Системный подход в системах управления (стр. 4 из 6)

На основе проведенных исследований вырабатываются рекомендации:

по характеру взаимодействия между системой и окружающей средой;

структуре системы, видам организации и типам связей между элементами;

закону управления системой.

Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем управления состоит в том, чтобы, обнаружив и описав сложность, обосновать также дополнительные физически реализуемые связи, которые бы, будучи наложенными на сложную систему управления, сделали ее управляемой в требуемых пределах, сохранив при этом такие области самостоятельности, которые способствуют повышению эффективности системы.

Включенные новые обратные связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы управления, сохранив и укрепив ее целенаправленность, но при этом ориентируя ее на интересы надсистемы.

3.3 Основные принципы и аспекты исследования системного подхода

Следующий шаг должен был быть сделан в выявлении содержания объекта управления, его внутренней природы, организации и способов его функционирования. Оказалось, что для решения подобных задач и необходимы: был именно системный подход. В основе системного подхода к исследованию объектов различной природы лежат три общих принципа: целостности, системности и динамичности.

Принцип целостности требует рассматривать объект в единстве его взаимодействующих частей. Целостный объект проявляет свойства и способы действия, которые не могут быть объяснены простым суммированием свойств и способов действия, образующих его частей. Сама целостность рассматривается, как способность объекта противостоять в качестве целого, возмущающим воздействиям окружающей среды, сохраняя при этом свою специфику и качественную определенность. Целостность является результатом большей интенсивности и силы внутренних связей системы, но сравнению с ее внешними связями и их воздействием.

Интенсивность внутренних связей объекта, относительно большая величина по сравнению с внешними связями обусловливает наличие интегративных и системных качеств, не сводимых к сумме свойств, образующих компонентов. Таким образом, целостность оказывается внутренне присущей объекту, а не привнесенной со стороны. Она является специфичной для этого объекта, а это и есть способ утверждения автономии данной целостности.

Принцип системности заключается в том, что любое целостное образование рассматривается как система, то есть как организованная совокупность компонентов (элементов), находящихся в органическом взаимодействии. Наличие целостности рассматривается, как нечто само собой разумеющееся, и основное внимание исследователя направляется на выявление структуры объекта и его частей, характера его организации, иерархии и свойств его элементов, проявляющихся как во взаимосвязи, так и во взаимодействии.

Основное внимание объекта и его частей, характера его организации, иерархии и свойств его элементов, проявляющихся как во взаимосвязи, так и во взаимодействии.

Принцип динамичности требует рассмотрения системы в ее развитии, движении. Динамичность присуща системам любой природы, она изменяет их в каждый момент времени так, что система в каждое мгновение меняет свои параметры. И что характерно: необратимость и изменчивость систем являются основой их развития. Постепенное накопление необратимых изменений в ходе непрерывного обновления приводит, в конечном итоге, к глубоким качественным изменениям сущности систем. В результате их развитие осуществляется как гетерохромный процесс, в ходе которого та или иная волна быстрого и короткого процесса накладывается на долго протекающую и медленно следующую волну. Ярко выраженный динамический характер имеют живые и социальные системы, которые, развиваясь, с одной стороны, сохраняют свою качественную специфику; с другой - приобретают инновационные черты и свойства.

Основные принципы системного подхода лежат в фундаменте системной методологии управления и реализуются в конкретных аспектах системного изучения объектов. Любая сложная система требует двустороннего изучения и анализа. Во-первых, прежде всего, она должна быть изучена в ее предметном бытии, в статике, изолированно от окружающей ее среды и отвлеченно от динамики ее реального существования. Только при такой "остановке" познание способно схватить сущность, описать, смоделировать структуру и строение самой системы.

Во-вторых, система должна быть изучена в динамике ее действительного существования, которая, в свою очередь, проявляется двояко: с одной стороны, движение системы как процесс ее функционирования, сохраняющий ее деятельность; с другой - это движение и есть, вместе с тем, развитие данной системы: ее возникновение, становление, эволюция, разрушение и преобразование.

В соответствии с этим адекватное модельное представление о сложно-динамической системе требует совмещения трех основных аспектов ее исследования: структурного, функционального и генетического, которые и являются необходимыми и достаточными методологическими основаниями системного подхода.

Структурный аспект системного исследования включает решение двух взаимосвязанных задач: выявление того, из каких компонентов (подсистем) состоит система, и определение того, как эти компоненты между собой связаны. Иначе говоря, он определяет закономерный способ их связи. Здесь мы имеем дело с анализом подсистем (частей) и структуры данной системы.

Функциональный аспект исследования системы также имеет два направления: во-первых, изучение внутреннего функционирования, механизма взаимодействия элементов внутри данной системы, во-вторых, анализ ее внешнего функционирования - взаимодействия системы с окружающей средой.

Внутреннее функционирование исследуется как процесс взаимодействия элементов, направленных на сохранение системы, осуществление ее главной функции, которую она выполняет в составе системы более высокого порядка ("метасистемы"). В зависимости от такой направленности отдельные элементы системы могут быть функциональны, дисфункциональны и функционально нейтральны (безразличны) к существованию системы. На этом основании и устанавливается необходимый и достаточный состав элементов системы.

Внешнее функционирование системы можно представить либо в кибернетических понятиях о прямой и обратной связи со средой ("черный ящик"), либо описать как обмен веществом и энергией со средой, в процессе которого среда воздействует на находящуюся в ней систему, последняя воспринимает и отражает эти воздействия в соответствии со своей внутренней природой. При каждом таком акте структура системы претерпевает обратимые (иногда необратимые) изменения в соответствии с природой воздействия.

Таким образом, внешнее и внутреннее функционирование системы составляет единое целое. Отражая воздействие, система сама активно воздействует на среду, сознательно или бессознательно, преднамеренно или не преднамеренно. Здесь происходит взаимодействие и взаимоотражение среды и системы, их взаимодетерминация и взаиморецептивность. Система адаптируется к среде и одновременно среда адаптируется к системе.

Генетический аспект - включает исторически и прогностический векторы исследования. Первый - ставит своей задачей осветить происхождение данной системы, процесс ее формирования и развития вплоть до того момента, когда система стала объектом изучения. Прогностический же вектор связан с рассмотрением перспектив дальнейшего развития системы, ее возможного, предполагаемого, научно предвидимого будущего.

Глава 4. Анализ и синтез систем управления

Системный подход посвящен решению системных задач, в которых объект исследований представляется в виде систем. Системные задачи могут быть двух типов: системного анализа или системного синтеза. Задача анализа предполагает определение свойств системы по известной ее структуре, а задача синтеза - определение структуры системы по ее свойствам.

Под анализом систем управления понимается процесс исследования, основанный на декомпозиции системы управления с последующим определением ее статических и динамических характеристик составляющих элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с другими элементами системы и окружающей среды.

Целью анализа системы управления являются:

детальное изучение системы управления для более эффективного использования и принятия решения по ее дальнейшему совершенствования или замене;

исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы

пользования и принятия решения по ее дальнейшему совершенствования или замене:

исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы управления с целью выбора наилучшего варианта.

К задачам анализа систем управления относятся:

определение объекта анализа;

определение функциональных особенностей системы управления;

определение количественных и качественных показателей системы управления;

оценивание и оценка эффективности системы управления;

обобщение и оформление результатов анализа.

Под синтезом понимается процесс создания (совершенствования; организации; проектирования) систем управления. Синтез систем управления осуществляется путем определения, последующего согласования статических и динамических характеристик системы, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия системы поставленным задачам.

Целью синтеза системы управления являются: