Методические основы системного анализа. Система управления

в системе управления
Классификация систем

Содержание занятия

УПРАВЛЕНИЯ

в результат управления

действий,
функциональной средой и
которая обладает свойствами,
отсутствующими у образующих ее частей
(эмерджентностью).

ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Элемент системы управления – условно неделимая и самостоятельно функционирующая часть системы при данном способе ее рассмотрения.

формирующую целевую функцию и осуществляющую управление.
Объект управления представляет собой организованную часть среды, на которую направлена деятельность субъекта управления.
Выдача и получение воздействия из объекта управления и окружающей среды в субъект управления - это обратные связи.
Выдача и получение информации из субъекта управления в объект управления и среду - это прямые связи.

СОСТАВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

направленность этого взаимодействия (“система-среда” или “среда-система”;
природа - информационное, вещественное или энергетическое.
Если рассматриваемое взаимодей­ствие отсутствует или его допустимо не учитывать, система называется закрытой.
При наличии такого взаимодействия система называет­ся открытой.

Открытые системы, как правило, связаны с внешними системами верхнего, нижнего и смежного уровней.
Эти системы организуются и функционируют с учетом внешних условий.

Второе начало термодинамики:
В изолированной системе (допущение) энтропия остаётся либо неизменной, либо возрастает (в неравновесных процессах), достигая максимума при установлении термодинамического равновесия (закон возрастания энтропии).

связи можно адекватно объяснить и обеспечить управление ими.
При отсутствии локализованного управляющего субъекта, управление представляет собой информационный обмен между объектом управления, находящемся в некой среде, и управляющим субъектом, т.е. циркуляцию информации по замкнутым контурам в самоуправляющейся системе в процессе её обмена со средой.
Субъект управления и объект управления выделяются из среды по стереотипам различения и преобразования информации.

ГРАНИЦЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Объекты, принадлежащие одной системе, могут рассматриваться как части окружающей среды или элементы другой подсистемы. Анализ подсистемы требует изучения новой совокупности отношений. Следует по возможности разделять систему на подсистемы. Элементы системы сами могут быть системами низших порядков.

Понятие подсистемы используется для анализа сложноорганизованных, саморазвивающихся систем, в которых между элементами и системой, как целым, могут быть выделены промежуточные «ступени», более сложные в некотором смысле, чем элементы и менее сложные, чем системы.

обладают вполне определенным строением и поведением. Такие системы однозначно реагируют на вне­шние воздействия. Полное описание этих систем возможно даже в слу­чае большого количества элементов и связей в системе.

Стохастические (вероятностные) системы - элементы взаимодействуют между собой, а также с внешней средой случайным образом. Система всегда ос­тается неопределенной в той или иной степени, и описание ее будущего поведения никогда не выходит за рамки вероятностных категорий, с помо­щью которых это поведение описывается.

Простая система - имеет малое количество элементов и связей между ними; элементы таких систем также явля­ются простыми. С достаточной сте­пенью точности свойства и закономерности изменения состояния эле­ментов могут быть описаны известными математическими соотноше­ниями.

Сложные системы имеют большое количество элементов и связей между ними. При введении гипотез о простоте свойств элемен­тов могут быть сведены к простым, что позволяет составить матема­тическое описание таких систем с достаточной точностью.

Суперсистемы имеют большое число и многообразие элементов и связей между ними. Поведения элементов таких систем не позволяет определить полностью поведение систем. Поведения сверхсложной системы на лю­бом конечном интервале в настоящем не позволяет точно предсказать ее поведение на любом конечном интервале в будущем.

(корпускул),
Гетерогенные, образованные как бы «спаиванием» существенно отличающихся по своей природе элементов.

Диссипативные - открытые системы непрерывно рассеивающие часть своей свободной энергии, например, – в виде тепла, выделяемого в окружающую среду.

среди последних наиболее значимые – интегрирующие связи.
Связи — это то, что соединяет объекты и свойства в процессе управления в единое целое. Предполагается, что связи существуют между всеми системными элементами, между системами и подсистемами.
Связи могут быть классифицированы:
По форме детерминизма:
однозначные, иначе детерминированные;
вероятностные, иначе стохастические;
По силе:
жесткие, слабые, сильные,
По направлению действия:
прямые, обратные.
По своей значимости:
малосущественные, существенные.

СВЯЗИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

между элементами системы веществом, энергией и информацией.

