5. Управление. Управляющая система. Автоматические и автоматизированные системы управления.

Управление – целенаправленное вмешательство в процесс в системе. Оно естественным образом связано с постановкой целей.

Управление — универсальный термин в смысле огромного многообразия его конкретных реализаций: в математических моделях мы можем выбирать числа, функции, алгоритмы, графовые структуры; в технических системах — силы, геометрические размеры, различные сигналы, включая команды ЭВМ, физические величины — от температуры до жесткости материала, концентрации и перемещения веществ; в экономике — размеры финансирования, материальные ресурсы и сроки их поставки, расстановку кадров; в социальной области — приказы, советы, действия, влияние на общественное мнение, организацию новых коллективов. Подчеркнем, что здесь перечислена лишь малая доля того, чем в целях управления можно распоряжаться в сложной системе.

Важным свойством управлений (воздействий) в сложных системах состоит в том, что сами они, собранные вместе образуют некоторую систему (подсистему), обладающую связями, структурой, иерархией.

Такая система управления как бы накладывается на основную и обеспечивает ее превращение в целенаправленную систему. В связи этим системы управления составляют предмет отдельного изучения.

Источником управляющих воздействий могут быть технические средства или человек. Оба источника имеют свои достоин­ства и недостатки. Поэтому их полезно использовать совместно. Такие объекты принято вызывать автоматизированными система­ми управления (АСУ).

6. Иерархия. Основные виды иерархий и иерархических структур.

Иерархией назовем структуру с наличием подчиненности, т. е. неравноправных связей между элементами, когда воздействия в одном из направлений оказывают гораздо большее влияние на элемент, чем в другом. Типичная иерархическая связь с воздействиями вида «информация» и «управление» изображена на рис. 2.1.

Виды иерархических структур разнообразны. Но основных, важных для практики иерархически структур всего две — древовидная (веерная) и ромбовидная (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Примеры иерархических структур. а – древовидная (веерная); б –

ромбовидная.

Ромбовидная структура ведет к двойной (иногда и более) подчиненности.

Иерархия поз­воляет стратифицировать систему по уровням понимания. Каждый уровень представляет собой совокупность структурных отношений между элементами нижних уровней. Концепция уровня позволяет понять систему, скрывая несущественные уровни детализации. На­пример, система, которую мы называем «человек», представляет­ся иерархией. Социолог может интересоваться взаимоотношения­ми людей, не заботясь об их внутреннем устройстве. Психолог ра­ботает на более низком уровне иерархии. Он может исследовать различные логические и физические процессы в мозге, не рассмат­ривая внутреннего строения областей мозга. Еще ниже в этой иерар­хии находится нейролог — он имеет дело со структурой основных компонент мозга. Однако он может изучать мозг на этом уровне, не заботясь о молекулярной структуре отдельных белков в ней­роне. Химик-органик интересуется построением сложных амино­кислот из таких компонент, как атомы углерода, водорода, кис­лорода и хлора. Наконец, физик-ядерщик изучает систему на уров­не элементарных частиц в атоме и взаимодействия между ними. Иерархия позволяет проектировать, описывать и понимать слож­ные системы. Если бы нельзя было принять описанный подход к из­учению человека, социологу пришлось бы рассматривать его как необъятное и сложное множество субатомных частиц. Очевидно, что такое количество деталей подавило бы его, так что невозможны были бы даже те ограниченные знания о человеке, которыми мы располагаем.

Характерны следующие виды иерархии: временная, пространственная, функциональная, си­туационная и информационная.

Временная иерархия. Признаком деления здесь является интервал времени от момента поступления информации о состоянии объекта управления до выдачи управляющего воздействия. Чем больше ин­тервал, тем выше уровень (ранг) элемента. Управление может осуще­ствляться в реальном времени, с интервалом сутки, декада, месяц, квартал и т. д. Причем управляющий интервал выбирается не произ­вольно, а исходя из критериев, определяющих устойчивость и эффек­тивность функционирования всей системы.

Пространственная иерархия. Признаком деления здесь является площадь, занимаемая объектом управления. Чем больше площадь объекта, тем выше его ранг. Данный признак — субъективный, так как не всегда площадь, занимаемая объектом, соответствует его зна­чимости, и его можно использовать в случае аналогичности парамет­ров элементов одного уровня.

Функциональная иерархия. В основе лежит функциональная зави­симость (подчиненность) элементов системы. Такое разделение так­же является субъективным, так как в этом случае трудно выделить границы между элементами системы.

Ситуационная иерархия. Деление на уровни в данном случае про­изводится в зависимости от эффекта, вызываемого той или иной си­туацией, например от ущерба, возникающего в результате аварии или выхода из строя оборудования.

Информационная иерархия. В настоящее время этот вид иерархии является очень существенным в связи с возросшим значением ин­формации для управления. В основе деления на уровни лежат опера­тивность и обновляемость информации. Именно через эти характе­ристики прослеживается иерархия информации по уровням управле­ния предприятием.

На первом уровне хранится и обрабатывается повторяющаяся, часто обновляющаяся информация, необходимая для повседневной деятельности, т.е. для оперативного управления. Следующий уровень составляет информация более обобщенная, чем оперативная, и ис­пользуемая не так часто. Информация группируется по функцио­нальным областям и применяется для поддержки принятия решения по управлению производством. На верхнем уровне хранится и обра­батывается стратегическая информация для долгосрочного планиро­вания. Для нее характерны высокая степень обобщенности, неповто­ряемость, непредсказуемость и редкое использование.