Концептуальные основы исследования систем управления

Система (греч. Systema- целое, составленное из частей)

Система – это множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие определенную целостность, качественную определенность и целенаправленность.

Основные типы системных представлений.

Микроскопическое представление системы основано на понимании ее как множества наблюдаемых и неделимых величин (элементов). В принципе абсолютно неделимых элементов нет, однако в каждом конкретном случае проектирования системы элемент принимается неделимым. Структура системы фиксирует расположение выбранных элементов и их связи.

Под функциональным представлением системы понимается совокупность действий (функций), которые необходимо выполнять для реализации целей функционирования системы.

Макроскопическое представление характеризует систему как единое целое, находящееся в «системном окружении» (среде). Это означает, что реальная система не может существовать вне системного окружения (среды), а окружающая среда представляет собой ту систему, в рамках которой выбраны интересующие нас объекты. Следовательно, система может быть представлена множеством внешних связей со средой.

Иерархическое представление основано на понятии «подсистема» и рассматривает всю систему как совокупность подсистем, связанных иерархически.

Процессуальное представление характеризует состояние системы во времени.

Черты, общие для систем различной природы.

1. Цельность системы. Все ее части служат достижению единой цели и обладают некоторыми общими свойствами, признаками и поведением. Однако свойство системы в целом не есть сумма свойств составляющих ее частей (эмержентность соединения), и наоборот, нельзя вывести свойства частей из свойства системы.

2. Величина (масштаб) системы, что определяется как разнообразием, так и количеством составляющих ее элементов.

3. Сложность системы: наличие большого количества и разнообразия связей между элементами как по вертикали, так и по горизонтали, поэтому изменение в каком-либо одном компоненте влечет за собой изменение в других.

4. Стохастическая природа входных воздействий, поведения системы в целом. Следовательно, независимо от сложности и размера системы ее поведение в любой момент времени имеет вероятностный характер.

5. Наличие элементов конкурентной ситуации. Это характерно в первую очередь для наиболее сложных систем и предполагает, что обязательно существуют элементы, которые стремятся уменьшить эффективность системы.

6. Делимость - возможность расчленения системы на составляющие ее компоненты.

7. Изолированность, т. е. совокупность элементов, образующих систему, и связи между ними можно оградить от внешнего окружения и рассматривать изолированно, но эта изолированность относительна (абсолютна для закрытых систем).

8. Множественность состояния частей целого: каждый элемент системы обладает своим поведением и состоянием, отличными от других и системы в целом.

9. Структурность: любая система обладает структурой (хотя бы слабо выраженной) - совокупностью связей между частями целого.

10. Иерархичность: любая система может быть последовательно расчленена на составляющие ее компоненты сверху вниз - от более сложных и больших систем к подсистемам, компонентам и т. д.

Виды систем. Существует множество классификаций систем в зависимости от целей исследования.

1. По природе элементов

Реальными (физическими) системами являются объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них обычно выделяют механические, электрические (электронные), биологические, социальные и другие подклассы систем и их комбинации.

Абстрактные системы составляют элементы, не имеющие прямых аналогов в реальном мире. Они создаются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств и(или) связей предметов и образуются в результате творческой деятельности человека. То есть это продукт его мышления. Пример абстрактных систем: системы уравнений, системы счисления, идеи, планы, гипотезы, теории и т.п.

2. В зависимости от происхождения

Естественные системы — продукты развития природы — возникли без вмешательства человека. К ним можно отнести климат, почву, живые организмы, солнечную систему и другие системы. Появление новой естественной системы — большая редкость.

Искусственные системы — результат созидательной деятельности человека, следовательно, со временем их количество увеличивается.

3. По длительности существования

К постоянным обычно относятся естественные системы, хотя с точки зрения диалектики все существующие системы временные.

К временным относятся искусственные системы, которые в процессе заданного времени функционирования сохраняют существенные свойства, определяемые предназначением этих систем.

4. В зависимости от степени изменчивости свойств

К статическим относятся системы, при исследовании которых можно пренебречь изменениями во времени характеристик их существенных свойств.

Динамические системы имеют множество возможных состояний, могущие меняться как непрерывно, так и в дискретные моменты времени.

5. В зависимости от степени сложности

Простые системы с достаточной степенью точности могут быть описаны известными математическими соотношениями. Особенность простых систем — в практически взаимной независимости от свойств, позволяющей исследовать каждое из них в отдельности в условиях классического лабораторного эксперимента и описать методами традиционных технических дисциплин (электротехника, радиотехника, прикладная механика и др.). Простые системы — отдельные детали, элементы электронных схем и т.п.

Сложная система—система, состоящая из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов. Каждый из них может быть представлен в виде системы (подсистемы). Сложные системы характеризуются многомерностью (большим числом составленных элементов), многообразием связей, разнородностью структуры, многообразием природы элементов. Сложные системы обладают свойствами, которыми не обладает ни один из составляющих элементов. Сложные системы — организм или человек, ЭВМ и т.д. Особенность сложных систем в существенной взаимосвязи их свойств.

Большие системы — это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы (ее составные части) относятся к категориям сложных. Большие системы — автоматизированные системы управления, воинские части, системы связи, промышленные предприятия, отрасли промышленности и т.п.

6. По степени связи с внешней средой

Изолированные системы не обмениваются со средой энергией и веществом.

Закрытые системы не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией.

Открытые системы обмениваются с окружающей средой энергией и веществом.

7. В зависимости от реакции на возмущение воздействия

Активные системы способны противостоять воздействиям среды (противника, конкурента и т.д.) и сами могут воздействовать на нее.

У пассивных систем это свойство отсутствует.

8. По характеру поведения все системы подразделяются на системы с управлением и без управления.

Класс систем с управлением образуют системы, в которых реализуется процесс целеполагания и целеосуществления.

Примером системы без управления может служить Солнечная система, в которой траектории движения планет определяются за­конами механики.

9. В зависимости от степени участия человека в реализации управляющих воздействий

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека.

К человеко-машинным (эргатических) системам относятся автоматизированные системы управления различного назначения. Их характерной особенностью является то, что человека сопряжен с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек - лицо, принимающее решение (ЛПР), а средства автоматизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого решения.

К организационным системам относятся социальные системы — группы, коллективы людей, общество в целом.

Понятия, характеризующие систему.

Элемент — это составная часть сложного целого. В нашем понятии сложное целое — это система, представляющая собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.

Элемент — неделимая часть системы; часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Связь — совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами — это выявить наличие зависимостей их свойств.

Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.

Взаимосвязи — совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

Взаимодействие — совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Структура системы — совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества.

Внешняя среда — набор существующих в пространств и времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

Состояние системы — совокупность состояний ее элементов и связей между ними.

Обратная связь — то, что соединяет выход со входом системы и используется для контроля за изменением выхода.

Ограничения системы — то, что определяет условия реализации процесса (процесс — последовательность операций по преобразованию чего-либо, т.е. то, что преобразует вход и выход). Ограничения бывают внутренними и внешними. Одна из внешних ограничений — цель функционирования системы. Пример внутренних ограничений — ресурсы, обеспечивающие реализацию того или иного процесса.

Движение системы — процесс последовательного изменения состояния системы.

Процесс — совокупность последовательных изменений состояния системы для достижения цели.

Понятие системы управления

Системы, в которых протекают процессы управления, называются системами управления.

Система управления (СУ) организацией включает в себя совокупность всех служб организации, всех подсистем и коммуникаций между ними, а также процессов, обеспечивающих заданное функционирование.

В управляющую часть входит дирекция, менеджеры и информационные подразделения, обеспечивающие работу руководящего звена.

Управляемая часть — это различные производственные и функциональные подразделения, занятые обеспечением производственного процесса.

СУ- управляющая подсистема совместно с системой связи

Система управления как объект исследования обладает следующими признаками:

- состоит из множества (по крайней мере двух) элементов, расположенных иерархически;

- элементы систем (подсистемы) взаимосвязаны посредством прямых и обратных связей;

- система — это единое и неразрывное целое, являющееся целостной системой для нижестоящих иерархических уровней,

- имеются фиксированные связи системы с внешней средой.

Требования, предъявляемые к системам управления (должно обеспечивать условия эффективного уровня функционирования органов управления):

• детерминированность элементов системы;

проявляется в организации взаимодействия подразделений органов управления, при которой деятельность одного элемента (управления, отдела) сказывается на других элементах системы.

• динамичность системы;

способность под воздействием внешних и внутренних возмущений оставаться некоторое время в определенном неизмененном качественном состоянии.

• наличие в системе управляющего параметра;

параметр (элемент), посредством которого можно управлять деятельностью всей системы и ее отдельными элементами. Таким параметром (элементом) в социально управляемой системе является руководитель подразделения данного уровня.

• наличие в системе контролирующего параметра;

элемент, который постоянно контролировал бы состояние субъекта управления, не оказывая при этом на него (или на любой элемент системы) управляющего воздействия.

• наличие в системе каналов (по крайней мере, одного) обратной связи.

Наличие прямых и обратных связей (пятое требование) в системе обеспечивается четкой регламентацией деятельности аппарата управления по приему и передаче информации при подготовке управленческих решений.

 

Пути совершенствования систем управления

Совершенствование систем с управлением сводится к сокращению длительности цикла управления и повышению качества управляющих воздействий (решений). Эти требования носят противоречивый характер. При заданной производительности СУ сокращение длительности цикла управления приводит к необходимости уменьшения количества перерабатываемой информации, а следовательно, к снижению качества решений. Одновременное удовлетворение требований возможно лишь при условии, что будет повышена производительность УС и СС по передаче и переработке информации, причем повышение производительности обоих элементов должно быть согласованным.

Основными путями совершенствования систем управления являются:

1. Оптимизация численности управленческого персонала. Самый естественный путь, позволяющий поднять производительность, - увеличить число людей. Так и поступали длительное время. В результате численность управленческого персонала возрастала. Количество информации, которую надо перерабатывать каждому человеку во многих современных системах, настолько возросло, что далеко выходит за пределы человеческих возможностей. Поэтому дальнейшее увеличение численности людей, занятых в управлении, уже не может привести к повышению его эффективности.

2. Использование новых способов организации работы СУ. В органах управления используются методы параллельного сетевого планирования и управления с использованием компьютерных средств системного анализа, когда нижестоящие органы приступают к выработке решения на основе предварительных распоряжений, отданных ЛПР, не дожидаясь окончания планирования в вышестоящих органах управления. Освоение данного способа позволяет сократить время на разработку планов в несколько раз.

3. Применение новых методов решения управленческих задач. Направлено на получение более качественных решений и требует увеличения времени.

4. Изменение структуры СУ. При усложнении ОУ, как правило, производится замена простой структуры УС на более сложную, чаще всего иерархического типа, при упрощении ОУ — наоборот. Изменением структуры считается и введение обратной связи в систему. В результате перехода к более сложной структуре функции управления распределяются между большим числом элементов УС и производительность СУ повышается.

5. Перераспределение функций и задач в УС. Если подчиненные УС могут решать самостоятельно очень ограниченный круг задач, то, следовательно, центральный управляющий орган будет перегружен, и наоборот. Необходим оптимальный компромисс между централизацией и децентрализацией. Решить эту проблему раз и навсегда невозможно, так как функции и задачи управления в системах непрерывно изменяются.

6. Механизация управленческого труда. Поскольку информация всегда требует определенного материального носителя, на котором она фиксируется, хранится и передается, то, очевидно, необходимы физические действия по обеспечению информационного процесса в СУ. Использование различных средств механизации позволяет значительно повысить эффективность этой стороны управления. К средствам механизации относятся средства для выполнения вычислительных работ, передачи сигналов и команд, документирования информации и размножения документов. В частности, использование ПЭВМ в качестве пишущей машинки относится к механизации, а не к автоматизации управления.