Рис. Классификация связей в системе

Связь элемента 1:
- с элементом 2 является прямой непосредственной;
- с элементом 3 - прямой косвенной;
- с эле­ментом 6 - обратной непосредственной;
- с элементом 5 - прямой кос­венной (через элементы 2, 3, 4 и 2, 7, 4) и обратной косвенной (через элемент 6).
Связь элемента 2:
- с элементом 7 является нейтральной;
- с эле­ментом 6 - обратной непосредственной;
- с элементом 5 - прямой кос­венной (через элементы 2, 3, 4 и 2, 7, 4) и обратной косвенной (через элемент 6).
- с элементом 7 является нейтральной.

в матричной форме

Рис. Бинарные нечеткие отношения (предпочтения)
в матричной форме

Рис. Сообщество, группа и спутник социальной сети с предпочтениями

Рис. Бинарные нечеткие отношения (предпочтения)
в виде графов

системы называют входными величинами (входными воздействиями, входными переменными системы), а элементы системы, к которым приложены входные воздействия,— входами системы.

Воздействие системы на окружающую среду характеризуется значениями ее выходных величин. Совокупность выходных величин и их изменения определяют поведение системы, позволяют управленцу оценивать соответствие движения системы целям управления.

Для решения задач управления выделяют два типа входных величин и выходные величины:
управляющие воздействия Х;
возмущающие воздействия М
выходные величины Y.
К управляющим относятся такие величины, значениями которых можно распоряжаться при управлении системой и которые можно изменять с целью осуществления движения, предпочтительного по сравнению с другими
возможными движениями
управляемой системы.

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ

– ТК “Прогресс”
4 – ПРД ОРС
5 – ПРМ ОРС
6 – ОРС “Мир”
ЦУП–центр управления TК
ЦУП – центр управления ОРС

вышестоящую инстанцию.
2. Все вопросы решаются по одному каналу связи, а сами связи идут снизу вверх и сверху вниз.
3. Линейная ОСУ эффективна, когда круг проблем невелик.

Недостаток:
Линейный СУ не может принять квалифицированного решения в силу ограниченности своих знаний, если круг проблем велик.

каждый из которых имеет свою четко определенную, конкретную задачу и обязанности.

Персонал группируется по тем широким задачам, которые он выполняет.
Отделы: производственный, маркетинга, финансов и т.д.
В армии: пехотные, артиллерийские, бронетанковые подразделения.
В больнице: административный и лечебный отделы.

Преимущества:
1. Стимулирует деловую и профессиональную специализацию.
2. Уменьшает дублирование усилий и потребление материальных ресурсов в функциональных областях.
3. Улучшает координацию в функциональных областях.
4. Упрощает подготовку работника.

Недостатки:
1. Конфликты между функциональными областями (отделы, заинтересованы в реализации своих целей и задач, чем общих целей).
2. Если организация большая - цепь команд становится слишком длинной.
3. Функционализм - болезнь сверхспециализации - вызывает ослабление горизонтальных связей.

департаментализации.
Эти ОСУ исторически возникли в рамках фабрично-заводского производства.
Основа:
линейные подразделения (осуществляют в организации основную работу);
обслуживающие их специализированные функциональные подразделения создаются на "ресурсной" основе: кадры, финансы, план, сырье, материалы и т.д.

или услуг);
по группам покупателей (потребителей);
по географическим районам.

продукции.
Пионеры: "Простер энд Гембл", "Дженерал Моторс". В них создавались отделения по основному продукту.
Характеристики:
Полномочия по руководству производством и сбытом продукта или услуги передаются одному руководителю, ответственному за данный вид продукции.
Можно уделять конкретному продукту столько же внимания, сколько ему уделяет небольшая фирма, выпускающая 1-2 вида продукции.
Особенно успешна эта ОСУ в производстве и реализации новой продукции.
Четко определено, кто отвечает за получение прибыли, а также успешный контроль затрат и соблюдение графика отгрузок.
Быстро можно реагировать на изменение условий конкуренции, технологии, покупательского спроса.
Недостаток - увеличение затрат вследствие дублирования одних и тех же видов работ для различных видов продукции.

ПРОДУКТОВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

всего одну группу потребителей.
Примером такой ОСУ могут служить:
большие издательства, выпускающие литературу для взрослых, юношескую литературу, учебники для высших и средних школ и т.д.;
коммерческие банки, работающие с индивидуальными клиентами, фирмами, другими банками, международными финансовыми организациями и т.д.;
торговые фирмы.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКАЯ ДИВИЗИОНАЛЬНАЯ ОСУ

по территориальному принципу (по месту расположения ее подразделений).
Преимущества:
облегчает понимание местных проблем, обычаев, нужд, местного законодательства;
упрощает связь организации с клиентами.
Примеры:
сбытовые организации крупных фирм;
министерство иностранных дел России - посольства и консульства во всем мире;
налоговая служба;
консультативные фирмы по вопросам управления и т.д.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ДИВИЗИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА