Классификация систем управления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

по предмету «Исследование систем управления»



Вопрос 1

управление кибернетический альтернатива

Вы - менеджер одной из фирм. Вам предложено провести системное исследование системы управления производством. Какую многоуровневую схему Вы должны выбрать для проведения этого исследования?

Ответ: Оценка обстановки требует оценки текущего состояния Z объекта управления и характера воздействия с внешней среды. Для выполнения этой фазы управления необходим сбор информации об объекте управления и о внешней среде.

Для выяснения роли и места управления организацией необходимо рассмотреть цели действий этой организации. Они формируются некоторой управляющей системой, которая стоит « выше» по иерархии управления над исследуемой системой управления.

Вопрос 2

Какой характер имеет воздействие управляющей системы на объект управления и как его сформировать, руководствуясь знанием принципов и законов управления?

Ответ: Это воздействие может быть одноразовым (одношаговым), многоразовым (многошаговым) и непрерывным. Воздействие управляющей системы на объект управления можно рассматривать как процесс - последовательную смену значений и(t) а, следовательно, и состояний Х соответствующих входов управляемой системы. Описание движения (функционирования) системы принимает вид:

Z(t)= F_с [и (t), Z (t-1).Z (t-2), … ] и

Y(t)= F_в [и(t), Z (t), Z (t-1), Z ( t-2), …].



Система управления создает такое воздействие на объект, чтобы его движение было направлено только к достижению цели управления. Это происходит следующим образом: управление и(t) само является воздействием на выходе, но уже управляющей системы, на вход управляющей системы (в первом приближении) поступают воздействия управляемой системы, которые являются для нее выходными Y(t). Следовательно,

и(t) = F_ув [Y (t), P].

где Fув - закон управления для данной системы управления;

p - свойства управляющей системы (ее структура, параметры)

Вопрос 3

Что понимается под рефлексивным управлением? Каковы механизмы правильного и открытого управления? В чем особенности классификации систем управления и их исследования?

Ответ: Биологические системы носят характер целесообразных. В них имеет место выработка управления (решения) и(t), но закон управления имеет рефлексивный тип:

и(t)= Fув [Y (t), к].

Термин «рефлексивный» подчеркивает простоту зависимости и(t) от Y(t) по схеме «возбуждение» - рефлекс» и соответствует проявлению безусловных рефлексов.

правильное и открытое управление.

Деятельность любого коллектива как общественной системы невозможна без соблюдения двух основных правил:

Исключения искажения или сокрытия информации членами коллектива в личных целях или ради групповых интересов.

Обеспечения всеми членами коллектива безусловного выполнения поставленных задач.

Коллективы, в которых выполняется только первое условие (объективность информации) и отсутствует второе условие (обязательность наличия и выполнения планов), называются коллективами с механизмом открытого управления.

Управление в таких общественных системах обеспечивается свободными отношениями, т.е. отсутствием общего управляющего центра. Каждый в коллективе выполняет лишь те работы, которые ему «выгодны».

Коллективы, в которых выполняются оба условия получили название коллективов с правильным механизмом управления. Добиться качественного выполнения планов действий в общественных системах с таким механизмом управления можно с помощью тщательно разработанной системы не только контроля исполнения ( волевое управление или жесткая централизация), но и соответствующей системы стимулирования деятельности людей в организационной системы (самоуправление).

Классификация систем управления

С точки зрения особенностей управления можно классифицировать системы следующим образом:

Сложность	Простые, сложные, большие
Неопределенность	Детерминированные, стохастические, неопределенные
Особенности управления	Технические, эргатические, биологические, общественные
Неопределенность	Одноцелевые, многоцелевые

По сложности:

Простые - детали, механизмы, элементы электронных схем, электрические цепи.

Сложные - характеризуются большим числом составных элементов, разнородностью структурных элементов и многообразием их природы (организм животного или человека, ЭВМ).