7. Автоматизация. Сущность автоматизации заключается в использовании ЭВМ для усиления интеллектуальных возможностей ЛПР.

 

“Исследование систем управления” - дисциплина, предметом которой являются процессы управления, т. е. процессы, которые оказывают организационное воздействие на группу людей и на систему в целом.

Исследование — познание какого-либо объекта с целью получения новых знаний о данном объекте, законов его возникновения, функционирования, развития для последующего применения полученных знаний как в теории, так и в практике.

В ходе решения задач управления организацией, исследованием называется процесс выработки новых научных знаний о функционировании организационной системы с целью использования их для решения конкретных практических задач.

В процессе проведения исследований необходимо стремиться к максимальной объективно­сти и точности. При этом всегда должна обеспечиваться доказательность исследований.

Если рассматривать научные исследования с позиций методологии, то можно выделить три уровня, или три подхода, к исследованиям: эмпирический, теоретический и прагматический, взаимодополняющие друг друга.

Уровни исследования:

1) Эмпирический (греч. empeiria – опыт). Опыты и эксперименты как единственный источник знания.

Общая методология исследования: опытным путем устанавливаются новые факты, и на основе их обобщения формулируются эмпирические закономерности.

2) Теоретический (греч. theoria – наблюдение). Наблюдения и умозаключения, отражающие объективные закономерности развития природы и общества.

Общая методология исследования: выдвигаются и формулируются общие для данной предметной области закономерности, объясняющие установленные ранее факты и позволяющие предсказать и предвидеть события в дальнейшем.

3) Прагматический (греч. pragma – дело, действие). Истинным считается только то, что дает практически полезные результаты.

Общая методология исследования: выделяются конкретные практические задачи ближайшего будущего, и на основе опыта, знаний и интуиции предлагается набор альтернативных решений для достижения поставленной цели.

Исследование можно разбить на следующие этапы.

1) выявление необходимости исследования (наличие проблемы или задачи, которые необходимо разрешить для достижения поставленных целей);

2) постановка цели исследования;

3) определение объекта и предмета исследования.

- Объектом исследования является структура (подразделение, предприятие, объединение предприятий, отрасль, национальное хозяйство), ее внутренняя и внешняя среда.

- Предметом исследования может быть задача или проблема, которые не могут быть решены без проведения исследования;

4) определение методов, с помощью которых могут быть решены проблемы;

5) определение ресурсов, которые необходимы для успешного проведения исследования (материальных, финансовых, трудовых, информационных и др.), и изучение ресурсов, которые имеются у организации на данный момент;

6) определение результатов исследования, т. е. планирование итогов исследования.

Исследования как составная часть менеджмента выдвигают следующие задачи:

1. Достижение оптимального соотношения между управляемой и управляющей подсистемами (сюда входят показатели норм управляемости, показатели эффективности работы аппарата управления, сокращение затрат на управление);

2. Повышение производительности труда управленческих работников и рабочих производственных подразделений;

3. Улучшение использования материальных, трудовых, финансовых ресурсов в управляющей и управляемой подсистемах;

4. Снижение затрат на продукцию или услуги и повышение их качества.

В результате проведения исследований должны быть сформулированы конкретные предложения по совершенствованию системы управления организацией.

Исследования систем управления могут быть различными как по целям, так и по методологии их проведения.

По целям исследований можно выделить практические и научно-практические.

Практические исследования предназначены для быстрых эффективных решений и достижения желаемых результатов.

Научно-практические исследования ориентированы на перспективу, более глубокое понимание тенденций и закономерностей развития организаций, повышение образовательного уровня работников.

По методологии проведения следует выделить, прежде всего, исследования эмпирического характера и опирающиеся на систему научных знаний.

