- •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
Уточнение структуры системы
Для реализации системного подхода к решению проблем, направленных на совершенствование системы, необходимо уточнить структуру как объект управления, так и систему управления этим объектом.
Уточнение структуры объекта управления
Приступая к процедуре уточнения структуры той системы, на улучшение функционирования которой направлена решаемая проблема, важно помнить, что почти для каждой сложной системы понятие структуры является в значительной мере условным, причем условным оказывается и состав подсистем.
Условность понятия «структура» относится не только к искусственным, но и к естественным системам.
Сгруппировать элементы, которые связаны многочисленными и многообразными связями, в отдельные, относительно автономные комплексы (подсистемы разных рангов) очень трудно, потому, что одни виды связей слабее между одними группами элементов, в то время как другие остаются достаточно тесными и нарушают сравнительную автономность выделенных групп.
Избежать указанные трудности можно следуя следующим правилам[6]:
построенная в ходе исследования структура системы, как правило, должна отражать совокупность подсистем и связи элементов, которые существенны для решения данной конкретной проблемы;
на этом основании построение структуры системы должно быть подчинено решению конкретной проблемы и определяется важнейшими для этой проблемы связями, которые называют системообразующими.
Для построения структуры следует:
выделить элементы системы;
уточнить аспект анализа, важный для решения поставленной проблемы;
установить важнейшие для этого аспекта системообразующие связи между элементами;
сгруппировать элементы в подсистемы нескольких рангов, исходя их условий относительной автономности этих подсистем, с учетом выделенных системообразующих связей.
Уточнение функционально-информационной структуры системы управления
Фактическое распределение отдельных функций между службами, функциональными подразделениями и информационные связи между ними составляют функционально-информационную структуру системы управления.
Соответственно этому система управления не только перерабатывает информацию, но и осуществляет ее сбор, передачу и Хранение, помимо этого, она реализует принятие решения и контролирует их выполнение.
Основой функционально-информационной структуры являются достаточно детализированные функции управления. Учитывая иерархическую структуру системы, выделяют функции (подфункции) разных рангов с тем, чтобы установить их взаимосвязи и подчиненность.
При уточнении функционально-информационных структур играют роль две группы информационных документов, составляющих организационное и методическое обеспечение системы управления.
Организационное обеспечение — это совокупность организационно-распорядительной документации, регламентирующей порядок выполнения функций управления, уточняющей кто, что и когда должен выполнить. Сюда относятся организационные стандарты, положения о подразделениях, должностные инструкции, некоторые приказы, распоряжения и указания.
Методическое обеспечение — это совокупность методик и методических указаний, регламентирующих, как должны выполняться те или иные функции.
Таким образом, уточнение функционально-информационной структуры охватывает состав функций, их распределение и информационные связи,
253
реализуемые на документах или по каналам связи, в условиях использования АСУ.
Состав функций управления и задач (работ) по их реализации — это лишь часть исходных данных для построения структуры. Важно уточнить и конкретизировать распределение этих работ по подразделениям и исполнителям (организационным звеньям системы), детализировать по содержанию и во времени информационные связи между ними. Такая конкретизация неизбежно отразит специфику системы управления на данном объекте, а потому задача уточнения функционально-информационной структуры в той или иной мере стоит перед каждой системой.
Формирование функционально-информационной структуры включает [6,7]:
выявление и систематизация основных функций и подфункций разного ранга методом ветвления (последовательной декомпозиции);
распределение функций разных рангов по конкретным службам, подразделениям и исполнителям с четким определением их прав и обязанностей по выполнению этих функций и контролю их выполнения;
конкретизация информационных связей между службами, подразделениями и исполнителями и выполняемыми ими функциями.
Рассмотрим каждый из названных подэтапов более подробно.
Выявление и систематизацию функций управления можно осуществлять тем же методом последовательной декомпозиции, который был использован ранее при построении «дерева целей».
Приступая к систематизации функций, нам предстоит разделить всю совокупность функций управления на несколько первичных основных комплексов. Известно, что процесс управления включает: принятие решений; планирование; ор-254 ганизадию деятельности; мотивацию; контроль и обеспечение информацией на каждом этапе деятельности организации.
Пример построения «дерева основных функций управления» (общие функции старших рангов) показан на рис. 4.6.
Дальнейшая дифференциация и систематизация функций управления зависит не только от дальнейшей конкретизации объекта управления, но и от уточнения той проблемы, применительно к решению которой проводится анализ системы.
Распределение функций по конкретным службам, подразделениям и исполнителям, принятое на предприятии или в аппарате управления, может быть установлено на основе рассмотрения организационно-методических документов, в том числе положений, должностных инструкций и организационно-методических стандартов.
Как правило, положения и должностные инструкции содержат состав функций, права и обязанности соответственно для подразделений и специалистов.
Организационно-методические стандарты должны регламентировать взаимосвязи и взаимодействия подразделений и специалистов в ходе реализации определенной функции или групп функций.
Однако, как показывает опыт, фактический состав функций управления зачастую оказывается шире или уже, чем тот, который зафиксирован в организационно-методической документации. Поэтому при выявлении и уточнении функционально-информационной структуры системы управления рекомендуется не ограничиваться рассмотрением действующих положений, должностных инструкций и организационных стандартов, а осуществлять более детальное обследование каждого подразделения, анализировать состав его входящей и исходящей информации, определять сущность операций по переработке информации, проводимых в подразделении, состав подготавливаемых и реализуемых управленческих решений.
Конкретизация информационных связей. При формировании функционально-информационной структуры системы управления необходимо не только выявить состав функций, их размещение по службам, подразделениям и исполнителям, но и конкретизировать информационные связи как между отдельными звеньями, так и между разными функциями, которые оказываются информационно взаимосвязанными. Результаты такой конкретизации удобно фиксировать в виде технологической схемы сбора, передачи, хранения, переработки и использования информации.
Основные функции управления системой
Организация работ по выполнению плана и управления ими
Планирование процессов функционирования системой
* + У У |
|||
Планирование развития |
Планирование текущей деятельности |
Организация работ и труда |
Управление выполнением плана |
Организация работ по обеспечению эффективности
конечных результатов и управление этими работами
|
|
о |
|
|
|
s |
|
|
|
я |
|
|
|
га |
|
|
|
и |
|
о) |
|
о |
|
ни |
|
& |
|
>ва |
|
аи |
|
иро |
|
пл; |
|
СП |
|
и |
|
О |
|
о |
|
а |
|
S |
|
и |
|
р |
|
о |
|
о |
|
о. |
|
а |
|
С |
|
ос |
|
|
|
лг |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
и |
|
о |
|
|
|
СЗ |
|
а |
|
я |
|
3 |
|
S |
|
« |
|
и |
|
& |
|
О |
|
43
Рис. 4.6. Дерево основных функций управления.