Особенности исследования системы управления производством

Особенности исследования системы управления производством

Московский Экономический Институт

Контрольная работа

по дисциплине "Исследование систем управления".

Студент

Мусилова Патимат Магомедовна

ГУО060004

Дата выполнения 24.04.2011 г.

Вопрос 1. Вы менеджер одной из фирм. Вам предложено провести системное исследование системы управления производством. Какую многоуровневую схему Вы должны выбрать для проведения этого исследования?

Вопрос 2. Какой характер имеет воздействие управляющей системы на объект управления и как его сформировать, руководствуясь знанием принципов и законов управления?

Вопрос 3. Что понимается под рефлексивным управлением? Каковы механизмы правильного и открытого управления? В чем особенности классификации систем управления и их исследования?

Вопрос 4. В чем суть методологии построения и исследования общественных систем управления? Изобразите и поясните практическую схему системного подхода к анализу этих систем управления.

Вопрос 5. Менеджеру предприятия предложено провести эмпирические исследования системы управления производством. Какова должна быть последовательность и схема проведения данного исследования? Какие факторы необходимо учитывать при этом?

Вопрос 6. Для выявления недостатков в работе сложного производственного комплекса его менеджеру предложено провести исследование процессов управления для повышения их эффективности. Осуществите вербальное описание процесса управления с применением метода декомпозиции и структуризации.

Вопрос 7. Цикл выработки и принятия решения начальником механического цеха начинается с определения, и уяснения им поставленной директором завода задачи и заканчивается проверкой эффективности принятого решения. А какие фазы управления, управленческие работы и управленческие задачи он выполняет в промежутке между этими этапами руководства?

Вопрос 8. Система управления двух предприятий, выпускающих хлебобулочные изделия, состоит:

в первом - из двух человек управленческого аппарата и десяти исполнителей (рабочих);

во втором - из трех человек управленческого аппарата и того же количества рабочих.

Сравните сложность, нормы управляемости этих систем управления. Определите потоки информации, которые способны принять и обработать данные системы управления для достижения целей управления (при ý=2). Сравните эффективность управления двух предприятий.

Вопрос 9. Какие типы, виды структур систем управления и их характеристики Вы знаете? Ответ проиллюстрируйте рисунками и комментариями.

Вопрос 10. Сформулируйте и обоснуйте требования, которые Вы бы предъявили к системе и процессу управления банком, осуществляющим внешнеэкономическую деятельность.

Вопрос 11. Вы являетесь начальником налоговой службы регионального отделения. Ваш филиал состоит из одного заместителя и 10 налоговых инспекторов. По результатам работы за месяц Вы пришли к выводу, что система управления Вашего филиала перестала справляться с постоянно возрастающим потоком информации, поступающим к Вам из различных источников. Объясните возможные причины этого и предложите несколько вариантов преодоления информационных барьеров.

Вопрос 12. Какие Вы знаете простейшие информационные цепи, необходимые для исследования систем управления.

Как измерить лишнюю информацию, циркулирующую в системах управления?

Назовите возможные причины искажения информации об объекте управления.

Вопрос 1. Вы менеджер одной из фирм. Вам предложено провести системное исследование системы управления производством. Какую многоуровневую схему Вы должны выбрать для проведения этого исследования?

Ответ: Как выбрать представителя класса изоморфизма? Будем выбирать в качестве такого представителя класса (с множеством А элементов одной природы) модель, в которой отношения описаны в подходящей стандартной форме. Стандартным считается описание, удовлетворяющее определенным соглашениям, которые определяются, в первую очередь, применением данной модели системы. Выберем представление модели в ЭВМ. Стандартная форма представления моделей систем включает несколько последовательно рассматриваемых (применяемых) эпистемологических уровней:

Уровень 0. Представляющая система;

Уровень 1. Система данных;

Уровень 2. Порождающая система;

Уровень 3. Структурированная система;

Уровень 4. Метасистема и т.д.

В результате последовательного рассмотрения различных эпистемологических уровней представления модели системы мы получаем полную форму модели для реализации на ЭВМ. На первом этапе построения модели объекта исследователь выделяет его из множества гипотетических объектов, то есть определяет свой объект исследования и его внешнюю среду. Способ действий на этом уровне не вполне произволен и частично определяется целью исследования, а также имеющимися знаниями. В большинстве случаев объекты обладают практически бесконечным числом реальных свойств (цвет, вес, размеры, температура, возраст и др.) любое из которых ai (i =l. n) можно осмысленно изучать. Это означает, что при изучении объекта необходимо отобрать ограниченное (и обычно довольно малое) число n его реальных свойств наилучшим образом описывающих этот объект как явление.

