Методические основы системного анализа. Система управления

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Дополнительного профессионального образования
Институт развития дополнительного профессионального образования
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Матвеев В.В.

2.

Содержание занятия
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Понятие системы управления
Состав системы. Кибернетическая модель системы управления
Границы системы управления
Вложенность систем
Связи в системе управления
Классификация систем

3.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ
И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ
Основы теории (методология)
1-ый уровень
Базовые логические
правила
(правила ввода)
Базовые понятия,
аксиомы
Базовые зависимости
достижения результата
(теоремы)
Методические основы
2-ый уровень
Методы оценивания
эффективности
применения
Методы обоснования
облика системы
Методы обоснования
действий системы
Моделирование функционирования системы
(технология)
3-ый уровень
Степень реализация
возможностей
Модель экономической
системы
Модель действия
(производительных сил и
производственных отношений)
Замысел действий управленцев
Обеспечение по
распределению
ресурсов
Распределение
ресурсов
Порядок
воздействия на
ситуацию
Количественный
и качественный
состав, его размещение
Решение на действия на основе уяснения стоящих задач
Замысел
Задачи
Основы
взаим-я
Обеспечение
Организация
Рис. 2.1. Уровни моделирования процессов управления

4.

ТРАНСФОРМАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ
ИНФОРМАЦИИ МЕЖДУ ЛЮДЬМИ

5.

РАЗРЫВ ТРАНСФОРМАЦИИ В ПЕРЕДАЧЕ ИНФОРМАЦИИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВВЕДЕНИЯ НЕИЗВЕСТНЫХ (ИНОСТРАННЫХ) СЛОВ
информация
дискретная
слово
информация
аналоговая
(непрерывная)
фраза символ
словосочетание
конструкция
другого языка
процесс
событие
явление
свойство
материальный объект
обязанность
Развлечение
закупорка
Сторож
Жребий
Опись
?
информация
аналоговая
(непрерывная)
Формирование
образа
..
понятие
Литургия
Дивертисмент
Обструкция
Пономарь
Клир
Кадастр
образ
видениеi
известные
понятия
?
образ
видениеj
информация
дискретная
Формирование
образа
?
образ
видениеr
информация
аналоговая
(непрерывная)
известные
понятия
информация
дискретная

6.

Социальные
Обратная связь
Технические
Биологические
Природные
Теория
информации
Теория
систем
Матрица
возможных
состояний
Целеполагание
Первичная
информация
(желания на интервале
времени)
Вторичная
информация
Системы (объекты)
процессы
ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА СИСТЕМНОГО ПОДХОДА
.
.
.
t0
t1
Прогноз
Философия
(методология+
мировоззрение)
Теория
социального
прогнозирования
Теория
принятия
решений
Теория
моделирования
систем
Теория
организации
Статистика
Модель
системы
Соответств
ие
Действия
Модель
действия
Теория
управления
Формирование культуры (внегенетически наследуемой информации)
Теория
моделирования
процессов упр-я
Оценка
эффективности
(результатов
ПФУ, схемы уп-я,
способы уп-я,
приоритеты
обобщенных
средств уп-я

7.

МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ
Ресурсы
Цель
Ресурсы
Система
управления
Соответствие
Функционирование
(действие) системы
Внешняя среда
Упорядоченные
действия (операции)
Внешняя среда
Результат
Рис. Структурная схема управления.
Преобразование ресурсов в результат управления

8.

РЕСУРСЫ УПРАВЛЕНИЯ
Ресурсы
Материальные
Информационные
Административные
Людские
объекты недвижимости
совокупность данных
законодательство
кадры
Земельные ресурсы
финансы
фискальные (налоговые
льготы и преференции)
профессиональная
классификация
природные богатства
средства платежа
полномочия власти
интеллект
движимое имущество
время
права и обязанности
предметы труда
личный авторитет
генетические
топливно-энергетические
средства хранения,
каналы распространения
информации
опыт профессиональной
деятельности
биологические ресурсы
документные
водные ресурсы
Ресурсы
(от франц. ressource - вспомогательное средство) запас, средства, позволяющие с помощью
определённых преобразований получить желаемый результат.
Рис. Ресурсы управления

9.

ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Система управления – совокупность предметов-частей,
Система управления
объединенных:
вход
(«Черный ящик»)
̶
целью существования;
̶
связями;
̶
общими ресурсами;
Сложный объект, внутреннее
̶
единой процедурой действий,
устройство которого мы не знаем,
функциональной средой и
или оно для нас несущественно
которая обладает свойствами,
отсутствующими у образующих ее частей
(эмерджентностью).
системаn
выход
подсистема
Элемент системы управления – условно
неделимая и самостоятельно
функционирующая часть системы при
данном способе ее рассмотрения.
элемент системыn
элемент системаn-1

10.

МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Социально-экономическая система:
совокупность людей, объединенных
Подмена цивилизационных
ценностей
- общими целями, единой системой ценностей (единое жизнеречение);
- общими связями;
Создание конфликтов: этнических,
национальных, религиозных,
социальных и др.
- доступам к единым ресурсам;
Насаждение своих моделей
управления, теорий, брэндов
- организацией единых алгоритмов (процедур) поведения;
Формирование «своих»
стереотипов поведения, протестных
выступлений к любой власти

11.

Субъект
управления
олицетворяет
активно
действующего,
обладающего
интеллектом индивида или социальную группу,
формирующую
целевую
функцию
и
осуществляющую управление.
Выдача и получение воздействия из
объекта управления и окружающей среды в
субъект управления - это обратные связи.
давление
среды
Объект управления представляет собой
организованную часть среды, на которую
направлена деятельность субъекта управления.
Природа связей:
- физическая;
- химическая;
- энергетическая;
- информационная и т.д.
вход
Субъект
управления
Прямая связь
давление
среды
СОСТАВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Объект
управления
выход
среда
Обратная связь
Выдача и получение информации из
субъекта управления в объект управления и
среду - это прямые связи.
- Человек;
- социальная система;
- устройство
управления (автомат).
- окружающая природа;
- техносфера;
- Человек (физ. тело + психика);
- социальные организации.
Рис. 1.2. Элементы системы управления и их природа.

12.

ОБЪЕКТ И СУБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
Субъект управления?
Объект управления?

13.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Окружающая среда - это объекты окружающего мира, не вошедшие в систему, но
оказывающие на нее влияние либо
подверженные влиянию со стороны системы.
среда
среда
система
Для характеристики взаимодействия системы со
средой существенны:
̶
направленность этого взаимодействия (“системасреда” или “среда-система”;
̶
природа - информационное, вещественное или
энергетическое.
Если
рассматриваемое
взаимодействие
отсутствует или его допустимо не учитывать, система
называется закрытой.
При наличии такого взаимодействия система
называется открытой.
среда
среда
Второе начало термодинамики:
В изолированной системе (допущение)
энтропия остаётся либо неизменной, либо
возрастает (в неравновесных процессах),
достигая максимума при установлении
термодинамического равновесия (закон
возрастания энтропии).
Открытые системы, как правило, связаны с внешними системами верхнего, нижнего и смежного
уровней.
Эти системы организуются и функционируют с учетом внешних условий.

14.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ МАКРОЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ
- ЗАКРЫТОЙ (УПРАВЛЯЕМОЙ) СИСТЕМОЙ

15.

СУБЪЕКТЫ ЭКОНОМИКИ (МИКРОЭКОНОМИКА) – ОТКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ

16.

ГРАНИЦЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Понятие «границы системы»
предписывает предел, внутри которого
Объект
объекты, свойства и их связи можно
управления
Отображение
адекватно объяснить и обеспечить
Среда
обратных связей
управление ими.
Субъект управления
При отсутствии локализованного
управляющего субъекта, управление
представляет собой информационный
!
t
обмен между объектом управления,
находящемся в некой среде, и
управляющим субъектом, т.е.
Среда
Отображение
t
циркуляцию информации по замкнутым
прямых связей
Границы - var
контурам в самоуправляющейся системе
Границы - var
в процессе её обмена со средой.
Рис. 1.7. Процесс управления и отображения циркуляции информации по
Субъект управления и объект
замкнутым контурам прямых и обратных связей.
управления выделяются из среды по
стереотипам различения и
преобразования информации.

17.

ВЫДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИЗ СРЕДЫ
граница
системы
элемент
системы
среда
граница
системы -
среда
?
элемент
системы
Позолоченный перстень
Гарвардского университета «Veritas»

18.

ВЛОЖЕННОСТЬ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
система
1 уровень
2 уровень
подсистема1
подсистема2
.
3 уровень
подсистема1.1
подсистема1.2
.
подсистемаn
.
...
m уровень
элемент
элемент
элемент
.
элемент
1-й уровень Система управления
подсистема
2-й уровень
Подсистемы
управления
3-й уровень
Подсистемы
управления
подсистема3
подсистема2
подсистема
.
n-й уровень
Элементы системы
управления
2 уровень

19.

ПРЕДМЕТНО-ОБРАЗНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
ВЛОЖЕННОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

20.

