Иерархические структуры. Страты

Иерархические структуры. Эшелоны

Эшелоны. Понятие многоэшелонной иерархической структуры
вводится следующим образом: система представляется в виде относительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем;
при этом некоторые (или все) подсистемы имеют права принятия решений, а иерархическое расположение подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находятся под влиянием или
управляются вышестоящими. Структурные представления такого типа
условно иллюстрируются на рис. Уровень такой иерархии называют эшелоном.

Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры
является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений; причем эти решения могут
быть (но не обязательно) не теми решениями, которые бы выбрал 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 многоэшелонные
структуры называют также многоцелевыми. В таких системах могут быть использованы разные способы принятия решений. Естественно, что при предоставлении прав самостоятельности в принятии решений подсистемы могут формировать противоречащие друг другу («конфликтные») цели и решения, что затрудняет
управление, но является в то же время одним из условий повышения
эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов
достигается путем вмешательства вышестоящего эшелона. Управляющие воздействия для разрешения этих противоречий со стороны вышестоящих уровней иерархии могут быть разной силы. Для того чтобы на это обратить внимание, разделены понятия собственно «управления» и «координации». При этом последняя может иметь
разную силу воздействия {«вмешательства») и осуществляется в разной
форме. В связи с этим теорию многоуровневых систем М. Месаровича иногда называют теорией координации. В этой теории рекомендуется, чтобы в
процессе принятия решений подсистемы не всегда стремились бы отстаивать свои интересы, доводя дело до конфликтных ситуаций, а вступали бы в
коалиции. В зависимости от принятых принципов {конфликты или коалиции), силы и форм вмешательства вышестоящих эшелонов в дела нижележащих
процесс принятия решения может происходить по-разному, т.е. по-разному
может быть организована система управления принятием решений, поэтому
многоэшелонные, многоцелевые иерархические структуры называют также
организационной иерархией. Отношения, подобные принятым в эшелонированных структурах, реализуются в практике управления в форме так называемых холдинговых
структур, или холдингов. Правила взаимоотношений между фирмами, банками, торговыми домами и другими организациями, входящими в холдинг,
оговариваются в соответствующих договорах и других нормативно-правовых и нормативно-технических документах.

Иерархические структуры. Страты

При отображении сложных систем основная проблема состоит в том, чтобы найти компромисс между простотой описания, позволяющей составить и сохранять целостное представление об исследуемом или проектируемом объекте, и детализацией описания, позволяющей отразить многочисленные особенности конкретного объекта.
Один из путей решения этой проблемы - задание системы семейством
моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования. Для каждого уровня
существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью
которых описывают поведение системы на этом уровне. Такое представление названо Месаровичем стратифицированным, а уровни абстрагирования - стратами.

В качестве простейшего примера стратифицированного описания приведено отображение ЭВМ в виде двух страт
:нижняя страта - физические операции
(система описывается на языке физических
законов, управляющих работой и взаимодействием ее механических и электронных элементов); верхняя - математические и логические операции (программирование и реализация программ, осуществляемые с помощью абстрактных, нефизических понятий, информационные потоки, команды языков программирования и т. п.). При этом отмечается, что в принципе может представлять интерес описание системы (ЭВМ) и на других уровнях абстрагирования, помимо названных двух основных. При конструировании некоторых электронных
компонентов может представить интерес страта атомной физики, а при разработке сложного программного обеспечения систем с разделением времени
- системная страта.

Аналогичное представл9ние используется при разработке банков и
баз данных, в которых принято выделять физический уровень хранения
данных, логический, системно-логический уровни. В стратифицированном виде можно представить и проблему моделирования текста: буквы —> слова —> предложения —> абзацы —> текст.

Страты могут выделяться по разным принципам. Например, при представлении системы управления предприятием страты могут соответствовать сложившимся уровням: управление технологическими процессами (собственно производственным процессом) и организационное управление
предприятием. Если предприятие входит в объединение, то к этим двум стратам
может быть добавлен уровень управления объединением. Этот же принцип может быть положен в основу выделения страт в структуре функциональной части АСУ (см. гл. 9).Стратифицированное представление можно использовать и как средство последовательного углубления представления о системе, ее детализации: чем ниже опускаемся по иерархии страт, тем более
детальным становится раскрытие системы; чем выше поднимаемся, тем
яснее становится смысл и значение всей системы. Объяснить назначение системы с помощью элементов нижней страты в сложных системах практически невозможно. Например, изучение принципов построения и функционирования отдельных
клеток организма, каким бы детальным оно ни было, не позволяет понять построение и функционирование органов, которые состоят из этих клеток, а изучение органов не позволит полностью понять функционирование всего организма в целом. Но,
с другой стороны, чтобы правильно понять и реализовать общий замысел системы,
сконструировать ее, необходимо реализовать нижележащие страты.

Начинать изучение системы можно с
любой страты (в том числе с находящейся
в середине стратифицированного представления). В процессе исследования могут добавляться новые страты, изменяться
подход к выделению страт. На каждой
страте может использоваться свое описание, своя модель, но система сохраняется
до тех пор, пока не изменяется представление на верхней страте - ее концепция,
замысел, который нужно стремиться не
исказить при раскрытии на каждой последующей страте