управление система правильное открытое

При единичном наблюдении каждое свойство имеет одно конкретное проявление (значение, уровень, вид). Для определения возможных изменений его проявления требуется совокупность (вектор) Aai наблюдений.

Ai = (a i 1, a i 2, a i 3. a i k)

этого свойства. Для этого необходимо чтобы отдельные наблюдения свойства, осуществляемые с помощью одной и той же процедуры наблюдения, каким то образом отличались от другого (например, временем измерения этого свойства). Это отличие наблюдений свойства, объекта, возможно, описать с помощью особого существенного свойства (метки) bj которое будем называть базой.

Базы трех основных типов - время, пространство, группа можно комбинировать для отличия отдельных наблюдений свойств объекта изучения.

.        Базы должны быть применимы для измерения всех свойств того объекта, который мы рассматриваем как объект исследования.

2.      Базы должны отвечать назначению, для которого определяется данный объект.

.        Наблюдения всех свойств объекта должны однозначно определяться базами этого объекта.

При единичном наблюдении каждая база имеет одно конкретное проявление. Для определения возможных изменений ее проявления требуется совокупность (вектор) В, значений базы при наблюдениях. Следовательно, для описания объекта на самом первом этапе его следует представить в виде множества значений всех свойств { ai, Aj } и базы { dj, Bj }.

Объект исследования при таком описании называется исходной системой. Итак, каждое свойство ai исследуемого объекта в модели представляется переменной Vi, которая имеет определенное имя, отличающее её от других переменных. Каждое конкретное значение переменной Vik можно считать состоянием переменной. Все значения (состояния) переменной называют множеством значений (состояний) Vi этой переменной. Следовательно, теперь уже для нас объект - это не система, а список переменных.

Аналогично каждое свойство bi (j = 1. m) исследуемого объекта, относящееся к базе, можно считать параметром Wj. bj → Wj. Каждый параметр Wj также имеет определенное имя. Множество значений параметра называется параметрическим множеством Wj, а каждый элемент этого множества является значением параметра. Разные наблюдения одной и той же переменной будут различаться по значениям параметров системы. В итоге всех рассуждений объект исследования следует представить в абстрактном виде как множество значений всех переменных { vj, Vj } и параметров { wj, Wj }. Теперь уже система нами рассматривается не как объект, а как абстрактное множество переменных и параметров. Модель системы на этом эпистомологическом уровне описания называется представляющей системой I. Соответствующий представляющей системе I эпистомологический уровень считается уровнем 0

Термин методологическое отличие используется для описания особенностей системных задач, по которым различают типы задач внутри одной эпистомологической категории (эпистомологического класса) задач. На данном эпистомологическом уровне можно выделить переменные и параметры со следующими методологическими отличиями:

а) отсутствие математических свойств;

б) упорядоченность;

в) расстояние;

г) непрерывность.

На следующем эпистомологическом уровне 1) представляющая система дополняется конкретными данными. Конкретные значения для системы данных могут быть получены путем:

1. измерения

.        наблюдения

3.      оценивания

Представляющая система I и система данных Dd - это эпистомололгические классы объектов, имеющие по преимуществу эмпирическую природу. Однако более высокие эпистомологические классы являются преимущественно теоретическими.

Вопрос 2. Какой характер имеет воздействие управляющей системы на объект управления и как его сформировать, руководствуясь знанием принципов и законов управления?

Ответ: Это воздействие может быть одноразовым (одношаговым), многоразовым (многошаговым) и непрерывным. Таким образом, его можно рассматривать как процесс - последовательную смену значений И (t), а следовательно, и состояний Х соответствующих входов управляемой системы. В силу этого описание движения (функционирования) системы принимает вид:

Z (t) = Fc [u (t) ¸ Z (t ­ l) ¸ Z (t ­2).]. и(t) = Fb [u (t) ¸ Z (t) ¸ Z (t - 1) ¸ Z (t - 2) ¸.]

где Fyb - закон управления данной системы управления;

P - свойства управляющей системы (ее структура, параметры и др.)

