Лекции - Исследование систем управления

Подождите немного. Документ загружается.

объясняется тем, что такой признак дает лишь ничем не обязанные имена объектам. Эти

значения для различ-

ных объектов либо совпадают, либо различаются; никакие более тонкие соотношения

между значениями не зафиксированы. Шкалы номинального типа допускают только

различения объектов на основе проверки выполнения отношения равенства на множестве

этих элементов. Шкалы номинального типа называют часто шкалами натменований.

2.5.2. Шкалы порядка.

Шкала называется «ранговой» (шкала порядка), если множество Ф состоит из всех

монотонно возрастающих допустимых преобразований шкальных значений. Монотонно

возрастающее – такое преобразование

),(х



которое удовлетворяет условию: если

)()(,,

2121

xхитоxх





для любых шкальных значений

xx 

из области определения

).(x



Порядковый тип шкал допускает не только различие объектов как номинальный

тип, но и используется для упорядочения объектов по измеряемым свойствам. Измерение

в шкалах порядка может применяться в следующих ситуациях:

1) когда необходимо упорядочить объекты во времени или в пространстве;

2) когда нужно упорядочить объекты в соответствии с каким – либо качеством, но

при этом не требуется производить его точное измерение;

3) когда какое – либо качество в принципе измеримо, но в настоящий момент не

может быть измерено по принципам практического или теоретического характера.

Любая шкала, полученная из шкалы порядка “S” с помощью произвольного монотонно –

возрастающего преобразования шкальных значений, будет также точной шкалой порядка

для исходной эмпирической системы с отношениями.

2.5.3. Шкалы интервалов.

Наиболее важным типом шкал является тип интервалов. Этот тип шкал содержит

шкалы, единственные с точностью до множества положительных линейных допустимых

преобразований вида

 Yxгдеbaxх ,.,.)(



это шкальные значения из области

определения Y, и a>0; b- любое значение. Основным свойством этих шкал является

сохранение неизменными отношений интервалов в эквивалентных шкалах:

.)1.3.5.2.;.......(

)()(

const











При переходе к эквивалентным шкалам с помощью линейных преобразований в шкалах

интервалов происходит как изменение начала отсчета (параметр “b”), так и масштаб

измерений (параметр “a”).

2.5.4. Шкалы отношений.

Шкалой отношений (подобия) называется шкала, если Ф состоит из преобразований

подобия

 Yxагдеахх ,..0,..;)(



шкальные значения из области определения “Y”;

a- действительные числа. В шкалах отношений остаются неизменными отношения

численых

оценок объектов. Пусть в одной шкале объектам

иаа

соответствуют шкальные

значения

ихх

, а в другой -

 0,,;)(,,;)(

2211

агдеаххиахх



произвольное действительное

число. Тогда:

.)1.4.5.2(;.........

)(

ах





Примерами измерений в шкалах отношений являются измерения массы и длины объекта.

Шкалы отношений образуют подмножество шкал интервалов фиксированием нулевого

значения параметра “b” : b=0. Такая фиксация означает задание нулевой точки начала

отсчета шкальных значений для всех шкал отношений. Переход от одной шкалы отноше-

ний к другой, эквивалентной ей шкале, осуществляется с помощью преобразований подо-

бия (растяжения), т.е. изменением масштаба измерений. Шкалы отношений, являясь част-

ным случаем шкал интервалов, при выборе нулевой точки отсчета сохраняют не только

отношения свойств объектов, но и отношений расстояний между парами объектов.

2.5.5. Шкалы разностей.

Эти шкалы определяются как шкалы, единственные с точностью до преобразований

сдвига

 Yхгдеbхх ,..,;)(



шкальные значения из области определения “Y” ; b –

дей-

ствительные числа. Это означает, что при переходе от одной числовой системы меняется

только начало отсчета. Шкалы разностей применяются в тех случаях, когда необходимо

измерить, насколько один объект превосходит по определенному свойству другой объект.

В шкалах разностей неизменными остаются разности численных оценок свойств. Дейст-

вительно, если



,.,. хих

оценки объектов

,.,. аиа

в одной шкале, а

bхх 

)(



bxx 

)(



в другой шкале, то получим:

.)1.5.5.2;...()()()()(

212121

xxbxbxxx 



Как и шкалы отношений, шкалы разностей являются частным случаем шкал интервалов,

получаемых фиксированием параметра “a” , т.е. выбором единицы масштаба измерений.

2.5.6. Абсолютные шкалы.

Это шкалы, в которых единственными допустимыми преобразованиями Ф являются

тождественные преобразования

 

.)(,..,..)( ххегдеех 



Это означает, что существует

только одно отображение эмпирических объектов в числовую систему. Отсюда и название

шкалы, т.к. для нее единственность измерения понимается в буквальном абсолютном

смысле. Абсолютные шкалы применяются для измерения количества объектов, предме-

тов, событий, решений. Абсолютные шкалы являются частным случаем всех ранее

рассмотренных типов шкал, поэтому сохраняют любые соотношения между числами –

оценками измеряемых свойств объектов: различие, порядок, соотношение интервалов,

отношение и разность значений и т.д. Кроме указанных, существуют промежуточные

типы шкал, такие, как степенная шкала

;1;1;0;0;)(  babaахх



и ее

разновидность – логарифмическая шкала:

;1;0;)(  bbxx



Далее, проработать самостоятельно. «Иерархическая структура основных шкал».

«Обработка характеристик, измеренных в разных шкалах». [1], стр.77-88.

РАЗДЕЛ 2. Формы и методы управления системами. Системный анализ в экономике.

Тема 3. Понятие цели и закономерности целеобразования. Структуры целей и систем.

Методики анализа систем управления. Соотношения категорий типа событие, явление,

поведение. Функционирование системы в условиях неопределенности и риска.

3.1. Понятие цели и закономерности целеобразования.

Цель – наиболее сложное понятие, изучению которого большое внимание уделяется в

философии, психологии, кибернетике, теории систем.

Анализ определения цели и связанных с ней понятий, показывает, что в зависимости от

стадий познаний объекта, этапа системного анализа в понятие «цель» вкладывают различ-

ные оттенки – от идеальных устремлений (цель – выражение активности сознания;человек

и социальные системы вправе формулировать цели, достижение которых невозможно, но

к которым можно непрерывно приближаться) до определения цели как ситуации, которая

должна быть достигнута при функционировании системы за определенный промежуток

времени. Цель определяется стершей системой, а именно той, в которой рассматриваемая

система является элементом.

Целеобразование – это направление системного анализа, занимающаяся исследованием

процесса формулирования и анализа целей в системах различного рода. Практической

задачей целеобразования является разработка принципов создания и внедрения подсистем

целеобразования в системах управления, обеспечивающих систематическую работу по

формулированию и исследованию целей (основных направлений развития) предприятий и

организаций, оценке их значимости и корректировке целей и направлений работ по

развитию системы – реализации комплекса работ по целевой стадии планирования.

Подсистемы целеобразования должны на уровне страны и региона заниматься исследова-

нием взаимосвязей целей различных отраслей, производственных объединений, предприя-

тий с общегосударственными целями, целями региона и разработкой на этой основе прин-

ципов и показателей планирования и экономического стимулирования деятельностью ор-

ганизаций. Различают качественную цель (номинальная шкала или шкала порядка) и

количественную цель, построенную в количественных шкалах.

3.2.Структуры целей (и систем): сеть, иерархические структуры, страты, слои, эшелоны.

3.2.1.Сетевая структура.

Эта структура представляет собой декомпозицию системы во времени. Такие системы

отражают порядок действия технической системы ( телефонная сеть, электросеть,

компьютерная сеть), этапы деятельности общества при производстве продукции –

сетевой график планирования при проектировании – сетевая модель. При представлении

сетевых структур пользуются такой терминологией теории «графов»: вершина, ребро,

путь, критический путь. Элементы сети могут быть расположены последовательно и пара-

ллельно. Сети бывают разные. Наиболее распространены и удобны для анализа однонап-

равленные сети, но могут быть и сети с обратными связями или с циклами. Путь сети оп-

ределяется в соответствии с теорией графов. Для анализа сложных сетей, кроме теории

графов, применяется математическая теория сетевого планирования и управления,

сетевого моделирования.

1.2.2. Иерархическая структура.

Эта структура представляет собой декомпозицию системы в пространстве. Все компо-

ненты (вершины, узлы) и связи (дуги, соединения узлов) существуют в этих структурах

одновременно, не разнесены во времени, как это имеет место в сетевых структурах. Иера-

рхические структуры имеют различное число уровней структуризации ( декомпозиции).

Структуры, в которых каждый элемент низлежащего уровня подчинен только одному узлу

(одной вершине) вышестоящего уровня, называются «древовидными» структурами. Если

элемент низлежащего уровня подчинен 2-м и более узлам (вершинам) вышестоящего

уровня иерархии, то такие структуры называют «иерархическими структурами со слабы-

ми связями». Наиболее распространены древовидные иерархические структуры, с помо-

щью которых представляются сложные конструкции технических объектов, структуры

классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные и организа-

ционные стрктуры предприятий. Иерархия со слабыми связями – это структуры целей и

функций в тех случаях, когда цели сформулированы слишком близко к идеальным устре-

млениям и недостаточно подцелей, обеспеченных средствами для их реализации. Слабые

связи- в линейно - функциональных структурах и в структуре управления государством.

В иерархичности важна соподчиненность – любой по согласованности порядок подчинен-

ности объектов. Важно выделение уровней соподчиненности, а между компонентами в

пределах уровня могут быть любые взаимоотношения. В теории многоуровневых иерар-

хических структурных систем предложены особые классы иерархических структур: слои,

страты, эшелоны. «Слои» или уровни сложности принимаемого решения выделяются для

уменьшения неопределенности ситуации, т.е. определяется совокупность последовательно

решаемых проблем, при этом выделение проблем осуществляется так, чтобы решение

вышележащей проблемы определяло бы ограничение (допустимую степень упрощения)

при моделировании на нижлежащем уровне, т.е. снижало бы неопределенность нижлежа-

щей проблемы, но без утраты замысла решения общей проблемы. «Страты» - система за-

дается семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки

зрения соответствующего уровня абстрагирования. Для каждого уровня существуют хара-

ктерные особенности, законы и принципы, с помощью которых описывается поведение

системы на этом данном уровне. Такое представление названо «стратифицированным», а

уровни абстрагирования – «стратами». «Эшелоны» - система представляется в виде отно-

сительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем; при этом некоторые

подсистемы (или все) имеют права принятия решений, а иерархическое расположение

подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находят-

ся под влиянием или управляются вышестоящими. Уровень такой иерархии называется

«эшелоном». Основной отличительной особенностью эшелона является предоставление

подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений,

причем, эти решения могут быть не теми решениями, которые выбрал бы вышестоящий

уровень. Предоставление свободы действий в принятии решений компонентам всех

эшелонов иерархической структуры повышает эффективность ее функционирования.

Подсистемам предоставляется определенная свобода и в выборе целей, поэтому много-

эшелонные структуры называют также и многоцелевыми.

3.3.Функции систем управления (проработать самостоятельно). [1] стр. 211-217.

3.4. Соотношения категорий типа событие – явление – поведение.

Система может в какой – то момент времени подвергнуться внешнему воздействию или

внутри системы произошли функциональные нарушения ввиду каких – то причин типа

выхода из строя активного элемента системы или утраты им первоначальных функций.

Это в первом приближении будем считать «событием».Далее система каким – то образом

должна среагировать на это событие, и эта реакция системы по восстановлению или

невосстановлению своих первоначальных функций можно, вероятнее всего считать

«явлением». «Поведение» системы – это ее способность переходить из одного состояния в

другое. Таким образом, система в дальнейшем может либо выполнять, либо частично

выполнять, либо вообще не выполнять первоначальных своих функций.

1.5. Функционирование системы в условиях неопределенности; управление в условиях

риска. Проработать самостоятельно. [1] стр. 284-296.

Тема 4. Конструктивное определение экономического анализа, системное его

описание; модель как средство экономического анализа. Принципы разработки анали-

тических экономико – математических моделей. Понятие имитационного

моделирования экономических процессов. Факторный анализ финансовой

устойчивости при наличии ординальной шкалы. Анализ информационных ресурсов.

4.1. Конструктивное определение экономического анализа, ситемное его описание,

принципы разработки аналитических экономико – математических моделей.

Оценка деятельности организации предполагает измерение результативности, эффек-

тивности хозяйственной системы и ее адаптации к внешним условиям функционирования.

Основная задача оценки состоит в выявлении и своевременном обнаружении критических

уровней, пороговых значений в динамике развития хозяйственной системы, переход на

которые связан с угрозой банкротства. Другой важной задачей оценки является выявление

закономерностей в развитии системы, в наступлении переходных процессов, в выходе

системы из кризиса и обретении качественно нового устойчивого режима развития.

Экономический анализ как система, состоящая из подсистем математических моделей

детерминированного и стохастического характера. Это математические модели теоретико

– аналитические и прикладные, статистические, дескриптивные и нормативные, открытые

и закрытые. Метод экономического анализа – аналитический аппарат, служащий для

количественной характеристики экономический процессов. Методы экономического

анализа связаны с моделированием системы взаимосвязей, характерных для рассматри-

ваемого процесса или явления. Метод моделирования основывается на принципе аналогии

или возможности изучения реального процесса не непосредственно, а через рассмотрение

его отображения в более доступной форме, в форме модели. Экономико – математическое

моделирование позволяет отображать математическими средствами предметные области

экономического анализа. Таким образом, моделирование – метод, используемый в теории

экономического анализа, позволяющий изучать объекты экономического анализа не пря-

мо и непосредственно, а через специально построенные экономико – математические

модели.

Принцип неопределенности предполагает, что «по краям» экономические процессы

расплывчатые и не определены. Протекая во времени, они изменяются, и если удается

установить какое – то свойство процесса, то оно действительно только в рассматриваемый

момент времени и в данной ситуации. На микроуровне экономичкские процессы необхо-

димо рассматривать с учетом случайного изменения факторов.

Если рассматривать теорию экономического анализа как систему, то можно установить,

что данную систему следует представить как древовидную иерархическую структуру,

одна ветвь которой представляет теорию экономического анализа на макроуровне (в

условиях страны, региона), а другая ветвь – теория экономического анализа на

микроуровне (в условиях конкретного предприятия). Далее, в каждой из ветвей содержат-

ся соответственно детерминированные экономико – математические модели расчетов

экономических процессов, включая линейное и динамическое программирование для

расчетов оптимизаций экономических затрат, а также и стохастические (вероятностные)

экономико – математические модели по статистической оценке параметров, включающие

корреляционно – регрессионный анализ, дисперсионный, компонентный, кластерный и

факторный анализы в целях более полного исследования экономических процессов.

4.2. Понятие имитационного моделирования.

Имитационной моделью называется специальный программный комплекс, который

позволяет имитировать деятельность какого – то сложного объекта. Он запускает в ЭВМ

параллельные взаимодействующие вычислительные процессы, которые являются по

своим временным параметрам аналогами исследуемых процессов.

С точки зрения использования компьютерных технологий различают:

1) моделирование как обычные итерационные вычисления, выполняемые с помощью

расчетных программ или табличного процессора; такие вычисления можно производить и

без ЭВМ, используя обычный калькулятор.;

2) имитационное моделирование как разновидность аналогового моделирования, реали-

зуемого с помощью набора математических инструментальных средств, специальных

имитирующих компьютерных программ и технологий программирования, позволяющих

посредством процессов – аналогов провести целенаправленное исследование структуры и

функций реального сложного процесса в памяти компьютера в режиме «имитации»,

выполнить оптимизацию некоторых его параметров. В последнее время термин «имита-

ционное моделирование» применяют в основном ко второму способу использования

компьютерных технологий.

4.3. Факторный анализ финансовой устойчивости. Проработать самостоятельно.

[1] стр. 326-338. И дополнительно [6],[7],[9],[15].

4.4. Анализ информационных ресурсов. Проработать самостоятельно [1], стр.169-199.

4.5. Развитие и совершенствование сложных систем и системного анализа.

В настоящее время все мы являемся свидетелями бурного развития и совершенствова-

ния процессов наукоемких технологий. Если еще некоторое время назад отдельные

средства цивилизации считались фантастикой, то сегодня – это уже реальность. Это отно-

сится, например, к некоторым компьютерным технологиям, к цифровым технологиям, к

средствам связи по мобильным телефонам и т.д. Все это свидетельство бурного развития

и совершенствования систем. В дальнейшем, по прогнозам специалистов, развитие систем

и системного анализа будет неуклонно продолжаться. Появятся новые интеллектуальные

системы, новые системы робототехники и т.д., о которых в настоящее время можно

только мечтать. Так, по данным СМИ Японии, в этой стране к 2030 г. появятся совершен-

ные, высокоинтеллектуальные робототехнические системы, которые будут способны за-

менить человека почти во всех сферах его деятельности. Это еще очередное свидетельство

того, что фантазия и прогресс современной цивилизации – безграничны.

Подробнее о развитии систем в [2], стр. 150-158; 165-171; 397-408.

2 ОБЗОР АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

Данный раздел относится к той части изучаемой дисциплины, которая посвящена вопросам

принятия решений при анализе работы систем, находящихся в неустойчивом состоянии или в

случае отказов и нарушения работоспособности. Рассмотрим в алфавитном порядке некоторые

особенности автоматизированных систем управления.

2.1 Автоматизация управления. Это применение технических средств в помощь человеку при

управлении техническими объектами, технологическими процессами производства или для

обработки информации, используемой для принятия управленческих решений. В истории

автоматизированной системы технологии обработки информации было несколько периодов:

1) механизация управления и процессов обработки данных;

2) разработка систем обработки данных (СОД);

3) разработка автоматизированных информационных систем (АИС), автоматизированных систем

управления технологическими процессами (АСУТП), предприятиями (АСУП);

4) разработка автоматизированных информационно-советующих систем (АИСС);

5) разработка локальных автоматизированных информационных систем на основе персональных

ЭВМ и сетевых технологий;

6) интегрированная информационная система поддержки принятия решений на всех стадиях

жизненного цикла, это системы CALS, CAD, CAM, CAE – технологий

2.2. Автоматизация формирования и анализа структур целей и функций систем.

Это средство, обеспечивающее процесс формирования и анализа структур целей и функций

систем, которое является одним из принципиальных особенностей системного анализа,

отличающей его от других направлений системных исследований. Изучение этого процесса

показало, что это сложный итеративный процесс, требующий уточнения признаков

структуризации, классификаторов по этим признакам, изменения их последовательности,

обсуждения вариантов структуры и внесения изменений в классификаторы. При использовании

различных методик структуризации целей и функций и признаков структуризации можно

получить различные варианты структуры ЦиФ, кроме того, если структуру параллельно

формируют разные специалисты, то даже при применении одной и той же методики они

формируют различные варианты структуры, что обусловлено проявлением «закономерности

целостности» на каждом уровне иерархической структуры.

Анализ пошагового формирования структуры ЦФ с применением методик структуризации

позволяет частично формализовать этот процесс и подготовить возможность автоматизации.

Решение проблемы автоматизации формирования структуры ЦФ оказалось возможным только в

диалоговом режиме, т.к. с математической точки зрения процедура «перебора вариантов»

базируется на получении размещений с повторениями, число которых согласно теоремы

комбинаторики определяется как



kkkгдеkkkR ,...,..,.....

2121

число элементов в

исходных списках, и если это число (признаков структуризации), например, 7, и в каждом

классификаторе содержится хотя бы 7 составляющих, то R = 7*7, что даже много уже для ЭВМ.

Опираясь на основную идею «дерева целей» - отсечение малозначительных элементов дерева на

каждом шаге структуризации,- можно существенно сократить перебор при автоматизации

формирования структуры ЦФ. Для реализации этой идеи разрабатывают автоматизированные

диалоговые процедуры анализа целей и функций системы. Процедура базируется на получении

размещений с повторениями исходных списков классификаторов по используемым признакам

структуризации, в результате чего возникает эффект появления нового смысла и позволяет

сократить перебор вариантов путем отсечения малозначимых или не имеющих смысла

размещений на каждом шаге структуризации. Очевидно, что здесь можно было бы применить

идеи факторного анализа при формировании корреляционной матрицы с более значимыми

парными коэффициентами корреляции.

2.3. Автоматизированная информационная система (АИС).

Это термин для названия всех информационных систем (ИС), в которых для сбора, хранения,

обработки и поиска информации применяются средства электронно-вычислительной техники

(ЭВТ). В истории становления ИС развивались следующие направления. Вначале был термин

«системы обработки данных» (СОД), который использовался при разработке систем

радиоуправления ракетами и космическими объектами при создании ИС сбора и обработки

статистической информации о состоянии атмосферы. Далее, по мере увеличения памяти ЭВМ,

основное внимание стали уделять проблемам организации баз данных (БД), появились

автоматизированные банки данных (АБД), «базы знаний» на основе фреймов, «Базы целей и

функций», позволяющие расширить толкование смысла ИС. Начиная с 60-х годов 20-го века в

истории развития ИС в России независимо сформировались два направления: 1) разработка

автоматизированных информационных систем (АИС), как 1-й очереди автоматизированных

систем управления (АСУ); 2) разработка автоматизированных систем научно-технической

информации (АСНТИ). Работы по их созданию начались практически одновременно.

1-е направление: АИС создавались как «Фактографические информационные системы» с

представлением информации пользователям в виде регламентируемых форм, в которых

фактографическая информация была сгруппирована в соответствии с решаемыми задачами

производственных процессов предприятия.

2-е направление – разработка АСНТИ было инициировано возрастанием роли информации во

всех сферах деятельности (подробно в курсах «Базы данных» и «Информационные технологии»).

Работы по созданию централизованных АСУ и АСНТИ были приостановлены в 1990-91гг, и в

какой-то мере в этот период создавались локальные ИС на CD-ROM – дисках, страницы

документальной и фактографической информации в сети “Internet”, но в настоящее время

происходит адаптация к новым экономическим условиям. Такой же путь проходит и «Система

автоматизированного проектирования» (САПР) изделий машиностроения и технологий их

производства.

При переходе к рыночной экономике возрастает роль «нормативно-правовой» и «нормативно-

методической» информации, регламентирующей деятельность предприятий при предоставлении

им большей самостоятельности, для чего разрабатываются системы нормативно-методического

обеспечения управления (СНМОУ) и их автоматизированный вариант – АСНМОУ –

автоматизированная система нормативно-методического обеспечения управления. В настоящее

время создаются «автоматизированные системы нормативно-правовой документации (АС НПД)

различного рода и назначения типа систем «Консультант», «Кодекс», «Гарант» и т.д.