Исследование систем управления необходимо проводить:

• при совершенствовании системы управления действующей организации;

• разработке системы управления вновь создающейся организации;

• совершенствовании системы управления производственных объединений или предприятий в период реконструкции или технического перевооружения;

• совершенствовании системы управления вследствие изменения формы собственности;

• решении иных вопросов, связанных с функционированием систем и управлением ими.

Исследования необходимы как с научной, так и с практической точек зрения.

С научной точки зрения исследование предполагает разработку и четкое формулирование методологии проведения исследований, с тем чтобы разработать фундаментальные теоретические положения.

С практической точки зрения исследования должны уметь проводить конкретные люди (аналитики, проектировщики, сотрудники в отделах), следовательно, их необходимо вооружить конкретными знаниями, обучить различным методам проведения исследований, разъяснить, для чего это нужно и какие цели при этом достигаются.

Необходимо объяснить главное: исследования проводятся с целью построения определенной (эталонной) модели системы управления, к которой должна стремиться организация.

Проведение исследований предъявляет определенные требования к составу и квалификации коллектива аналитиков и разработчиков.

Исследователи должны:

• иметь опыт работы в области управления конкретными производственными объектами;

• обладать знаниями современных методов и техники управления;

• обладать знаниями методов исследования операций и системного анализа;

• иметь способности к общению со специалистами различных уровней и профилей;

• должны уметь систематизировать полученную информацию, инициировать новации в организации.

В менеджменте выделяют следующие подходы к исследованию систем управления.

1. Системный подход — методологический подход, изучающий объект как единое целое. Объект исследования представляется как совокупность подсистем, элементов с внутренними и внешними связями. Используется для комплексного исследования принимаемых решений, анализа возможных вариантов их реализации, координации усилий по претворению их в жизнь.

2. Эмпирический подход — подход, при котором объект исследуется на основе уже имеющегося опыта. При данном подходе изучаются предшествующие аналогичные случаи и вырабатываются общие правила поведения в сходных ситуациях. Используются методы аналогий, которые заключаются в анализе уже имеющегося опыта и оценивании возможности его использования в конкретных случаях, методы сравнений и т. д.

3. Анализ межличностных отношений и группового поведения — подход, основой которого является изучение внутренних связей в организации, т. е изучение формальных и неформальных групп в организации, формальных и неформальных лидеров, горизонтальных и вертикальных связей, систем мотивации и стимулирования, видов власти, которые существуют в изучаемой организации.

4. Формирование корпоративной культуры — традиции, ценности, символы, убеждения, формальные и неформальные правила поведения членов организации.

5. Социотехнические системы — подход, который создает условия для приспособления человека к технике с целью увеличения эффективности производства и сокращения времени, затрачиваемого на производство.

6. Теория принятия решений и эффективные коммуникации — подход соответствия информационной и организационной структур. При данном подходе лица, которые принимают решения, должны обладать всей необходимой информацией. Для эффективности принятия решений информация должна обладать свойствами “Пять «С»”: 1. Ясность (Clarity) 2. Полнота (Completeness) 3. Краткость (Conciseness) 4. Конкретность (Concreteness) 5. Корректность (Correctness)

В организационных структурах должны быть эффективные коммуникации для уведомления нижестоящих уровней иерархии о принятых решениях наверху.

7. Моделирование — подход построения модели организации, в которой отражаются все подсистемы, элементы, взаимосвязи и закономерности функционирования организации.

8. Операциональный подход — подход, в котором выделяются функции и работы для анализа процесса управления, оценка трудозатрат и затрат ресурсов.

9. Ситуационный подход — подход принятия решений при быстротечном изменении окружающей среды: изменения на рынках, появление новых конкурентов и т. д. При этом подходе изуча­ется сложившаяся ситуация, выявляются ее причины и воздействия, которые могут быть использованы для достижения целей исследования в конкретных случаях. Указанный подход обычно используется:

• когда одни и те же ситуации часто повторяются, для разрешения которых вырабатываются стандартные решения на основе анализа предыдущих однотипных ситуаций. Это позволяет экономить материальные и трудовые ресурсы, время;

• при возникновении новых ситуаций, которые отличаются от стандартных и не имеют готовых решений.

