- •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
Анализ причинно-следственных связей
Для выявления путей достижения целей (подпроблем) важно не только установить состав факторов, непосредственно затрудняющих нормальное функционирование системы, но и провести тщательный анализ причинно-следственных связей этих факторов.
Особенность анализа причинно-следственных связей состоит, главным образом, в том, что по каждому из выявленных недостатков (факторов, препятствующих достижению цели), необходимо с наибольшей полнотой установить [6, 10]:
♦ совокупность причин, порождающих этот недостаток, затрудняющих его преодоление, усиливающих негативное влияние на степень достижения целей;
■ ♦ совокупность следствий, проявлений этого недостатка, наличие не только его непосредственного, но и ряда косвенных негативных влияний на достижение целей системы. Более того, каждая из выявленных таким образом причин и каждое следствие (1-го порядка) должны быть подвергнуты подобному же анализу. Для них, в свою очередь, должны быть выявлены совокупности причин (на «входе») и следствий (на «выходе»), и т.д.
Полный (ценный) анализ позволяет выявить и обратные влияния некоторых следствий на непосредственные или более отдаленные причины. Причина и следствие находятся во взаимодействии, т.е. следствие нередко оказывает обратное воздействие на причину. Итогом анализа будет уже не линейная цепь, а разветвленная сеть (система) причинно-следственных связей.
Пример. Анализ причинно-следственных связей нарушений технологической дисциплины [6]
При анализе причинно-следственных связей необходимо учитывать существенное различие между системным и формальным пониманием причинности. Разберем на конкретном примере разницу между упрощенным и системным подходом к построению причинно-следственных связей.
Рассмотрим один из факторов, нарушающих процесс функционирования промышленной системы. Это нарушение технологической дисциплины. Упрощенный подход: причина — высокая текучесть кадров, следствие — низкая квалификация персонала.
Схема причинно-следственных связей нарушений технологической дисциплины (вариант 1) будет иметь вид рис. 4.7.
А теперь приступим к построению схемы, применяя системный подход.
Низкая квалификация персонала
Текучесть кадров
Нарушение технологической дисциплины
Рис. 4.7
Нарушения технологической дисциплины могут быть обусловлены не только низкой квалификацией персонала, но и целым рядом других причин. В том числе:
недостаточным метрологическим обеспечением;
недостатками системы повышения квалификации;
низким уровнем работ по социальному развитию коллектива;
неудовлетворительной работой системы управления качеством труда;
недостаточной производственной дисциплиной, которая, в свою очередь снижена вследствие слабого контроля, отсутствия заинтересованности персонала;
преднамеренное форсирование режима, которое связано с задержками ремонтных работ, аварийным выходом оборудования их строя, нарушением сроков поставки сырья и т.д.
Построение лишь с учетом изложенных выше соображений и далеко не полная схема причинно-следственных связей нарушений технологической дисциплины (вариант 2) будет иметь вид рис. 4.8.
Системный подход к причинности существенно обогащает, но вместе с тем и осложняет анализ причинно-следственных связей при выборе и систематизации путей достижений целей.
Н
Недостатки Ц повышения квалификации кадров
Недостатки метрологического обеспечения
Низкая квалификация персонала
изкий уровень работ по социальному развитию человека (коллектива)
Текучесть кадров
Нарушение технологической дисциплины
ft
Слабая воспитательная работа
Недостаточность заинтересованности персонала
Неудовлетворительная работа КИП и А
Неудовлетворительная работа системы управления качеством труда
Слабый контроль
Низкая производственная дисциплина
Задержка ремонтных работ
Аварийный выход оборудования из строя
.J.
Нарушение сроков поставки сырья
Преднамеренное форсирование режима
Сокращение фондов материального поощрения
Снижение показателей хозяйственной деятельности предприятия
Рис. 4.8. Схема причинно-следственных связей нарушений технологической дисциплины (вариант 2):
прямое влияние;
обратная связь.
СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ПУТЕЙ
ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ, ОЦЕНКА ИХ ЗНАЧИМОСТИ