2.4. Автоматизированная система научно-технической информации (АС НТИ).

В 70-е годы – начало создания «Государственной системы научно-технической информации»

(ГС НТИ) и поставлена задача разработки «Единой автоматизированной системы научно-

технической информации» (АС НТИ). С применением принципов системного анализа была

разработана структура этой системы, в которой предусмотрены:

А) Головной институт ГС НТИ – ВИНИТИ;

Б) Общегосударственные органы НТИ – регистрации отчетов, диссертаций и другой научной

продукции;

В) Центральные отраслевые органы информации, как подсистемы АС НТИ;

Г) Межотраслевые региональные органы НТИ в республиках СССР, России, в регионах;

Д) Отделы или бюро НТИ на предприятиях, в НИИ и других организациях.

Основу системы НТИ составляют «информационно-поисковые системы».

Распад СССР внес существенные изменения в состав и особенностей функционирования ГС

НТИ и ГАС НТИ, но в 1992г Министерством Науки РФ создана Государственная научно-

техническая программа (ГНТП) – Федеральный информационный фонд по науке и технике,- в

рамках которой регулируются работы по: созданию и эксплуатации общедоступных фондов НТИ;

каталогизации информационных фондов; формированию и применению в использовании баз

данных; разработке и внедрению современных библиотечных технологий и т.д.

В новых экономических условиях в структуру РГ СНТИ входят следующие хранители ее

документальных информационных фондов:

1) Государственные информационные центры и библиотеки;

2) Система территориальных центров НТИ – объединение «Росинформресурс Миннауки РФ»,

включающее 69 центров;

3) Система НТИ министерств и ведомств России.

Важную роль в объединении информационных центров в единую систему обеспечивает

«Автоматизированная система Российского Сводного Каталога» (АС РСК), которая представляет

собой многофункциональную информационно-библиотечную сетевую систему, основанную на

взаимодействии библиотек, органов НТИ, библиотечных и информационных сетей и организаций

ведомственного и территориально-административного уровня, имеющих фонды научной и

технической литературы.

2.5. Автоматизированная система нормативно-методического обеспечения управления

(АС НМОУ).

Данная система является автоматизированной информационной системой, обеспечивающей

«Систему нормативно-методического обеспечения управления» предприятием или организацией.

АС НМОУ должна содержать нормативно-правовые, нормативно-методические, нормативно-

технические и организационно-распорядительные документы (НПД, НМД,НТД и ОРД), которые

обеспечивают реализацию принятых проектных и управленческих решений в процессе

функционирования предприятия. Процесс проектирования АС НМОУ как должной, открытой,

развивающейся системы должен проходить все страты (иерархические уровни) от разработки

концепции до создания нормативно-методического обеспечения, регламентирующего ее

функционирование. В качестве методической основы создания АС НМОУ можно использовать

идею стратифицированного представления процедуры поиска информации с углублением на

каждой страте анализа документов, содержащихся в АС НМОУ путем структуризации их текстов:

на верхней страте – поиск документов по функциям управления; на 2-й сверху – поиск разделов

документов в соответствии с запросом пользователя, взаимоотношений между разделами

связанных друг с другом документов; на 3-й страте – вывод текстов на дисплей или принтер

(только текста или его разделов); на 4-й страте – аналитико-синтетическая обработка (АСО)

текстов документов, что, например, требуется при поиске информации в текстах законов и других

нормативно-правовых документах (НПД).

С точки зрения теории информационного поиска базы данных и информационно-поисковая

процедура АС НМОУ создаются как автоматизированные документально-фактографические

информационно-поисковые системы (АД ФИПС), при этом виды баз данных определяются

спецификой конкретного предприятия. Базы данных для крупных предприятий имеют

значительный объем, и для организации эффективных процедур поиска их нужно структурировать

Чтобы объединить все документы АС НМОУ в единую систему и реализовать идею

стратифицированного углубления анализа текстов, необходим единый информационно-поисковый

алгоритмический язык типа ЯОД и ЯМД, который должен устранить синонимию, ононимию, и

другие недостатки естественного языка и позволить более однозначно описывать наименования и

содержания документов, помогая им сопоставлять, сортировать по определенным показателям,

осуществляя поиск по запросам, также переведенным на этот язык

В соответствии с идеей стратификации необходимо создавать сопряженные базы данных для

различных страт. Используя теорию НТИ, удобно говорить не о создании баз данных для

различных страт, а о создании 2-х, 3-х и более контурных автоматизированных документально-

фактографических информационно-поисковых систем (АД ФИПС).

