2.4. Структура управления

Структуру управления объектами можно представить в виде четырех основных контуров!: добывания информации, выработки решения, реализации решения и передачи информации (см. рис. 2.6). Эти контуры, построенные по методу (ЕКУ), согласно (ПСП), формируются из типовых элементов (модулей)': принятия решения (ЛПР), обоснования решения (ЛОР), СМОУ, технических средств автоматизации и связи. Действие типовых элементов реализуется совокупностью организационных и программных модулей: анализа исходной информации, задания варианта на решение, решения варианта, анализа результата решения варианта, анализа совокуп­ности альтернативных вариантов, реализации акта принятия реше­ния, формирования приказа (распоряжения), доведения приказа до исполнительных органов.

Для решения в реальном масштабе времени различных задач, возникающих в системе управления, типовые организационные и программные модули необходимо скомпоновать по функциональной принадлежности, установить их иерархию и порядок работы, опре­делить характер взаимодействия и степень ответственности техни­ческих и биологических (человека) элементов, входящих в си­стему.

Для определения функциональной принадлежности модулей не­обходимо установить иерархическую структуру точек принятия решения, для организации использования во времени — циклы и степень централизации и децентрализации управления, для обес­печения заданной надежности функционирования — степень адап­тивности, для организации взаимодействия элементов искусствен­ного (технических средств) и естественного (человека) интеллектов — степень коллегиальности и единоначалия, а также шкалу приоритет­ной ответственности принятия решения.

1 9Q

Точки принятия решений. Независимо от того, работает ли ко­мандир (ЛПР) самостоятельно, или привлекает к работе штаб (ЛОР), который также может действовать коллегиально или самостоятельно, или использует СМОУ для выработки альтернативного варианта, каждый функциональный участок (период) такой работы заканчи­вается актом принятия решения.

5 МогюЗпи r- п и пп

Типовая иерархическая структура точек принятия решений показана на рис. 2.11. На нижнем иерархическом уровне (в цикле выработки варианта) одна точка принятия решения.. Она завершает совокупность типовых функциональных действий, связанных с подготовкой результатов решения к анализу каждого варианта на любом иерархическом уровне.

На среднем иерархическом уровне (в цикле выработки решения) две типовые точки принятия решений. В первой ЛОР на основании решенных и проанализированных вариантов, каждый из которых заканчивается актом принятия решения в нижестоящей иерархи­ческой структуре, выбирает один вариант, который, по его мнению, может рекомендоваться ЛПР как обоснованный проект его решения на управление. Во второй точке ЛПР может утвердить предложен­ный планирующим органом (ЛОР) проект. На ЛПР может по своему усмотрению или его корректировать несколько |раз, или задавать свои собственные варианты. В этом случае каждый раз будут при­ниматься решения, соответствующие рангу нижнего иерархического уровня.

На верхнем иерархическом уровне (в цикле управления) три основные точки принятия решений, завершающие этапы оценки обстановки, выработки плана и выработки приказа. Между этими основными точками содержится различное число точек принятия решения нижних иерархических уровней.

Вообще точками принятия решений можно считать все моменты, в которых на основании анализа командир, штаб или СМОУ при­нимают решение: повторить расчет, откорректировать тот или иной ранее исследованный вариант или принять один из вариантов как основной для его реализации на следующем этапе функционирова­ния системы управления.

Циклы. Процесс управления содержит повторяющиеся совокуп­ности действий органа управления, которые расчленяются на отдель­ные участки по функциональному назначению точками принятия решений. Процессы, протекающие на этих функциональных уча­стках, называются циклами. Цикл реализуется определенным контуром управления, в котором функционируют лицо, принима­ющее решения (ЛПР), лица, обосновывающие решения (ЛОР), СМОУ, технические средства автоматизации и связи. Процесс упра­вления иерархичен. Его циклы образуют систему определен­ной структуры, в которой циклы верхнего уровня генерируют работу циклов нижних уровней.

Структура контуров и циклов управления подвижна. Действительно, при выработке практически любого управляющего воздействия последовательно реализуются информационные, организационные и управленческие этапы работы органа управле­ния. Если человек-оператор работает один (рис. 2.12, вариант /), то в процессе задания и анализа альтернативных вариантов, исполь­зуемых для обоснования решения, он последовательно становится то управляющей, то управляемой частью контура управления. В момент принятия первого решения в заданном цикле управления

завершается этап функционирования информационного контура и человек-оператор становится элементом нового организационного контура, «рожденного» информационным решением. Перечень вы­ходных данных {ПВД}_И, выработанных информационным решением, частично или полностью преобразуется в перечень исходных данных {ПИД}₀, которые определяют цель функционирования контура, предназначенного для выработки организационного решения. В нем человек-оператор, так же как и в информационном контуре, после­довательно исполняет обязанности управляющей или управляемой частей контура и вырабатывает организационное решение, содержа­щее план достижения цели. Аналогично человек-оператор функци­онирует в следующем контуре — при выработке управленческого решения. В этой схеме выработки решения реализуется вариант

центр ализованного упр авле- ния, так как все решения принимает одно лицо.

В основной форме орга­низации работы органа управления в рамках (ЕКУ) (рис. 2.12, вариант II) в кон­туре управления последова­тельно взаимодействуют два элемента; управляющий К и управляемый Ш. В каждом из них задаются, рассчиты­ваются, анализируются варианты и принимаются решения после­довательно в циклах информационного, организационного и управ­ленческого решений.

В более развитой форме (рис. 2.12, вариант III) кроме внутрен­них единичных контуров управления практически в каждом элементе иерархической структуры системы управления могут существовать один или несколько старших контуров управления, отслеживающих работу (ЕКУ) нижних уровней и утверждающих их решение. В зави­симости от степени централизации управления эти контуры могут переформировываться и образовывать различные варианты структур процесса выработки решения.

На самом верхнем иерархическом уровне структуры управления реализуются два соподчиненных процесса. В одном решения вы­рабатываются, в другом осуществляется контроль за их реализа­цией. Первый нами назван циклом управления (ЦУ), второй — циклом контроля (КЦ). Содержание и последовательность действий в цикле управления были подробно охарактеризованы выше (см. рис. 2.10).

Цикл контроля в отличие от цикла управления, на первом этапе работы функционирует автоматически и исполняется непрерывно. Последовательность операций в цикле:

1) анализ поступающей информации о ходе управляемых про­цессов и состоянии среды и выработка соответствующих информа­ционных решений;

2) прогнозирование возможных значений параметров управля­емых процессов и состояния" среды на различные моменты времени в будущем;

анализ необходимости коррекции ранее принятых решений на основе данных о текущем и прогнозируемом состояниях управля­емого процесса и выработка соответствующего значения диалогового сигнала 'ф. В процессе автоматического функционирования цикла контроля, если оснований для коррекции нет, значение t|)_a пола­гается равным нулю (сигнал я|)_а вырабатывается автоматически, сигнал ф — с участием человека-оператора). В этом случае переход к циклу управления не нужен, и продолжается цикл контроля, т. е. вырабатывается очередное информационное решение, осуществляется прогноз и т. д. Если же обнаружено, что течение управляемого про­цесса недопустимо отличается от запланированного или это может случиться через определенное время, вырабатывается значение сигнала тревоги г|?_а = 1. При этом повышается готовность органа управления, и в контур включается человек-оператор (рис. 2.13). В процессе выработки сигнала г|;_а = 1, указывающего на необходи­мость коррекции управленческого, организационного и информа­ционного решений (определенной части из них или всех в совокуп­ности), оператор выполняет функции ЛПР. С его участием прове­ряется обоснованность сигнала if>_a = 1. Если она подтверждается вырабатывается сигнал if> = 1, являющийся командой для начала последовательной выработки информационного, организационного и серии управленческих решений, т. е. для выполнения цикла упра­вления (рис. 2.14).

Цикл контроля является как бы «сторожевым» по отношению к циклу управления, его основной задачей является выработка управляющего сигнала, определяющего необходимость изменения установленного режима функционирования цикла управления. Не менее важной является также задача установления по данным про­гноза допустимого времени, которым располагает орган управления на коррекцию ранее принятых решений или выработку новых реше­ний (см. рис. 1.3, интервал А/). Таким образом, именно в цикле контроля обосновываются требования к необходимой оперативности работы органа управления. Один из подходов к решению этой про­блемы рассмотрен в гл. 6.