Здесь возникает новое понятие - закон управления, которое можно рассматривать как правило Fyb выработки управления u (t) с учетом особенностей (свойств и возможностей) Р управляющей системы. Можно сказать проще: закон управления - правило достижения цели управления.

В общем случае под управлением понимают формирование (выработку решения) и реализацию управляющих воздействий (управления), выбраны, как правило, из множества возможных на основании определенной информации, обеспечивающих желаемое движение (функционирование, поведение) объекта, приводящее к поставленной цели.

Почему же управление u (t) необходимо выбирать из множества возможных воздействий? Прежде всего, это связано с характером влияния К внешней среды. Это влияние может быть известным (конкретным), случайным (неизвестным, но предсказуемым) или неопределенным (неизвестным и непредсказуемым). В связи с этим закон управления системой в общем случае может быть представлен в виде:

u (t) = Fyb [Y (t - l), k, p]

Реально в качестве влияния К, внешней среды могут рассматриваться ресурсы, выделяемые для достижения цели управления, и сведения об условиях функционирования объекта управления. Любые неточности в оценке этого влияния на ход управления могут привести к нежелательным последствиям. Все это требует учета условий функционирования объекта управления в форме изучения вариантов проявления К на ход и исход управления и, следовательно, вариантов управления.

Вопрос 3. Что понимается под рефлексивным управлением? Каковы механизмы правильного и открытого управления? В чем особенности классификации систем управления и их исследования?

Ответ: В биологических системах имеет место выработка управления (решения) u (t) но закон управления имеет рефлексивный тип: u (t) = Fyв [Y (t), к].

Термин "рефлексивный" подчеркивает простоту зависимости u (t) от Y (t) по схеме "возбуждение - рефлекс" и соответствует проявлению безусловных рефлексов. И еще одна особенность управления в биологических системах: ввиду отсутствия в них управляющей системы управление осуществляется по рефлексивному типу путем взаимодействия их элементов через внешнюю среду. Такое взаимодействие учитывает кормовую среду (наличие жизненных ресурсов), наличие во внешней среде других биологических индивидуумов и даже такой правильный вопрос "кто кого есть и в каком количестве?" Однако среди биологических систем имеются и целенаправленные системы, действия которых протекают на основе накопленного опыта (предшествовавшего обучения) и соответствуют проявлению условных рефлексов. Таковым, в первую очередь является человек. Для реализации такого сложного поведения биологические системы должны иметь память и возможность анализа накопленного опыта.

Следует, заметит, что деятельность любого коллектива как общественной системы невозможна без соблюдения двух основных правил:

исключение искажения или скрытия информации членами коллектива в личных целях или ради групповых интересов.

обеспечение всеми членами коллектива безусловного выполнения поставленных задач.

Коллективы, в которых выполняется только первое условие (объективность информации) и отсутствует второе условие (обязательность наличия и выполнения планов), называются коллективами с механизмом открытого управления. Управление в таких общественных системах обеспечивается свободными (рыночными) отношениями, то есть отсутствием общего управляющего центра. Каждый в коллективе выполняет лишь те работы, которые ему "выгодны".

Коллективы, в которых выполняются оба условия, получили название коллективов с правильным механизмом управления. Добиться качественного выполнения планов действий в общественных системах с таким механизмом управления можно с помощью тщательно разработанной системы не только контроля исполнения (волевое управление или жесткая централизация), но и соответствующей системы стимулирования деятельности людей в организационной системе (самоуправление).

При этом, приказная форма управления эффективна только при наличии двух условий:

.        знания руководителем возможностей подчиненных (аналог первого основного правила)

2.      права руководителя применять сильные стимулы (наказание в случае невыполнения задания и поощрение в случае успешного выполнения), то есть, аналог второго основного правила.

Такая форма управления зачастую целесообразна и эффективна при управлении деятельностью в небольших группах. При управлении большими группировками и в руководстве в повседневной деятельности управление должны учитывать активный характер элементов системы - людей, предоставляя им большую самостоятельность в выборе конкретных действий при обязательности выполнения общего плана. Первый вид управления иногда называют прямым управлением, а второй координацией. Координация является единственным эффективным видом управления большими системами (предприятием, отраслью промышленности, народнохозяйственным комплексом, большой группировкой).

Системы можно классифицировать по различным признакам, с точки зрения особенностей управления. Один из возможных вариантов (весьма упрощенный) имеет вид, приведенный в таблице 1.

Таблица 1.

Вопрос 4. В чем суть методологии построения и исследования общественных систем управления? Изобразите и поясните практическую схему системного подхода к анализу этих систем управления.

Ответ: В теории систем или системологии можно выделить два основных подхода в рассмотрении систем.

Первый подход рассматривает науку о системах (системологию) как расширение и обобщение теории автоматического управления, где изучаются процессы функционирования (движения) систем и изучаются такие ее свойства, как: устойчивость, качество, линейность, стационарность и др.

Второй подход рассматривает системологию как кибернетическое или структуралистские исследования систем, то есть основное внимание уделяется структурным характеристикам систем. Модели систем можно упорядочить различными способами, в том числе по:

рассмотрению разных типов их элементов

рассмотрению разных типов их связей (отношений).

При первом способе возникает традиционное подразделение науки и техники на дисциплины и специальности (физические, химические, биологические, политические, экономические и т.д.)

При исследовании общественных (систем организаций) построение математической модели вообще невозможно. Это связано с тем, что функционирование таких систем имеет не формальный (математизируемый) характер, а явно смысловой (семантический). Построение моделей общественных систем требует иных методов структуризации, чем агрегатирование. Такие методы были разработаны. Одним из современных и широко используемых является метод SADT, или технология структурного анализа и проектирования. SADT - это совокупность графического языка и формальных правил описания систем как совокупности однородных элементов.

Для построения модели (описания) модели системы необходимо знать:

субъект моделирования

цель моделирования

позицию (точку зрения) моделирования.

SADT - модель является моделью системы, если она может быть использована для получения ответов на вопросы относительно системы с некоторой точностью. Эта точность, определяющая окончание декомпозиции, достигается возможностью полно и однозначно ответить на поставленные перед моделированием вопросы.

Каждый SA - блок изображает либо функцию, либо объекты описываемой (моделируемой) системы. Если SA - блок представляет функции системы, то связи (дуги) между блоками отображают объекты системы (людей, ресурсы, информацию и др.), участвующих в реализации этой функции. В этом случае вся модель системы называется функциональной моделью системы.

Если же SA - блок представляет объекты системы (людей, программы ЭВМ и др.), то связи (дуги) между блоками отображают функции системы, участвующие в преобразовании этих объектов (данных). В этом случае вся модель называется моделью данных в системе

Интересно отметить, что функциональная модель и модель данных обладают дуализмом моделей. Это означает, что если в функциональной модели (где блоки обозначают функции, а дуги объекты) объекты обозначить блоками, а функции - дугами, то мы получим модель данных. И наоборот.

Вопрос 5. Менеджеру предприятия предложено провести эмпирическое исследование системы управления производством. Какова должна быть последовательность и схема проведения данного исследования? Какие факторы необходимо учитывать при этом?

Ответ: Для любого содержательного эмпирического исследования необходимы три предпосылки:

1.      объект исследования

2.      цель исследования этого объекта

.        ограничения, при которых проводится исследование

Тогда порядок эмпирических исследований можно представить в виде, показанном на рисунке 1.

Рис.1. Порядок эмпирических исследований

На очередном эпистемологическом уровне (уровне 2) формируются знания о некоторых параметрически инвариантных (неизменных при изменении параметров Wj) свойствах отношений между рассматриваемыми переменными Vi (или между х и у).

Существует ряд параметрически инвариантных свойств. Каждое такое свойство описывает ограничение, наложенное на переменные Vi представляющей системы i, не меняющееся в пределах параметрического множества Wj. Например, если параметром Wj является время, то любое свойство, не зависящее от времени, является ограничением на переменные Vj. Другими словами, на этом эпистомологическом уровне путем обработки данных (полученных из системы данных Dd) устанавливаются зависимости

= f b (v1, v2,. vk,.),

в виде некоторых функций в аналитическом, табличном или графическом виде. Для направленных систем эти зависимости имеют вид:

= f b (x1, x2,. xk,.),

или в общем виде: Y = F b (x).

Какими же математическими методами (с учетом методологических отличий переменных и параметров) можно воспользоваться для определения параметрически инвариантных свойств отношений?

Пусть переменные Vi и параметры Wj модели будут считаться некоторыми факторами Λ [6]. По типам переменных и параметров эти факторы могут быть классифицированы, как показано на рис.2.

Рис.2. Классификация факторов.

Вопрос 6. Для выявления недостатков в работе сложного производственного комплекса его менеджеру предложено провести исследование процессов управления для повышения их эффективности. Осуществите вербальное описание процесса управления с применением метода декомпозиции и структуризации.