ПРИМЕРЫ ВЛОЖЕННОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ВУЗ
Общевузовские
кафедры
Кафедра1
Сотрудник1
Факультет1
Факультет m
..
Кафедра2
Сотрудник2
Кафедраi
Сотрудникj

21. ВЗАИМОВЛОЖЕННОСТЬ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Любая система может быть
разделена на подсистемы.
Объекты, принадлежащие
одной системе, могут
рассматриваться как части
окружающей среды или
элементы другой
подсистемы. Анализ
подсистемы требует
изучения новой
совокупности отношений.
Следует по возможности
разделять систему на
подсистемы. Элементы
системы сами могут быть
системами низших
порядков.
Объект управления n+1
Субъект
управления n
Объект управления n
Субъект
управления (n-1)
П.с.
Объект
управления (n-1)
О.с.
О.с.
Взаимовложенность систем управления
Понятие подсистемы используется для анализа сложноорганизованных, саморазвивающихся систем,
в которых между элементами и системой, как целым, могут быть выделены промежуточные «ступени»,
более сложные в некотором смысле, чем элементы и менее сложные, чем системы.

22.

ВЛОЖЕННОСТЬ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

23.

ВЛОЖЕННОСТЬ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Система городского транспорта
Система образования
Файловая система
Солнечная система

24.

ВЛОЖЕННОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Тело
человека
система
орган
ткань
Ткань
клетка

25. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ВЛОЖЕННОСТЬ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

?
Галактика
Солнечная
система
Земля
Человеческое
общество
Человек
Атом
?

26.

Тема 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ
1.5
Детерминированные системы обладают вполне
определенным строением и поведением. Такие
системы однозначно реагируют на внешние
воздействия. Полное описание этих систем
возможно даже в случае большого количества
элементов и связей в системе.
Стохастические (вероятностные) системы элементы взаимодействуют между собой, а также с
внешней средой случайным образом. Система
всегда остается неопределенной в той или иной
степени, и описание ее будущего поведения
никогда не выходит за рамки вероятностных
категорий, с помощью которых это поведение
описывается.
Простая система - имеет малое количество элементов и
связей между ними; элементы таких систем также являются
простыми. С достаточной степенью точности свойства и
закономерности изменения состояния элементов могут быть
описаны известными математическими соотношениями.
Сложные системы имеют большое количество элементов и
связей между ними. При введении гипотез о простоте
свойств элементов могут быть сведены к простым, что
позволяет составить математическое описание таких систем
с достаточной точностью.
Рис. 10. Классификация систем управления
Суперсистемы имеют большое число и
многообразие элементов и связей между ними.
Поведения элементов таких систем не позволяет
определить
полностью
поведение
систем.
Поведения сверхсложной системы на любом
конечном интервале в настоящем не позволяет
точно предсказать ее поведение на любом
конечном интервале в будущем.

27.

Тема 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ
системы
физические
естественные
материальные
биологические
организационные
искусственные технические
организационно- технические
концептуальные
абстрактные
знаковые
математические конструкции
художественные
1.5

28.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ
Физические (естественные, материальные)
Абстрактные (искусственные, идеальные)
Природа (происхождение, доступность)
Статистические
Изменчивость
Динамические
Гомогенные
Системы
Сложные
Сложность
Организационные
Человекомашинные
Этногеоэтосистемы
Большие
Диссипативные
Состав
Гетерогенные
Простые
Технические
Взаимодействие с окружением
Открытые
Закрытые
Изолированные
Равновесные
Гомогенные, характеризуемые сравнительной однородностью и слабой связанностью своих
внешне похожих частей (корпускул),
Гетерогенные, образованные как бы «спаиванием» существенно отличающихся по своей природе
элементов.
Диссипативные - открытые системы непрерывно рассеивающие часть своей свободной энергии,
например, – в виде тепла, выделяемого в окружающую среду.

29.

ПОНЯТИЙНЫЙ АППАРАТ
Организационная
система
(СЭС)
взаимосвязанное объединение людей,
совместно реализующих некоторую программу или цель,
действующих на основе определенных процедур и правил,
объединенных общими ресурсами.
Наличие:
1) целей (программ);
2) процедур и правил, регламентирующих совместную деятельность членов организации;
3) связей между членами коллектива;
4) доступ к общим ресурсам,
являются определяющими свойствами и отличает организацию от группы и
коллектива.
ОРГАНИЗАЦИЯ
Свойство (внутренняя
упорядоченность,
согласованность
взаимодействия более или
менее дифференцированных
и автономных частей целого,
обусловленная его
строением)
Процесс (совокупность
процессов или действий,
ведущих к образованию и
совершенствованию
взаимосвязи между частями
целого)
Организационная система
(объединение людей,
совместно реализующих
некоторую программу или
цель и действующих на
основе определенных
процедур и правил –
механизмов
функционирования)

30.

СВЯЗИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
Связь - физический канал, по которому обеспечивается обмен между элементами системы
веществом, энергией и информацией.
Воздействие для изменения
состояния системы управления:
указ, приказ, распоряжение и друга
управленческая информация
Субъект управления
Объект управления
прямая связь
Реакция восприятия управляющего воздействия
со стороны Объекта управления через
выражение: согласия; несогласия; поддержки;
противодействия; изменения состояния.
Контроль, анализ и оценка:
выполнения обязанностей;
убеждения;
отношения и т.д.
ОУ1
СУ
ПС
ОС
ОУ
СУ
ОУ2
ОУi

31.

СВЯЗИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
яз
ь
Структура — это, прежде всего закономерные
связи элементов в системе, а среди последних
Структура
наиболее значимые – интегрирующие связи.
Объект
СРЕДА
управления Прямая связь
управления
Связи — это то, что соединяет объекты и свойства
объектом
в процессе управления в единое целое.
Предполагается, что связи существуют между всеми
Обратная связь
системными элементами, между системами и
подсистемами.
Зрение, слух,
Обратная связь
осязание
Связи могут быть классифицированы:
Прямая связь
По форме детерминизма:
Система
управления
• однозначные, иначе детерминированные;
• вероятностные, иначе стохастические;
Рис. 1.3. Прямые и обратные связи в системе управления.
По силе:
• жесткие, слабые, сильные,
По направлению действия:
• прямые, обратные.
По своей значимости:
• малосущественные, существенные.
тн
ая
Связи между элементами
в системе управления
св
dmd
Об
ра
среда
рат
Об
Однозначные
(детерминированные)
Вероятностные
(стохастические)
Жесткие
Сильные
Слабые
Прямые
Обратные
с
н ая
вяз
ь
с
ая
м
я
Пр
Существенные
Малосущественные
среда
вяз
ь
inetOrgPerson
Рис. 1.4. Прямые и обратные связи в системе человек-компьютер.
Рис. 1.5. Классификация связей между элементами в системе управления.
Обстановка
на
дороге

32.

СВЯЗИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
Связь - физический канал, по которому обеспечивается обмен между
элементами системы веществом, энергией и информацией.
Рис. Классификация связей в системе
Связь элемента 1:
- с элементом 2 является прямой
непосредственной;
- с элементом 3 - прямой косвенной;
- с элементом 6 - обратной
непосредственной;
- с элементом 5 - прямой косвенной
(через элементы 2, 3, 4 и 2, 7, 4) и
обратной косвенной (через элемент 6).
Связь элемента 2:
- с элементом 7 является нейтральной;
- с элементом 6 - обратной
непосредственной;
- с элементом 5 - прямой косвенной
(через элементы 2, 3, 4 и 2, 7, 4) и
обратной косвенной (через элемент 6).
- с элементом 7 является нейтральной.

33.

ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
Результат
ΔU - ошибка
СУ
ОУ
Цель
+ΔU
Усиление ошибки
Физиология – онкологические заболевания
Экономика
Рост дрожжевых клеток
Цепная ядерная реакция
Положительная обратная связь:
- изъятие денежной массы из оборота;
- увеличение ключевой ставки ЦБ России;
- свободный «плавающий» курс рубля.

34.

ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Результат
ΔU - ошибка
СУ
ОУ
Цель
-ΔU
Возврат в исходное состояние
В природе - регулирование пищевой ниши
Отрицательная обратная связь в социальной сфере
на основе введения прогрессивной шкалы налогообложения

35.

СВЯЗИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ
Рис. Бинарные отношения в виде графов
Рис. Бинарные отношения в матричной форме
Предпочтения
(степень влияния)
В
0.1
0
А
С
Рис. Бинарные нечеткие отношения (предпочтения)
в виде графов
Рис. Бинарные нечеткие отношения (предпочтения)
в матричной форме
Рис. Сообщество, группа и спутник социальной сети с
предпочтениями

36.

ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗЕЙ (ГРУПП и СООБЩЕСТВ) в СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ

37.

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ
Внешние воздействия, которые в
условиях решаемой задачи существенно
влияют на состояние системы называют
входными величинами (входными
воздействиями, входными переменными
системы), а элементы системы, к которым
приложены входные воздействия,— входами
системы.
Воздействие системы на окружающую
среду характеризуется значениями ее
выходных величин. Совокупность
выходных величин и их изменения
определяют поведение системы,
позволяют управленцу оценивать
соответствие движения системы целям
управления.
Для решения задач управления выделяют
два типа входных величин и выходные
величины:
М1
М2
Мn
управляющие воздействия Х;
возмущающие воздействия М
. . . .
выходные величины Y.
К управляющим относятся такие
X1
Y1
величины, значениями которых можно
распоряжаться при управлении системой и
X2 .
Y2
Внутреннее
которые можно изменять с целью
.
состояние
осуществления движения,
.
предпочтительного по сравнению с другими
Yz
Xr
возможными движениями
управляемой системы.
Рис. 1.8. Переменные, действующие на систему управления.