Итак, работа органа управления в цикле управления осуще­ствляется по мере необходимости; работа в цикле контроля ведется непрерывно. В цикле контроля вырабатываются решения, изменя­ющие характер работы органа управления, в цикле управления — характер действий управляемых объектов.

Ранее было показано, что под влиянием внедрения СМОУ в про­цесс управления изменяется содержание оперативности (см. рис. 2.4), обоснованности (см. рис. 2.8) и структуры (см. рис. 2.13) управле­ния. Анализ совместной работы циклов контроля и управления позволяет уточнить существо динамического планирования. Внедре­ние (в'-процесс управления динамического планирования можно рассматривать, как распространение принципа иерархичности про-

~са выработки решения по вертикали. Сигналы необходимости менения планов и решений (ij) = 1) вырабатываются в цикле кон- оля. Для цикла управления (младшей в иерархическом отношении стемы) сигнал я|) = 1 означает необходимость перепланирования оррекции) плана операции, т. е. последовательной реализации

информационного (ИР), организационного (ОР) и серии т упра­вленческих (УР) решений.

Таким образом, каждому сигналу г|) = 1 отвечает совокупность Информационного, организационного и серии управленческих реше­ний. Это означает, что при формализации описания функциониро­вания системы необходимо предусмотреть одномерные массивы для хранения информационных и управленческих решений цикла кон­троля, а также информационных и организационных решений цикла управления, и двумерный массив для хранения управленческих решений дикла управления.

Сложные иерархические циклы управления должны реализовы- ваться в реальном масштабе времени. Как было показано в п. 1.8, это требование в зависимости от характера изменения внешних условий для соответствующего класса задач может или ужесточать, или смягчать ограничения на время принятия решений, а следова­тельно, на различных иерархических уровнях должны соответственно изменяться и продолжительности циклов. Изменение их в сторону увеличения не вызывает необходимости изменения циклической структуры ^функционирования органа управления и реализуется, как правило, равномерным увеличением в цикле интервалов «отдыха» людей (см. п. 1.7). Сокращения продолжительности циклов можно достигнуть тремя путями: 1) понижением степени обоснованности принимаемых решений (см. п. 2.2); 2) повышением децентрализации управления; 3) уменьшением адаптивности структуры управления.

Централизация. В современных системах управления руково­дитель в целях принятия количественно обоснованных решений дол­жен пользоваться коллективным (естественным и искусственным) интеллектом, с помощью которого на различных иерархических уровнях готовятся альтернативные варианты принятия решений. Стремление руководителя лично реализовать право выбора одного из них, т. е. право принятия решения в каждой точке принятия решений, приводит к необходимости централизовать управление, т. е. «... сосредоточить в одном центре, подчинить одному центру» [54] (рис. 2.15).

Централизованное управление обеспечивает возможность наи­более полной реализации замысла руководителя и позволяет ему непосредственно командовать (управлять) всеми звеньями управля­емой системы. При этом выработка решений осуществляется после­довательно, а время цикла управления увеличивается. При де­централизованном управлении в некоторых звеньях решения могут вырабатываться параллельно. Часть ответственности возлагается руководителем на отдельные должностные лица. Общее время цикла управления сокращается, а следовательно, повышается его опера­тивность.

В качестве количественной меры степени цен­трализации конкретного процесса (системы) управления можно принять отношение числа контуров, в которых руководитель лично принимает решение, к общему числу точек принятия решений, содержащихся в данной организационной структуре системы упра­вления.

Наибольшими возможностями варьирования оперативности управления обладают системы, имеющие смешанное (сочетание централизованного и децентрализованного) управление, а также содержащие ряд дублирующих и самостоятельных функциональных контуров, что позволяет иметь адаптивную структуру управления.Адаптивность. Одним из путей повышения степени централиза­ции управления в условиях временных ограничений, связанных необходимостью повышения оперативности управления, является аблаговременное создание -и включение в систему упрощенных онтуров, дублирующих функции основных|Контуров системы. При

Рис. 2.15. Принципиальная схема центра­лизации (децентрализации) управления: К — командир (ЛПР); Ш — штаб (ЛОР)

этом будет понижаться качество обоснования решения, но повы­шаться его оперативность. Если дублирующие контуры строить на основе различных функциональных принципов и разносить их тер­риториально, то наряду с обеспечением возможности варьирования оперативности системы будет повышаться общая «живучесть» системы управления. Возможность реализации конкретного процесса упра­вления с помощью различных наборов (структур) контуров упра­вления, которые, в свою очередь, могут функционировать в варианте централизованного и децентрализованного управления, составляет сущность категории адаптивности системы управления.

