Б. А. Сидристый Проектирование
|
Скачать 1.89 Mb.
|
|
Б. А. Сидристый Проектирование автоматизированных систем управления и обработки информации. Организационные системы ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ГОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Б. А. Сидристый Проектирование автоматизированных систем управления и обработки информации. Организационные системы Учебное пособие  Волгоград 2  010УДК 658.012.011.56 (075.8) С 34 Рецензенты: кафедра информационных технологий математического факультета Поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова; д. т. н., профессор, зав. кафедрой прикладной математики Поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова В. А. Воробьев Сидристый, Б. А. Проектирование автоматизированных систем управления и обработки информации. Организационные системы: учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2010. – 120 с. ISBN 978-5-9948-0479-7 Содержится необходимый теоретический материал, позволяющий читателю познакомиться со всеми аспектами проектной деятельности при разработке АСОИУ организационных систем. Описывается широкий спектр методов математического и экспертного моделирования объектов проблемной области задач управления организациями. Излагается системный взгляд на проблемы организационного управления, системный подход к решению разнообразных задач проектирования АСОИУ. Дается системное описание самого процесса проектирования. Предназначено для инженеров, научных работников, аспирантов и студентов, обучающихся по специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (код ОКСО 230102). Ил. 19. Табл. 3. Библиогр.: 5 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета ISBN 978-5-9948-0479-7 Волгоградский государственный технический университет, 2010Оглавление
Список аббревиатур А-грамматики – автоматные грамматики АСОИУ – автоматизированная система обработки информации и управления АСУ – автоматизированная система управления АСУО – автоматизированная система управления объединением АСУП – автоматизированная система управления предприятием АСУПП – автоматизированная система управления производственными процессами АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами ГОСТ – Государственный отраслевой стандарт ИПЯ – информационно-поисковый язык КС-грамматики – контекстно-свободные грамматики КСС – критерий смыслового соответствия ЛВС – локальные вычислительные системы МАИС – методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов МФПС – методы формализованного представления систем НС-грамматики – грамматики непосредственных составляющих НУ-грамматики – неукорачивающие грамматики ПОД – поисковый образ документа ПОЗ – поисковый образ запроса ПФУ – полная функция управления СУБД – система управления базами данных ТПР – типовые проектные решения ТСП – технологическая сеть проектирования ЯЗ – язык запросов ЯМД – язык манипулирования данными ЯОД – язык описания данных Введение Теория и практика разработки и использования систем автоматизированной обработки информации охватывает много направлений, начиная с управления техническими системами и технологическими процессами на предприятиях и заканчивая управлением регионами и даже государством в целом. В этом многообразии объектов управления можно выделить класс таких объектов, для которых существенным является человеческий фактор в том смысле, что здесь наряду с техническими системами в качестве управляемых элементов выступают люди, трудовые коллективы, население региона и так далее, а среди задач управления существенную часть занимают организационные вопросы такие, как планирование, оперативное регулирование деятельности предприятия, организации или региона, учет и контроль. Подобного рода объекты управления мы будем называть организационными системами в отличие от технических систем, где основное внимание сосредотачивается на поддержании должных значений одного или группы заранее оговоренных параметров, описывающих текущее состояние управляемого объекта. Задачи проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления организационными системами для своего решения требуют применения самых разнообразных подходов и математических методов моделирования и формализации описания объектов соответствующей проблемной области. Отличительной особенностью этих задач является большая изначальная неопределенность при их формулировке. По этой причине проектирование АСОИУ организационных систем должно осуществляться с использованием методов системного анализа, которые позволяют достичь успеха при решении столь сложных вопросов. Данное учебное пособие содержит необходимый теоретический материал, позволяющий читателю познакомиться со всеми аспектами проектной деятельности при разработке АСОИУ организационных систем. В доступной и понятной форме описывается широкий спектр методов математического и экспертного моделирования объектов проблемной области задач управления организациями. Излагается системный взгляд на проблемы организационного управления, системный подход к решению разнообразных задач проектирования АСОИУ, даётся системное описание самого процесса проектирования. Подробно рассмотрена важная для организационных систем проблема целеполагания и представлена методика перехода от целей существования организационной системы к ее задачам управления путем структуризации этих целей. Глава 1. Теоретические вопросы АСОИУ организационных систем 1.1. Основные определения В настоящее время в теории и практике разработки и использования систем автоматизированной обработки информации обозначено много направлений:
– фактографической информации (справочные, библиографические и прочие системы), – информации, представленной в тестовых документах (документальные системы), – картографической информации, – баз знаний (экспертные системы) и прочих специальных видов данных. Границы между перечисленными видами автоматизированных систем размыты, так как эти системы обладают общими составляющими и свойствами как с точки зрения их разработки, так и с точки зрения их эксплуатации. Первые три вида автоматизированных систем являются системами организационного управления, в то время как остальные системы решают вопросы управления процессами производства изделий (АСУПП, АСУТП) и процессами обработки больших объемов информации (АИС). Как правило, АСУПП, АСУТП и АИС входят в системы организационного управления в качестве их составных частей. В дальнейшем мы основной упор будем делать на системы организационного управления. В настоящее время средства автоматизации настолько органично вплетаются в процессы управления на объектах, в которых они используются, что составляют вместе с объектом управления единое и неразрывное целое. Иными словами, АСОИУ – это автоматизированное подразделение предприятия (если автоматизируется некоторое подразделение предприятия), автоматизированное предприятие в целом (если автоматизируется большинство функций на предприятии), автоматизированный регион или отрасль (если автоматизируются функции управления регионом или отраслью). Такие автоматизированные системы обработки информации и управления мы будем называть организационными АСОИУ или просто организационными системами. В процессе проектирования организационная система на современном этапе рассматривается как некоторая человеческая система, то есть такая система, в которую в качестве ее элементов, кроме всего прочего, входят люди, выполняющие определенные ее функции, решающие в связи с этим определенные задачи и составляющие собою совокупный или, как еще говорят, соборный интеллект системы. К организационным системам применяются те же положения теории управления, которые используются в технических системах, однако в данном случае есть и свои особенности. Используются следующие фундаментальные понятия теории управления. 1. Объект управления – это часть системы, которой управляют, а управляющий орган (субъект управления) – это та часть системы, которая осуществляет управление. 2. Внешняя среда – это окружающая обстановка, в которой система существует. Модель объекта управления и модель внешней среды это совокупность представлений о поведении объекта управления и внешней среды, которыми пользуется управляющий орган системы. В организационных системах эти модели частично представляются в виде формальных описаний (например, в виде совокупности математических формул или в виде алгоритмических описаний), частично – в виде обычного текста или в виде интуитивных представлений персонала системы на сознательном и бессознательном уровнях, которые, тем не менее, используются в процессе управления. 3. Вектор целей управления – иерархически упорядоченная совокупность целей, которых система стремится достичь в процессе своей деятельности. Отдельные составляющие этого вектора называются частными целями. Упорядоченность частных целей в векторе целей отражает их приоритет. Порядок, обратный приоритетному, – это порядок вынужденного отказа от достижения частных целей в случае невозможности достижения их полной совокупности. Каждая из частных целей оценивается параметром, определяющим степень достижения этой цели. Например, в качестве цели может выступать стремление получить максимально возможный доход фирмы за определенный период времени, тогда в качестве параметра для оценки степени достижения этой цели выступает величина этого дохода. В общем случае параметр для оценки степени достижения цели может представлять собой более сложную информационную конструкцию, нежели простое число. Например, для оценки качества производимого фирмой товара может выступать удовлетворенность покупателей этим товаром. Оценка степени удовлетворенности покупателей товаром, как правило, выливается в отдельную достаточно сложную задачу. Необходимо заметить, что приоритет частных целей в векторе целей является существенным фактором, который кардинально влияет на деятельность системы. Например, если получение максимума прибыли фирмы выбрать в качестве цели с наивысшим приоритетом (прибыль не- смотря ни на что), то это приведет к одному характеру деятельности фирмы, может быть даже где-то к криминальному ее характеру. Выбор же в качестве цели с максимальным приоритетом получение максимума прибыли при соблюдении законности деятельности фирмы приведет совершенно к другому характеру деятельности. 4. Вектор контрольных параметров – иерархически упорядоченная совокупность параметров, предназначенных для оценки степени достижения частных целей вектора целей системы. Порядок значений параметров в этом векторе отражает порядок соответствующих частных целей в векторе целей. Значения контрольных параметров, воспринимаемые субъектом управления, описывают ее реальное поведение. Но поскольку восприятие реального состояния системы не идеально, то всегда присутствует некоторая ошибка в определении истинного состояния, которая может быть как допустимой, так и недопустимой для целей управления системой в данном конкретном случае. Контрольные параметры часто называются также критериями управления. 