- •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
5.2. Эвристические методы исследования систем управления методы активизации техологии творчества
Интенсивность (производительность) любого процесса (в том числе творческого) обусловлена взаимным действием трех основных причин [29]:
движущих сил процесса — внешних и внутренних побудительных обстоятельств, причин, мотивов, вызывающих течение процесса;
факторов ускорения — внешних и внутренних условий процесса, воздействия на которые позволяет увеличить интенсивность процесса;
факторов торможения — внешних и внутренних условий процесса, воздействие на которые позволяет уменьшить интенсивность процесса.
Эффективность решения творческой проблемы, в первую очередь, определяется продуктивностью творческого мышления при отсутствии информации о технологии поиска. Но продуктивность, в свою очередь, зависит от искусства преодоления препятствий, лежащих на пути познания.
Ф. Бэкон указывает на четыре вида препятствий — призраки познания. Первые два из них коренятся непосредственно в человеческой природе, будучи врожденными. Два других восходят к ней опосредованно, будучи порожденными особенностями социальной жизни и психологии.
Первый вид заблуждений — это «призраки рода». Они свойственны всем людям, поскольку постигаемых вещей природу собственно духа, т.е. результаты мыслительной деятельности базирующейся на искаженной информации органов чувств, что приводит к заблуждениям. К этому же виду заблуждений относится стремление человека при разрешении проблемных ситуаций пользоваться готовыми решениями, привычными штампами, освоенными стандартами (психологическая инерция мышления).
Второй вид заблуждений — это «призраки пещеры», к которым относятся разнообразные индивидуальные вариации и отклонения в проявлении «призраков рода», неодинаковые интересы людей ориентируют различным образом их познавательные усилия и оценки.
Третий вид заблуждений — это «призраки рынка», проистекающие из особенностей социальной жизни человека. Эти «призраки» состоят в подверженности общераспространенным взглядам, предрассудкам и умственным заблуждениям.
Четвертый вид — это «призраки театра», которые производила от «призраков рынка». Здесь речь идет об искажающем влиянии ложных теорий и философских учений.
Р. Декарт в работе «Рассуждение о методе» изложил четыре правила познания.
Первое правило метода Декарта требует принимать за истинное все то, что воспринимается в очень ясном и отчетливом виде и не дает повода к какому-либо сомнению, то есть вполне очевидно.
Второе правило метода предлагает делить каждую сложную вещь ради успеха ее изучения, на более простые составляющие, дабы затем устремить внимание на эти простые, т.е. неподдающиеся дальнейшему делению умом части.
Третье правило — в познании мыслью следует идти от простейших, т.е. элементарных и наиболее для нас доступных вещей, к вещам более сложным и, соответственно, трудным для понимания.
Четвертое правило метода требует осуществлять полные описания предмета исследования, не упуская ничего из внимания.
В рассмотренных подходах четко просматриваются элементы системного анализа.
Попытка формализовать метод активизации технологии творчества с точки зрения системного анализа осуществлена в работе [47]. В ней рассмотрены направления развития системных объектов, общие законы развития систем и закономерности структурных преобразований систем. Кроме того, рассматривается методика, в основе которой лежит «принцип узлового элемента» системы.
Алгоритм поиска узлового элемента включает [15]:
определение состава элементов исходной системы;
определение вида потребительского противоречия. Установление потребительского свойства, требующего улучшения, — критичного потребительского свойства;
установление и исследование причинно-следственной цепи взаимодействия элементов, влияющих на проявление системой критичного потребительского свойства;
определение круга элементов, которые допускают видоизменение;
выявление элемента цепи, изменение физического параметра которого является необходимым условием улучшения критического потребительского свойства и первопричиной ухудшения конфликтного потребительского свойства.
Метод активизации технологии творчества позволяет решать проблемные ситуации поэтапно и может быть представлен в следующем виде [29]:
Этап 1. Формулировка задачи в системных категориях в виде потребительского противоречия. Важной особенностью данного этапа является необходимость принятия решения о стратегии дальнейшей поисковой деятельности.
Этап 2. Задача решается на базе условий первого этапа, т.е. отталкиваясь только от системной формулировки задачи. Решение производится за счет личных творческих возможностей и информированности разработчика (исследователя, руководителя и т.д.) без применения каких-либо внешних методических приемов.
Этап 3. Если проблемная ситуация не решается на втором этапе простым силовым наскоком. Значит, творческие ресурсы исчерпаны, и пришло время применения методических средств — специальных приемов и логических операторов.
Этап 4. Если задача не решается на третьем этапе, следует продолжить решение, используя операторы предварительного «дробления» задачи (оператор выявления противоречия, оператор применения приемов и таблиц разрешения противоречий; оператор применения законов интеграции и дифференциации).
Этап 5. Если процедуры четвертого этапа не привели к разрешению проблемной ситуации, следует продолжить решение задачи, используя операторы полного «ослабления» задачи (оператор определения физического противоречия, оператор применения приемов разрешения физических противоречий).