Адаптивность является одним из средств повышения оператив­ности и живучести системы управления. В качестве количе­ственной меры адаптивности, характеризующей возможности повышения оперативности системы, можно принять отношение максимального времени функционирования некоторой совокупности контуров управления, необходимой для решения данной конкретной задачи, к минимальному времени функциониро­вания другой совокупности контуров, способной обеспечить решение той же задачи. В качестве количественной меры категории адаптив­ности, характеризующей живучесть системы управления, можно принять отношение числа контуров, используемых для решения данной конкретной задачи, к общему числу контуров, образующихся в структуре системы управления при решении задач данного класса.

Очевидно, что большими возможностями организации централи­зованного управления обладают системы с высокими показателями степени адаптивности.

Коллегиальность и единоначалие. Участие людей в процессе управления требует рассмотрения взаимосвязи (см. п. 2.2) в процес­сах выработки решения элементов искусственного и естественного интеллектов (см. п. 1.7). С этой точки зрения управление можно определить как специфическую область человеческой деятельности, в которой воля командира, воплощенная в решении, количественно обоснованном с использованием современных математических мето­дов и технических средств, направляет волю коллектива |людей, мобилизуя их интеллектуальные, духовные и физические силы на неукоснительное выполнение поставленной задачи, обеспечивая пре­одоление всех возможных сложностей и трудностей конкретной об­становки. / ■

С внедрением СМОУ помимо ЛПР и ЛОР в процессе управления появляется «третий партнер» — искусственный интеллект. Для характеристики этой особенности процесса управления необходимо ввести новую категорию — коллегиальность упра­вления, отражающую долю участия и ответственности коман­дира, штаба и СМОУ в выработанном и принятом решении.

Для организации сложных процессов управления это понятие не является новым. Коллегиальный — это «... не единоличный, а осуществляемый группой» [54] метод управления, при котором «... коллегиальное обсуждение и решение всех вопросов управления в советских учреждениях должно сопровождаться установлением самой точной ответственности каждого из состоящих на любой советской должности лиц за выполнение определенных, ясно и не­двусмысленно очерченных заданий и практических работ»]Ц[2].формулировка В. И. Ленина обосновывает один из основных •инципов управления: чтобы хорошо управлять — порядок, после­довательность и ответственность важнее «великих» дарований. Зна- ит, не одиночка, а хорошо организованный аппарат (коллектив) ^ожет обеспечить качественное решение задач управления. В про­цессе выработки решения с использованием средств автоматизации % современных системах управления участвует значительное число валифицированных специалистов. Является ли. в таком случае Шетод управления с использованием средств автоматизации коллеги­альным, если любое решение, принятое руководителем, каким бы |©рганом оно ри готовилось, является его личным (индивидуальным) решением, за которое он несет всю полноту ответственности?

При полностью централизованном управлении (см. рис. 2.15), ?когда руководитель лично принимает все решения, управление не Является коллегиальным.

Однако в практике управления могут возникнуть ситуации, "Когда руководитель лично не будет успевать принимать все решения. По этой причине предусматриваются варианты децентрализованного % смешанного управления. При децентрализованном или смешанном ^правлении объективно появляется количественная мера, характе­ризующая степень распределения ответственности между руково­дителем, штабом (планирующим органом) и искусственным интел­лектом (СМОУ). Для каждого цикла (этапа и т. д.) управления она позволяет определить часть решений, которые лично принимает руководитель. Варианты распределения ответственности устанавли­ваются заблаговременно или в зависимости от условий конкретно сложившейся обстановки. Такой вариант организации управления фактически является коллегиальным.

Единоначалие является фундаментальным, основополага­ющим принципом организации управления. Несмотря на то что ему сопутствует коллегиальная форма выработки управляющих воз­действий, при любой форме организации управления (см. рис. 2.15) ключевая позиция (блок (СС)) остается в ведении лица, ответствен­ного за проведение операции в целом.