5. Вектор ошибки управления – это расхождение между желаемыми и реальными значениями в векторе контрольных параметров. Вектор ошибки является основой для формирования оценки качества управления в системе. 6. Вектор управляющих воздействий (параметров) – это совокупность параметров, характеризующих управляющие воздействия на объект управления, а также на внешнюю среду системы. Значения управляющих параметров в системе меняются непосредственно по произволу субъекта управления. Например, процент отчислений на заработную плату работникам торгового отдела от выручки за проданный товар в торговой фирме или величина премий работникам фирмы за прошедший месяц, квартал или год. Список управляющих параметров системы может быть иерархически упорядоченным (управление в нормальных условиях, управление в опасных обстоятельствах, управление в аварийной обстановке и т. п.). 7. В модели объекта управления системы наряду с указанными выше контрольными параметрами и параметрами вектора управляющих воздействий могут присутствовать и ряд других параметров, характеризующих состояние системы. Они называются свободными параметрами. Состав свободных параметров системы также не постоянен и может меняться в процессе управления в результате изменений в системе представлений об объекте управления и внешней среды. Значения свободных параметров лежат в объективно или субъективно обусловленных множествах значений и могут зависеть от поведения внешней среды. Совокупность параметров всех указанных типов образуют вектор состояния системы. В отличие от технических систем в организационных системах, как правило, не удается так регламентировать управление системой, чтобы добиться постоянства состава всех векторов, перечисленных выше. Это происходит из-за сложности объекта управления и его взаимодействия с внешней средой, а также из-за объективно существующей неопределенности в поведении элементов системы и внешней среды. По этой причине состав всех перечисленных векторов, в том числе и вектора состояния системы, в процессе управления может меняться. 8. Устойчивость системы по предсказуемости – это свойство системы, которое заключается в том, что ее поведение под воздействием внешней среды, внутренних изменений и управления в определенной мере предсказуемо. Если система не обладает устойчивостью по предсказуемости, то, очевидно, управление ею невозможно. Например, не вполне опытный шофер, въехав на скользкий участок дороги и передвигаясь по нему, может резко затормозить, ожидая при этом реакции автомобиля как при езде по сухому асфальту. Автомобиль при этом теряет управляемость, его заносит в сторону, и он переворачивается. Налицо неустойчивость системы по предсказуемости в изменившихся условиях внешней среды. Шофер подсознательно ожидал (предсказывал) совсем другое поведение автомобиля, нежели то, которое получилось. Таким образом, устойчивость системы по предсказуемости определяется адекватностью заложенной в нее модели объекта управления и внешней среды (то есть, представлений об их поведении) реальному их поведению. Аналогичная ситуация возникает и при управлении различными предприятиями и организациями, когда резко изменяется внешняя политическая и экономическая обстановка. В нашей стране в результате смены политического режима и галопирующей инфляции все экономические субъекты попали в условия, когда прежние, привычные представления оказались неадекватными действительности. Руководство большинства предприятий и организаций страны не сумело вовремя перестроить свои представления и стереотипы поведения в новой экономической и политической обстановке. В результате появилась неустойчивость поведения всех экономических систем по предсказуемости и как следствие – банкротство и развал многих предприятий и организаций. Традиционно в технических системах устойчивость определяется как способность системы возвращаться в исходный режим существования по всем или по части параметров после того, как внешнее возмущающее воздействие на систему исчезло. Устойчивость по предсказуемости более общее понятие. Действительно, если система устойчива в классическом смысле, то это означает, что заложенная в нее модель объекта управления и внешней среды в достаточной мере адекватна действительности, так как управление на ее основе возвращает систему в прежнее состояние после исчезновения возмущающего воздействия. Следовательно, такая система устойчива и по предсказуемости. 9. Полная функция управления (ПФУ) системы – это деятельность, охватывающая все необходимые вопросы по управлению системой. В отличие от технических систем, которые функционируют и должны функционировать в регламентированных, заранее оговоренных при их разработке условиях, организационные системы напротив существуют во внешней среде, которая может изменяться настолько, что эти изменения порой могут привести к необходимости кардинальной перестройки управления системой. Например, в какое-то время руководство некоторой фирмы, занимающейся производством колбасных изделий, узнает, что основной ее конкурент установил у себя новую технологическую линию, которая обеспечивает значительное повышение производительности производства основных сортов колбасы при снижении потерь сырья и при повышенном качестве продукции. Это, конечно, приведет к снижению себестоимости продукции и как следствие откроет перед конкурентом широкие возможности завоевания тех секторов рынка, на которые сориентирована данная фирма. В ответ на этот новый фактор внешней среды руководство фирмы решает организовать специальную группу, которая должна изучить проблему и выработать предложения по необходимой реорганизации производства и сбыта продукции. Полная функция управления в АСОИУ реализует поэтапный процесс, начиная от формирования вектора целей и заканчивая их осуществлением. Содержательным фрагментом полной функции является целевая функция управления, то есть концепция достижения одной из частных целей вектора целей системы на одном из этапов ее существования. Совокупность целевых функций управления, то есть концепций управления по отношению ко всем частным целям, образует совокупную концепцию управления или просто концепцию управления системы. Полная функция управления в АСОИУ в силу многоплановости и разнохарактерности условий, в которой ей приходится существовать, должна включать в себя следующие виды управленческой деятельности. 1. Опознавание факторов среды, с которыми сталкивается субъект управления системы. Эта функция заключается в сборе информации о внешней среде и объекте управления, в ее должной обработке и анализе на предмет соответствия существующих представлений (моделей) о поведении объекта управления и внешней среды их реальному поведению, а также в прогнозировании этого поведения. Например, фирма, занимающаяся производством колбасных изделий, постоянно отслеживает номенклатуру сортов колбасы, качество и цены на аналогичный товар у своих конкурентов, постоянно следит за технологическими новинками в области колбасного производства, оценивает степень удовлетворенности покупателей продукцией фирмы, следит за положением дел у своих поставщиков, за изменениями федерального и местного законов и пр. 2. Формирование стереотипов распознавания факторов среды на будущее. Эта функция заключается в формировании и корректировке методологических подходов и конкретных методик изучения внешней среды и объекта управления, в формировании и корректировке существующих представлений (моделей) о поведении объекта управления и внешней среды, в прогнозировании этого поведения, а также в использовании этих методик и моделей в работе. 3. Формирование целей управления. Эта функция заключается в формировании новых составляющих вектора целей в отношении выявленных факторов среды и в корректировке прежних составляющих вектора целей в соответствии с меняющейся обстановкой. 4. Формирование целевой функции (концепции) управления на основе решения задачи устойчивости по предсказуемости и планирование поведения системы на будущее. 5. Организация управляющей структуры, несущей целевую функцию управления, заключается в организации новых или реорганизации старых элементов структуры системы. 6. Контроль деятельности этой структуры в процессе управления. 7. Ее ликвидация в случае ненадобности или поддержание в работоспособном состоянии до следующего использования. Полная функция управления может осуществляться только в интеллектуальной системе, которая предполагает творчество субъекта управления как минимум при выявлении факторов среды, формировании вектора целей, формировании новых концепций управления, совершенствовании методологии и навыков прогноза, планирования и анализа при постановке задач управления, а также и в процессе решения этих задач. Говорят, что система существует в режиме самоуправления, если ее управляющий орган сам решает все необходимые задачи, составляющие ПФУ. |
Похожие:
 |
Методические рекомендации подготовка проекта задания на проектирование... Приложение «А». Макет Задания на проектирование приложение «Б». Технические условия на проектирование |
|
«Проектирование полиграфического и упаковочного производства» ... |
|
Техническое задание на проектирование инженерной инфраструктуры Москва, 2013 Приложение 1 к техническим требованиям на проектирование, поставку оборудования, монтаж и пуско-наладочные работы |
 |
Лабораторная работа №1. 7 Проектирование форм документов. 7 Цель... Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам: «Проектирование информационных систем в экономике», «Информационные... |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на проектирование и строительство волоконно-оптической линии связи (волс) Требования к Участникам Открытого запроса предложений на выполнение работ на проектирование и строительство |
|
Техническое задание на выполнение комплекса работ: проектирование,... Проектирование и формирование пакета документов для получения акта согласования гтп |
|
Дипломное проектирование по теме: «Проектирование основных элементов автомобильной дороги» Транспортно-экономическая характеристика: географическое положение, основные отрасли промышленности и с/хозяйства района, важнейшие... |
|
Курсовая работа По теме: «Расчет и проектирование основных подразделений технической службы гпс» Расчёт и проектирование пожарно-технических центров, пожарных отрядов (частей) технической службы 9 |
|
Проектирование независимой подвески задних колес Целью работы является проектирование независимой подвески ведущего заднего моста автомобиля ваз 2121 «Нива» для повышения проходимости... |
|
Методические рекомендации по подготовке предпроектной документации,... Я и утверждения заданий на проектирование по объектам капитального строительства Республики Коми (за исключением автомобильных дорог),... |
|
Задачами учебной дисциплины Инновационное проектирование являются формирование Целями освоения дисциплины «Инновационное проектирование» (адаптационная дисциплина) являются |