия ресурсов всех видов (х;).
Очевидно, каждую из этих групп можно рассматривать, как одну из двух основных подцелей (т.е. подцелей 1-го ранга).
В свою очередь, среди конечных результатов мы выделяем результаты основной деятельности системы (по производству продукции, услуг, информации) и результаты решения социальных задач. Каждую из этих групп подцелей можно рассматривать как подцель 2-го ранга:
Подцель 1.1. Удовлетворение потребности в продукции и
услугах.
Подцель 1.2. Достижение социальных целей.
Со своей стороны другая подцель 1-го ранга (экономия ресурсов всех видов) может быть также разбита на две или несколько подцелей 2-го ранга. Например, на экономию текущих (регулярных) затрат, измеряемых, как правило, в рубУгод и экономию единовременных затрат, измеряемых в рублях, т.е.
Подцель 2.1. Экономия текущих затрат, снижение потерь.
Подцель 2.2. Экономия единовременных затрат.
Развивать «дерево целей» предприятия будем, последовательно расчленяя четыре подцели 2-го ранга, представленные на рис. 4.5.
Подцель 1.1. Удовлетворение потребности в продукции и услугах предприятия может быть дезагрегирована на три основных подцели: удовлетворения потребности в количестве продукции, в ее качестве и развитии ассортимента и в улучшении временных (динамических) характеристик производства.
Подцель 1.1.1. Удовлетворение потребности в количестве продукции следует дифференцировать далее, выделяя отдельные группы и марки продукции. Подцель 1.1.2. Удовлетворение потребности в качестве продукции целесообразно сразу же разделить на две подцели: обеспечение качества в пределах, установленных нормативно-техническими документами и повышение качества в соответствии с экономически обоснованной потребностью.
Цели повышения качества продукции следует дифференцировать далее с учетом возможностей и потребностей, выделив, в частности, продукцию с широким диапазоном требований к качеству (в этом случае желательно расширить сортовые различия), продукцию, которую в результате повышения качества можно аттестовать по высшей категории и т.д.
Подцель 1.1.3. Улучшение временных (динамических) характеристик производства представляет собой подцель, выражающую характерный для системного анализа принцип, в соответствии с которым функционирование систем рассматривается не только в статике, на и в динамике, т.е. с учетом фактора времени. В свою очередь, эту подцель можно дифференцировать на две подцели младшего ранга: Подцель 1.1.3.1. Обеспечение ритмичности поставок продукции.
Подцель 1.1.3.2. Ускорение реакции производства на изменение спроса.
Дальнейшее дезагрегирование указанных подцелей зависит от постановки анализируемой проблемы и конкретных условий ее решения.
Подцель 1.2. Достижение социальных целей. Здесь правомерно сразу же выделить две крупных группы целей: эко-
логические и локальные, относящиеся к социальному развитию коллектива данного предприятия. Подцель 1.2.1. Экологические цели, достижение которых связано с природоохранными мероприятиями, а следовательно, имеют региональное значение. Эта группа целей особенно актуальна для химических предприятий. Ее дальнейшая декомпозиция связана с особенностями технологии, и на в первом приближении может дать две группы подцелей, направленных соответственно на охрану воздушного и водного бассейнов.
Подцель 1.2.2. Социальное развитие коллектива. Эту подцель необходимо рассматривать, как реализацию мер, направленных на достижение социальных благ коллектива работников предприятия и членов их семей. Построение ветви 2 «Экономия всех видов ресурсов» производится аналогично ветви 1, а детализация подцелей зависит от постановки анализируемой проблемы и конкретных ограничений ее решения.