38.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Z<k>(t) = <zx(t), z2(t), ..., zk(t)> возмущающие переменные, характеризующие
воздействия
окружающей среды на Субъект
управления в момент времени t;
Среда
z1
z2
zk
q1
q2
Q<m>(t) = <q1(t), q2(t), ..., qm(t)> возмущающие переменные, характеризующие
воздействия
окружающей среды на Субъект
управления в момент времени t;
qm
Среда
Субъект
управления
x1
x2
.
.
.
.
xn
f1, f2,...fs
Объект
управления
y1
y2
h1
h2
Wr
yc
Система
управления
hp
X<n>(t) = <x1(t), x2(t), ..., xn(t)> управляющие переменные, характеризующие целенаправленные
воздействия Субъекта управления
на Объект управления в момент
времени t;
Y<c>(t) = <yl(t), y2(t), ..., yc(t)> переменные состояния, характеризующие состояние управляемой
системы в момент времени t;
H<p>(t) = <h1(t), h2(t), ..., hp(t)> выходные переменные, характеризующие выходную ситуацию или
воздействие системы управления на
окружающую
среду
в
момент
времени t;
F<s>(t) = <f1(t), f2(t), ..., fs(t)> наблюдаемые переменные - это те
переменные состояния и выходные
переменные, которые наблюдаются
управляющей системой в момент
времени t.

39.

ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ
(ТЕРМИНАЛЬНАЯ СХЕМА)
Входная
ситуация
Среда
Выходная
ситуация
Среда
Система управления
Рис. Терминальная схема ( от лат. terminus- граница) 1-го вида
Входные характеристики системы:
Множество элементов системы, через посредство которых среда влияет на систему, называется
входным полюсом системы.
Мгновенная характеристика влияния среды на систему на входном полюсе системы называется
входной ситуацией для системы в данный момент времени.
Выходные характеристики системы:
Множество элементов системы, через посредство которых система влияет на среду, называется
выходным полюсом системы.
Мгновенная характеристика влияния системы на среду на выходном полюсе системы называется
выходной ситуацией для системы в данный момент времени.
Am
Bm
Входная
ситуация
Выходная
ситуация
Система управления
t
Рис. Терминальная схема ( от лат. terminus- граница) 2-го вида
t

40.

ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ СВЯЗИ В ПРОЦЕССАХ УПРАВЛЕНИЯ
А. Упорядоченность причинно-следственных связей во времени.
Выходная ситуация системы в любой момент времени не зависит от ситуаций, которые могут возникнуть на входном
полюсе системы в более поздние моменты времени.
Прошлое
Будущее
Б. Однозначность причинно-следственных связей во времени.
Выходная ситуация системы в любой момент времени в будущем может быть определена однозначно, если
известны:
-все сведения о системе, характеризующие ее и воздействие на нее среды в прошлом и настоящем;
-входное воздействие на систему в будущем.
Прошлое
и настоящее
однозначно
Будущее
Входное
воздействие
в будущем
Система, удовлетворяющая принципу причинности, называется динамической системой.
Все реальные системы являются динамическими.

41.

СОСТОЯНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Совокупность характеристик системы, знания которых в настоящий момент времени при известном входном воздействии
достаточно для определения выходной ситуации в будущем, называется состоянием системы.
Таким образом, состояние является важнейшей внутренней характеристикой системы, своеобразным хранителем ее
предыстории. Данная характеристика является необходимой и достаточной для описания причинно-следственных связей в
системе.
Состояние в
настоящий
момент времени
(начальное
состояние
Выходная
ситуация в
будущем
однозначно
Входное
воздействие
в будущем
Процесс изменения состояния динамической системы во времени называется движением динамической системы.
Понятие движения отражает внутренние процессы системы, эволюцию ее состояния во времени и играет важную роль
при изучении систем и процессов управления.
Начальное
состояние
Am
Bm
Входная
ситуация
Выходная
ситуация
Система управления
t
t
B
m
Движение
системы
t

42.

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Bm
Начальное
состояние
Am
Пороговое
значение
Входная
ситуация
t
Выходная
ситуация
Система
управления
состояние2
1
0
состояние1
t
Система с фиксированным состоянием –
кинематическая система
(причинно-следственная связь не выражена)
Обучение в школе
Примеры кинематических систем
Обучение в вузе

43. ПРИМЕР КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ПРД2 ПРМ2
БКУ2
ПРД1 ПРМ1
БКУ1
1- ПРД TК
2 – ПРМ TК
3 – ТК “Прогресс”
4 – ПРД ОРС
5 – ПРМ ОРС
6 – ОРС “Мир”
ЦУП–центр управления TК
ЦУП – центр управления ОРС
ЦУП1
ЦУП2

44.

ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Начальное
состояние
Am
Bm
Входная
ситуация
Выходная
ситуация
Система управления
t
t
Движение
системы
Bm
t
Система, в которой входная и выходная
ситуация изменяется во времени –
динамическая система
(существует причинно-следственная связь)
Примеры динамических систем систем

45.

СТРУКТУРА ОРГАНИЗАЦИИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
среда
Субъект
управления
Объект
управления
воздействие на среду
(состояние системы)
обратная связь
Система управления
линейная
функциональная
линейнофункциональная
Структура организации – это те
фиксированные взаимосвязи, которые
существуют между подразделениями и
работниками организации
дивизиональная
проектная
матричная
Департаментализация - процесс деления
организации на отдельные блоки, которые могут
называться: отделами, отделениями, секторами,
классами, секциями и т.д.

46.

ТИПЫ СТРУКТУР
-
линейная
-
кольцевая
-
сотовая
-
многосвязная (полный граф)
-
колесо, звездная (частный случай
многосвязной)
46

47.

...
...
...
...
-
Иерархическая
многоуровневая (ИМС)
-
Смешанные
...
...
...
47

48.

ЛИНЕЙНАЯ СТРУКТУРА ОРГАНИЗАЦИИ
Руководитель
Линейный
руководитель А
Функция а, б
Линейный
руководитель Б
Функция а, б
И
И
И
Исполнители
И
И
И
Исполнители
Преимущества:
1. Простота - каждый подчиненный имеет
только одну вышестоящую инстанцию.
2. Все вопросы решаются по одному
каналу связи, а сами связи идут снизу вверх
и сверху вниз.
3. Линейная ОСУ эффективна, когда круг
проблем невелик.
Недостаток:
Линейный СУ не может принять
квалифицированного решения в силу
ограниченности своих знаний, если круг
проблем велик.

49.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ОРГАНИЗАЦИИ
Директор
Снабжение
Разработка
продукции
Производство
Маркетинг
Сбыт
Цех
сборки
Цех1
обработки
Цех2
обработки
Цех
ремонта
Цех
транспорта
Функциональная
департаментализация процесс деления
организации на
отдельные элементы,
каждый из которых
имеет свою четко
определенную,
конкретную задачу и
обязанности.
Персонал группируется по тем широким задачам, которые он выполняет.
Отделы: производственный, маркетинга, финансов и т.д.
В армии: пехотные, артиллерийские, бронетанковые подразделения.
В больнице: административный и лечебный отделы. Недостатки:
1. Конфликты между функциональными
Преимущества:
1. Стимулирует деловую и профессиональную областями (отделы, заинтересованы в
реализации своих целей и задач, чем общих
специализацию.
целей).
2. Уменьшает дублирование усилий и
2. Если организация большая - цепь команд
потребление материальных ресурсов в
становится слишком длинной.
функциональных областях.
3. Функционализм - болезнь
3. Улучшает координацию в функциональных
сверхспециализации - вызывает ослабление
областях.
горизонтальных связей.
4. Упрощает подготовку работника.

50.

ЛИНЕЙНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Директор завода
Финансы
Разработка
продукции
Кадры
Планирование
Производств
о продукции
Снабжение
Сбыт
продукции
Традиционная организационная структура - комбинация линейной и функциональной
департаментализации.
Эти ОСУ исторически возникли в рамках фабрично-заводского производства.
Основа:
линейные подразделения (осуществляют в организации основную работу);
обслуживающие их специализированные функциональные подразделения создаются на
"ресурсной" основе: кадры, финансы, план, сырье, материалы и т.д.

51.

ПРИМЕР ЛИНЕЙНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

52.

53.

ДИВИЗИОНАЛЬНАЯ ОСУ ОРГАНИЗАЦИИ
Общий
руководитель
План
Финансы
Руководитель
Продукта «А»
Руководитель
Продукта «Б»
Снабжение
Цех 1
НИОКР
Производство
Цех 2
Цех 3
Различают следующие виды дивизиональных структур:
продуктовая (но видам товара или услуг);
по группам покупателей (потребителей);
по географическим районам.
Кадры
Руководитель
Продукта «В»
Сбыт
Цех 4

54.

ПРОДУКТОВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Продуктовая ОСУ применяется в случае, если большой ассортимент производимой
и реализуемой продукции.
̶
Пионеры: "Простер энд Гембл", "Дженерал Моторс". В них создавались
отделения по основному продукту.
̶
Характеристики:
̶
Полномочия по руководству производством и сбытом продукта или услуги
передаются одному руководителю, ответственному за данный вид продукции.
̶
Можно уделять конкретному продукту столько же внимания, сколько ему
уделяет небольшая фирма, выпускающая 1-2 вида продукции.
̶
Особенно успешна эта ОСУ в производстве и реализации новой продукции.
̶
Четко определено, кто отвечает за получение прибыли, а также успешный
контроль затрат и соблюдение графика отгрузок.
̶
Быстро можно реагировать на изменение условий конкуренции, технологии,
покупательского спроса.
Недостаток - увеличение затрат вследствие дублирования одних и тех же видов
работ для различных видов продукции.

55.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКАЯ ДИВИЗИОНАЛЬНАЯ ОСУ
Цель: удовлетворить потребителей так же хорошо, как и организация, которая
обслуживает всего одну группу потребителей.
Примером такой ОСУ могут служить:
̶
большие издательства, выпускающие литературу для взрослых, юношескую
литературу, учебники для высших и средних школ и т.д.;
̶
коммерческие банки, работающие с индивидуальными клиентами, фирмами,
другими банками, международными финансовыми организациями и т.д.;
̶
торговые фирмы.

56.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ДИВИЗИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА
Если организация охватывает большие географические зоны, то целесообразна
структура организации по территориальному принципу (по месту расположения ее
подразделений).
Преимущества:
̶облегчает понимание местных проблем, обычаев, нужд, местного законодательства;
̶упрощает связь организации с клиентами.
Примеры:
̶сбытовые организации крупных фирм;
̶министерство иностранных дел России - посольства и консульства во всем мире;
̶налоговая служба;
̶консультативные фирмы по вопросам управления и т.д.

57.

ПРОЕКТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Руководитель производственного отделения
НИОКР
Кадры
План
Управление новым
продуктом
Финансы
Снабжение
Производство
Сбыт
Рабочая группа
- Исследователи
- Технологи
- Производственники
- Маркетологи
- Экономисты
- Снабженцы

58.

МАТРИЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Авиакосмический
отдел
Высшее руководство
Координатор проектов
Функциональное обеспечение проектов
Проект
«Венера»
Проект
«Марс»
Проект
«Сатурн»
Производственные мощности
Исследования и
разработки
Материально
техническое
снабжение
Производственная группа
Группа
конструкторов и
технологов
Группа МТС
Производственная группа
Группа
конструкторов и
технологов
Группа МТС
Производственная группа
Группа
конструкторов и
технологов
Группа МТС

59.

ВИДЫ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР ССТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

60.

ОПРЕДЕЛИТЬ ОРГАНИЗАЦИОННУЮ СТРУКТУРУ УПРАВЛЕНИЯ

61.

ОПРЕДЕЛИТЬ ОРГАНИЗАЦИОННУЮ СТРУКТУРУ УПРАВЛЕНИЯ

62.

63.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ
Тип ОСУ
Функции, сущность
Строго
линейная
Отдача приказов и
их исполнение
Линейно-штабная:
Строго линейные +
штабные
организационные
элементы
Координация
и контроль работы всей
фирмы в различных
сферах
Большая
специализация,
более глубокие знания в
немногих
сферах НТД
Предоставление
штабному
персоналу
расширенных
управленческих
полномочий
А.
Генеральный тип
штата (общий,
координационный
Б. Специальный
(технический)
тип штаба
Наиболее полная
функциональная
Линейнофункциональная
За цели и ресурсы
ответственны
линейные
руководители
Достоинства
Лаконичность,
доступность
понимания,
достаточно
одного
управляющего
Полное использование
фирмой опыта и
знаний штабного
персонала
Расширение
возможностей
для специализации,
ускорение ППР
из-за отсутствия
согласований
Недостатки
Область применения
Необходимость
выполнения разных
функций управления
требует привлечения
универсалов
В небольших организациях
с элементарными
функциями
Возрастание числа и
сложности
деловых связей,
опасность подрыва
авторитета
линейного персонала
В
фирмах, где
требуется СА
производства, его
прогноз, решение
правовых вопросов и т.д.
Нарушение
принципа прямого
подчинения,
возможность
возникновения
конфликтов с
линейными
управляющими
Универсальность,
Жесткие требования к
разнообразие
квалификации
организационных форм руководителей
для управления
любой сложности
Для выполнения особо
важных видов работ
(в высоких эшелонах
руководства ВПО)
В относительно простых
организациях

64.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ
Тип ОСУ
Функции, сущность
Достоинства
Недостатки
Область применения
Дивизионная
(дивизиональная)
Модификация ЛФС в
связи с увеличением
номенклатурного и
функционального
разнообразия
(диверсификация)
Универсальность
Сложность
отношений и связей по
управлению НТД
На уровне руководства
отраслью — ВПО, внутри
отрасли — ПО, внутри ПО
— транспортные,
ремонтные, проектные
и прочие отделения
Линейнопрограммные
(централизованные)
Становление
самостоятельных ОУ,
целевые программы,
межотраслевые
комплексы; полное
подчинение всех
единому органу
линейного
руководства
Высокий уровень
организованности,
четко распределение
ответственности;
высокая
эффективность
управленческого
механизма
Неэкономность
Для выполнения сложных,
при большом числе
дорогих и долговременных
программ
программ
(дубль функций,
организационных служб)

65.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ
Тип ОСУ
Координационная
Матричная
Функции, сущность
Достоинства
Недостатки
Перераспределение
Простота
Незначительная
функций
организационного
разгрузка высшего
управления между
механизма,
руководства от
сложившимися
высокая
оперативного
звеньями в целях его
адаптивность
управления
совершенствования;
программами; слабое
согласовывание
влияние
межотраслевых
на предотвращение
взаимоотношений
нарушений в ходе
исполнителей программ
выполнения
по горизонтали
Эффективное
Связь линейной
Вследствие
сочетание управления
ответственности по
двойного
по программам
вертикали с
подчинения —
с управлением
ответственностью
по увеличение
линейными
горизонтали, т.е.
конфликтов и
подразделениями;
обеспечение
дезорганизация
переход
управления
в работе
от руководителя
по функциям и
программы
программам;
непосредственного
установление
контроля специалистов рационального
к содержанию их
потока информации;
деятельности: что и когда наибольшая
должно быть сделано.
универсальность
Линейные руководители и гибкость
решают: кто и как будет
выполнять
ту или
иную работу?
Область применения
Для программ
со слабой
производственной
кооперацией и
где достаточно
координировать планы
исполнителей и
распределять ресурсы
между ними
Особенно в условиях
высокой степени
кооперации

66.

КОМПЛЕКСНЫЙ И СИСТЕМНЫЙ ПОДХОДЫ: СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЯ
Характеристика
подхода
Фондирование
На фоне междисциплинарного движения как своеобразие их проявления
Целевая установка
На синтезирующее отображение объективной реальности
Механизм
реализации
установки
Объект
исследования
Комплексный подход
Стремление к синтезу на базе
различных дисциплин (с
последующим, как правило,
суммированием полученных
результатов).
Любые явления, процессы,
состояния, суммативные системы
Системный подход
Стремление к синтезу в рамках одной научной
дисциплины на уровне новых знаний,
носящих системообразующий характер
(установление связей, принципов, законов).
Только системные объекты, т. е. целостные
системы, состоящие из закономерно
структуризованных и функционально
законченных элементов
Метод
Междисциплинарный — учитывает
Системный — в пространстве и времени
два или более показателей,
учитывает все показатели, влияющие на
влияющих на эффективность
эффективность.
Понятийный аппарат
Базовый вариант, нормативы,
Тенденции развития, аналитические
экспертиза, суммирование,
зависимые, отличные от отношений, проверка
отношения для выражения критерия
критерия, выбор оптимальной формы
Принципы
Отсутствуют
Основополагающие:
системный, иерархии,
интеграции, формализации
Теория и
Теория отсутствует, а практика
Системология — теория систем.
практика
неэффективна
системотехника — практика, СА —
методология.

67.

КОМПЛЕКСНЫЙ И СИСТЕМНЫЙ ПОДХОДЫ: СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЯ
Характеристика
подхода
Общая
характеристика
Характерные
особенности
Развитие
Результат
Подготовка кадров
Примеры
реализации
Стандартность
решения
Комплексный подход
Системный подход
Организационно-методический
(внешний) приближенный,
разносторонний, взаимосвязанный,
вэаимообусловленный, предтеча СП
Методологический
(внутренний), ближе к
природе объекта, целенаправленность,
упорядоченность, организованность, как
развитие КП на пути к теории и методологии
ОИ
Широта охвата проблемы, но в условиях риска
и неопределенности
Широта охвата проблемы
при детерминированности
требований
В рамках существующих знаний
многих наук, выступающих
обособленно
Экономический эффект
Есть
В рамках одной науки (системологии)
на уровне новых знаний, носящих
системообразующий характер (становление
связей, принципов, законов)
Системный эффект (авторские материалы)
Нет
(имелись
три
«специальности» из 900)
КСУКП,
План ГОЭЛРО, космические системы
технико-экономическое обоснование,
акад. С. П. Королева, системная оценка по
комплексная оценка мероприятий ПЖЦ, закон всесторонней пользы, правильное
НТП, закон прибыли как цель
соблюдение принципов экологии и
современной технологии и пр.
безопасности для здоровья условий труда,
новое понимание богатства общества как цели
современной технологии, МС ИСО серии 9000
и пр.
Есть
Нет