Введение в теорию систем

	В.А. ЛЕЛЮК
	ВВЕДЕНИЕ
	В
ТЕОРИИ СИСТЕМ
	ИНСТИТУЦИАЛИЗАЦИЯ
	В
УПРАВЛЕНИЕ		ОРГАНИЗАЦИЯ
СОЗДАНИЕ	ТС	ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭКОНОМИКА		СОЦИОНОМИКА
	ПОТРЕБЛЕНИЕ
	ВНЕШНЯЯ СРЕДА
	Харьков – 2008

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

В.А. ЛЕЛЮК

ВВЕДЕНИЕ

В

ТЕОРИИ СИСТЕМ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Том 1

Теоретические и методологические основы

Эволюция развития теорий систем Организационные системы

производства, проектирования и управления

Математические конструкты теорий систем

Харьков – ХНАГХ – 2008

1

УДК 681.3:51

Лелюк В.А. Введение в теории систем: Уч.пособие. В 2-х т. Т.1. - Харьков:

ХНАГХ, 2008. – 320 с.

Рассмотрены эволюция развития теорий систем и организационные системы производства, проектирования и управления. Проведен анализ их проблематики, показаны возможности их совершенствования и развития. Представлены разработанные автором теоретико-множественные конструкты

для теорий	организационных	систем. Изложена	методология
С.П.Никанорова	по созданию	теоретико-системных	конструктов для

последующего синтеза теорий систем. Приведены элементы линейной теории автоматического регулирования и описан практикум ее применения для прогнозирования и программирования выходных величин технических и экономических систем, включающий задания и методический материал по их выполнению. Проанализированы ситуационные и программные типы управления.

Для студентов высших учебных заведений, преподавателей, аспирантов, а также для специалистов, занимающихся совершенствованием и проектированием организационных систем.

Рецензент:

проф., д.т.н., академик Международной академии информатизации А.Т. Ашеров (Украинская инженерно-педагогическая академия)

Рекомендовано:

кафедрой менеджмента и маркетинга в городском хозяйстве и кафедрой информационных систем и технологий в городском хозяйстве.

Печатается по решению Ученого совета ХНАГХ в качестве учебного пособия, протокол № 11 от 2 июля 2008 г.

ISBN 966-695-101-0	© В.А. Лелюк, 2008
	© ХНАГХ, 2008

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Том 1. Теоретические и методологические основы

Введение………………………………………………………………			.7
Раздел 1. Обзор теорий систем ……………………………………10
Глава 1. Понятийная база теорий систем…………………………………			..10
Глава 2.	Эволюция развития теорий систем………………………………		.18
Раздел 2. Системы организационного управления……………			.34
Глава 3.	Понятийная база организационных систем……………………...34
Глава 4.	Пример системы планирования………………………………….109
Глава 5.	Пример системы процессного управления……………………...124
Раздел 3. Теоретико-множественные конструкты
	для теорий организационных систем………………....149
Глава 6.Истоки и сущность подхода к созданию конструктов…………			.150
Глава 7.Статические конструкты систем………………………		…………	.161

Глава 8. Конструкты управляемых и управляющих систем....................217 Глава 9.Конструкты систем, проектирующих управляющие системы.237 Анализ и перспективы развития концептуальных методологий……….246

Раздел 4. Теоретико-системные конструкты для теорий систем………..253

Основы подхода к созданию теоретико-системных конструктов…… …253 Глава 10.Понятийная база теории и методологии………………………..258

Глава 11.Бессубъектные системы…………………………………………..267

Глава 12.Субъектные системы………………………………………………279

Глава 13.Экспликация и онтологизация классов конструктов………..291 Глава 14. Справочник теоретико-системных конструктов……………..297

Литература…………………………………………………………..310

Том 2. Практикум по элементам частных теорий систем

Глава 15. Системы автоматического регулирования………………............4

Глава 16.	Системы управления………………………………………………19
Глава 17.	Система регулирования национального продукта………..…..26
Глава 18.	Система регулирования рыночной цены……………………….44
Глава 19.	Моделирование и совершенствование систем…………………57
Требования к оформлению работы………………………………….............74
Литература………………………………………………		…………..75

3

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Том 1. Теоретические и методологические основы

Введение………………………………………………………………7

Раздел 1. Обзор теорий систем ……………………………………10

Глава 1. Понятийная база теорий систем……………………………….....10
1.1. Базовые сведения для понимания теории систем………………………...10
1.2.Система, среда, целостность………………………………………………	..13
Глава 2. Эволюция развития теорий систем ………………………………18
2.1.Первые системные теории……………………………………………….....18
2.2.Частные теории систем……………………………………………………	..20
2.3. Метатеории систем…………………………………………………………24
2.4. Общие теории систем……………………………………………………. ..27
2.5. Оценка состояния и развития теории систем ……………………………	.29
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………	.32
Раздел 2. Системы организационного управления…………....34
Глава 3. Понятийная база организационных систем ……………………	.34
3.1. Организационная система и внешняя среда………………………………34
3.2. Система организационного управления…………... ……………………	..36

3.3.Объекты управления ………………………………………………………37

3.4.Взаимодействие управляющей и управляемой системы………………..38

3.5.Структуры управляемой и управляющей систем..……………………....41

Контрольные вопросы……………………………………… ………………….52

3.6. Пути, методологии и инструментарий совершенствования систем…… 53

Контрольные вопросы………………………………………………………….58

3.7.Инструментальная система ARIS…………………………………………65

3.8.Технология моделирования систем……………………………………….73

Контрольные вопросы…………

………………………………………………..87

3.9.Институциональные системы……………………………………………...90

3.10.Развитие городских систем……………………………………………...100

3.11.Описание взаимодействий систем………………………………………105

Глава 4. Пример функциональной структуры планирования работ......109

4.1.Годовое планирование работ...……………………………………………109

4.2.Месячное планирование работ……………………………………………113

4.3.Планирование ресурсов...…………… ……………………………………117

4.4.Суточное планирование работ и ресурсов……………………………….120

Контрольные вопросы…………………………………………… …………….122

Глава 5. Пример структуры процессного управления …………………..124

5.1.Координация процессов…………………………………………………..124

5.2.Способы, этапы и условия координации процессов…. ………………...127

5.3. Управление процессами в реальном времени. …………… …………….130

5.4. Режимы координации производства изделий и монтажа………………135

4

5.5.Планирование производства изделий …………..…………………….... 138

5.6.Нормативный интервал опережения производства изделий…………...139

5.7.Система планирования при нестабильной динамике потребления

изделий……………142

Контрольные вопросы…………………………………………………………147

Раздел 3. Теоретико-множественные конструкты для теорий организационных систем..….149

Предисловие С.П.Никанорова……………………………………………........149

Глава 6. Истоки и сущность подхода к созданию конструктов………....150

Глава 7. Статические конструкты систем………………………………		...161
7.1. Конструкт закрытых систем Е.……………	……………………………...161

7.2.Конструкт производственных систем ЕR …...............................................164

7.3.Конструкт пар информационной и производственной систем ЕDR ........171

7.4.Конструкт систем EPr , проектирующих объекты и технологию

их производства системой ЕR …… …180 7.5. Конструкт пар систем EPR: проектирующей и проектируемой

производственной …….189
7.6. Конструкт троек систем EPDR: проектирующей, проектируемой
информационной, и производственной ………	198

7.7.Конструкт троек систем EPPR: метапроектирующей, проектирующей

ипроектируемой производственной. ………207

Глава 8. Конструкты управляемых и управляющих систем…………...217

8.1. Конструкт управляемых производственных систем ЕGR…………	…….217
8.2. Конструкт пар систем ЕСХ: управляющей и управляемой… ……	……..226
Глава 9. Конструкты систем, проектирующих управляющие
системы ……..237
9.1. Конструкт троек систем EPС: проектирующей, управляющей
и управляемой………	...237
Анализ и перспективы развития концептуальных методологий………	…...246

Раздел 4. Теоретико-системные конструкты ………………….253

Основы подхода к созданию теоретико-системных конструктов……		……..253
Глава 10.	Понятийная база теории и методологии………………………258
10.1. Особенности, назначение, формы представления конструктов………258
10.2.Состав и структура теоретико-системных конструктов…………		……..264
Глава 11.	Бессубъектные системы………………………………………….267
11.1.Статические бессубъектные системы………………………………		…… 267
11.2.Изменяющиеся бессубъектные системы……………………………		…..268
11.3.Исследование развития концептуальными методами……………		…….273
Глава 12.	Субъектные системы……………………………………………..279
Глава 13.Экспликация и онтологизация классов конструктов………..291
Глава 14.	Справочник теоретико-системных конструктов……………..297
Литература………………………………………………………… 310

5

Том 2. Практикум по элементам частных теорий

Глава 15. Системы автоматического регулирования……………….........4

15.1. Сущность процесса автоматического регулирования…………………..4

Задание 1…………………………………………………………………….......6

15.2.Элементы линейной теории автоматического регулирования…………7

15.3.Прогнозирование параметров системы регулирования..……. ………11

Задание 2………………………………... ………..............................	.................12
Задание 3………………………………... ………..............................	.................14
15.4. Программирование параметров системы регулирования..……. …….15
Задание 4……………..……………………………. ……….…………………..17
Контрольные вопросы………………………………………………………….18
Глава 16. Системы управления……………………………………………...19
16.1. Системы ситуационного управления……………………………………19
16.2. Системы программного управления ………………………………………….	22
Контрольные вопросы………………………………………………………….25

Глава 17. Система регулирования национального продукта……………26

17.1.Прогнозирование роста национального продукта………………………26

17.2.Интерпретация ТАР для национального продукта..…………………….29

Задание 5………………………………. ……………….……………………….35

Контрольные вопросы…… …………………………………………………38

17.3. Программирование роста национального продукта ………..............39

Задание 6 …………………………………………………………………………42

Контрольные вопросы…… …………………………………………………43

Глава 18. Система регулирования рыночной цены товаров…………….44

18.1.Причины и следствия изменения рыночной цены………………………44

18.2.Элементы линейной теории прогнозирования спроса,

предложения и цены……..45 18.3. Применение ТАР для прогнозирования цены………………………….47

Задание 7…………………………………………………………………………51 18.4. Программирование рыночной цены товара……………………… …….53

Задание 8…………… ………………………..………….…………...................54 Контрольные вопросы……………………………………………….................56

Глава 19. Моделирование и совершенствование систем…………………57

19.1.Технология моделирования процессов………………………………….57

19.2.Ситуационное задание……………………………………………………68

Контрольные вопросы…………………………………………………………..71

Требования к оформлению работы…………………………………................74

Литература……………………………………………………….....75

6

ВВЕДЕНИЕ

Целью подготовки данного пособия является введение студентов в сложный и увлекательный мир частных и общих теорий систем, которых накопилось к настоящему времени большое количество, и приобретение ими практических навыков прогнозирования и программирования выходных величин технических и экономических систем регулирования.

Непосредственной задачей преподавания является постановка и развитие системного мышления студента. В частности, он должен научиться улучшать результаты деятельности организации за счет поиска наилучших управленческих решений, управляя состояниями существующей системы. Но для радикального улучшения деятельности он должен научиться совершенствовать и развивать организационные системы, разрабатывая и реализовывая требуемые для этого проектные решения.

В первую очередь пособие предназначено для студентов дневного, заочного и последипломного форм обучения специальности «Менеджмент организаций» по специализациям менеджмента местного самоуправления, менеджмента организаций городского хозяйства, строительства, гостиничного хозяйства и туризма, менеджмента в энергетике, менеджмента информационных систем, а также для других специальностей, в частности, специальностей «Геоинформационные системы» и «Управление проектами».

Отсутствие системных знаний у менеджеров приводит к тому, что принимаемые ими управленческие решения и решения по совершенствованию и развитию организационных систем не только неэффективны, но и вообще неадекватны реальным условиям.

Том 1 учебного пособия, посвященный рассмотрению теоретических и методологических основ систем, включает в себя 4 раздела. В разделе 1, состоящим из глав 1,2, проведен общий обзор существующих теорий систем.

Подготовка главы 2 «Эволюция развития теорий систем» стала возможной благодаря использованию курса лекций, читаемых в Московском физикотехническом университете выдающимся современным мыслителем и ученым

7

в области теории систем и системного анализа Спартаком Петровичем Никаноровым, сотрудничество с которым продолжается более 30

лет. Кроме этого, и раздел 4 является сокращенным и переформатированным вариантом текстов, взятых из его работ [1:74]. История развития информационных систем и, в частности, систем искусственного интеллекта, рассмотрена и проанализирована в книге [1:58].

При подготовке материалов раздела 2, посвященного рассмотрению элементов организационных систем производства, проектирования и управления, и раздела 3, где приведены теоретико-множественные конструкты для теорий организационных систем, автор опирался, прежде всего, на свой опыт разработки систем с начала 1960-х годов, и преподавания системных дисциплин с начала 1970-х годов. При его участии, а затем и руководстве создавались автоматизированные системы проектирования для турбиностроения и строительства, автоматизированные системы управления для различных отраслей (добывающих и горно-обогатительных комбинатов, металлургических заводов, машиностроительных предприятий, высших учебных заведений, домостроительных комбинатов).

Опыт преподавания включает разработку учебных программ и ведение занятий по таким дисциплинам, как: теория управления, системы автоматизированного проектирования, автоматизированные системы управления, основы менеджмента, теория систем и системный анализ, экономическая кибернетика, операционный менеджмент, интеллектуальные системы поддержки принятия решений, проектирование информационных систем, инструментальные системы совершенствования систем и других.

В разделе 2, включающим главы 3-5, основное внимание уделяется методам анализа, совершенствования и развития организационных систем. В пунктах 3.1-3.5 главы 3 рассмотрена общая понятийная база этих систем: взаимодействие с внешней средой, структура системы организационного управления, ее объекты управления, структуры управляемой и управляющей подсистем и их взаимодействие. В пунктах 3.6-3.8 рассмотрены пути,

8

методологии и инструментарий совершенствования организационных систем. В п.3.9 проведен анализ институциональных систем, определяющих и контролирующих выполнение правил функционирования городских организационных систем. Структуры и проблемы развития городских систем рассмотрены в п.3.10. Описание и моделирование взаимодействия систем различных видов выполнено в п.3.11.

Вглавах 4,5 приведены и проанализированы функциональные структуры планирования работ и процессного управления. На основе анализа постановок годового и месячного планирования, управления в реальном времени и координации планирования систем бизнес-процессов определены методы их совершенствования с последовательным приближением постановок задач к реальным условиям функционирования предприятия индустриального домостроения с использованием информационных систем.

Втоме 2 на основе материалов книги польского кибернетика О.Ланге [4:3], которые были существенно переработаны и дополнены, изложены элементы теории автоматического регулирования и управления, продемонстрировано их применение для решения задач прогнозирования и программирования выходных величин технических и экономических систем. Приведены варианты заданий по курсовым работам по нескольким темам и методические указания по их выполнению.

Литературные источники упорядочены по разделам и подразделам. В ссылках на литературу первые цифры, до двоеточия означают номер раздела или подраздела литературы, а последующие цифры соответствуют порядковому номеру источника в списке публикаций для данного раздела или подраздела.

Полная библиография публикаций по концептуальному анализу и проектированию за период с 1967 по 2003 год приведена в [3:1]. В ней представлено 742 публикации, сгруппированные по алфавиту авторов, по годам публикации и по тематике. Авторский указатель охватывает 189 авторов, а тематический – 83 рубрики.

9