Большие - сложные пространственно распределенные системы. Обладают особо большими размерами, сложной иерархической структурой, циркуляцией в системе больших информационных, энергетических и материальных потоков, высоким уровнем неопределенности в описании системы (промышленные предприятия, банковские союзы, системы связи и т.д.).

ПО степени неопределенности:

Детерминированные - их поведение можно предсказать с большой точностью (солнечная система, механический маятник, автомобиль и т.д.).

Стохастические - поведение их носит случайный характер и может быть описано случайными величинами и функциями с заданными или предполагаемыми законами распределения. Предсказание таких систем тоже возможно. Однако это предсказание носит уже вероятный характер (технические системы).

Неопределенные (нечеткие системы) - могут быть описаны величинами, закон формирования которых неизвестен, а задан лишь достаточно широкий диапазон их изменения. Прогноз поведения вообще невозможен. Возможна лишь предположительная, а не аналитическая оценка будущего поведения.

В зависимости от особенностей управления:

Автономные технические - системы, содержащие в качестве элементов технические устройства, могут в течение некоторого интервала времени функционировать без участия человека (автоматические линии, заводы-автоматы и т.д.)

человеко-машинные (эргатические) - в качестве элементов включают как технические системы, так и людей, взаимодействующих с этими системами (автомобиль-водитель, самолет-летчик и т.д.)

биологические - включают в качестве элементов биологические объекты (человек, мир животных и т.д.)

общественные системы - включают коллективы людей, государства, государственные союзы и т.д.)

По целеопределенности:

Одноцелевые - создаются для реализации только одной цели управления (технические, эргатические или биологические системы- автомат по продаже билетов, система управления полетами)

многоцелевые - создаются для реализации нескольких целей одновременно.

Вопрос 4

В чем суть методологии построения и исследования общественных систем управления? Изобразите и поясните практическую схему системного подхода к анализу этих систем управления.

Ответ: Теория систем в последние годы получила бурное развитие. Побудительным моментом к этому стало появление родственных научных направлений, таких, как кибернетика, общественные исследования, теория информации, теория принятия решений и т.д.

Общность этих знаний состоит в том, что они все имеют дело с системными задачами, в которых главенствующими являются информационные и структурные аспекты. Целесообразно посмотреть на эти разработки как на часть некоторого целого, называемого теорией систем или системологией.

В ней можно выделить два основных подхода в рассмотрении систем:

Рассматривает науку о системах (системологию) как расширение и обобщение теории автоматического управления, где изучаются процессы функционирования (движения) и изучаются такие ее свойства, как: устойчивость, качество, линейность, стационарность и т.д.

Рассматривает системологию как кибернетические или структуристические исследования систем - основное внимание уделяет структурным характеристикам систем.

Модели систем можно упорядочить различными способами в т.ч. по:

Рассмотрению разных типов их элементов

Рассмотрению разных типов их связей (отношений)

При первом способе упорядочения возникает традиционное подразделение науки и техники на дисциплины и специальности (физические, химические и т.д.)

При втором - возникают классы систем, отличающиеся типом связей между элементами.

При такой классификации самыми большими классами моделей систем по типам отношений являются классы, описывающие различные уровни.

Первый уровень основан на различиях именно в уровнях знаний относительно рассматриваемых объектов.

На следующем уровне классы делятся на подклассы по признаку методологических отличий между моделями. Возможно и дальнейшее деление подклассов на более мелкие группы.

Каждый из классов (подклассов) моделей систем состоит из моделей, эквивалентных с точки зрения конкретных сторон определенных в этих классах (подклассах) отношений между элементами.

Следовательно, решение любой конкретной системной задачи сводится к ее замещению соответствующей этому классу общесистемной задачей, ее решением ( моделированием,имитацией и т.д.) и интерпретацией решения общесистемной задачи в терминах конкретной системной задачи.

Вопрос 5

Менеджеру предприятия предложено провести эмпирические исследования системы управления производством. Какова должна быть последовательность и схема проведения данного исследования? Какие факторы необходимо учитывать при этом?

Ответ: Для любого содержательного эмпирического исследования необходимы три предпосылки:

Объект исследования

Цель исследования этого объекта

Ограничения, при которых проводится исследование.

