1.4. Иерархия управления

Под иерархией понимается многоступенчатое управление, характерное для живых организмов и для систем управления производственными объектами. Обычно нижние ярусы управления отличаются большой скоростью реакций, быстротой переработки поступивших сигналов. Таково большинство так называемых сохраняющих реакций организма на внезапные воздействия (например, быстрое отдергивание руки от горячего предмета, еще до того, как мысль об ожоге появилась в сознании).

Чем менее разнообразны сигналы, тем быстрее реакция. Напротив, по мере повышения ступени иерархии действия становятся более медленными, но отличаются большим разнообразием. Они уже идут не в темпе воздействия, а могут включать в себя размышление, сопоставление и т.п.

Эти принципы могут быть широко использованы при построении систем управления. Управление в нижнем звене (например, на участке мастера) должно быть быстрым, но предусматривать ответы лишь на простейшие сигналы. Управление на более высоком уровне (цех, завод) должно быть более медленным, включать в себя учет многих факторов и планирование на более или менее длительное время.

1.5. Кибернетические системы

Кибернетическую систему структурно следует рассматривать как сетевую систему связей. В каждой кибернетической системе имеется два элемента – управляемая и управляющая части. Основные отличительные признаки кибернетических систем.

1. Кибернетическая система – это прежде всего информационная сеть. Каналы сети содержат упорядоченную последовательность сигналов, образующих поток информации.

2. В информационной сети имеется координирующий центр или регулятор, или несколько центров, связанных между собой определенным порядком соподчиненности или иерархии. В результате их регулирующей деятельности в системе возникает замкнутое автономное управление.

3. Информация, поступающая в кибернетическую систему и содержащаяся в ней, необходима для целей управления, которое поддерживает параметры системы в заданных границах. Такое свойство называется саморегулированием.

4. Для получения и обмена информацией с внешней средой и внутри себя система должна иметь информационные входы и выходы.

5. Для кибернетических систем характерна большая сложность.

Таким образом, кибернетическая система имеет информационную сеть с входами и выходами, отличается, как правило, большой сложностью, но обеспечивает на основе замкнутого автономного управления саморегулирование системы.

6. Особенности управления водохозяйственными системами

Управление осуществляют при прогнозировании развития водохозяйственных систем, их проектировании и эксплуатации. При прогнозе определяют состав водопотребителей, их размещение, объемы выделяемых им водных ресурсов, источники водоснабжения; при проектировании определяют основные параметры и состав водохозяйственных сооружений; при эксплуатации – объемы и режимы водоподачи.

Водохозяйственные системы управляются на основе применения системного анализа, который включает в себя как формальные (с использованием математического аппарата), так и неформальные (например, с помощью экспертиз) методы исследования сложных систем, функционирующих в условиях неопределенности.

Основная цель управления состоит в том, чтобы добиться рационального функционирования производственных подразделений за счет руководства «сверху» путем создания адаптивных информационных систем, сложного набора оптимизационных моделей и количественных методов, способных быстро обнаружить и предложить вариант ликвидации любого незапланированного отклонения на любом этапе производственно-сбытового цикла.

Естественно стремление управляющего органа к выбору оптимальных, т.е. наиболее эффективных решений из множества возможных. Трудности такого выбора связаны с особенностями современных водохозяйственных систем, которые заключаются в следующем:

• наличие иерархической структуры (каждая ВХС есть низший уровень более крупной и высший уровень более мелкой водохозяйственной системы; кроме того, ВХС представляют собой один из иерархических уровней народного хозяйства);

• наличие большого числа элементов, рассредоточенных на значительной территории;

• многообразие функций (мобилизация ресурсов, их преобразование, распределение, использование, охрана, защита от вредного воздействия вод и т.д.) и взаимодействия с окружающей средой;

• возможность использования различных источников воды;

• вероятностный характер поступления используемого ресурса (речного стока);

• возможность многократного использования одного и того же объема воды;

• многоотраслевой характер водопотребления;

• противоречивость требований водопотребителей к количеству и качеству водных ресурсов;

• недостаточная достоверность информации о водопотреблении и водоотведении;

• высокая капиталоемкость и вследствие этого высокая экономическая тяжесть неудачных решений;

• неопределенность исходной информации при планировании развития ВХС, возникающая из-за того, что величины, определяющие будущее водопотребление (информация о развитии производства, изменение демографической ситуации, технико-экономических показателях), обычно задаются со значительной неопределенностью вследствие своего прогнозного характера.

Перечисленные выше особенности водохозяйственных систем требуют при решении задачи управления применения системного анализа, который является дисциплиной, занимающейся проблемами принятия решений в условиях, когда требуется анализ сложной информации различной физической природы. Системный анализ проблемы состоит из трех этапов:

1. анализа конечных целей, которые должны быть достигнуты при решении этой проблемы.

2. выбора системы критериев оценки способов достижения поставленных целей (альтернатив).

3. выбора наиболее подходящей альтернативы на основе использования математической модели функционирования ВХС.

Управление любой (любого уровня) водохозяйственной системой реализуется с использованием основных принципов теории управления.