МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО «Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева»

Инженерно-экономический факультет.

Реферат по дисциплине

«Информационный менеджмент»

на тему:

Понятие черного ящика. Управляющая и управляемая система. Запаздывание по выработке и реализации решения

Выполнил: студент гр. МТ-81

Богданова Александра

Александровна

Проверил: Кукарцев

Владислав Викторович

1.1 Понятие “черного ящика”.

Черный ящик — термин, используемый в точных науках (в частности, системотехнике, кибернетике и физике) для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи. Такие системы обычно имеют некий «вход» для ввода информации и «выход» для отображения результатов работы. Состояние выходов обычно функционально зависит от состояния входов.

Черный ящик это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а структура и внутренние процессы неизвестны.

Одним из главных средств преодоления организованной сложности системы — это декомпозиция, т. е. деление системы на части (так называемые “черные ящики”) и организация этих частей в иерархическую систему. Расчленение системы на соподчиненные части производится так, чтобы каждая часть содержала объекты, наиболее тесно связанные друг c другом. Следовательно, расчленение системы производится по слабым связям.

Декомпозиция является условным приемом, позволяющим в конечном итоге оценить степень сложности объекта и привести его к некоторым конечным элементам, анализ которых может быть выполнен известными методами. Будем считать, что элемент — это часть системы, дальнейшее разделение которого приводит к нарушению функциональных связей элемента и получению свойств выделенной совокупности, не адекватных свойствам элемента как целого.

Выгода в использовании “черных ящиков” заключается в том, что пользователю необходимо знать лишь вход и выход “черного ящика” и его назначение, т. е. выполняемую функцию, не вдаваясь в принципы работы и используемые алгоритмы. В обыденной жизни мы достаточно часто сталкиваемся с “черными ящиками” и охотно пользуемся ими. Например, мы используем принтер для подготовки документов, не зная, каким образом он производит перекодирование и печать информации. Мы можем заменить принтер на другой при поломке или на более современный, не будучи специалистами по техническому обеспечению. Это относится и к исследованию «черного ящика». Основные данные всегда будут иметь форму ведомости, в которой записаны в порядке следования во времени наблюдаемые состояния различных частей «черного ящика» (его «входа» и его «выхода»).

2.1 Управляющая и управляемая система.

Любая организация является сложной социальной системой, состоящей из двух элементов — управляющего и управляемого. Будучи подсистемой организации в целом, управляющий элемент одновременно сам представляет весьма сложное образование, которое мы будем называть системой управления.

Она характеризуется определенной конфигурацией структуры, степенью централизации или децентрализации, формализации и регламентации, стабильностью или изменчивостью, открытостью или закрытостью (восприимчивостью или невосприимчивостью к внешним влияниям).

Структурно система управления состоит из управляющей и управляемой подсистем, (границы между ними весьма условны), в единстве образующих субъект управления, а также механизма их взаимодействия, включающего совокупность полномочий, принципов, методов, правил, норм, процедур, регламентирующих порядок осуществления управленческих действий по отношению к объекту управления. Системный подход требует рассматривать субъект и объект управления как единое целое и во взаимосвязи с внешней средой.

Под управляющей подсистемой системы управления можно понимать ту ее часть которая вырабатывает, принимает и транслирует управленческие решения, обеспечивает их выполнение, а под управляемой ту, которая их воспринимает и реализует на практике. В условиях иерархичности управления большинство его звеньев, в зависимости от конкретной ситуации, могут принадлежать то к управляющей то к управляемой подсистеме.

Во главе управляющей подсистемы находится ее направитель (центральное звено), персонифицирующий управленческие воздействия. Он может быть индивидуальным (руководитель) или коллективным (совет директоров акционерного общества).

В состав управляющей подсистемы включаются также механизмы ее воздействия на управляемую — планирование, контроль, стимулирование, координация и пр.

К управляемой подсистеме относятся элементы объекта управления, которые воспринимают управляющее воздействие и преобразуют в соответствии с ним поведение объекта, а также механизм взаимодействия этих элементов (личные интересы, цели работников, их взаимоотношения и т.п. ).

Обычно управляющая подсистема по масштабу меньше уп- " равляемой и сложность ее ниже; но она более активна, динамична. Управляемая же подсистема, наоборот, обладает большой инерционностью, на преодоление которой обычно требуется немалая энергия. Эта система преломляет управленческие решения в соответствии со своей спецификой, что во многом обусловливает эффективность их реализации.

Если управление имеет официальный характер, то его субъект организационно и юридически оформляется в виде должности или совокупности должностей, образующих подразделение управления (управленческий аппарат). В противном случае субъектом может быть отдельный человек, или группа людей, не связанных формально с теми или иными должностями. Главное здесь состоит в том, что субъект управления генерирует решения, регламентирующие функционирование объекта управления.

