1. Структурный анализ и синтез систем управления
Структурный анализ систем управления
Прежде чем раскрыть сущность структурного анализа, необходимо еще раз вернуться к понятию "структура".
Структура — это внутренняя организация системы, которая способствует связи составляющих систему элементов. Она определяет существование системы как целого и ее качественные особенности. Структура определят упорядоченность элементов системы. Таким образом, структура — это относительно устойчивый, упорядоченный способ связи элементов, придающий их взаимодействию в рамках внутренне расчлененного объекта целостный характер.
Сущностью структурного анализа является определение статических характеристик системы по ее структуре.
Структурный анализ проводится с целью исследования статических характеристик системы путем выделения в ней подсистем и элементов различного уровня и связей между ними.
Объектами исследования структурного анализа являются различные варианты структур системы управления, которые формируются в процессе ее декомпозиции.
В качестве показателей исследуемых структур целесообразно использовать:
множество выделенных элементов, отношений и связей;
характеристики элементов и связей;
обобщенные показатели структур, характеризующие их влияние на эффективность системы управления (число уровней управления, структурная устойчивость, экономические затраты на поддержание требуемых структурных характеристик и др.).
При выборе и оценке показателей структуры применяются различные методы описания и моделирования, которые зависят от вида структуры, степени неопределенности исходных данных и требований, предъявляемых к точности и достоверности результатов анализа. Процедура определения показателей структуры включает следующие этапы:
определение исходных данных для оценки структуры;
вычисление значений характеристик элементов структуры и связей между ними;
вычисление значений характеристик (показателей эффективности) структуры.
Исходные данные включают:
модель исследуемой структуры, задаваемую в графической, матричной или аналитической форме;
перечень определяемых обобщенных показателей эффективности (характеристик) структуры
перечень определенных показателей (характеристик) элементов ;
значения характеристик (х) воздействий окружающей среды, условий функционирования системы управления, частных технических, экономических, эксплуатационных, организационно-штатных и других характеристик элементов и связей, указанных в соответствующей документации или определяемых в ходе измерений и наблюдений.
На основании исходных данных вычисляются значения показателей элементов и связей:
(1.1)
Затем определяются значения показателей эффективности:
(1.2)
Оценка эффективности анализируемых структур производится, как правило, на основе установленного критерия пригодности, который для минимизируемых показателей эффективности будет иметь вид
(1.3)
где — требуемое значение -го показателя.
Исследование моделей и оценка структуры проводятся на основании конкретных числовых значений
На основании оценки структуры производится выбор варианта структуры или же предложения по ее совершенствованию.
Структурный синтез систем управления
Необходимо обратить внимание на то обстоятельство, что, в отличие от технических систем, при исследовании организационных (общественных) систем вместо понятия "синтез" используются такие, в принципе идентичные понятия, как "создание", "проектирование", "совершенствование", "реорганизация" и "организация" системы. При этом под организацией системы понимается совокупность процессов, действий, ведущих к образованию и совершенствованию взаимодействия между частями целого, т.е. процесс создания системы - синтез системы.
Сущностью структурного синтеза является разработка (создание, проектирование, совершенствование, реорганизация и организация) системы, которая должна обладать желаемыми свойствами.
Структурный синтез проводится с целью обоснования множества элементов структуры, отношений и связей между ними, характеристик элементов и связей, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия заданным требованиям.
Объектами исследования структурного синтеза являются различные варианты разрабатываемых (совершенствуемых) структур системы управления.
К основным обобщенным показателям исследуемых структур относятся:
число управляемых объектов;
время и достоверность доведения информации до управляемых объектов;
вероятность реализации полного цикла управления с использованием синтезируемой структуры;
жизнеспособность структуры;
суммарная стоимость структуры и др.
В процессе структурного синтеза определяются множество элементов структуры, отношения и связи между ними, характеристики элементов и связей, обеспечивающие оптимальные или рациональные значения обобщенных показателей (1.2), в соответствии с выбранными критериями эффективности:
(1.4)
где G - множество требуемых значений показателей эффективности
Общая модель структурного синтеза включает определение показателей структуры (1.1) обеспечивающих требуемые значения показателя эффективности qt (2.1), при заданных условиях выбора , т.е. определение ju с М, при которых
(1.5)
где М - допустимые (предельно возможные) значения определяемых показателей структуры;
N - заданные значения условий выбора;
G - множество требуемых значений показателей эффективности
Критерий эффективности (1.5) выбирается с учетом требований, предъявляемых к системе управления. На выбор критерия влияют требования, предъявляемые к точности определения показателей , степень определенности исходных данных, наличие методического аппарата.
Условия выбора характеризуют все необходимые исходные данные, которые имеет исследователь к моменту решения задачи синтеза. Исходные данные определяются на основе опыта создания и применения аналогичных структур в ходе анализа исследуемой системы управления, уточняются и дополняются в процессе внедрения синтезируемой структуры. Условия выбора ограничивают число возможных вариантов синтезируемых структур и учитываются при окончательном выборе варианта создаваемой структуры системы управления.
- Лекции по дисциплине «Теория систем и системный анализ
- Тема 1. Основы теории систем (4 часа)
- 1. Введение в общую теорию систем
- 2. Системы. Понятие, структура системы, свойства систем.
- 3. Понятие структуры системы.
- Типы структур
- 4. Обратная связь в системе.
- 5. Классификация систем.
- 1. В.Н. Волкова, а.А. Денисов. Основы теории систем и системного анализа: Учебник. Изд. 3-е переработанное и дополненное. СПб.: Изд-во сПбГту, 2007.-512 с. (Гриф Минобр).Литература
- Системный подход в исследовании систем управления3
- 1. Понятие и основные принципы системного подхода
- 2. Сущность системного подхода
- 3. Пример «системного» подхода к задаче управления
- Вопросы для повторения
- Тема: Методы и модели теории систем
- 1. Логические основы системного анализа
- 2. Применение системного анализа в экономике
- 3. Моделирование как метод системного анализа
- 4. Методы и модели теории систем
- 4.1. Классификация методов моделирования систем
- Литература Основная
- Дополнительная
- Основы системного анализа цель и проблема в системном анализе4
- 1. Разнообразие целей
- 2. Цель и потребность
- 3. Особенности целей
- 4. Проблема и проблематика
- Проблемы целеобразования
- 5.1. Опасность подмены целей средствами
- 5.2. Влияние ценностей на выбор цели
- 5.3. Опасность смешения целей
- 5.4. Множественность целей
- 5.5. Изменение целей со временем
- 6. "Дерево целей"
- 7. Формирование критериев
- 7.1. Критерии как модель целей
- 7.2. Многокритериальность реальных задач
- 7.3. Критерии и ограничения
- Тема: анализ систем управления
- 1. Анализ су. Понятие, цели и задачи анализа
- 2. Решение задач анализа систем управления
- Вопросы для повторения:
- Тема: синтез систем управления5
- 1. Синтез су. Понятие, цели и задачи синтеза
- 2. Решение задач синтеза систем управления
- Вопросы для повторения:
- Тема: Структурный и функциональный анализ и синтез систем управления
- 1. Структурный анализ и синтез систем управления
- 2. Функциональный анализ и синтез систем управления
- Вопросы для повторения:
- Литература
- 2. Параметрический анализ и синтез систем управления
- Вопросы для повторения:
- Тема: методология и методики системного анализа
- 1. Естественнонаучная методология системного анализа7
- 2. Подходы к анализу и проектированию систем
- 2.1. Системно-элементарный подход
- 2.2. Системно-структурный подход
- 2.3. Системно-функциональный подход
- 2.4. Системно-генетический подход
- 2.5. Системно-коммуникативный подход
- 2.6. Системно-управленческий подход
- 2.7. Системно-информационный подход
- 3. Разработка методик системного анализа
- 3.1. Классические методики системного анализа
- 3.2. Методика системного анализа предприятия
- 1. Определение границы исследуемой системы.
- 2. Определение всех надсистем, в которые входит исследуемая система в качестве части.
- 7. Определение функций активных элементов системы, их "вклада" в реализацию роли системы в целом.
- 8. Выявление причин, объединяющих отдельные части в систему, в целостность.
- 9. Определение всех возможных связей, коммуникаций системы с внешней средой.
- 10. Рассмотрение исследуемой системы в развитии.
- Заключение
- Тема: метод «дерево целей»
- I-V - уровни системы; 1-39 - элементы системы. Пример: Цели фирмы и цели автоматизации («дерево целей» и показатели деятельности компании)
- И, таким образом, «дерево целей» автоматизации становится одной из ветвей «дерева целей» компании. Дерево целей – от миссии к показателям
- 2. Предприятие как целеустремленная система
- Литература
- 1. Сущность экспертного ранжирования
- 2. Метод непосредственной оценки
- 3. Метод нормирования
- 4. Метод последовательных сравнений
- Вопросы для повторения:
- Тема: методы « мозгового штурма»
- 1. Использование возможностей подсознания
- 2. Метод прямой мозговой атаки
- 3. Метод обратной мозговой атаки
- 4. Комбинированное использование методов мозговой атаки
- Тема: Экспертные методы системного анализа Метод Дельфы
- Недостатки метода Дельфы:
- Вопросы для закрепления знаний:
- Тема: Метод «swot-анализ».
- Проведение swot-анализа.
- Определение сильных и слабых сторон Вашего предприятия.
- Определение рыночных возможностей и угроз.
- Сопоставление сильных и слабых сторон вашего предприятия с возможностями и угрозами рынка.
- Правила проведения swot-анализа
- Откуда взять информацию для проведения swot-анализа?
- Вариант с примером !!! Тема: swot-анализ в исследовании систем управления
- Введение
- Методика проведения swot – анализа
- Более подробное описание методики
- 1. Формируется исходная модель.
- 2. Создание новой версии бизнес–модели путем импорта файла исходной.
- 3. Согласование представлений ведущих менеджеров о возможностях компании (в формате swot).
- 4. Определение на основании матрицы swot-анализа приоритетов развития и объектов реформирования планируемого периода.
- 5. Формирование сценария развития и набора стратегий деятельности.
- 6. Сопоставление выбранных стратегий с факторами внешней и внутренней среды компании
- 7. Оценка реализуемости стратегий и формирование перспективной организационной структуры компании
- 8. Формирование и закрепление целей компании по каждой из стратегий.
- 9. Формирование плана мероприятий
- Идеальный случай
- Маркетинговая информационная система
- Если мис отсутствует
- Информация для анализа внутренней среды
- Анализ внешней среды
- Макросреда.
- Ближайшее окружение
- 1.3. Количественный анализ
- 2. Анализ внутренней среды
- Выбор стратегии
- Литература
- Тема: методы морфологического анализа План лекции:
- 1. Немного истории
- 2. Метод морфологического ящика
- Морфологический метод анализа в определении сущности процессов управления
- 4Качала в.В. Основы системного анализа: Учеб. Пособие. – Мурманск: Изд-во мгту, 2003. – 104 с.