- •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
Метод логического мышления
Ясное мышление — это логическое мышление [4]. Это процесс рассуждения, при котором одно доказательство вытекает из другого и в результате делаются правильные выводы. Ясное мышление — аналитическое: просеивание информации, отбор нужной, выявление взаимосвязей и доказательство их существования.
Ясное мышление — логический подход к решению проблемы, принятию решения и представлению своей идеи — это важное свойство хорошо работающего руководителя.
Когда мы формируем предложение или утверждение, мы обобщаем то, что наблюдали до сих пор — результаты наших анализов или опыта — и исходя из этого делаем выводы о том, чего не наблюдали. Кроме того, мы обращаемся к свидетельствам — наблюдениям и опыту других людей.
В логическом мышлении главное — избегать ошибочности и обманчивости аргументов, т.е. заблуждений.
Заблуждения — это необоснованные аргументы, ведущие к ошибке в рассуждениях или неправильному мнению.
Основные заблуждения, которые необходимо избегать или замечать в аргументах других людей — это [4]: огульные утверждения; заморенность мышления; предвзятая, односторонняя аргументация; сверхупрощение; ложные выводы; считать спорный вопрос не требующим доказательств; ложные аналогии; использование двусмысленных слов; искаженная логика.
Остановимся более подробно на ложных выводах и аналогиях, искаженной логике.
Ложные выводы. Одно из наиболее частных заблуждений — это утверждение, что, поскольку что-то произошло или может произойти, все остальное должно происходить таким образом.
Суждение о нескольких событиях оборачивается суждением обо всех событиях такого рода. Вывод не следует из посылки.
Наиболее распространенная форма такого заблуждения это то, что логики называют «нераспространяющимся средним». Это относится к традиционным силлогизмам, состоящим из посылки среднего элемента и вывода.
Верный силлогизм выглядит следующим образом:
Посылка: Все коровы — четвероногие.
Средний элемент: Все четвероногие — позвоночные.
Вывод: Все коровы — позвоночные.
Это может быть представлено так:
Посылка: Все А — Б.
Средний Элемент: Все Б — В
Вывод: Все А — В.
Это логика. Средний элемент неограниченно распространяется. Все, что относится к А. относится также и к Б, все, что относится к Б, относится также и к В, следовательно, все, что относится к А, должно также относиться к В.
Неверный силлогизм принимает следующую форму:
Все коровы — четвероногие.
Все мулы — четвероногие.
Следовательно, все коровы — мулы.
Это — ложные утверждения, поскольку несмотря на то, что все относящееся к А и В, относится также и к Б, в их отношении к Б нет ничего, что объединяло бы А и В.
Ложные аналогии. Аналогии лежат в основе большей части нашего мыслительного процесса. Мы обращаем внимание на то, что два случая сходны между собой в определенных отношениях и затем подразумеваем, что это сходство распространяется и дальше. Целью аналогий является также понимание необычных предметов.
Аналогии можно использовать ложным образом, как действительные аргументы без каких бы то ни было реальных доказательств.
В споре по аналогии мы утверждаем, что если:
х — обладает свойствами а\, а2, аЗ и 6, и
у — обладает свойствами а\, а2, аЗ, то, следовательно,
у — также обладает свойством 6.
Это может оказаться справедливым до тех пор, пока у не приобретает свойств, несовместимых с 6, — в этом случае аргумент необоснован.
Аналогии можно использовать для того, чтобы подсказать нужный вывод, но не для того, чтобы его утверждать.
Искаженная логика. Искажение логики не настолько плохо, но может равным образом привести к ошибочным результатам.
Она включает в себя такие приемы, как:
отбор примеров, благоприятных для данного утверждения при игнорировании тех, что его опровергают;
передергивание аргумента, выдвигаемого оппонентами, таким образом, что он приобретает значение, которого не имел изначально — вкладывание своих слов в чужие уста;
опровержение оппонентов, обнаруживая на них залпы доказательств, которых они не высказывали;
преднамеренное игнорирование темы спора;
повторение того, что было отвергнуто, и игнорирование того, что было принято.
МЕТОД «БУКЕТА ПРОБЛЕМ»
Метод «букета проблем» состоит в том [14], что, основывая на исходной формулировке проблемы, рассматривают несколько иных проблем, формулируя тем самым группу или «букет проблем», состав которых таков:
ПКД — Проблема, Как она Дана. Это исходная формулировка.
ПОВ — Проблема в Общем Виде. Наша частная задача может быть обобщена не единственным образом. Существует простой алгоритм, позволяющий получить обобщенные формулировки при разных уровнях обобщения. Для его реализации делят исходную формулировку на смысловые группы, затем для каждой из смысловых групп пытаются подобрать более общее понятие. Если для N смысловых групп исходной формулировки операция прошла успешно, то после этого можно сформировать N обобщенных формулировок первого уровня (когда в исходной формулировке только одна смысловая группа заменена обобщенным ее выражением), N(N-l)/2 обобщенных формулировок второго уровня (заменены более общими две смысловые группы) и т.д.
ПА — Проблема — Аналог. Уяснив себе функцию, действие, которое требуется осуществить в исходной задаче, следует мысленно посмотреть, где, в каких областях человеческой деятельности (или в каких природных явлениях, в животном или растительном мире) возникает необходимость в таком же действии или такой же функции и как эти проблемы решены там. Очевидно, проблем-аналогов можно найти очень много. Наибольшую эвристическую ценность представляют в данном случае аналоги, найденные в областях, достаточно далеких от исходной.
ПФВ — Проблема на уровне Физических Взаимодействий. Затруднение, вызвавшее исходную проблему, обычно связано с тем, что какой-либо объект или часть его не обладает теми свойствами или теми возможностями, которые позволили бы снять или решить исходную проблему. Поэтому на данном этапе полезно просмотреть, а что в объекте или его окружении можно было бы изменить так, чтобы исходная проблема либо исчезла вообще, либо решилась тривиально. Иногда это — изменение каких-либо физических свойств объекта, иногда приходится привлекать геометрию или химию, а иногда достаточно изменить какие-либо временные или организационные характеристики процесса или системы. В общем, нужно проблему разделить на элементарные взаимодействия и попытаться их изменением разрешить ситуацию. Очевидно, список ПФВ может быть достаточно велик.
ОП — Обратная Проблема. Иногда формулирование обратного, противоположного действия наводит на решение прямой проблемы. Между прочим, обратная проблема может быть и не в единственном варианте, так как отрицать можно не только действие целиком, но и часть его.
Метод «букета проблем» хорошо работает на задачах любого уровня и из любой сферы человеческой деятельности. Конкретные примеры использования метода рассмотрены в работе [14].
МЕТОДЫ ПОИСКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