В исследовании систем управления

Изучаемые вопросы:

Ø Понятие системологии.

Ø Интеграция наук и особенности развития системно-кибернетических знаний.

Ø Системный подход и системный анализ.

Ø Цель, закон и алгоритм управления.

Системология – совокупность методов и средств систематизации и формализации инженерных знаний с целью их дальнейшего моделирования на ЭВМ. Таким образом, системология является основой компьютеризации инженерных знаний, т.е. по существу является специальным разделом инженерии знаний.

Общее признание идеи системности приходится на середину ХХ века. Это связано с вышедшей в 1948 году книгой американского математика Н.Винера "Кибернетика".

Кибернетика изучает, как в живом организме, машине и обществе осуществляется переработка информации, связанная с процессом управления.

Основной метод кибернетики - метод моделирования систем и процессов управления.

Краеугольные камни кибернетики - теория информации, теория алгоритмов и теория автоматов, изучающая способы построения систем для переработки информации.

Системный подход – это такое направление методологии научного познания и практической деятельности, в основе которого лежит исследование объекта как сложной целостной кибернетической социально-экономической системы.

Системный анализ [system analysis] - научная дисциплина, разрабатывающая общие принципы исследования сложных объектов с учетом их системного характера.

Основные принципы системного анализа (рис. 1.4.1):

1. Целостность. Система как единое целое и одновременно часть вышестоящего уровня.

2. Иерархичность строения. Наличие множества элементов, расположенных на основе подчинения. Наличие управляющей и управляемой подсистем.

3. Структуризация. Взаимодействие элементов организационной структуры. Как правило, функционирование системы обусловлено не столько свойствами отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

4. Множественность. Позволяет использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания элементов и самой системы в целом.

В исследовании систем управления - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 1.4.1. Алгоритм исследования системы управления

Любая организация должна быть спроектирована таким образом, чтобы вся организационная деятельность в системе реализовала только те цели функционирования, для которых она создавалась. Цели управления - это конкретизация миссии организации в форме, доступной при управлении процессами их реализации.

К общим законам управления относятся:

· закон специализации управления;

· закон интеграции управления;

· закон экономии времени.

Среди законов управления можно выделить:

· закон единства и целостности системы управления;

· закон сохранения пропорциональности и оптимальной соотносительности всех элементов системы управления;

· закон зависимости, эффективности решения задач управления от объема использования информации;

· закон соответствия потребного и располагаемого времени при решении задач управления;

· закон совместимости технических средств и систем управления соподчиненных и взаимодействующих систем.

Вопросы для самопроверки по теме 1.4:

1. Объясните понятие системологии и сложных систем.

2. Постройте структуру системно-кибернетических научных знаний.

3. Дайте определение цели, закону и алгоритму управления.

Раздел 2. Сетевое планирование и диагностика систем управления

Более подробная информация по данному разделу содержится в [1], [3], [5].

При работе с данным разделом вам предстоит:

1. Изучить две темы:

а) Графические методы, сетевое планирование и управление.

б) Диагностика систем управления.

2. Ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в конце каждой темы раздела 2.

3. Выполнить тренировочный тест № 2.

4. Изучение раздела заканчивается контрольным мероприятием: необходимо ответить на вопросы контрольного теста № 2.

Максимальное количество баллов, которое Вы можете получить по данному разделу, равно 12 (за тестирование).

Тема 2.1. Графические методы, сетевое планирование и управление

Изучаемые вопросы:

Ø Графические методы исследования систем управления.

Ø Понятие графа. Сетевое планирование и управление.

Ø Применение диаграмм.

Ø Графики и контрольные карты.

Графические методы исследования систем управления предполагают использование различных диаграмм, графиков и гистограмм в качестве инструмента изучения явлений. Образно говоря, граф - это набор кружков, соединенных направленными или ненаправленными отрезками. В этом случае сами кружки по терминологии теории графов будут называться "вершинами", а соединяющие их ненаправленные отрезки - "ребрами", направленные (стрелки) - "дугами".

Наиболее распространенный тип сетевого графика работ представляет систему кружков и соединяющих их направленных отрезков (стрелок), где стрелки отображают сами работы, а кружки на их концах ("события") - начало или окончание этих работ (рис. 2.1.1).

В графике могут использоваться пунктирные стрелки - это так называемые "зависимости" (фиктивные работы), не требующие ни времени, ни ресурсов. Они указывают на то, что "событие", на которое направлена пунктирная стрелка, может происходить только после свершения события, из которого исходит эта стрелка.

Нумерация событий производится примерно в той последовательности, в какой они будут происходить. Начальное событие располагается обычно с левой стороны графика, конечное - с правой.

Последовательность стрелок, в которой начало каждой последующей стрелки совпадает с концом предыдущей, называется путем. Путь обозначается в виде последовательности номеров событий.

В сетевом графике между начальным и конечным событиями может быть несколько путей. Путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим. Критический путь определяет общую продолжительность работ. Все остальные пути имеют меньшую продолжительность, и поэтому в них выполняемые работы имеют резервы времени. Критический путь обозначается на сетевом графике утолщенными или двойными линиями (стрелками).

В исследовании систем управления - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.1.1. Упрощенный вид сетевого графика

Фактически на сетевом графике приводится множество сведений о производимых работах. Над каждой стрелкой пишется наименование работы, под стрелкой - продолжительность, этой работы (обычно в днях).

В самих кружках (разделенных на секторы) также содержится информация, смысл которой показан на рис. 2.1.2. А фрагмент возможного сетевого графика с такими данными представлен на рис. 2.1.3.

В исследовании систем управления - №3 - открытая онлайн библиотека В исследовании систем управления - №4 - открытая онлайн библиотека

Рисунок 2.1.2 Рисунок 2.1.3

На рис. 2.1.4 – 2.1.5 представлены примеры применения диаграммы Ишикавы и графических контрольных карт.

В исследовании систем управления - №5 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.1.4. Пример применения для исследования диаграммы Ишикавы

В исследовании систем управления - №6 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2.1.5. Пример применения графических контрольных карт

Вопросы для самопроверки по теме 2.1

1. Как на сетевом графике отражаются работа и событие?

2. Какой путь является критическим, понятие пути?

3. Как применяются диаграммы для исследования систем управления?

4. Как применяются графики для исследования систем управления?