Ответ: Одним из современных и широко используемых является метод SADT - технология структурного анализа и проектирования SADT - это совокупность графического языка и формальных правил описания систем как совокупности однородных элементов.

Для описания системы с помощью SA - блоков вся система декомпозируется на отдельные блоки со связями между ними. Весь секрет этого подхода состоит в том, как проводить декомпозицию и до какого уровня детализации.

Для построения модели (описания) системы необходимо знать:

субъект моделирования;

цель моделирования и

позицию ("точку зрения") моделирования.

Всякая модель является некоторым "толкованием" системы. Поэтому субъектом моделирования является сама система, Однако она должна быть однозначно описана и отделена от внешней среды. Иначе в модель могут быть ошибочно включены другие субъекты, не относящиеся к делу.

Для определения цели моделирования необходимо на основании постановки задачи и общего (вербального) описания системы сформулировать вопросы, на которые должна ответить модель. Суть этих вопросов, выраженная в одной - двух фразах и будет целью моделирования.

И, наконец, для построения модели необходима "точка зрения". Она представляет собой место (позицию моделирования), на которую надо встать, чтобы увидеть моделируемую систему в действии.- модель является моделью системы, если она может быть использована для получения ответов на вопросы относительно системы с некоторой точностью. Эта точность, определяющая окончание декомпозиции, достигается возможностью полно и однозначно ответить на поставленные перед моделированием вопросы.

Вопрос 7. Цикл выработки и принятия решения начальником механического цеха начинается с определения и, уяснения им поставленной директором завода задачи и заканчивается проверкой эффективности принятого решения. А какие фазы управления, управленческие работы и управленческие задачи он выполняет в промежутке между этими этапами руководства?

Ответ: Определение целей - это 1 фаза процесса управления.

2 фаза - это выявление проблем достижения целей. Наличие проблем управления может быть результатом трех различных ситуаций:

1. поставлена новая цель управления - действия очевидны.

. раннее осуществленное управление неэффективно - анализируем причины неэффективности.

. изменились условия управления - необходимо уточнить данные о новых условиях управления (и внешней среде).

3 фаза - исследование проблем и оценка обстановки. На этой фазе необходим сбор информации об объекте управления и о внешней среде. Всегда стремятся к непрерывности сбора информации. Информация может быть оперативной (изменяющейся) и консервативной (неизменной). По форме информация может быть первичная (непосредственные наблюдения в форме результатов) и вторичная - результат простого преображения первичной в виде сортировки, обобщения, фильтрации и т.д. Кроме того, собираемая информация должна обладать качеством полноты и достаточности. И, наконец, должна быть своевременной и безошибочной.

фаза - поиск решения проблемы - ключевая и наиболее трудоемкая часть процесса управления. Необходимо для каждого варианта действий уметь прогнозировать его ход и исход. Универсальных методов прогнозирования нет. На практике принято накапливать варианты действий с течением времени и создавать некий архив решений. Еще одним источником является математическое моделирование действий.

5 фаза - оценка всех альтернатив и выбор одной из них с точки зрения достижения цели, то есть, определяем замысел решения на предстоящие действия (проблемы). Оценка альтернативных действий ведется по определенным критериям - критериям эффективности.

фаза - согласование решений. Замысел решения требует дальнейшей конкретизации для выработки собственно решения, то есть, закона управления. Это состоит в согласовании действий всех участников между собой и с теми, кто поставил цели, то есть, в планировании, что связано, в свою очередь, с ограниченными ресурсами. В зависимости от характера цели управления планирование может быть долговременным (стратегическим) и кратковременным (оперативным) - (краткосрочное планирование).

фаза - утверждение решения - является обязанностью руководителей в пределах их компетенций. При этом делегируются полномочия по управлению объектом.

8 фаза - подготовка к вводу решения в действие. В соответствии с уставами коллективов для управления создается система управления. Практически руководитель каждый раз организует систему управления (настраивает параметры р закона управления) для решения стоящих перед ним задач в соответствии с поставленными целями управления.

9 фаза - управление применением решения - сводится к непосредственному управлению (руководству) действиями и состоит в одноразовой, многоразовой или непрерывной выдаче управляющих воздействий на объект управления.