2.6. Автоматизированная система управления (АСУ).

Этот термин введен в 60-е годы 20-го века для названия широкого класса автоматизированных

систем, предназначенных для сбора, хранения, обработки, поиска и предоставления информации,

применяемой при принятии организационно-управленческих решений. Разработка АСУ была

инициирована научно-техническим прогрессом и возникшими в связи с этим проблемами

организационного управления.

Зарубежная практика шла по пути разработки отдельных программных процедур, а основные

работы проводились в направлении исследования и совершенствования возможностей ЭВТ,

разработки средств, обеспечивающих наиболее рациональную организацию информационных

массивов, а также удобный для пользователя интерфейс в сочетании с развивающейся

операционной системой (ОС) ЭВМ, наращивания памяти ЭВМ и др.

В СССР проблема обеспечения информацией управленческих работников сразу была поставлена

системно: была разработана классификация АСУ, в которой выделялись АСУП для предприятий,

ОАСУ – отраслевые АСУ для министерств, республиканские и региональные АСУ и

общегосударственная автоматизированная система (ОГАС). Принципами построения АСУ для

обеспечения адаптивности системы, способности ее к самоорганизации, необходимо

предусмотреть соответствующие средства, обеспечивающие целеобразование, способность

вырабатывать варианты поведения, а при необходимости изменить структуру СУ и АСУ. Эти

особенности были осознаны с самого начала разработки АСУ и обусловили необходимость

привлечения для их объяснения и обеспечения системных представлений «закономерностей

функционирования и развития систем» - основ теории систем и системного анализа, где большую

роль играет выделение «функциональной» и «обеспечивающей» частей АСУ. Структура ФЧ АСУ

определяется на основе анализа целей и функций СУ, для обеспечения функционирования которой

создается АСУ, т.е. ФЧ АСУ определяет цели и основные функции АСУ и включает подсистемы и

задачи, выбранные для автоматизации. Структура ОЧ АСУ включает различные виды обеспечения

такие, как организационное, математическое, программное, информационное, техническое,

лингвинистическое, эргономическое и т.д., необходимые для реализации подсистем и задач ФЧ

АСУ, т.е. ОЧ АСУ представляет собой средства для достижения целей в реализации задач АСУ.

Структура этапов разработки АСУ.

1. Формирование структуры функциональной части (ФЧ) АСУ.

1.1. Анализ целей и функций организации.

1.2. Разработка структуры ФЧ АСУ последующей очереди.

1.3. Выбор первоочередных задач в подсистемах.

1.4. Проектирование подсистем АСУ.

2. Разработка структуры обеспечивающей части (ОЧ) АСУ.

2.1. Выбор и обоснование структуры ОЧ АСУ.

2.2. Проектирование отдельных видов обеспечения.

3. Управление разработками АСУ.

3.1. Разработка структуры организационного обеспечения управлением разработками АСУ,

3.2. Создание информационной системы для обеспечения проектирования подсистем и задач АСУ.

Принципы построения и эффективности АСУ существенно зависят от уровня развития

информационных технологий. С появлением персональных ЭВМ происходит корректировка идей

АСУ: от ВЦ (вычислительный центр) и централизованного управления – к распределенному

вычислительному ресурсу и децентрализации управления. Такой подход нашел свое применение в

«системах поддержки принятия решений» (СППР), которые характеризуют новый этап

компьютерной информационной технологии организационного управления, при этом

уменьшается нагрузка на централизованные вычислительные ресурсы и верхние уровни

управления, что позволяет сосредоточить в них решение крупных долгосрочных стратегических

задач. В то же время для обеспечения эффективного управления крупными предприятиями

остается актуальной идея создания «интегрированных АСУ», а для обеспечения информацией по

группам основных функций организованного управления предприятиями – «корпоративных

информационных систем» (КИС).

2.7. Автоматическая система.

Это система, в которой все рабочие и управленческие операции выполняются техническими

устройствами. Простейшими автоматическими системами называют сложные технические

устройства, действующие без участия человека (станки с ЧПУ – числовое программное

управление; сложные стабилизаторы высоковольтного напряжения, регуляторы, промышленные

роботы). По мере повышения степени автоматизации труда и управления появляются

автоматические участки, цеха, производства, заводы (электролитическое производство

химической промышленности, некоторые виды взрывоопасных производств – пороха и ВВ). С

усложнением технологий стали создаваться более сложные системы с гибкой, перенастраиваемой

автоматизированной технологией или «гибкие производственные системы», некоторые из которых

предназначены для уровня конвейерных линий, участков (ГАЛ, ГАУ) и их можно отнести к классу

автоматических систем. Применительно к автоматическим системам, обеспечивающим

управление производственными процессами, сложными агрегатами, летательными аппаратами

используют термин «системы автоматического регулирования» (САР) или «системы

автоматического управления» (САУ), составной частью которых является управляющий блок в

виде управляющей ЭВМ, реализующей сложные алгоритмы управления. Для исследования таких

систем разработано большое число методов и моделей, предложены классификации систем с

точки зрения сложности их математического отображения (линейные, с постоянными,

переменными, распределенными параметрами; импульсные линейные; нелинейные с различными

способами аппроксимации), классификации методов исследования систем различных классов. В

результате сформировались теории: вначале – теория автоматического регулирования (60-е годы)

и теория автоматического управления. Исследования и разработки современных автоматических

систем, приближающихся по сложности алгоритмов к человеку, занимаются такие направления

современной науки как техническая кибернетика, робототехника, теория искусственного

интеллекта.

3. ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ.

3.1. Структура системы с управлением.

Система с управлением включает 3 подсистемы: управляющую систему (УС), объект

управления (ОУ) и систему связи (СС). Данная система с управлением функционирует

следующим образом: УС через прямую и обратную связи воздействует на ОУ, обеспечивая

надежную и устойчивую его работу при условии воздействия на ОУ различного рода внешних

воздействий и внутренних нарушений его работоспособности и условий функционирования.

Системы с управлением, или целенаправленные, называются кибернетическими. К ним

относятся: технические, биологические, организационные, социальные, экономические системы.

Управляющая система совместно с системой связи образует «систему управления» (СУ).

Основным элементом организационно-технических СУ является «лицо, принимающее решение»

(ЛПР) – индивидуум или группа индивидуумов, имеющих право принимать окончательные

решения по выбору одного или нескольких управляющих воздействий. Система связи включает

«канал прямой связи», по которому передается входная информация – множество

 

,х

включающее командную информацию

   

xu 

и «канал обратной связи», по которому

передается информация о состоянии ОУ – множество выходной информации

 

. Множества

переменных

   

wn ,

обозначают соответственно воздействие окружающей среды (различного

рода помехи) и показатели, характеризующие качество и эффективность функционирования

подсистемы ОУ. Показатели качества и эффективности являются подмножествами информации о

состоянии ОУ

   

.yw 

Основными группами функции системы управления являются: 1) функции принятия решений –

функции преобразования содержания информации

 

;

2) рутинные функции обработки

информации

 

;

3) функции обмена информацией

 

Функции принятия решений

 

выражаются в создании новой информации в ходе анализа, планирования, прогнозирования и

оперативного управления. Это связано с преобразованием содержания информации о состоянии

ОУ и внешней среды в управляющую информацию при решении логических задач и выполнении

аналитических расчетов, проводимых ЛПР при выборе альтернатив. Эта группа функций является

главной, т.к. обеспечивает выработку информационных воздействий по стабилизации системы или

при переводе системы в новое состояние. Без автоматизации этой функции система не может

считаться полноценной.

Функции обработки информации

 

охватывают учет, контроль, хранение, поиск,

отображение, тиражирование, преобразование информации. Эта группа функций не изменяет

смысл системы, т.е. это рутинные функции, не связанные с содержательной обработкой

информации.

Группа функций обмена информацией

 

связана с доведением выработанных воздействий

до ОУ и обменом информацией между ЛПР (ограничение доступа, сбор, передача информации по

управлению в виде текстов, документов, таблиц и т.д. по системе передачи данных) и ОУ.

Совокупность функций управления, выполняемых в системе при изменении среды, называется

«циклом управления».Обобщенный цикл управления представлен на рис.1.2.в [1].

3.2. Общие положения основ управления.

В теории управления считается, что системы с управлением создаются для достижения

конкретных целей, и в зависимости от принадлежности выделяются 3 типа систем с управлением:

1) организационно-экономические (социальные) СУ;

2) технические СУ; 3) организационно-технические (комплексные) СУ.

С учетом информационной составляющей общая структурная схема с управлением может быть

показана в виде:



___________

N



объект управления;



управляющая система;

_______ _______ N – информация о состоянии внешней среды или внешнее



! воздействие на объект управления;

!_______! !______!



информация о состоянии внешней среды, имеющаяся



___________

Y

в управляющей системе;

- информация о состоянии ОУ, имеющаяся в управл. системе;

Х – командная информация;

Y

информация о состоянии объекта управления;

Рис. 3.1. Общая структурная схема с управлением.