Внедрение средств автоматизации в процесс управления позволяет предусмотреть все возможные варианты разрешения аварийных Ситуаций при возникновении дефицита времени не только у руково­дителя, но и специалистов планирующего органа, а также наиболее полно удовлетворить требование об установлении точной ответствен­ности каждого, кто участвует в процессе выработки решения.Шкала ответственности принятия решения. При выработке ^решения с использованием автоматизированных систем операцию ^оформления приказа (см. рис. 2.10) можно полностью автоматизи­ровать. В этом случае вариант, который утверждает ЛПР в качестве решения, автоматически оформляется в виде текста приказа, коди­руется и передается средствами связи установленным адресатам. Нетворческие операции по составлению текстов приказов, сверке, кодированию и передаче доверяются техническим средствам. При этом повышается оперативность управления и практически устра­няется вероятность появления искажения содержания за счет ошибок работы операторов.

Возможность объединения с помощью СМОУ в каждом машинном варианте формального решения задачи с творческим замыслом ЛПР позволяет акт принятия решения в условиях управления с исполь­зованием средств автоматизации свести к операции выбора и утвер­ждения одного из альтернативных вариантов. Именно эта возмож­ность позволяет полностью автоматизировать нетворческие операции по оформлению и передаче приказов (команд) и в случае дефицита времени у людей (ЛПР и ЛОР), участвующих в процессе управле­ния, выработать решение, степень количественного обоснования которого будет приоритетно понижаться, а степень коллегиальности принятия решения возрастать в зависимости от реального времени работы. Могут быть предложены следующие варианты шкалы приоритетной ответственности принятия решения.

/ вариант. Командир (руководитель) рассматривает вариант, предложенный штабом, как опорный и на его базе создает свои твор­ческие варианты. Если он успел исследовать нужное число вариантов и выбрать один в качестве решения, то можно условно считать, что решение принято командиром с заданной степенью обоснованности.

2. вариант. Если при условиях I варианта по различным при­чинам командир (руководитель) не сумел исследовать все заплани­рованные им варианты, то можно считать, что принятое ко­мандиром решение обосновано недостаточно.

3. вариант. Если по условиям работы командир (руководитель) сумел решить и проанализировать только один вариант, отлича­ющийся от опорного варианта, предложенного штабом, то можно считать, что в качестве решения утвержден ва­риант, выработанный штабом, с контролем и проверкой степени его обоснованности командиром (руководителем).

4. вариант. Если при условиях решения III варианта командир внес изменения в опорный вариант, предложенный штабом, но из-за недостатка времени утвердил его в качестве решения на управление без предварительного анализа результатов, то можно считать, что ответственность за принятое решение несет лично командир (руководитель).

5. вариант. Если из-за недостатка времени командир (руководи­тель) вынужден утвердить в качестве решения на управление опор­ный вариант, предложенный штабом, без его анализа и коррекции, то можно считать, что ответственность за принятое решение полностью возложена на штаб. Этот ва­риант практически определяет условие организации децентрализо­ванного управления. Возможность его реализации в процессе упра­вления является существенным фактором, направленным на по­вышение ответственности работы штаба, ибо каждый опорный ва­риант, выработанный штабом, может быть принят в качестве факти­ческого решения. В этом случае принятое штабом ре-

1 лп

ение выработано с заданной степенью о б- снованности.

2. вариант. Если при условиях решения V варианта или в слу­чае, когда командир (руководитель) принял решение реализовать

дин из вариантов децентрализованного управления, штаб не сумел ешить все варианты, которые он планировал, то можно считать, что принятое решение, выработанное штабом, обосновано недостаточно.

2. вариант. Если при условиях решения VI варианта факти­ческое время, которым располагает штаб, равно времени реализа­ции в вычислительном комплексе АСУ одного машинного варианта, то в качестве решения на управление фактически можно утвердить .только решение, выработанное СМОУ, по исходным данным, задан­ным оператором. В этом случае можно считать, что «ответст­венность» за принятое решение возлагается Ы а СМОУ.

3. вариант. Если при условиях решения VII варианта время, "которым располагает штаб, меньше времени решения в вычисли­тельном комплексе АСУ одного варианта задачи, то необходимо принять решение о переходе на резервные ва­рианты организации управления. Один или несколько объектов управления выводятся из состава основной системы управления. Управление этими объектами передается на запасные пункты управления. В этом случае степень изменения (ухудшения) принятой организации управления количественно ха­рактеризуется показателем охвата.