От субъекта управления необходимо отличать субъектов управленческой деятельности — живых людей, в которых персонифицируются управленческие отношения — руководителей и сотрудников аппарата.

Для того чтобы взаимодействие между управляющей и управляемой подсистемами было эффективным необходимо выполнение ряда условий.

Во-первых, они должны соответствовать друг другу. Если такого соответствия не будет, их окажется трудно «состыковать», они не смогут понять друг друга в процессе работы, а следовательно и реализовать свои потенциальные возможности. Легко представить себе, например, такой случай, когда человек, сам по себе умный и способный, становится руководителем в той области деятельности, которую себе плохо представляет. Понятно, что решения, принимаемые им, окажутся малопонятными для подчиненных, и последние не смогут трудиться с необходимой отдачей.

Более того, управляющая и управляемая подсистемы должны быть совместимыми друг с другом, чтобы их взаимодействие не порождало негативных последствий, которые могли бы привести к невозможности выполнять ими свои задачи. Так, если руководитель и подчиненный не будут совместимыми психологически, то рано или поздно между ними начнутся конфликты, которые окажут самое негативное влияние на результаты работы.

Во-вторых, в рамках единства управляющая и управляемая подсистемы должны обладать относительной самостоятельностью. Центральное звено управления не в состоянии предусмотреть все необходимые действия в конкретных ситуациях из-за удаленности от места событий, незнания деталей, интересов объекта и его возможных психологических реакций, особенно в непредвиденных обстоятельствах. Поэтому принятые наверху решения не могут быть оптимальными.

В-третьих, управляющая и управляемая подсистемы должны осуществлять между собой двустороннее взаимодействие, основанное на принципах обратной связи, определенным образом реагируя на управленческую информацию, полученную от другой стороны. Такая реакция служит ориентиром для корректировки последующих действий, которые обеспечивают приспособление субъекта и объекта управления не только к изменению внешней ситуации, но и к новому состоянию друг друга.

В-четвертых, как управляющая, так и управляемая подсистемы должны быть заинтересованы в четком взаимодействии; одна — в отдаче необходимых в данной ситуации команд, другая — в их своевременном и точном исполнении. Возможность субъекта управлять обусловлена готовностью объекта следовать поступающим командам.

Подобная ситуация возникает в том случае, когда личные цели участников управленческого процесса будут совпадать и одновременно соответствовать целям объекта управления. Поэтому, возможность достижения ими своих целей должна находиться в прямой зависимости от степени достижения целей объекта управления, вытекающих из его потребностей.

Перечисленные факторы должны обеспечить управляемость объекта, характеризуемую степенью контроля, который управляющая подсистема осуществляет по отношению к нему через управляемую.

Управляемость проявляется как реакция подчиненного, управляемого объекта субъекта или системы управления в целом на управляющее воздействие. Она может иметь форму выполнения соответствующих требований, бездействия, противодействия, формальных действий, то есть характеризуется готовностью к выполнению требований руководства и сотрудничеству. Управляемость зависит от таких обстоятельств, как знания и опыт персонала, соответствие типа управления условиям внутренней и внешней ситуации, достаточность полномочий руководителя, социально-психологический климат.

В рамках системы управления между ее управляющей и управляемой подсистемами существуют самые разнообразные связи: непосредственные и опосредованные; главные и второстепенные; внутренние и поверхностные; постоянные и временные; закономерные и случайные. Через эти связи осуществляется действие механизма управления, под которым понимается совокупность средств и методов воздействия на управляемый объект в целях его активизации, а также мотивов поведения персонала как его важнейшего элемента (интересов, ценностей, установок, устремлений).

Механизм управления должен соответствовать целям и задачам объекта, реальным условиям его функционирования, предусматривать надежные, сбалансированные друг с другом методы воздействия на объект, и иметь возможности для совершенствования.

Система управления должна быть эффективной, что предполагает: оперативность и надежность, качество принимаемых решений; минимизацию связанных с этим затрат времени; экономию общих издержек и расходов на содержание аппарата управления, улучшение технико-экономических показателей основной деятельности и условий труда, долю работников управления во всем персонале организации.

Эффективность функционирования системы управления можно повысить с помощью более надежных обратных связей, своевременности и полноты информации, учета социально-психологических качеств участников, обеспечения оптимального размера подразделений.

