Шпоры - Ответы на билеты к кандидатскому экзамену

Подождите немного. Документ загружается.

б) параллельное соединение элементов

Обратная связь (результат функционирования элемента влияет на поступающие на

него воздействия.

Обратная связь выступает важным регулятором в системе.

Крайне редко встречается система без того или иного вида обратной связи.

Близким к понятию структуры является понятие декомпозиции.

Декомпозиция – деление системы на части, удобные для каких-либо операций с этой

системой. (пример: рассмотрение физического явления или математическое описание

отдельно для данной части системы).

Суть декомпозиции – упрощение системы, слишком сложной для рассмотрения

целиком. Фактически, это важнейшая процедура системный анализ, связанная именно

с анализом системы.

Агрегирование – противоположная процедура (процедура синтеза) – объединение

частей в целое, установление связей.

Окружение системы. Для того, чтобы дифференцировать, отделить систему от не

системы, вводится понятие окружения системы (внешней среды, окружающей

среды).

Иерархия – структура с наличием подчиненности, т.е. неравноправных связей между

элементами, когда воздействие в одном из направлений оказывают гораздо большее

влияние на элемент, чем в другой.

Типичный пример:

Виды иерархических структур:

а) древовидные

б) ромбовидная.

главенствующий элемент

1-й иерархический уровень

2-й иерархический уровень

Управление,

информация

Информация

Встречаются и другие виды иерархий, например, кольцевая.

Древовидная структура наиболее проста для анализа и реализации.

Примеры. Задача проектирования технического объекта сводится к проектированию

 основных частей;

 функциональных систем;

 групп агрегатов;

 механизмов;

 отдельных деталей.

В живой природе наблюдаются следующие иерархические зависимости: иерархия в

стаде; иерархия уровней живых систем по организованности (биосферный, видовой,

популяционный, организменный, тканевый, клеточный).

2. Оценка сложных систем в условиях неопределенности

Особенностями оценки сложных систем в условиях неопределенности

являются:

Наличие в управляющей системе в качестве элемента ЛПР,

осуществляющему управление на основе субъективных моделей,

которые приводят к большому разнообразию поведения системы.

Алгоритм управления строит сама система управления, преследуя

помимо целей старшей системы свои цели, не всегда совпадающие с

внешними.

На этом этапе оценки ситуации в ряде случаев исходят не из

фактической ситуации, а из той модели, которую использует ЛПР.

В процессе принятия решений большую роль играют логические

рассуждения ЛПР, не поддающиеся формализации классическими

методами математики.

При выборе управляющего воздействия ЛПР может оперировать

нечеткими понятиями, отношениями и высказываниями.

В большинстве классов задач управление АСУ отсутствуют

объективные критерии оценивания достижения целевого и текущего

состояния ОУ, а также статистических данных для определения

вероятностных законов для конкретного принятого решения.

Таким образом, методы принятия решений, используемые для

детерминированных и вероятностных решений, для данного класса задач

неприменимы

Поэтому для оценки систем в условиях нестохастической

неопределенности используются методы, в основе которых лежит

матрица эффективности в виде:

где

- вектор управляемых параметров, определяющих свойства системы

- вектор неуправляемых параметров, определяющих состояния

обстановки;

- значение эффективности системы для состояния обстановки

- эффективность системы.

В зависимости от характера неопределенности операции делятся на

игровые и статистические.

В игровых операциях неопределенность вносит своими сознательными

действиями противник (теория игр).

Условия статистически неопределенных операций зависят от

объективной действительности (природы). Природа пассивно по

отношению к лицу, принимающему решение – теория статических

решений.

Билет 5

1. Измерение количества информации по Шеннону

Содержательный подход к измерению информации. Сообщение – информативный

поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику., Сообщение

несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него

новыми и понятными, Информация - знания человека ? сообщение должно быть

информативно. Если сообщение не информативно, то количество информации с точки

зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит

знания, но они не доступны 1-класснику)

Алфавитный подход к измерению информации не связывает кол-во информации с

содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению

информации. Он, удобен при использовании технических средств работы с информацией,

т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и

мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный

алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов

в компьютере. Поскольку 256=2

, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.

Вероятностный подход к измерения информации. Все события происходят с различной

вероятностью, но ,зависимость между вероятностью событий и количеством информации,

полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую

в 1948 году предложил ,Шеннон.

,Количество информацииB - это мера уменьшения неопределенности.

1BБИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее

неопределенность знаний в два раза., БИТ- это аименьшая единица измерения

информации

Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит

1Кб (килобайт) = 2

байт = 1024 байт

1Мб (мегабайт) = 2

Кб = 1024 Кб

1Гб (гигабайт) = 2

Мб = 1024 Мб

ФормулаB Шеннона

I = - SUM (pi) log2 pi

i=1

,I, - количество информации

,N – количество возможных событий

– вероятности отдельных событий

Задача1: Какое количество информации будет содержать зрительное сообщение о цвете

вынутого шарика, если в непрозрачном мешочке находится 50 белых, 25красных, 25

синих шариков

1) всего шаров 50+25+25=100

2) вероятности шаров 50/100=1/2, 25/100=1/4, 25/100=1/4

3)I= -(1/2 log

1/2 + 1/4 log

1/4 + 1/4 log

1/4) = -(1/2(0-1) +1/4(0-2) +1/4(0-2)) = 1,5 бит

Количество информации достигает max значения, если события равновероятны,

поэтому количество информации можно расcчитать, по формуле, I=log2N

Задача2 : В корзине лежит 16 шаров разного цвета. Сколько информации несет

сообщение, что достали белый шар?

т.к.,N = 16 шаров,, то ,I = log

N = log

16 = 4 бит.

2. Содержательное описание функций управления

Функция управления - вид деятельности, основанный на разделении и кооперации менеджмента и

характеризующийся определенной однородностью, сложностью и стабильностью воздействий на

объект со стороны субъекта управления.

Функции управления и установление объема работ по каждой функции являются основой для

формирования структуры управляющей системы и взаимодействия ее компонентов.

Общие функции выделяются по этапам (стадиям) управления. В соответствии с ГОСТ 24525.0-80

к ним относятся:

- прогнозирование и планирование;

- организация работы;

- мотивация;

- координация и регулирование;

- контроль, учет, анализ.

,Прогнозирование и планирование — основа управления и его первый этап. На этом этапе

вырабатываются цели деятельности и определяются пути их достижения.

Прогнозирование предшествует планированию. Оно представляет собой исследование будущего

организации, нацеленное на решение его стратегических, долговременных задач. По результатам

прогноза расставляются вехи плана, определяются возможные ресурсы, оцениваются ожидаемые

условия и среда деятельности, рыночная конъюнктура и т. п. Источниками прогноза могут

выступать как собственные исследования персонала организации, так и разработки, выполненные

специализированными учреждениями по заказу.

План работы организации должен содержать ответы на следующие вопросы:

что делать? (содержание мероприятия);

когда делать? (дата, период);

кто делает? (персонифицированный исполнитель);

где делать? (место проведения).

Дополненный описанием «как делать?» и данными о ресурсном обеспечении план превращается в

программу.

План должен предусматривать возможность контроля его результатов. Для этого итоги плана

необходимо иметь в количественной форме, легко поддающейся проверке

Организация как функция управления — это работа руководителя по формированию и

обеспечению деятельности структур предприятия в соответствии с ее целями и планами.

Организация должна предусматривать:

разработку обезличенной организационной схемы предприятия, обеспечивающей

возможность решения его задач;

установление организационных отношений между работниками исходя из анализа

процессов разделения и кооперации труда;

формирование системы управления;

составление штатного расписания;

определение функциональных обязанностей работников (разработку должностных

инструкций);

отработку организационной схемы в динамике.