И наше последнее действие - проверка эффективности решения - является заключительной 10 фазой. Она имеет целью сравнить текущее состояние объекта управления с заданным и, при необходимости, скорректировать ранее принятое решение. Это возможно лишь в замкнутых системах управления (имеющих обратную связь для контроля). Если система разомкнутая, то контроль в ней отсутствует.

Ни одна предшествующая фаза управления не может, закончится позже, чем закончится последующая фаза управления. Однако это не исключает и того факта, что некоторые последующие фазы могут начинаться ранее чем, закончится предыдущая фаза. На этом основано применение метода параллельной работы над выработкой решения.

Вопрос 8. Система управления дух предприятий, выпускающих хлебобулочные изделия, состоит:

в первом - из двух человек управленческого аппарата и десяти исполнителей (рабочих);

во втором - из трех человек управленческого аппарата и того же количества рабочих.

Сравните сложность, нормы управляемости этих систем управления. Определите потоки информации, которые способны принять и обработать данные системы управления для достижения целей управления (при, у=2). Сравните эффективность управления двух предприятий.

Ответ: Как можно оценить сложность управления? Эмпирическим путем установлено, что сложность системы управления можно оценить выражением Сл = (n + m) ²,

где n - число управляющих подсистем, участвующих в управлении

m - число объектов управления в системе

a - некоторая эмпирическая величина.

Также, эмпирическим путем установлено, что величина показателя, а=1,8…2,0. Будем считать, а=2. Тогда сложность управления будет

Сл = (n + m) ²

В нашем случае:

) n =2

m =10

Сл = (2+10) ² =144

) n =3

m =3

Сл = (3+3) ² =36

Ученными и практиками было высказано предположение, что поток V информации, который необходимо принять и обработать для достижения целей управления, пропорционален сложности системы управления, то есть,

= y Сл = y (n + m) ²

где у - некоторый, коэффициент пропорциональности, подбираемый эмпирическим путем.

В нашем случае:

1)      y = 2= 2= 10= 2 (2 + 10) ²= 288

2)      y = 2= 3= 3= 2 (3 + 3) ²= 72

Возможности человека по переработке информации будем считать равными Vk. Обычно считают, что Vk = 10 простейших операций в год. Если же человек оснащен средствами усиления "интеллекта" (например ЭВМ), то его возможности значительно превзойдут величину Vk = 10.

В нашем случае:

) V - 288, 288 > 10²;

2) V - 72, 72 < 10²,

то есть, управление в первом случае считается у нас неэффективным. Второе предприятие эффективнее первого, то есть, 288 > 72.

Если V > Vk, то эффективно управлять один человек уже не может. Значение (n + m), при котором достигается V = Vk, называется первым информационным барьером. При сложности системы управления выше первого информационного барьера (а на практике это имеет место в большинстве случаев) для качественного управления необходимо увеличить возможности обычного человека Vk.

При вертикальном разделении труда возникает еще одна проблема - сколько подчиненных можно подчинить каждому руководителю, то есть, какова норма управляемости? Она определяется как количество работников, которые непосредственно подчиняются данному руководителю. Обычно считается, что норма управляемости не должна превышать 10. Однако в практике, как правило, норма управляемости равна 3…5, как и в нашем случае.

Вопрос 9. Какие типы, виды структур систем управления и их характеристики Вы знаете?

Ответ: Органы управления, пункты управления и связи между ними образуют структуру системы управления. Можно рассматривать различные структуры системы управления.

Системотехническая структура системы управления описывает состав и связи между пунктами управления как информационные взаимодействия между техническими комплексами средств, связи и управления.

Организационная (функциональная) структура управления описывает связи между органами управления (выполняемыми ими функциями) как между специализированными коллективами людей.

В общем случае все элементы системы управления (органы управления или пункты) нумеруются по порядку и в дальнейшем считаются вершинами графа, отображающего структуру этой системы управления. В качестве дуг такого графа считаются связи (информационные каналы) этих элементов между собой (эти связи могут быть направленными от руководящего элемента к подчиненному). Полученный граф и дает абстрактное изображение структуры системы управления.

Число уровней системы управления определяется как число уровней ее графа с учетом только управляющих систем. В связи с этим различают системы управления одноуровневые и многоуровневые. Все элементы одного уровня называются звеном системы управления. Системы управления могут быть правильными и неправильными.

В правильной каждый элемент подчинен только одному элементу вышестоящего уровня. В противном случае система управления считается неправильной.