2.2 Управляющая и управляемая системы

Различают управляющую и управляемую системы. Управляемая система представлена различными уровнями управления организацией (фирмой и другими структурами). Управляющая система создает и обеспечивает менеджмент качества. В современной литературе и практике используются следующие концепции менеджмента качества':

1. система качества (Quality System);

2. система менеджмента, основанная на управлении качеством (Quality Driven Management System);

3. всеобщее управление качеством (Total Quality Management );

4. обеспечение качества (Quality Assurance);

5. управление качеством (Quality Control);

6. статистический контроль качества (Statistical Quality Control);

7. система обеспечения качества( Quality Assurance System)

8. гарантия продукции (Product Assurance);

9. всеобщий производственный менеджмент (Total Manufacturing Management);

10. передовой производственный опыт (Good Manufacturing Practices);

11. система управления производственными ресурсами (Environmental Management System);

12. система мы обеспокоены We Саге);

13. система обеспокоенность ответственных лиц (Responsible Саге);

14. всеобщий менеджмент качества в сфере охраны окружающей среды (Environmental ТQМ);

15. всеобщее обеспечение производства (Total Manufacturing Assurance);

16. интегрированный менеджмент процессов (Integrated Management) Process Management);

17. менеджмент в целях улучшения качества (Management for Quality Improvement);

18. полное (всеобщее, тотальное) управление качеством и производительностью (Total Quality and Productivity Management);

19. интегрированный менеджмент качества (Integrated Management) ;

20. Система внедрения непрерывных улучшений (Continuos Improvement Implementation System);

21. полное преобразование качества (Total Quality Transformation);

22. менеджмент системы качества (Total Quality Management).

7.1. Основные понятия о синтезе САУ

Математические задачи в теории автоматического управления состоят из задач анализа и синтеза автоматических систем. В задачах анализа полностью известна структура системы, заданы все параметры системы, и требуется оценить какое-либо ее статическое или динамическое свойство. Задачи синтеза можно рассматривать как обратные задачам анализа, так как в них требуется определить структуру и параметры системы по заданным показателям качества. Простейшими задачами синтеза являются, например, задачи определения передаточного коэффициента разомкнутого контура по заданной ошибке или минимуму интегральной ошибки. Более сложные задачи рассмотрены далее.

Синтезом автоматической системы называют процедуру определения структуры и параметров системы по заданным показателям качества. Синтез является важнейшим этапом проектирования и конструирования системы. В общем случае при проектировании системы необходимо определить алгоритмическую и функциональную структуру (задача полного синтеза). Алгоритмическую структуру системы (или ее части) находят при помощи математических методов и на основании требований, записанных в четкой математической форме. Поэтому процедуру отыскания алгоритмической структуры называют теоретическим синтезом или аналитическим конструированием системы управления.

Синтез функциональной структуры или технический синтез системы заключается в выборе конкретных элементов. Этот этап проектирования не имеет пока строгой математической основы и относится к области инженерного искусства.

Последовательность решения задачи полного синтеза может быть различной. В некоторых простых случаях задачу удается решить в идеальной последовательности: сначала определить при помощи математических методов алгоритмическую структуру системы, а затем подобрать соответствующие конструктивные элементы. В более сложных случаях возникают трудности в подборе конструктивных элементов, потому что в ограниченной номенклатуре средств управления может не оказаться устройств с необходимыми алгоритмическими свойствами. Поэтому задачу синтеза в большинстве случаев решают следующим образом. Сначала, исходя из требований к назначению системы и учитывая условия ее работы, по каталогам серийного оборудования выбирают функционально необходимые элементы системы: регулирующий орган (РО), исполнительное устройство (ИУ), датчики (Д). Эти элементы вместе с объектом управления (ОУ) образуют неизменяемую часть системы (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Функциональная структура синтезируемой системы

Затем на основании требований к статическим и динамическим свойствам системы определяют изменяемую часть, в которую входят усилительно-преобразовательный блок (УБ) и различные корректирующие устройства (КУ).

Алгоритмическую структуру изменяемой части находят с учетом свойств уже выбранных функционально необходимых элементов, а техническая реализация этой части осуществляется с использованием стандартных унифицированных регуляторов и различных корректирующих и компенсирующих устройств. Таким образом, процессы определения алгоритмической и функциональной структур всей системы тесно переплетаются друг с другом.

Заключительным этапом проектирования системы управления является параметрическая оптимизация – расчет настроечных параметров выбранного регулятора.

После решения задачи синтеза обычно выполняют анализ синтезированной системы: проверяют, обладает ли система необходимыми показателями точности, устойчивости и качества.

На всех этапах синтеза и анализа систем целесообразно применение ЭВМ. Моделирование систем на ЭВМ позволяет исследовать большое количество вариантов структур и параметров и ускорить решение задачи синтеза.

7.2. Общие принципы синтеза алгоритмической структуры САУ