Для разработки и внедрения структуры управления ГАП в ре­альном масштабе времени необходимо установить: 1) иерархически упорядоченную схему точек принятия информационных, организа­ционных и управленческих решений; 2) комплексы ПИД и ПВД для каждой точки принятия решения, т. е. схему формализованного документооборота; 3) средства, с помощью которых в зависимости от конкретных условий обстановки руководитель мог бы найти ком­промисс между степенью понижения обоснованности вырабатываемых решений, последовательностью передачи права принятия решений и последовательностью перевода отдельных объектов на управление с помощью резервных средств.

Выводы

1. Анализ эволюции системы управления показывает, что основ­ные изменения в этом процессе произошли за счет внедрения СМОУ и технических средств автоматизации. К этим изменениям можно отнести:

а) дальнейшее возрастание роли человека в процессе управления и особенно роли лица, принимающего решение (ЛПР);

б) возможность использовать в процессе обоснования и выра­ботки решения электронного помощника — системы СМОУ, реали­зуемой в технических средствах автоматизации;

в) возможность количественной оценки основных категорий управления — оперативности, обоснованности, категоричности, не­прерывности, охвата, которые, в свою очередь, можно использовать для количественной оценки производных от них категорий: таких, как цикличность, централизация (децентрализация), адаптивность, коллегиальность, ответственность и др.;

г) возможность организации динамического планирования в реальном масштабе времени в каждом цикле управления;

д) возможность объединения в каждом решении, вырабатываемом с помощью средств автоматизации, формально оптимального решения и творческих замыслов человека, т. е. объединения элементов искус­ственного и естественного интеллектов, участвующих в управ­лении;

е) возможность формализации акта принятия решения при упра­влении с использованием средств автоматизации путем сведения его к процессу выбора и утверждения одного из ряда альтернативных вариантов, вырабатываемых с использованием СМОУ;

ж) возможность образного представления результатов решения задачи, отражающего не только сущность материального процесса управления, но и его цель;

з) необходимость включения в состав АСУ специальной кон­трольно-организующей системы (КОС), предназначенной для оп­тимизации работы органов управления всех уровней.

2. Анализ и синтез процесса управления, проведенные с исполь­зованием операционных правил первого — седьмого (ПСП), поз­воляют установить, что он имеет типовую структуру.

Типовая структура процесса управления представляет собой два контура и три системы (см. рис. 2.3, 2.5). Контур управления обеспечивает обработку информации в целях выработки количе­ственно обоснованных решений ^контур связи — передачу решений и информации, необходимой для их выработки. В свою очередь, контур управления состоит из трех систем: добывания информа­ции — для сбора информации в целях организации процесса упра­вления; выработки решения — для планирования процесса упра­вления; реализации решения — для претворения в жизнь плана операции (производства).

В каждом контуре и его системах процесс управления протекает по единой технологической схеме (см. рис. 2.10), которая расчленяется на три иерархически упорядоченных цикла: управления, решения и варианта.

В цикле управления (на верхнем уровне иерархии) — пять этапов. Три из них — оценки обстановки, выработки плана и выработки приказа — реализуются по технологической схеме среднего иерархи­ческого уровня — цикла выработки решения. Два других этапа — оформления приказа, т. е. преобразования плана и мероприятий для его выполнения в форму директивных документов, и доведения приказа до исполнителей (предприятий, цехов, участков и т. п.) — реализуются автоматически с помощью СМОУ и технических средств АСУ ГАП.

В цикле выработки решения два этапа: обоснования и принятия решения. Каждый из них имеет, в свою очередь, еще два идентичных по технологии функционирования этапа: решения альтернативных • вариантов и принятия решения на основании их анализа. Этапы решения альтернативных вариантов реализуются по технологиче­ской схеме нижнего иерархического уровня — цикла выработки варианта. Этапы принятия решения реализуются автоматически после выбора одного из ряда альтернативных вариантов лицом, обосновывающим (ЛОР) или принимающим (ЛПР) решение.

В цикле выработки варианта три этапа: задания варианта, ре­шения и анализа варианта. Они реализуются совместной работой элементов искусственного (СМОУ) и естественного (ЛОР и ЛПР) интеллектов по алгоритмам и моделям, описанным в гл. 5.

Контур связи можно рассматривать как специализиро­ванную систему управления, которая входит на правах субсистемы в любую современную систему управления. Она строится по тем же принципам, что и основные системы управления, и оценивается теми же показателями эффективности. В общие показатели комплекс­ной оценки эффективности системы управления и связи от субсистемы связи входят параметры времени и вероятности передачи информа­ции, всегда ухудшающие показатели оперативности и надежности (см. гл. 3).

Специфической характеристикой субсистемы связи является показатель скрытности [вероятность того, что противник (фирма- конкурент) обнаруживает работу (изменения в работе) системы управления]. Этот показатель имеет важное значение для систем военного назначения. Система передачи информации в ГАП органи­зуется, как правило, так, что практически этим показателем можно пренебречь.

3. Использование искусственного интеллекта в виде СМОУ позволяет количественно оценивать организа­цию системы управления в реальном масштабе вре­мени.

Критерии оперативности, обоснованности и категоричности опре­деляют качество выработки решения в локальных точках, т. е. каче­ство функционирования каждого органа (ячейки) управления; кри­терии непрерывности и охвата — качество выработки множества решений во времени и пространстве, т. е. качество организации системы управления в целом.

В локальных точках системы управления оператив­ность и обоснованность являются мерой качества выработки каждого частного решения, категоричность — мерой качества его оформ­ления.

За количественную меру обоснованности можно принимать ха­рактеристики, связанные с числом исследованных в процессе обосно­вания альтернативных вариантов решений и другими параметрами.

За количественную меру оперативности можно принимать веро­ятностные характеристики продолжительности различных этапов, циклов и их совокупностей, реализующихся в процессах управления.

Вопросы количественной оценки оперативности и обоснован­ности детально рассмотрены в гл. 3.

Категоричность определяется тремя показателями: непротиво­речивостью, твердостью и гибкостью.

Требование непротиворечивости формы выражения принятого решения при выработке его в условиях АСУ полностью удовлетво­ряется, если представлять результат в виде множества па­раметров, формализованных в ПВД (см. табл. 1.3). Это поз­воляет считать, что показатель непротиворечивости достигнет своего идеального значения, т. е. будет равен единице. При этом, если в форме ПВД решение представляет собой множество чисел, одно­значно определяющих существо достижения заданной цели, то и рас­печатка, выполненная средствами автоматизации в форме текста, привычного для человека (см. рис. 2.9), не теряет своей однозначно­сти (непротиворечивости).

Требование твердости содержания выработанного решения пол­ностью удовлетворяется при представлении его в виде приказа, т. е. четкого перечня событий и множества характеризующих их чисел, которые должны быть реализованы управляемым объектом к заданному сроку. Множество этих чисел (параметров) однозначно определяет мероприятия, которые должен осуществить управля­емый объект, чтобы выполнить цель, заданную старшей иерархи­ческой системой.

Требование гибкости содержания вырабатываемого решения удо­влетворяется при представлении его в виде цели, т. е. множества чисел, которые однозначно определяют конечную цель поведения управляемого объекта. Для достижения цели объект должен сам на основании этих чисел вырабатывать подмножества чисел, опре­деляющих характер мероприятий, последовательная реализация которых обеспечивает выполнение заданной цели. В этом проявляется гибкость (самостоятельность) поведения объекта.

Требования твердости и гибкости в условиях управления с ис­пользованием СМОУ выражаются через ПВД, который в первом случае определяет содержание приказа, а во втором — цели. Это позволяет считать, что показатели твердости и гибкости, так же как и показатель непротиворечивости, достигают своего идеального значения, т. е. в условиях управления ГАП с использованием тех нических средств АСУ и СМОУ их можно считать равными единице.

Следовательно, при оптимизации организации процесса управле­ния с использованием СМОУ критерий категоричности можно не рассматривать.

В системе управления в целом показатель не­прерывности является количественной мерой качества выработки множества решений, которые в совокупности определяют успех (неуспех) достижения конечной задачи, показатель охвата — коли­чественной мерой того, как эти решения циркулируют в системе управления.

Непрерывность определяется соотношением двух характери­стик: времени AT перестройки ГАП при изменении заданной цели;

временного интервала А/, прогнозируемого в цикле контроля и характеризующего период, через который система перестанет вы­полнять стоящие перед ней задачи (см. рис. 1.3).

Величина AT характеризует инерционность системы ГАП, в том числе и ее системы управления, величина Дt — качество организации - функционирования подсистем добывания и обработки информации. Точность определения значений At во многом определяется каче- ' ством моделей прогнозирования, функционирующих в цикле кон­троля.

В качестве меры непрерывности можно использовать отношение времени прогноза At ко времени перестройки А Т. Если выполняется условие At ^ А7\ то система управления ГАП обеспечивает задан­ную степень гибкости производства.

Охват характеризуется четырьмя показателями: централизации (децентрализации), адаптивности, коллегиальности и ответствен­ности.

За количественную меру централизации можно принимать отно­шение числа контуров, в которых руководитель лично принимает решения, к общему числу точек принятия решения, содержащихся в данной организационной структуре системы управления.

За количественную меру адаптивности, характеризующей живу­честь системы управления, можно принять отношение числа конту­ров, используемых для решения конкретной задачи, к общему числу контуров, образующихся в структуре системы управления при решении задач данного класса.

Вопрос о количественной мере коллегиальности подлежит даль­нейшему исследованию. В первом приближении для количественной оценки коллегиальности можно использовать степень распределения ответственности между руководителем, планирующим органом и СМОУ.

Централизация (децентрализация) и адаптивность характери­зуют технические элементы системы управления, коллегиальность — элементы искусственного (СМОУ) и естественного (человека) интеллектов.

Показатель ответственности является следствием участия в процессе управления трех «партнеров»: лица, принимающего решения (ЛПР); лица, обосновывающего решения (ЛОР); «электрон­ного советника» в виде СМОУ. «Партнеры» приоритетно упорядочены по правам, но равнозначны по характеру выполняемых функций.

За количественную характеристику ответственности можно использовать I—VIII категории (варианты) шкалы приоритетной ответственности принятия решения (см. п. 2.4).

4. Для организации функционирования системы управления ГАП в реальном масштабе времени в ее структуру необходимо включать специальное программное обеспечение в виде типовых базовых математических моделей, обеспечивающих опти­мизацию:

а) циклаТвыработки альтернативных вариантов — варьирова­нием состава дубль-модулей;б) цикла выработки решения при объединении формального варианта, вырабатываемого искусственным интеллектом (СМОУ), и творческих замыслов человека (естественного интеллекта);

в) цикла управления с учетом прогнозирования характера по­ведения системы ГАП в зависимости от изменения внешних условий обстановки.

В целях оптимизации функционирования системы управления ГАП в целом необходимо организовывать внешний «сторожевой» цикл контроля, предназначенный для прогнозирования необходи­мости и времени изменения режима работы системы ГАП.

5. Совокупность методов и моделей, обеспечивающая вычисление количественных значений основных показателей, которые характе­ризуют организацию системы управления ГАП в реальном масштабе времени, представляет собой математическое обеспе­чение процесса управления ГАП, общим принципам построения которого посвящены последующие главы книги.¹ Блок — совокупность операторов, объединенных алгоритмом управления расче­тами, для реализации одной подфункции модуля.

¹ Этапы оформления и доведения приказа до управляемых сил можно полностью автоматизировать (выполнять без участия человека). На этих этапах информация не перерабатывается, а лишь преобразуется из одной формы в другую.

1Оператор — модуль, у которого ПИД содержит h величин, ПВД — одну, а функ­циональная и программная операции совпадают.

2 Эта важная особенность современного этапа совершенствования процесса управления подробно рассмотрена ниже.

3В целях повышения оперативности и выработки решения на основании ПВД с помощью СМОУ в установленной графической символике отображаются и вычерчи­ваются на картах схемы, таблицы, графики и т. п., помогающие «образному» мышле­нию командира. При необходимости они могут выдаваться из печатающих устройств АСУ в виде приказов (распоряжений) по форме, установленной шаблонами (см. рис. 2.9).

4Генерализация —«... процесс обработки картографического изображения, при котором на карте выделяется главное и опускаются подробности» [8]. Это понятие, как было показано в п. 1.8, целесообразно распространить на весь процесс обработки информации, с которой человеку приходится работать при управлении с использо­ванием средств автоматизации.