,Мотивация - это процесс побуждения себя и других к деятельности для достижения личных

целей или целей организации. Систематическое изучение мотивации с психологической точки

зрения не позволяет определить точно, что же побуждает человека к труду. Однако исследование

поведения человека в труде дает некоторые общие объяснения мотивации и позволяет создать

прагматические модели мотивации сотрудника на рабочем месте.

Различные теории мотивации разделяют на две категории: содержательные и процессуальные.

,Контроль - это процесс, обеспечивающий достижение целей организации. Он необходим для

обнаружения и разрешения возникающих проблем раньше, чем они станут слишком серьезными,

и может также использоваться для стимулирования успешной деятельности.

,Контроль - это критически важная и сложная функция управления. Одна из важнейших

особенностей контроля, которую следует учитывать в первую очередь, состоит в том, что

контроль должен быть всеобъемлющим. Каждый руководитель, независимо от своего ранга,

должен осуществлять контроль как неотъемлемую часть своих должностных обязанностей, даже

если никто ему специально этого не поручал.

,В процессе контроля есть три четко различимых этапа: выработка стандартов и критериев,

сопоставление с ними реальных результатов и принятие необходимых корректирующих действий.

На каждом этапе реализуется комплекс различных мер.

Первый этап процесса контроля - это установка стандартов, т.е. конкретных, поддающихся

измерению целей, имеющих временные границы. Для управления необходимы стандарты в форме

показателей результативности объекта управления для всех его ключевых областей, которые

определяются при планировании.

На втором этапе сравнения показателей функционирования с заданными стандартами

определяется масштаб допустимых отклонений. В соответствии с принципом исключения, только

существенные отклонения от заданных стандартов должны вызывать срабатывание системы

контроля, иначе она станет неэкономичной и неустойчивой.

Следующий этап - измерение результатов - является обычно самым хлопотным и дорогостоящим.

Сравнивая измеренные результаты с заданными стандартами, менеджер получает возможность

определить, какие действия необходимо предпринимать. Такими действиями могут быть

изменения некоторых внутренних переменных системы, изменение стандартов или

невмешательство в работу системы.

Билет 6

1. Организационная структура и ее характеристики

Одним из основных понятий теории управления является организационная структура

системы управления, которая определяется как совокупность подсистем, объединенных

иерархическими взаимосвязями, обеспечивающими распределение функций управления

между ЛПР и подчиненными управленцами для достижения целей системы.

Организационная структура объединяет человеческие и материальные ресурсы,

задействованные в управлении, упорядочивает связи между ними, должна

соответствовать целям, решаемым задачам, составу и условиям функционирования

объекта управления. Организационную структуру определяют следующие

характеристики:

• количество звеньев управления;

• количество уровней иерархии;

• степень централизации (децентрализации) управления;

• делегирование полномочий;

• норма управляемости.

Звено (отдел) - это организационно обособленный, самостоятельный орган управления,

выполняющий определенные функции управления. Связи между звеньями одного уровня

иерархии называются горизонтальными и выражают отношение взаимодействия

(координации). Уровень (ступень) иерархии - это группа звеньев, в которых ЛПР имеют

одинаковые полномочия. Связи между уровнями иерархии называются вертикальными и

выражают отношение подчинения нижних уровней верхним. Для каждого звена

управления связи со всеми подчиненными ей уровнями называют внутренними, а

остальные - внешними. Иногда уровень иерархии определяется как отношение числа

исходящих связей к числу входящих.

Степень централизации (децентрализации) управления. Система управления называется

централизованной, если принятие решений осуществляется только в центральном

(старшем) органе системы. Центральный орган управления имеет право распоряжаться

всеми материальными, финансовыми и людскими ресурсами системы, принимать

решения по целеполаганию, перераспределять ресурсы из одной части системы в другую,

координировать деятельность всех ее частей. Система управления называется

децентрализованной, если решения принимаются отдельными элементами системы

независимо от других элементов и не корректируются центральным органом управления.

Децентрализованная система обладает тем преимуществом, что в ней органы управления

максимально приближены к объектам управления. При этом облегчается контроль

состояния ОУ, ускоряются получение информации о состоянии объекта управления и

окружающей среды, а также выработка управляющих воздействий при изменении этих

состояний. Это повышает оперативность управления при небольших воздействиях

внешней среды, учитываемых в рамках действующего плана. В реальных системах часть

решений принимается централизованно, а часть - децентрализованно.

Делегирование полномочий - передача части функций и прав принятия решений

нижестоящим системам управления. Используется для разгрузки центра, повышения

оперативности и качества управления. В этом случае подчиненный действует от имени

начальника, но ответственность перед вышестоящими органами полностью сохраняется за

руководителем, делегировавшим свои полномочия.

Норма управляемости - число непосредственных подчиненных, которыми может

эффективно управлять один руководитель. В настоящее время считается, что норма

управляемости составляет 5-12 подчиненных на одного руководителя. Организационные

структуры делятся на механистические (в виде дерева ) и органические (в виде замкнутых

орг.структур соединенынных между собой внешними связями), определяемые по

принципу действия структур. Механистические структуры функционируют подобно

механизму. Органические структуры функционируют подобно живой материи. При этом

считается, что как бы эффективна ни была работа машины, деятельность живой материи

более плодотворна, поэтому проблеме включения органических структур в систему

управления современная теория управления уделяет большое внимание. Механистическая

структура характеризуется высокой степенью разделения функций, жесткими

иерархическими связями, регламентированными обязанностями, высокой степенью

формализации обмениваемой информации, централизованным принятием решений,

отсутствием делегирования полномочий. Это жесткая иерархия, или пирамида,

управления. Она была разработана для повышения рациональности управленческих

решений за счет сведения до минимума личностного влияния того или иного руководителя

на принятие решения, а также согласования всех конкретных решений с целями системы.

Подобные структуры приняты в силовых ведомствах различных стран, крупных промышленных

корпорациях. В отличие от механистической органическая структура является гибкой, адаптивной

формой управления. Органическая структура характеризуется низкой степенью разделения

функций, небольшим числом управленческих уровней, децентрализованным принятием решений.

Для нее характерны: сотрудничество ЛПР по вертикали и горизонтали, адаптивные обязанности (в

зависимости от необходимости), низкая степень формализации обмениваемой информации.

Формы и стиль общения в органической структуре управления - партнерские, совещательные (в

механистической - это приказы и инструкции). Возможность неформального общения является

главной при разработке ИС в организационно-технических системах, она определяет предел

автоматизации управления. Так, использование информационно-вычислительных сетей

(локальных и глобальных) способствует процессу коммуникаций. Крупные производители

программного обеспечения предлагают системы поддержки для работы в группах (Lotus Notes,

Microsoft Exchange и др.). Однако полная замена непосредственного общения лиц, входящих в

рабочую группу, компьютерными средствами информационного обмена в большинстве случаев не

является оправданной, так как способна затруднить творческий процесс, в котором дискуссии,

публичные обсуждения и личное общение должностных лиц играют значительную роль.

Иерархические системы управления имеют следующие особенности:

1. Возможность распределения функций управления и задач принятия решений по различным

уровням управления. Решение стратегических задач осуществляется на высших уровнях,

тактические задачи решаются на более низких уровнях. Это обеспечивает оперативность принятия

решений, а в большинстве случаев и более высокую точность.

2. Автономность органов управления промежуточных и низшего уровней: каждый из них

самостоятельно, в пределах своих полномочий управляет подчиненными ему ОУ.

3. Наличие опасности того, что некоторая подсистема, добиваясь достижения

поставленной перед ней цели, может действовать в ущерб общей цели системы.

4. Неполнота информации в подсистеме высокого уровня о целях и ограничениях

нижестоящих подсистем.

2. Критерии ценности информации и минимума эвристик

От качества решений в значительной мере зависит эффективность системы в целом.

Качество решений –пригодность решений, получаемых на основе функций объема

информацией, рутинных функций, расчетных, логических и эвристических правил

порождения и выбора альтернатив для перевода системы в целое состояние.

В целях устранения субъективизма в оценке качества решений такую оценку можно

проводить по критерию ценности информации и критерию минимума эвристик.

Информационный объект –это тип данных для представления некоторого объекта

реального мира. Информация, относящаяся к объекту, содержится в составляющих его

характеристике. Ценность (полезность) информации разумно оценивать по тому эффекту,

который она оказывает на результат управления. В связи с этим А.А. Харкевичем была

предложена мера ценности информации Iц, которая определяется как изменение

вероятности достижения цели, реализации какой-либо задачи при получении

дополнительной информации. При этом возможны, как минимум, три возможности:

1) если полученная информация не изменяет вероятности достижения цели, это

означает, что ценность полученной информации равна нулю. Такая информация

называется информационным шумом;

2) если полученная информация может изменить ситуацию в худшую сторону,

т.е. уменьшить вероятность достижения цели, такая инфогрмация называется

дезинформацией, которая измеряется отрицательным значением количества

информации;

3) если полученная информация может изменить ситуацию в лучшую сторону,

т.е. увеличить вероятность достижения цели, такая информация называется полезной

(ценной) информацией.

Естественным критерием ценности информации служит правило:

Iц = max (Iц).

Критерии должны обладать следующими свойствами:

1) представительность означает оценку основных (а не второстепенных) целей

системы и учет всех главных сторон ее деятельности;

2) критичность (эластичность) к исследуемым параметрам состоит в значительных

изменениях величины критерия при сравнительно малых изменениях исследуемых

параметров;

3) простота.

Билет 7

1. Модель общей задачи принятия решений

Процесс принятия решений как функции преобразования содержания информации

формализуется в терминах теории принятия решений. Центральными понятиями в теории

принятия решений являются:



- универсальное множество вариантов, альтернатив из которых осуществляется

выбор;

- предъявление, множество альтернатив, предъявленных для выбора (

X

);

- множество выбранных альтернатив, в частности одна (

XY 

);

С - принцип выбора (функция выбора), правило, по которому осуществляется выбор

наилучшей альтернативы,

 

XCY 

Функция выбора может задаваться поэлементно или в виде графика какой-либо

зависимости, или как целостное множество, удовлетворяющее некоторым условиям. Часто в

задачах принятия решений используют понятие механизма выбора.





Здесь



- совокупность сведений, позволяющая сопоставлять варианты или группы

вариантов.;



- правило выбора. Это инструкция, указывающая, как, используя структуру



выделить из X подмножество Y.



представляет собой структуру на множестве альтернатив. Задастся в виде бинарных

отношений, например, сходства, превосходства, несравнимости, отношений предпочтения,

графа и другими способами

В зависимости от степени формализации введенных понятий различают три типа задач

принятия решений (табл. 12.1).

Таблица 12.1 - Типы задач принятия решений

Тип задачи

принятия решений

Задача оптимального выбора Однозначно определено Строго формализован

Задача выбора Однозначно определено Не формализован

Общая задача принятия

решений

Может дополняться Не формализован

1 Задача оптимального выбора. Множество альтернатив

 



однозначно определено

и принцип выбора

строго формализован. Для решения таких задач используются,

например, аналитические методы, методы исследования операций, специальные методы

оптимального выбора. Примером задач данного вида являются многокритериальные задачи

оптимального управления.

Получаемые решения не зависят от субъективных мнений ЛПР, являются

наилучшими (из возможных) для заданных условий, поэтому и называются оптимальными.

Однако при изменении условий решение становится неоптимальным. Это ограничивает