Как правило, системотехнические структуры являются многоуровневыми. В связи с этим можно рассматривать по уровням различные звенья системы управления: высшие - принимают решение, промежуточные - обеспечивают доведение принятых решений до низших, т.е. исполнительных звеньев, низшие - непосредственно управляют.

Следовательно, для систем непосредственного управления важна системотехническая структура, определяющая принимаемые комплексы средств управления и связи между ними. Наиболее характерными системотехническими структурами можно считать:

1.      Линейную (последовательную)

2.      Кольцевую

.        Радиальную (звездообразную)

.        Древовидную

.        Полный граф.

Вопрос 10. Сформулируйте и обоснуйте требования, которые Вы бы предъявили к системе и процессу управления банком, осуществляющим внешнеэкономическую деятельность.

Ответ: Как должны быть организованы процессы управления? Эта сторона вопроса составляет технологию управленческой деятельности. Понятие организация управления содержит комплекс мероприятий, направленных на создание и развертывание системы управления, и обеспечение ее, эффективного функционирования на различных этапах действий. Под методом вообще понимается сумма приемов, правил и способов, используемых в практической деятельности для достижения поставленной цели.

В настоящее время в литературе "стандартизованы" следующие требования к процессу управления:

1. непрерывность

. оперативность

. устойчивость

. скрытность

Иногда еще рассматривается требование гибкости или интеллектуальности управления. Важнейшим является устойчивость управления, что есть свойство системы не допускать необратимых отклонений объекта управления от заданного состояния. Неустойчивая система под действием внешних воздействий будет вести себя непредсказуемо. В чем причина? Самая простая причина потеря непрерывности управления и другие, в частности, ошибки в интеллектуальных действиях оперативного персонала. На это могут влият различные факторы: внутренние и внешние, пассивные и активные. Источником внутренних пассивных факторов может быть только техника. Источником внутренних активных факторов может быть только человек. Например, неумышленные ошибочные действия. Интенсивность обеих факторов имеет стохастический характер и может исследоваться заранее эскприментальным путем в процессе тренировок. Источником же внешних факторов может быть только человек. Устойчивость процесса управления к действию всех этих факторов рассматривается как защищенность процесса управления от несанкционированных действий (НСД). Иногда в литературе этот вид устойчивости называют операциональной или функциональной устойчивостью.

Следующим требованием является непрерывность управления. Так ли важна непрерывность именно управления? Это понимают, как необходимость постоянно отслеживать состояние объекта управления для его немедленной коррекции при недопустимых отклонениях.

Процесс управления может быть одношаговым, многошаговым и непрерывным. В системах с одношаговым процессом управления весь цикл осуществляется только один раз. Цель может быть достигнута или нет. В системах с многошаговым управлением весь цикл повторяется несколько раз с известной периодичностью или по условиям обстановки. Совсем иная картина при непрерывном управлении, когда времена А и В примерно равны и при потере управления объект может потерять устойчивость и не выполнить своей задачи. В этом случае и наблюдение, и управление объектом должны вестись непрерывно, чтобы вовремя вмешаться. Такие системы называются системами реального времени.

Под оперативностью управления понимают длительность цикла управления. Важным является скрытность управления. Обеспечивается как техническими, так и организационными мерами. Под гибкостью управления понимается способность системы приспосабливаться к изменяющимся условиям управления. Обеспечивается как техническими, так и организационными мерами.

Основными и обязательными для любой системы управления структурными элементами являются органы управления. "Рабочая среда", в которой осуществляются действия по управлению - это пункты управления, подвижные и основные, основные и вспомогательные. Они являются основными (но не обязательными) структурными элементами системы управления.

Вопрос 11. Вы являетесь начальником налоговой службы регионального отделения. Ваш филиал состоит из одного заместителя и 10 налоговых инспекторов. По результатам работы за месяц Вы пришли к выводу, что система управления Вашего филиала перестала справляться с постоянно возрастающим потоком информации, поступающим к Вам из различных источников. Объясните возможные причины этого и предложите несколько вариантов преодоления информационных барьеров.

Ответ: Учеными и практиками было высказано предположение, что поток информации, который необходимо принять и обработать для достижения целей управления, пропорционален сложности системы управления, т.е.

= y Сл = y (n+m) ²

где: y - некоторый коэффициент пропорциональности, подбираемый эмпирическим путем.

В нашем случае:

=2, n = 1, m = 10= 2 (1+10) ²=242

Возможности человека по переработке информации будем считать равными Vk. Обычно считают, что Vk =10² простейших операций в год. Если же человек оснащен средствами усиления "интеллекта", например ЭВМ, то его возможности значительно превзойдут величину Vk = 10².

При потоке информации V<Vk качественное управление вполне может осуществить только один человек (руководитель), т.е. его возможности достаточны для этого. Если же V>Vk, то эффективно управлять один человек уже не может. Значения (n + m), при которых достигается V = Vk, называется первым информационным барьером (в этом случае, очевидно, n равно 1, а m - произвольная величина) (как в нашем случае). При сложности системы управления выше первого информационного барьера для качественного управления необходимо увеличить возможности обычного человека Vk.

Первый путь связан с передачей "рутинной" управленческой работы вспомогательному аппарату управления (административному аппарату). Он может быть представлен тремя типами управленческого персонала: консультативным, обслуживающим и личным.

Еще большего результата можно добиться, если дать человеку средства повышения производительности интеллектуального труда. Здесь необходимо рассмотреть свои три барьера:

Барьер b11 возможностей "не оснащенного" человека с традиционными методами управления, с производительностью Vk1.

Барьер b12 новейших средств управления (ЭВМ), но с традиционными методами управления, с производительностью Vk2.

Барьер b13 более эффективных методов управления (новых информационных технологий), ориентированных только на применение в процессе управления ЭВМ, с производительностью Vk3.

На этом возможности "отодвинуть" первый информационный барьер за счет "интеллектуализации" управленческого труда руководителя полностью исчерпываются.

Второй путь является радикальным способом преодоления первого информационного барьера за счет разделения интеллектуального управленческого труда между несколькими лицами или между их коллективами. Такие коллективы называются органами управления. Для определения необходимых руководителю органов управления целесообразно процесс управления по каждой цели разбить на подпроцессы с частными целями. Такие подпроцессы принято называть функциями управления. Это дробление целей на подцели должно продолжаться до тех пор, пока не будет найден рациональный путь достижения всех подцелей управления, то есть, до тех пор, пока поток информации, через данный орган управления, не достигнет допустимой величины.

Вопрос 12. Какие Вы знаете простейшие информационные цепи, необходимые для исследования систем управления? Как измерить лишнюю информацию, циркулирующую в системах управления? Назовите возможные причины искажения информации об объекте управления.

Ответ: Процесс управления можно рассматривать как прохождение (протекание) информации в системе управления. Сама система управления может рассматриваться как некоторая цепь, в которой протекает не ток, а информация. Такая аналогия системы управления с электрическими цепями оказалась весьма плодотворной в теории управления. Потоки информации можно изучать с помощью методов, разработанных для потоков тока в электрических цепях. Имеются и другие взгляды на эту проблему. Однако все же остановимся только на этой. Расчетная схема представлена на рис.3.

Рис.3. Информационная цепь.

Будем понимать под информационной цепью совокупность взаимодействующих источников, преобразователей и потребителей информации, имея в виду информационные цепи систем управления в самом широком смысле. В общем случае информационная цепь представляет собой довольно сильно разветвленные, многоконтурные, иерархические структуры. Информационные цепи всегда замкнуты на источник информации каналами прямой и обратной связи.

Сущность действия, осуществляемого источником информации, может быть охарактеризована некоторым информационным напряжением (ИН) ∆H Оно может быть определенно по формуле:

где P o - априорная вероятность некоторого события

P усл - вероятность того же события, но при фактическом управлении им.

Выданная источником информация поступает к исполнительным органам, которые являются информационной нагрузкой источника. Если объект управления не обладает ни памятью, ни "привычками", то единственной его характеристикой в рассматриваемом аспекте является информационное сопротивление τн, то есть, время его реакции на полученную информацию (исполнение и доклад). Тогда для простейшей информационной цепи имеем (для системы без памяти и "привычек"), что поток информации в системе с информационным сопротивлением нагрузки τн будет:

По аналогии можно утверждать, что время τвн, необходимое для выработки и принятия самого решения, являющееся внутренним информационным сопротивлением источника информации, обратно пропорционально его пропускной способности Супр=1/ τвн.

Естественно, что эффективность источника зависит от того, насколько быстро он выдает управляющую информацию при изменении состояния нагрузки (объекта управления). Запаздывание в источнике, обесценивает выданную им управляющую информацию и выполняет функции внутреннего информационного сопротивления источника.