Автоматизированные информационные системы в управлении предприятием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Почему самым сложным элементом системы управления является управляющий орган

2. Какие программы операционной системы ЭВМ реализуют процедуры организации вычислительного процесса

3. Опишите задачи и модели фазы анализа

Список литературы

1. Почему самым сложным элементом системы управления является управляющий орган

Процессы управления присущи как живой, так и неживой природе. С управлением мы сталкиваемся в своей жизни повсеместно. Это и государство, которым управляют соответствующие структуры; это и ЭВМ, работающая под управлением программы, и т.д.

Совокупность объекта управления (ОУ), управляющего органа (УО) и исполнительного органа (ИО) образует систему управления, в которой выделяются две подсистемы: управляющая подсистема (УО и ИО) и управляемая подсистема (ОУ). На рис. 1 представлена укрупненная структурная схема системы управления, на которой выделены входящие в нее подсистемы. В процессе функционирования этой системы управляющий орган (УО) получает осведомляющую информацию I_ос о текущем состоянии объекта управления (ОУ) и входную информацию I_вх о том, в каком состоянии должен находиться объект управления. Отклонения объекта управления от заданного состояния происходят под воздействием внешних возмущений (V). Результатом сравнения информации I_ос и I_вх в управляющем органе является возникновение управляющей информации I_у, которая воздействует на исполнительный орган (ИО). На основе информации I_у исполнительный орган вырабатывает управляющее воздействие (U), которое ликвидирует отклонение в объекте управления.

Наиболее сложным звеном в системе управления является управляющий орган. Здесь степень сложности определяется количеством выполняемых функций, т.е. управляющий орган должен уметь производить наибольшее разнообразие действий. Это естественно, так как на любое состояние объекта управления управляющий орган должен отреагировать соответствующим образом, своевременно обработав поступившую в него информацию и выработав управляющую информацию.

Рис. 1. Структурная схема системы управления

Как видно из структурной схемы системы управления, для ее функционирования необходима информация. На приведенной схеме изображены три ее потока: I_вх, I_ос и I_у. Информация I_вх сообщает управляющему органу о множестве возможных состояний объекта управления и управляющего органа, а также о том, в каком из состояний должен находиться объект управления при заданных внешних условиях. Информация I_ос - это информация обратной связи. Понятие обратной связи является фундаментальным в теории управления. В общем случае под обратной связью понимают передачу воздействия с выхода какой-либо системы обратно на ее вход. В системах управления обратная связь является информационной, и с ее помощью в управляющую подсистему поступает информация о текущем состоянии управляемой подсистемы. Третий информационный поток Iу - это информация, возникшая в результате обработки в управляющем органе информации I_вх и I_ос и управляющая работой исполнительного органа.

Очень важным компонентом входной информации является информация о цели управления, поскольку управление бессмысленно, если не направлено на достижение определенной цели. Если управление наилучшим образом соответствует поставленной цели, то такое управление называется оптимальным. Критерием оптимальности управления является некоторая количественно измеряемая величина, отражающая цель управления. Математическая запись критерия оптимальности носит название целевой функции. При оптимальном управлении значение целевой функции достигает экстремума (максимума или минимума в зависимости от критерия оптимальности).

Ярко выраженный целевой информационный характер управления подтверждается кибернетическим его определением: управление есть процесс целенаправленной переработки информации.

В зависимости от того, в какой системе (простой, сложной, большой) производится управление, различают системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные информационные системы.

Автоматическое управление осуществляется, как правило, в простых системах, в которых заранее известны описание объекта управления и алгоритм управления им. По принципу управления системы автоматического управления могут быть разомкнутыми и замкнутыми. В разомкнутых системах измеряется возмущение, отклоняющее объект от заданного состояния, и вырабатывается воздействие, компенсирующее возникшее возмущение. Такая система не способна длительное время управлять неустойчивым объектом. В замкнутых системах (рис. 2) реализуется идея обратной связи, благодаря которой информация об отклонении управляемого объекта от заданного состояния позволяет выработать воздействие, возвращающее объект в это состояние.

Благодаря тому, что поведение объекта и алгоритм управления строго заданы, системы автоматического управления могут работать автономно, без участия человека (хотя, конечно, их создание и наблюдение за их функционированием невозможно без человека).

Рис. 2 Структурная схема замкнутой САУ

Как правило, САУ используются в технических системах, и в качестве управляющего органа (УО) используется компьютер, который с помощью программы выдает результат обработки информации, обычно физический сигнал. Это сигнал управления, который через преобразователь (Пр1) приводит в действие исполнительный орган (ИО), возвращающий объект управления (ОУ) в заданное программой компьютера состояние. Состояние ОУ, меняющееся под воздействием внешних возмущений V, определяет значение сигнала обратной связи, которое через преобразователь (Пр2) поступает в компьютер (УО). Преобразователи необходимы для изменения уровней или природы проходящих через них сигналов.

С ростом и усложнением производства объекты управления приобретают характер сложных и больших систем, имеющих большое число элементов и подсистем, связи между которыми не всегда ясны, а критерии функционирования не обладают достаточной четкостью. В этих условиях использовать результаты теории автоматического управления в полной мере не удается, и в контур управления, помимо человека - оператора ЭВМ, действующего по заданным алгоритмам, включается лицо, принимающее решения (ЛПР). Наличие ЛПР в контуре управления является отличительной чертой автоматизированных систем управления (рис. 3). Автоматизированное управление применяется в том случае, если нет возможности реализовывать автоматическое управление.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Структурная схема автоматизированной информационной системы

ЛПР, получив информацию обратной связи, осведомляющую его о состоянии объекта управления (ОУ), обращается к ЭВМ (поток I_вых), имеющей определенное программное обеспечение (ПО) и вырабатывающей рекомендации к принятию решения (поток I_вх). На основе анализа предложенных ЭВМ альтернатив ЛПР принимает решение, которое в виде управляющей информации (I_у) поступает в исполнительный орган (ИО), переводя его в необходимое состояние.

2. Какие программы операционной системы ЭВМ реализуют процедуры организации вычислительного процесса

Реализация функций и алгоритмов планирования вычислительного процесса происходит с помощью управляющих программ операционной системы ВС. Программа планировщик определяет ресурсоемкость каждой поступившей на обработку задачи и располагает их в оптимальной последовательности.

Подключение ресурсов в требуемых объемах к программам выполнения задач осуществляет по запросу планировщика управляющая программа супервизор, которая тоже входит в состав операционной системы. Одной из важнейших процедур информационного процесса обработки данных является организация вычислительного процесса, т.е. обслуживание поступающих на обработку заданий (очередей) и планирование (оптимизация последовательности) их обработки.

На программно-аппаратном уровне эти функции выполняют специальные управляющие программы, являющиеся составной частью операционных систем, т. е. систем, организующих выполнение компьютером операций обработки данных.

3. Опишите задачи и модели фазы анализа

Информационная технология в управлении предприятием учитывает сложившиеся информационные потоки и их содержание в его организационной структуре.

При автоматизированном управлении предприятием выполняется несколько основных фаз управления (рис. 4), позволяющих выдерживать сформулированную в общей математической модели управления траекторию достижения цели - производства запланированной продукции.

Рис. 4 Фазы управления производством

Производство организуется в соответствии с планом, разработанным в фазе планирования и отражающим модель выпускаемой продукции. На производство оказывают влияние внешние возмущающие воздействия U, что приводит к отклонению от параметров, заданных планом. Фиксация текущего состояния производства проводится в фазе учета. На следующей фазе, фазе анализа, определяется степень отклонения производства от заданного плана и вырабатывается стратегия устранения возникшего отклонения. Не посредственное воздействие на производство путем регулирования его параметров осуществляется в фазе регулирования, которая и позволяет вернуть производство на заданную траекторию движения.

На разных фазах управления производством приходится решать многочисленные функциональные задачи управления, которые агрегируются в комплексы функциональных задач (КФЗ). При решении функциональных задач средствами информационной технологии (СИТ) они должны быть преобразованы в вычислительные задачи, алгоритмизированы и введены в ЭВМ.

Функциональные задачи формируются на основе информационных моделей управления. Общая математическая модель управления (ОММУ) порождает комплексы взаимосвязанных функциональных задач, определяющих проблематику фаз

Годовое планирование. Комплекс задач годового планирования более конкретен, поэтому для моделирования производства предприятия используются детерминированные модели, поскольку определить значение производственных параметров и параметров внешней среды на ближайшую перспективу можно с достаточной степенью точности. Для работки годового плана используются модели производственного баланса и оптимального программирования. Стратегической входной информацией этого комплекса перспективный план производства. В результате решения комплекса задач годового планирования формируется бизнес-план. Предприятия, в котором должны быть представлены в сбалансированном виде ресурсные, производственные и маркетинговые возможности предприятия, объединенные сквозной целью.

Если комплекс задач перспективного планирования решается в основном для предприятия в целом и оперирует агрегированной информацией, то комплекс задач годового планирования решается в различных модификациях как для предприятия в целом, так и для его производственных подразделений.

Оперативное планирование. На этом уровне планирования производства используются модели календарного планирования, управления запасами, теории массового обслуживания, сетевые модели, модели оптимального программирования. Результатом решения задач этого комплекса являются планы и графики работ производственных подразделений.

Информация фазы планирования является ориентирующей входной информацией объекта управления (производства), и в соответствии с ней организуется технологический производственный процесс.

Параметры производства, заданные в фазе планирования, неизбежно испытывают возмущающее воздействие окружающей среды и отклоняются от запланированных значений. Для того чтобы возвратить производство в очерченные планом рамки, необходимо его оперативное регулирование. Заметим, что регулирование возможно лишь при наличии резервов производственных ресурсов. Содержание резервов ресурсов приводит к издержкам, увеличивает себестоимость продукции, поэтому точность решения комплексов задач годового и особенно оперативного планирования имеет большое значение. Для эффективного регулирования производства требуется знание направления и степени его воздействия на производство, поскольку как недорегулирование, так и перерегулирование приводит к неустойчивости производственного процесса. Поэтому в управлении предприятием важное значение приобретают фазы учета и анализа.

Фаза учета необходима для констатации истинного состояния параметров производства. Фаза анализа позволяет определить размер и направление отклонений значений этих параметров, а также предугадать тенденции изменений. Фаза учета. Комплекс задач, решаемых в этой фазе, относится в основном к задачам бухгалтерского учета и имеет в своём составе такие задачи, как учет основных средств и материальных ценностей, учет труда и его оплаты, учет себестоимости продукции, учет денежных и расчетных операций и т.п. Математические модели здесь достаточно просты, а результатной информацией являются бухгалтерские ведомости учета и отчетности, характеризующие состояние производства (рис. 5).

Рис. 5. Комплексы задач и модели фазы учета

Выходная информация фазы учета используется фазой анализа, на вход моделей которой поступает также выходная информация фазы планирования как эталон состояния производства.

Фаза анализа. Здесь решаются задачи анализа стояния отдельных параметров производственного процесса по отношению к заданным значениям. Это задачи по анализу выпускаемой продукции и ее себестоимости, трудовых ресурсов и трудозатрат, состояния материальных я финансовых ресурсов (рис. 6). На логическом уровне эти задачи описываются математическими моделями одно- и многофакторного анализа, аналитических и оптимизационных расчетов.

автоматизированный информационный вычислительный операционный

Рис. 6. Комплексы задач и модели фазы анализа

В фазе анализа в результате решения функциональных задач получают аналитические таблицы, графики, рекомендации по регулированию производства. Выходная информация этой фазы поступает к ЛПР, который с учетом дополнительных факторов принимает решение о размерах и направлениях регулирования производства. В сложных ситуациях в фазе анализа используется информация экспертов, в качестве которых могут выступать как опытные специалисты, так и компьютерные экспертные системы. Использование в фазе анализа моделей представления и формализации знаний существенно повышает обоснованность и корректность принимаемых решений.

Фаза регулирования. Здесь решаются функциональные задачи календарного планирования и диспетчирования производства (рис. 7), т. е. на основе информации и принятых решений в фазе анализа происходит оперативное воздействие на параметры производственного процесса. Для формального описания задач регулирования привлекаются методы и модели календарного и сетевого планирования, транспортные модели и модели оперативного управления.

Рис. 7. Комплексы задач и модели фазы регулирования

Результатной информацией этой фазы являются календарные и сетевые графики производства продукции, маршруты, алгоритмы диспетчирования.

Комплексы задач различных фаз управления производственным предприятием имеют разные периодичность решений и объемы перерабатываемой информации. В фазе планирования периодичность решений наибольшая, особенно для задач перспективного планирования (3-5 лет), объемы же перерабатываемой информации наименьшие по сравнению с другими фазами. Наибольшая информационная нагрузка ложится на фазу учета, где некоторые задачи решаются ежедневно. Фаза анализа оперирует более агрегированной информацией и с большим периодом решения задач. В фазе регулирования номенклатура функциональных задач существенно меньше, но решаются они ежедневно и на всех уровнях производства.

Математические модели и методы решения функциональных задач тесно переплетаются в различных фазах управления, по - этому естественно, что алгоритмическое и программное обеспечение фаз управления является общим и составляет обобщенную алгоритмическую модель процесса обработки данных.

Список литературы

1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. А.П. Пятибратова. - М.: Финансы и статистика, 2009.

2. Грабауров В.А. Информационные технологии для менеджеров. - М.: Финансы и статистика, 2011.

3. Информационные технологии. Путеводитель по новой экономике / Под ред. Пичугина И. - М.: Коммерсантъ XXI, Альпина Паблишер, 2012.

4. Карминский М.А., Нестеров П.В. Информатизация бизнеса. - М.: Финансы и статистика, 2007.

5. Корнеев И.К., Машурцев В.А. Информационные технологии в управлении. - М.: ИНФРА-М, 2011.

6. Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и администрирования сетей: Учеб. пособие. - М.: Финансы и статистика, 2010.

7. Попов В.М. и др. Глобальный бизнес и информационные технологии. - М.: Финансы и статистика, 2008.

8. Семенов М.И., Трубилин И.Т., Лойко В.И., Барановская Т.П. Автоматизированные информационные технологии в экономике. - М.: Финансы и статистика, 2010.

9. Цисарь И.Ф., Нейман В.Г. Компьютерное моделирование экономики. - М.: «Диалог-МИФИ», 2012.

Размещено на Allbest.ru