Тогда порядок эмпирических исследований можно представить в виде:

С точки зрения информированности исследователя относительно факторов их можно разделить на определенные и неопределенные.

Определенные факторы - имеют значения, известные исследователю с любой необходимой точностью.

Неопределенные - имеют значения, о которых исследователь информирован не полностью.

Случайные факторы - каждый раз принимают конкретное, на заранее известное значение.

Факторы не стохастической природы - также как и случайные каждый раз принимают конкретное, на заранее неизвестное значение. Относительно этих факторов могут быть известны только диапазоны их возможных значений или вовсе отсутствовать.

Факторы природной неопределенности относятся к числу недостаточно изученных исследователем. Носят объективный характер, однако исследователю о них ничего не известно.

Факторы поведенческой неопределенности - связаны с событиями, которые целенаправленно изменяются некоторым субъектом и не контролируются исследователем. Эти факторы носят субъективный характер.

Факторы целевой неопределенности - имеют место в функционировании целенаправленных систем, когда имеется нечеткое представление о цели системы. Эти факторы также субъективны, но субъективность порождается самим исследователем.

Вопрос 6

Для выявления недостатков в работе сложного производственного комплекса его менеджеру предложено провести исследование процессов управления для повышения их эффективности. Осуществите вербальное описание процесса управления с применением метода декомпозиции и структуризации.

Ответ: Для создания специализированных по функциям управления ( функциональных) органов управления каждому из них должна быть поставлена своя цель, за достижение которой они несут полную ответственность. Для этого нужно весь процесс управления разбить на функции управления с целью создания различных органов управления.

Можно считать, что целью управления является эффективность их применения. Эта цель может быть разбита на ряд более простых целей, достижение которых более очевидно и его можно возложить на дополнительные функциональные органы управления.

Если найти рациональный путь достижения выделенных подцелей также невозможно, то подцели в свою очередь разбиваются на более мелкие подцели. При этом функции разбиваются на еще более простые частные функции.

Дробление функций и функциональных органов управления на более мелкие (отделы) сопровождается постановкой новым функциональным органам соответствующих им конкретных целей.

Это дробление целей на подцели должно продолжаться до тех пор, пока не будет найден рациональный путь достижения всех подцелей управления, т.е. до тех пор, пока поток информации через данный орган управления не достигнет допустимой величины.



Вопрос 7

Цикл выработки и принятия решения начальником цеха начинается с определения и уяснения им поставленной директором завода задачи и заканчивается проверкой эффективности принятого решения. А какие фазы управления, управленческие работы и управленческие задачи он выполняет в промежутке между этими этапами руководства?

Ответ: С точки зрения содержания под управлением организацией понимается процесс планирования, координации, мотивации и контроля, необходимый для того, чтобы сформулировать и достичь цели организации.

Для обозначения этих действий применяются самые различные названия: фазы, этапы, работы и т.д. Т.к. эти действия выполняются последовательно, но могут частично перекрываться во времени, то целесообразно эти действия называть фазами управления.

Управлять организацией - значит осуществлять выполнение следующих фаз:

Определение целей

Выявление проблем в процессе достижения этих целей.

Исследование проблем и оценка обстановки

Поиск решения проблемы

Оценка всех альтернатив и выбор одной из них

Согласование решений в организации

Утверждение решения

Подготовка к вводу решения в действие

Управление применением решения

Проверка эффективности решения.

Следовательно основные фазы, которые должен выполнить начальник цеха с 2 по 9.



Вопрос 8

Система управления двух предприятий, выпускающих хлебобулочные изделия, состоит:

В первом - их двух человек управленческого аппарата и того же количества исполнителей (рабочих)

Во втором - из трех человек управленческого аппарата и того же количества рабочих.

Сравните сложность, нормы управляемости этих систем управления. Определите потоки информации, которые способны принять и обработать данные системы управления для достижения целей управления (при Y=2). Сравните эффективность управления двух предприятий.

Ответ: Качество управления в решающей степени зависит от возможностей системы управления своевременно и качественно реагировать на изменяющиеся условия с внешней среды и вырабатывать управление и(t) для достижения цели управления.

Сложность управления можно оценить выражением

Сл= (n + m)²,

где n - число управляющих, m - число управляемых.

Исходя из этого можно высчитать сложность управления каждого предприятия:

1. Сл=(2+2)² = 16

2. Сл=(3+3)² = 36

Поток информации V, который необходимо принять и обработать для достижения цели управления пропорционален сложности системы управления, т.е.



V=y Сл = y(n+m)².

где y - некоторый коэффициент пропорциональности.

В нашем случае этот показатель равен 2, тогда:

1. V=2(2+2)² = 32

2. V=2(3+3)² =72.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что эффективность управления у второго предприятия выше.

Вопрос 9

Какие типы, виды структур систем управления и их характеристики вы знаете? Ответ проиллюстрируйте рисунками и комментариями.

Ответ: Органы управления, пункты управления и связи между ними образуют структуру системы управления. Они делятся на:

Функциональные (организационные) - описывает связи между органами управления как между специализированными коллективами людей. Эта структура отображает не только распределение целей управления между ними, но и распределение управленческих функций и работ между должностными лицами органов управления и их взаимодействие.

Системотехнические - описывают состав и связи между пунктами управления как информационные взаимодействия между техническими комплексами связи и управления.

Все элементы системы управления (органы управления или пункты управления) нумеруются по порядку и считаются вершинами графа, отображающего структуру этой системы управления. В качестве дуг такого графа считаются (информационные каналы) этих элементов между собой. Полученный граф и дает абстрактное изображение структуры системы управления.

Различают системы управления одноуровневые и многоуровневые. Обычно одноуровневые системы управления имеют место при управлении техническими системами. Системы управления коллективами, как правило бывают многоуровневыми.

Для организации внутренних связей в системе используется магистральные структуры.

Вопрос 10

Сформулируйте и обоснуйте требования, которые Вы бы предъявили к системе и процессу управления банком, осуществляющим внешнеэкономическую деятельность.

Ответ: при формировании требований к процессу управления необходимо четко отдавать себе отчет, во-первых, в том, кому они должны быть конкретно адресованы, кто их будет выполнять и отвечать за их выполнение), во-вторых, необходимо чтобы требования были четкими и « измеримыми».

Можно предъявить следующие требования:

1. непрерывность - необходимость постоянно отслеживать состояние объектов управления (непрерывность сбора информации об обстановке) для его немедленной коррекции при недопустимых отклонениях от заданного состояния.

2. оперативность - длительность цикла управления. Чем оперативность выше, тем более своевременной может оказаться реакция системы на поведение объекта управления.

3. устойчивость - одно из важнейших требований, которое предусматривает не допускать необратимых отклонений объекта управления от заданного состояния движения ). Устойчивость процесса рассматривается как защищенность процесса управления от несанкционированных действий (YCL).

4. скрытность - обеспечивается как техническими, так и организационными мерами.

Возможно также предъявить требования гибкости управления или интеллектуального управления. Под этим понимается способность системы приспосабливаться к изменяющимся условиям управления ( поражение элементов систем управления, режим изменений условий обстановки и т.д.). Гибкость управления также обеспечивается также техническими, так и организационными мерами.

Вопрос 11

Вы являетесь начальником налоговой службы регионального отделения. Ваш филиал состоит из одного заместителя и 10 налоговых инспекторов. По результатам работы за месяц Вы пришли к выводу, что система управления Вашего филиала перестала справляться с постоянно возрастающим потоком информации, с поступающим к Вам из различных источников. Объясните возможные причины этого и предложите несколько вариантов преодоления информационных барьеров.

Ответ: Поток информации, который необходимо принять и обработать до достижения целей управления пропорционален сложности системы управления, т.к.

V=Vсл=V(n+m)².

Где n - число управляющих, m - число управляемых.

Возможности человека по переработке информации считается равным Vk.

Значение (n+m), при котором достигается V=Vk называется первым информационным барьером. В данном случае n-1 а m - произвольная величина.

Первый путь преодоления информационных барьеров

Он связан с передачей «рутинной» управленческой работы вспомогательному аппарату управления (административному аппарату). Этот аппарат может быть представлен тремя типами управленческого персонала: консультативным, обслуживающим, личным.

Еще большего результата можно добиться, если человеку дать средства, повышения производительности интеллектуального труда (средства связи и персональных вычислений). Этого можно добиться автоматизируя рабочее ме6сто руководителя. Однако, автоматизируя рабочее место можно несколько отодвинуть первый информационный барьер, но не преодолеть его.

Второй путь

Радикальным способом преодоления первого информационного барьера является разделение интеллектуального управленческого труда между несколькими лицами или между их коллективами, участвующими в процессе выработки решений. Такие коллективы людей, которые в той или иной мере привлекаются к выработке решения называются органами управления.

Необходимость создания органов управления стоит перед руководителем задачу организации потоков информации или разделения (вертикального и горизонтального) управленческого труда, которая не имеет однозначного решения.

Для определения необходимых руководителю органов управления целесообразно процесс управления по каждой цели разбить на подпроцессы с частными целями и подцелями всего процесса. Такие подпроцессы называются функциями управления.

Выделение отдельных функций управления позволяет для параллельного достижения частных целей управления создавать специализированные (функциональные) подразделения управления, которые берут на себя принятые решения по отдельным функциям управления при координирующей роли руководителя организации.

Дробление функций и функциональных органов управления на более мелкие управления на отделы, отделы на отделения и т.д.) сопровождается постановкой новым функциональным органам соответствующих им конкретных целей (подцелей).

Это дробление целей на подцели должно продолжаться до тех пор, пока не будет найден рациональный путь достижения всех подцелей управления, т.е. до тех пор, пока поток V-информации через данный орган управления не достигнет допустимой величины.

Вопрос 12

Какие Вы знаете простейшие информационные цепи, необходимые для исследования систем управления?

Как измерить лишнюю информацию, циркулирующую в системах управления?

Назовите возможные причины искажения информации об объекте управления.

Ответ:

Процесс управления можно рассматривать как прохождение (протекание) информации в системе управления. Сама система управления может рассматриваться как некоторая цепь, в которой протекает информация. Под информационной цепью понимается совокупность взаимодействующих источников, преобразователей и потребителей информации, имея в виду информационные цепи систем управления. Информационные цепи всегда замкнуты на источник информации каналами прямой и обратной связи.

Для исследования систем управления рассматриваются различные соединения источников информации:

Последовательное соединение - характерно для систем управления с соподчиненными управляющими подсистемами, участвующими в общем процессе (вертикальное разделение труда).

Параллельное соединение - имеет смысл, когда все источники имеют одинаковые ИДЛ, т.е. являются равно компетентными в выработке решения (взаимодействия между ними в процессе выработки решения минимально).

Избыточность информации

При управлении от объекта управления может быть получена самая разнообразная информация об их состоянии. Однако не вся эта информация является полезной с точки зрения достижения цели управления. Часть информации может оказаться ненужной для управления. Передача такой информации от объекта управления в управляющей подсистеме только бесполезно занимает время и ресурсы системы управления. Для оценки избыточности информации от источника (объекта управления) используется коэффициент избыточности равный:

R =.

Где Hmax(Z)- максимальное количество информации, которое можно получить от источника и его состояниях; H(Z) - фактическое количество информации, получаемое от источника в процессе управления. Этот коэффициент имеет значения от 0 до 1. Чем он больше, тем больше избыточность информации от источника, т.е. доля ненужной для целей управления информации.

Причины искажения информации об объекте управления.

Ошибки в наблюдении (измерении) состояний объекта управления.

Ошибки в доведении информации об объекте до управляющей подсистемы

Старение информации в процессе ее доведения, хранения и отображения.

Размещено на Allbest.ru

...