2. Иерархическая схема управления сложным объектом. Основные принципы иерархического управления.

С ростом масштабов объектов управления в больших и сложных системах чрезвычайно увеличивается объем перерабатываемой информации и сложность алгоритмов управления. Осуществить централизованное управление не представляется возможным, хотя оно позволяет обеспечить наилучшую согласованность принимаемых решений по всем аспектам, проблемам и подпро­блемам. Поэтому субъект управления, не справляющийся с огромным потоком информации, которую он должен переработать для принятия эффективных управленческих решений, вынужден «раздать» или «делегировать» задачи управления другим, специально организуемым для этой цели элементам системы. Таким образом, возникает необходимость разделения функций и органов управления. Разделение функций управления, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого образуемого специализированного органа управления, порождает другую проблему: согласования принимаемых этими органами решений и действий в интересах достижения глобальной цели управления. Эта проблема может быть решена единственным образом: путем создания нового органа, обеспечивающего согласованный характер решения частных задач управления, то есть «органа управления органами управления». Так выстраивается иерархическая «пирамида» управления. Главной причиной использования иерархического управления является несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого отдельного органа управления получать и перерабатывать всю необходимую информацию. В больших и сложных системах определяют соотношение между иерархией объекта управления, иерархией задач управления и, собственно, структурной иерархией органов управления. Иерархия объектов управления, иерархическая организация процесса их функционирования возникает не только исходя из потребностей управления, но и под влиянием объективных системообразующих факторов: концентрации и специализации производства; развития рыночных механизмов в экономике; организации пространственно распределенных систем; расширения сфер применения высоких технологий. Управляемые процессы в сложном объекте требуют своевременного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, а также были бы взаимно согласованы. Каждое решение требует постановки соответствующей задачи управления. Их совокупность образует иерархию задач управления. Каждый отдельный орган АСУ, имеет, как правило, ограничение по пропускной способности, может решать разное число задач. Исходя из этого возникает иерархия органов управления, которая может значительно отличаться от иерархии задач управления и иерархии организационной структуры объектов управления.

В схеме подсистемы 1-го уровня обслуживают производственные (технологические) процессы и включают средства автоматики местного значения: управляющие вычислительные машины (УВМ1), регуляторы (Р), которые получая информацию от преобразователей (П), воздействуют на процесс через соответствующие исполнительные механизмы (ИМ). На 1-ом уровне решаются задачи прямого управления: стабилизации технологических параметров процесса и поддержания их в заданных пределах, контроля за состоянием производственного процесса, сигнализации. Подсистемы 2-го уровня выступают как промежуточные, причем каждая из них включает подсистему сбора и передачи информации (ПСПИ2), собственную управляющую вычислительную машину (УВМ2), подсистему выдачи данных (ПВД2). УВМ2, воздействуя на УВМ1 нижнего уровня, позволяет решать задачи управления производственными участками, расчет оптимальных режимов и параметров работы технологического и обеспечивающего оборудования; обобщение и выдачу показателей хода производства на верхний уровень. Высшим органом управления является подсистема 3-го уровня, которая координирует работу автоматических систем управления 1-го уровня и подсистем управления 2-го уровня. Подсистема управления 3-го уровня решает задачи, связанные с оптимизацией работы всего предприятия, включая обеспечивающие производства, экономические аспекты, планирование, отчетно-статистические показатели. Она в своем составе содержит центральную ЭВМ, а также подсистему сбора и передачи информации (ПСПИЗ) и подсистему выдачи информации (ПВДЗ) для вышестоящей надсистемы. Таким образом, в рассматриваемой системе управления имеем три уровня:

• стабилизации параметров технологических процессов (прямое управление);

• управления производственными участками для обеспечения оптимальных режимов работы технологического оборудования (экстремальное управление);

• оптимизации функционирования предприятия по экономическим показателям в целом с учетом изменения целей производства и условий внешней среды (адаптивное управление).

При этом объект управления – производство заданного вида продукции имеет только два уровня описания: уровень физических (технологических) процессов; уровень собственно производственного процесса в виде согласованной цепочки технологических процессов и материальное обеспечение создания готовой продукции.Иерархия объектов управления  это, в большей степени, иерархия страт; иерархия задач  иерархия слоев; иерархия эшелонов  иерархия органов управления.

Свойства, характерные для любых иерархических структур:

1. элементы верхнего уровня иерархии имеют дело с более крупными подсистемами или с более широкими аспектами поведения системы в целом;

2. период принятия решения и масштабы протекающих процессов для элементов верхних уровней больше, чем для элементов нижних уровней;

3. элемент верхнего уровня имеет дело с более медленными аспектами поведения системы или процесса;

4. описания и проблемы на верхних уровнях менее структурированы, содержат больше неопределенностей и труднее поддаются формализации.

Контрольно-измерительный материал № 6