I. Основные понятия управления и автоматизированных систем обработки информации и управления
1.1. Основные понятия управления
Управление - это совокупность организационных, методических, технико-экономических решений с целью улучшения функционирования какого-либо объекта. Процесс управления заключается в том, чтобы из множества состояний системы выбрать наиболее рациональное с точки зрения поставленной цели.
На протяжении десятков лет теория регулирования, а затем и теория управления имели дело с объектами и процессами определенной природы, создаваемыми для вполне определенных целей, и в рамках некоторых ограничений можно было ставить задачу оптимизации целевой функции.
На этих “трех китах” (назначение объекта управления - критерий управления - ограничения) основывалась вся теория управления. Само понятие “управление” считалось неразрывно связанным с назначением объекта управления, отражаемым целевой функцией, критерием управления и ограничениями. Знание объекта и критерия управления давало возможность ответить на вопрос о качестве управления. Лучшим считалось такое управление, которое обеспечивало более предпочтительные значения целевой функции в условиях выполнения заданных ограничений в предположении, что объект управления удовлетворяет своему назначению. Такой подход к управлению принято считать классическим.
Важным принципом классической теории управления является принцип массовости, широко известный в прикладной математике. Суть этого принципа состоит в том, что методы, разрабатываемые в теории, должны находить применение при решении многих однотипных задач. Именно принцип массовости лежит в основе того, что в теории управления стали возможны формализация объектов и систем управления, замена реальных физических и технических систем их математическими аналогами. Такие модели объектов управления принято называть синтаксическими.
Однако не все объекты управления укладываются в рамки классической теории управления. Управление отраслями народного хозяйства, территориально-производственными комплексами, энергосистемами, транспортными системами постоянно сталкивается с необходимостью пересмотра сложившихся в классической теории управления принципов и методов решения. Все эти объекты принадлежат к той категории, для которой использование чисто синтаксических моделей управления невозможно.
Для моделей управления иного типа важно не только составить, насколько это возможно, формализованное описание данного объекта управления, найти средства формализации сведений о цели управления, но и о том, как объект реагирует на те или иные управляющие воздействия, какие ограничения необходимы. Новые модели получили название семиотических.
Семиотику можно определить как “науку о знаковых системах”. Знаки, входящие в подобные системы, есть объекты, обладающие тремя качествами: синтаксисом, семантикой и прагматикой. Синтаксис знака - это форма его выражения. Семантика связана с его смыслом, содержанием. Прагматика может быть выявлена лишь при наличии “потребителя” знака, того, кто использует объект. Итак, модели объектов управления и самого процесса управления, в которых необходимо отразить не только формальные связи и процессы (то есть синтаксис), но и семантику объекта управления, прагматику самого управления, называют семиотическими.
Рассмотрим основные отличия моделей классической теории управления от семиотических. Модели первого типа являются преимущественно процедуральными.Для них процедуры управления могут быть представлены в виде алгоритмов и программ, реализуемых на ЭВМ.
Модель управления, отражающая внутреннюю структуру, закономерности функционирования объекта и его отклика на управляющие воздействия, - это совокупность декларативных знаний.
В рамках семиотических моделей должны гармонично объединяться и процедуральные, и декларативные знания. Семиотические модели существенно расширяют возможности автоматизации процессов управления. Наличие в памяти ЭВМ модели управляемого объекта и достаточного количества информации об опыте управления этим объектом позволяет организовать в ЭВМ процесс обучения и порождения процедуральных знаний на основе накопленного опыта по управлению.
Помимо семиотических моделей существует еще ряд других, таких как игровое управление, имитационное моделирование и т.п.
Итак, методы управления, основанные на использовании семиотических и других неклассических моделей, применяются при решении задач, для которых невозможна формализация структуры объектов, протекающих в них процессов, критериев управления и методов управления ими. Придя на смену формальным моделям теории управления, они не отвергают последних.
Процесс управления - многоуровневый. На примере управления отраслью можно выделить несколько уровней (рис. 1).
Рис. 1
С течением времени из-за усложнения производственно-хозяйственных связей и информационных коммуникаций растет объем управленческих работ на предприятиях и в организациях, увеличивается число звеньев, где принимаются решения. Миллионы принимаемых управленческих решений оформляются документально. Все более значительны затраты времени на подготовку, передачу и переработку информации. При этом нельзя компенсировать рост объемов управленческих работ за счет создания все новых и новых рабочих мест в аппарате управления хотя бы по финансовым соображениям.
Это диктует необходимость перехода в сфере управления от экстенсивныхформ развития, при которых увеличение объемов управленческих работ обеспечивается ростом числа рабочих мест, кинтенсивнымформам, предполагающим в ряде случаев сокращение рабочих мест управленческого аппарата. Интенсификация в сфере управления может быть достигнута за счет внедрения автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ).
Цель создания автоматизированных систем обработки информации и управления - обеспечение всех звеньев какой-либо системы достоверной информацией, представленной в форме, пригодной для принятия быстрых научно обоснованных решений, иными словами, повышение эффективности управления, совершенствование руководства.