10. Процессный подход — подход к исследованию систем управления как к непрерывному выполнению совокупности взаимосвя­занных между собой работ и общих функций управления.

Процесс исследования — совокупность функций и действий исследователя, направленных на изучение объекта исследования, которые превращают входы (исследуемый объект) в выходы (результат исследования). Процесс исследования регулируется рычагами и ресурсами. Рычаги осуществляют свое влияние на процесс управления посредством методов и методик, требований заказчиков и потребителей, конкурентов, законодательств и т. д. Ресурсы обеспечивают всеми необходимыми средствами (материальными, техническими, транспортными и т. д.) для осуществления процесса исследования.

Функциональная роль – конкретный результат, который рассчитывают получить от исследования систем управления, при выполнении функций управления и их совершенствовании.

Функциональная роль исследований систем управления заключается:

• в обеспечении эффективного формирования организационных структур и оптимизации процесса их функционирования;

• в определении качественных характеристик и количественных показателей системы управления;

• в разработке стратегий поведения организации в рыночных условиях;

• в рациональном распределении информационных потоков внутри организации;

• в налаживании необходимых коммуникаций с внешней средой;

• в создании благоприятного социально-психологического климата в коллективе;

• повышении адаптационных свойств организации по отношению к возмущающим воздействиям со стороны внешней и внутренней среды;

• в прогнозировании поведения системы управления в условиях неопределенности и риска;

• в структуризации среды обитания;

• в обеспечении положительной динамики развития организации.

Функциональная направленность исследований реализуется путем использования различных видов исследований.

В процессе исследования и анализа работы организации устанавливается

- роль и место данного предприятия в соответствующем секторе рынка;

- состояние производственно-хозяйственной деятельности предприятия;

- производственная структура предприятия;

- система управления и ее организационная структура;

- особенности взаимодействия предприятия с потребителями, поставщиками и другими участниками рынка;

- инновационная деятельность предприятия;

- психологический климат предприятия и др.

 

2.Особенности комплексированных методов исследования систем.

2.Характеристика комплексированных методов исследования систем.

Комплексированные методы: комбинаторика, ситуационное моделирование, топология.Они сформировались путем интеграции экспертных и формализованных методов.

 

Комбинаторика

Комбинаторика – это количества комбинаций, подчиненных определенным условиям, которые можно составить из элементов, безразлично какой природы, заданного конечного множества. Занимается различного вида соединениями, которые можно образовать из элементов конечного множества.

Теоретические сведения

Комбинаторика решает задачи, связанные с нахождением числа, комбинаций определенного типа, которые можно составить из элементов заданного множества (группы) элементов (объектов)

Комбинаторика изучает количества комбинаций, подчиненных определенным условиям, которые можно со­ставить из элементов, безразлично какой природы, задан­ного конечного множества. При непосредственном вычис­лении вероятностей часто используют формулы комбина­торики. Приведем наиболее употребительные из них.

С комбинаторными задачами приходится встречаться в самых разных областях знаний и деятельности человека. Это: информатика, математика, физика, биология. лингвистика и др.: Много комбинаторных задач используется при организации и приведения досуга: фокусы, шарады, лотереи и др. Игра в шахматы, шашки, нарды, карты и др. связаны с комбинаторикой.

Люди с глубокой древности интересовались комбинаторными задачами. Так, в пирамиде Тутанхамона, построенной более, чем 35 веков назад обнаружена доска с тремя горизонтальными и десятью вертикалями линиями для игры в “сенет”, прототип игры в шахматы и шашки. Правила в эту игру, к сожалению, обнаружить до сих пор не удалось.

Комбинаторика в таковых ситуациях усматривается в продумывании сразу нескольких комбинаций ходов (вариантов), которые могут привести к решению задачи наиболее кратким и быстрым путем.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: