КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ
Эффективность управления (управляющих воздействий) есть степень соответствия (фактического или ожидаемого) результата требуемому (желаемому) или, иными словами, степень достижения цели.
Для оценки эффективности управления необходимо формализовать и измерить реальный (фактический или ожидаемый) результат У и требуемый (желаемый) результат Ymp, которые включают множество частных показателей, позволяющих всестороннее оценить результат функционирования системы управления. Как правило, для многих практических задач принимается, что значение показателей, определяющих цель Ymp, является фиксированным, а реальный результат Y будет зависеть от варьируемых частных показателей h, т.е. Y = Y(h).
Степень соответствия реальных результатов Y(h) поставленной цели Ymp. предлагается оценить с помощью функции соответствия q = fXYQi), Ymp), которая в общем случае может представлять собой вектор-функцию или характеризовать, например, расстояние между точками Y и Ymp или другую степень соответствия данных величин
q(h) с Gmp,
где Gmp — множество требуемых (эффективных) значений показателей эффективности q, которым соответствуют значения определяемых характеристик h исследуемого объекта (системы, решения и т.п.).
При использовании критерия оптимальности требуется получить наилучшие (максимальные или минимальные) значения показателя. Однако в случае векторного показателя стремление максимизировать одни и минимизировать другие альтернативные компоненты вектора q может привести к множеству его значений, не различимых по предпочтению. В связи с этим наибольшее распространение получили два способа задания множества Gmp[40]:
¦ выделение множества значений векторного показателя q, не различимых по предпочтению;
¦ определение оптимального (минимального или максимльного) значения одного из частных показателей вектора q при ограничениях, накладываемых на остальные показатели.
В первом случае выделяемое множество Gn значений показателя называется множеством Парето, и критерий оптимальности будет иметь вид [40]:
q(hn) с G„, К <= Я,
где h„ — паретно-оптимальные значения характеристик исследуемого объекта.
Множество Парето G„ может представлять собой дискретную или непрерывную совокупность точек в соответствующем л-мерном пространстве и его определение производится с помощью специальных методов, используемых при поиске паретно-оптимальных решений многокритериальных задач.
Во втором случае при минимизации частного показателя q задается следующим образом [40]:
qx (ht) = rmnql (h),
q0j < qfh) < qmj,j =1,2,..., n;j # i; h* с H, где h — оптимальное значение характеристик исследуемого объекта.
В случае применения единственного скалярного показателя g(h) критерий оптимальности принимает вид:
q(h*) = mnql (К).
hcH
Множество Gmp в этом случае вырождается, как правило, в единственную точку, соответствующую минимальному значению данного показателя.
Основные требования по выбору критерия [21]:
¦ поскольку критерий предназначен для сравнения, то он должен определять некоторый порядок на множестве альтернатив. Если критерий представляется функционалом, то это выполняется автоматически;
¦ каждый критерий должен иметь четкий физический смысл и отражать целевое предназначение системы.
РЕЗЮМЕ
Система — это множество, составляющее единство элементов, связей и взаимосвязей между ними и внешней средой, образующее присущую данной системе целостность, качественную определенность и целеполагание.
Системой можно назвать только такое множество избирательно вовлеченных элементов, у которых взаимодействие и взаимоотношение приобретает характер взаимосодействия элементов на получение конкретного результата. В систему входят только те элементы и только в таких взаимоотношениях, которые имеют значение в получении требуемого результата.
Система характеризуется состоянием и движением системы.
Состояние системы — совокупность состояний ее элементов, связей, взаимосвязей, взаимосодействий между ними. Состояние элемента — совокупность всех различных (конкретных) свойств элементов.
Движение системы — процесс последовательного изменения состояния системы под влиянием внешней среды (путем воздействия внешней среды на входы системы).
Входы системы — различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему.
Входами системы являются информация, вещество, энергия, которые подлежат преобразованию. Входные воздействия, изменяющиеся с течением времени, образуют входной процесс.
Выходы системы — различные точки приложения (воздействия) системы на внешнюю среду. Выходные величины, изменяясь с течением времени, образуют выходной процесс.
Процесс системы (переходный процесс системы) — множество преобразований начального состояния и входных воздействий в выходные величины, которые изменяются с течением времени по определенным правилам.
Обратная связь — то, что соединяет выход со входом и используется для контроля за изменением выхода. Единственное назначение обратной связи — изменение идущего процесса.
Ограничение системы — то, что определяет условия реализации процесса. Ограничения системы определяются целями и принуждающими связями, которые определяют границу системы и дают возможность точно установить условия и требования, по которым она должна действовать. Под требованиями понимается условие, положение, предписание, отражающие закономерности, порядок, отношение и взаимодействие характеристик, обязательных для выполнения.
Потребность является причиной создания системы, а альтернативный вариант ее реализации — конкретной целью ее достижения, то есть потребность первична по отношению к цели. Система образуется после того, как выбран альтернативный вариант удовлетворения потребности, то есть определена цель.
Цель — это конкретное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реальных возможностях, оцененных по результатам прошлого опыта. Цель выбирается из некоторого множества альтернатив, исходя из знаний исследователя, то есть цель несет в себе элементы неопределенности. Наличие неопределенности в исходной модели требует оценки будущего результата.
Управление — непрерывный и целенаправленный процесс воздействия на объект управления, которым может быть отдельная личность, коллектив, технологическая установка и т.д. Управление есть процесс, а система управления — механизм, который обеспечивает этот процесс.
Система управления — совокупность двух взаимодействующих подсистем (управляющей и управляемой — объекта управления), образующих новую систему — систему управления. Этими составляющими могут быть руководитель и подчиненный, диспетчер и заводские цеха, человеческий мозг и управляемые им через нервную систему органы и т.д.
Управляющая подсистема — подсистема, формирующая управляющие воздействия.
Управляемая подсистема (объект управления) — подсистема, испытывающая на себе управляющие воздействия (управления).
Сущность выработки управляющих воздействий (управлений) — выявление отклонений параметров системы от нормы, которые затрудняют достижение цели управления.
Отклонения параметров системы от нормы образуются за счет воздействия внешней и внутренней среды. Без отклонения нет информации, а следовательно и процесса управления.
Под законом управления понимают формирование (выработку решения) и реализацию управляющих воздействий (управлений), выбранных из множества возможных на основании определенной информации, обеспечивающей желаемое движение (функционирование, поведение) объекта, приводящее к поставленной цели.
Эффективность управления системой рассматривается как мера степени достижения цели функционирования. Эффективное решение выбирается из множества решений с помощью правила, которое называется критерием (мерой) выбора решения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
1. Дайте определение понятия система.
2. Какие элементы включает система?
3. Определите такие понятия, как связь (взаимосвязь) отношения, взаимодействия.
4. Дайте определение понятия внешней среды.
5. Опишите взаимодействие системы со средой.
6. Дайте определение понятия состояния и движения системы.
7. Что такое входы, выходы системы?
8. Опишите понятие процесса в системе.
9. Дайте определение обратной связи.
10. Что такое ограничения системы?
11. Формы входных и выходных процессов.
12. Функции подсистемы обратной связи.
13. Функции ограничения системы.
14. Дайте классификацию систем по признакам.
15. Сущность понятия управления системой.
16. Определите понятие цель.
17. Раскройте варианты трансформации требований в цель.
18. Сущность закона управления системой.
19. Что такое критерий эффективности управления систе-
мой и способы его задания?
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамова Н.Т. Целостность и управление. — М.: Наука, 1974.
2. Акофф Р. Эмери М. О целеустремленных системах. — пер. с ант. М.: Советское радио, 1974.
3. Анохин П.К. Избранные труды: Философские аспекты теории функциональной системы. М: Наука, 1978.
4. Афанасьев В.Г. Общество: Системность, познание и управление. М.: Политиздат, 1981.
5. Берталанфи Л. Общая теория системы: Критический обзор. — В кн. Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969.
6. Белман Р., Глинсберг И., Гросс О. Некоторые вопросы математической теории процессов управления. — М.: Сов. Радио, 1974.
7. Бир Ст. Наука управления: Пер. с англ. М.: Энергия, 1971.
8. Бурков В.Н. Человек. Управления. Математика. — М.: Просвещение, 1989.
9. Бунш Г. Теория систем. — М.: Сов. Радио, 1978.
10. Гиг Дж., Ван. Прикладная общая теория систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1981, к. 1,2.
11. Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. — М.: Энергоиздат, 1982.
12. Директер С, Рорер Д. Введение в теорию систем. — М.:Мир, 1974.
13. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системоло-
гии. М.:Мир, 1974.
14. Каган М.С. Человеческая деятельность. (Опыт сис-
темного анализа). М.: Политиздат, 1974.
15. Калман Р., Фалб П., Арбаб М. Очерки по общей теории систем. — М.: Мир, 1971.
16. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. — М.: Сов. радио, 1979.
17. Каста Дж. Большие системы. М.: Мир, 1982.
18. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990.
19. Кузьмин В.П. Принципы системности в теории и методологии К.Маркса. М.: Политиздат, 1976.
20. Карташов В.А. Система систем. Очерки общей теории и методологии. — М.: "Прогресс-Академия", 1995.
21. Ларин А.А. Теоретические основы управления. — ч. 1: Процессы, системы и средства управления. Учебное пособие. — М.:РВСН, 1998.
22. Месарович М., Маго Д, Тахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1973.
23. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука, 1981.
24. Мухин В.И. Основы исследования систем. — Курс лекций. — Новогорск: АГЗ, 1997.
25. Негойце К. Применение теории систем к проблеме управления: Пер. с англ. Таржова В.Б. (Под редакцией Орловского С.А.) М.: Мир, 1981.
26. Ниолаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, 1985.
27. Основы общей теории систем. — ч. 1. Попов А.А., Телушкин И.М., Бушуев С.Н. Учебное пособие. С.-П.: ВАС, 1992.
28. Оптнер СЛ. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. Пер. с англ. М.: Сов. Радио, 1969.
29. Павлов В.И. Методические основы системных исследований военно-космических средств. Учебное пособие. — М.:РВСН, 1998.
30. Партер У. Современные основания общей теории систем. — М.: Наука, 1971.
31. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. — М.: Наука, 1981.
32. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными системами. — М.: Наука, 1980.
33. Рогожин СВ. Исследование систем управления. Учебное пособие. — М.: Национальный институт бизнеса, 1999.
34. Смирнов Э.А. Основы теории организации. Учебное пособие. — М.: Юнити, 1998.
35. Садовский В.Н. Основы общей теории систем. М.: Наука, 1978.
36. Теория управления. Терминология. (Сб. рекомендуемых терминов). — М.: Наука, 1988, вып. 107.
37. Усмов А.И. Системный подход и общая теория систем. М.: Мысль, 1978.
38. Холл А. Опыт методологии для системотехники. — М.: Сов. радио, 1975.
39. Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975.
40. Хохлачев Е.Н. Теоретические основы управления. — Ч. 2. Анализ и синтез систем управления. Учебное пособие. — М.: РВСН, 1996.
41. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. — М.: Сов. радио, 1975.
42. Шилейко А.В., Кочнев В.Ф., Химушин Ф.Ф. Введение в информационную теорию систем. — М.: Радио и связь, 1985.
Похожие рефераты:
