Исследование в системах управления

     Опыт  построения таких сетей позволяет  утверждать, что они значительно  повышают результативность управления, при этом трудозатраты на управление значительно снижаются.

     Модели  сетевого планирования и управления (СПУ) характеризуются следующим:

• системным подходом при создании новых или модернизации уже сложившихся систем управления. При таком подходе разработка рассматривается как единый непрерывный процесс взаимосвязанных операций, направленных на достижение единой цели;
• возможностью алгоритмизировать расчет основных параметров сети (продолжительность, трудоемкость, стоимость и др.);
• большей по сравнению с другими моделями унифицированностью и, как следствием этого, значительно меньшими затратами на разработку и внедрение.

     Особенно  эффективно применение сетевых методов  при разработке сложных систем, когда  в разработке участвует большое количество исполнителей. Какую бы сложную систему с помощью сетевых моделей мы ни описывали, правила построения сетевых графиков, алгоритмы их расчета, машинные программы остаются без изменений.

     Весь  процесс создания системы СПУ  можно условно 'разбить на три  стадии.

     1) стадия   обследования:   результаты   обследования оформляются в виде сетевых графиков;

     2) расчет и анализ сетевых графиков;

     3) стадия оперативного управления.

     На  первой стадии выполняются следующие  работы:

• составление структурных схем подразделений, участвующих в разработке;
• определение состава исходных документов, необходимых для выполнения той или иной работы:
• определение перечня работ, входящих в данную разработку;
• составление первичных сетевых графиков по видам работ;
• составление (сшивание) сводного сетевого графика.

     Любая сложная система состоит, как  правило, из большого числа элементов. Система может быть представлена в виде иерархического дерева, называемого еще структурной схемой процесса управления (или объекта). Составление структурной схемы проводится с целью получения сведений о степени сложности всей системы и ее отдельных подсистем.

     Расчленение работ, как правило, должно быть проведено вплоть до отдельных работ и подразделений, отвечающих за их выполнение.

     Таким образом, в структурной схеме  должны быть отражены функциональные признаки системы (например, перечень работ, выполняемых в подразделении) и организационная структура подразделений, участвующих в разработке, их взаимосвязь, т.е. должен быть составлен перечень работ с закрепленными за ними отечественными исполнителями [16].

     Каждый  ответственный исполнитель должен представить следующую информацию:

     1) в какие отделы и главки  направляются формы, по которым  он является ответственным исполнителем;

     2) какие документы для него являются  исходными и откуда они поступают;

     3) продолжительность и трудоемкость, затрачиваемую на составление  каждой формы вне зависимости  от того, является ли она итоговой  или промежуточной.

     В связи с тем, что исполнение данных работ связано с многочисленными  перерасчетами, корректировками и т.д., время, затрачиваемое на выполнение этих работ, является случайной величиной. Поэтому иногда применяется вероятностный метод оценки показателя продолжительности работ. После сбора необходимой информации каждый ответственный исполнитель составляет свой первичный сетевой график.

     Сшивание  первичных сетевых графиков заключается  в соединении между собой выходных работ поставщиков и входных  работ потребителей результатов. Сшивание необходимо для того, чтобы объединить первичные сетевые графики, описывающие процесс выполнения отдельных работ, в свободный сетевой график, который отображает процесс всей разработки в целом. При сшивании необходимо согласовать граничные работы поставщика и потреби геля. Сшивание сетевого графика заключается в присвоении этим граничным работам общего кода. Для этого в графике потребителя граничном входному событию присваивается код соответствующего выходного события поставщика. После проверки происходит сшивание сводного сетевого графика путем объединения частных сетевых графиков всех подразделении, участвующих в разработке, в общую часть. На второй стадии производят расчет и анализ сетевой модели.

     Расчет  сетевой модели осуществляется графическим  или табличным методом. Наиболее наглядным является графический  метод, но он применяется при ограниченном количестве событий. Сетевой метод прост и позволяет быстро рассчитывать сети, имеющие несколько  событий.

     На  третьей (последней) стадии создания и  функционирования системы СПУ осуществляется оперативное управление объектом по сетевой модели.

     Использование сетевых моделей позволяет:

• равномерно распределить работу во времени, а также между подразделениями и исполнителями, более четко разграничить обязанности и ответственность каждое из них за выполнение отдельных этапов работ;
• перейти в дальнейшем к разработке типовых сетей графиков по выполнению работ на любом уровне управления рассматриваемой системы и к созданию единой системы сетевого планирования и управления (СПУ в целом по отрасли);
• использовать сетевые графики в качестве математических моделей процесса планирования, просчитать на компьютере все возможные варианты управления процессами разработки, выделить функции, права и обязанности подразделений и ответственных исполнителей,

     В последнее время для решения задач управления и анализа функционирования различных систем все шире применяется метод системной динамики (System Dynamics), основы которого разработаны профессором Дж. Форрестером (США) в 50-х годах. Название этого метода не совсем точно отражает его сущность, так как при его использовании имитируется поведение моделируемой системы во времени с учетом внутрисистемных связей. Поэтому в ряде зарубежных работ в последние годы метод все чаще называют System Dynamics Simulation Modeling, и мы будем также называть его — имитационным динамическим моделированием.

     Учитывая, что в литературе описываются  в основном конкретные модели и результаты их исследования, целесообразно изложить в общих чертах методику построения и применения имитационных динамических моделей (ИДМ), а затем рассмотреть их применение в управлении.

     Любую систему можно представить в  виде сложной структуры, элементы которой  тесно связаны и влияют друг на друга различным образом. Связи  между элементами могут быть разомкнутыми и замкнутыми (или контурными), когда первичное изменение в одном элементе, пройдя через контур обратной связи, снова воздействует на этот же элемент. Так как реальные системы обладают инерционностью, в их структуре имеются элементы, определяющие запаздывания передачи изменения по контуру связи [8].

     Сложность структуры и внутренние взаимодействия обусловливают характер реакции  системы на воздействия внешней среды и траекторию ее поведения в будущем: она может через какое-то время стать отличной от ожидаемой (а иногда даже противоположной), так как с течением времени поведение системы может измениться из-за внутренних причин, именно поэтому целесообразно предварительно проверять поведение системы с помощью модели, что позволяет избежать ошибок и неоправданных затрат в настоящем и будущем.

     При имитационном динамическом моделировании  строится модель, адекватно отражающая внутреннюю структуру моделируемой системы; затем поведение модели проверяется на ЭВМ на сколь угодно продолжительное время вперед. Это дает возможность исследовать поведение как системы в целом, так и ее составных частей. Имитационные динамические модели используют специфический аппарат, позволяющий отразить причинно-следственные связи между элементами системы и динамику изменений каждого элемента. Модели реальных систем обычно содержат значительное число переменных, поэтому их имитация осуществляется на компьютере.

1.4 Понятие об информационных потоках и информационных моделях организации, взаимосвязи задач управления

  Проведение  исследования потоков информации предпроектного обследования системы управления предусмотрено методическими материалами по разработке организационных систем управления. Целью такого исследования является изучение и формализация информационных процессов. Исследования проводятся по заранее разработанной программе.

  В программе указывается, что и  в какой последовательности необходимо выполнить. Приведем пример такой программы.

  При изучении форм документации, техники  их заполнения и обработки выделяется примерный перечень вопросов;

• назначение документа;
• количество одновременно выписываемых экземпляров;
• наименование обязательных реквизитов и показателей документов;
• кем заполняются реквизиты и их показатели;
• правила формирования показателей;
• значимость каждого показателя;
• периодичность составления документов;
• частота разработки показателей.

  Одновременно  с изучением потоков документации целесообразно получить максимум сведений о функциях, которые осуществляются каждым подразделением органа управления и для выполнения которых предназначены сведения документации.

  В связи с этим в программу исследования целесообразно включать вопросы, которые помогут выяснить функции, выполняемые конкретными подразделениями органа управления и его отдельными рабочими группами.

  Объектами исследования являются документированные и недокументированные сообщения, отражающие процессы производственно-хозяйственной деятельности и управленческих работ, а также связанные с ними процессы формирования показателей и документов и маршруты их движения.

  При исследовании процесса обработки данных в управляющей системе и ее подразделениях различаются процессы расчета показателей и процессы формирования документов. Расчет показателей осуществляется на основе определенных правил — процедур с исходными данными, которые проявляются в виде последовательности их обработки. Формирование документов производится на основе определенных правил подбора источников исходных показателей, самих данных и последовательности записи в форму документа.

  Далее уточняются маршруты движения документов по подразделениям органа управления, начиная с момента их формирования до передачи на хранение или выхода за пределы управляющей системы.

  Для обследования входящих и исходящих  документов применимы два основных метода: метод инвентаризации и метод типических групп.

  При методе инвентаризации собираются сведения о всех документах. Он позволяет получить наиболее исчерпывающие сведения о потоках информации. Однако в силу большой трудоемкости метод инвентаризации применяется очень редко.

  Для обследования систематизированных массовых и регулярно повторяющихся документов более часто используется метод типических групп, когда регистрации подлежит не каждый документ, а определенный тип однородных документов.

  Наиболее  распространенным является анализ потоков информации с помощью графического метода. Графический метод используется для описания потоков информации (главным образом документопотоков) небольшой размерности на макро уровне, для выявления общей структуры и функций системы управления, а также для совершенствования существующих потоков информации.

  Основные  элементы потока — документы. Отношение между ними изображаются в виде графической схемы. Процедуры преобразования моментов потока (обработки документов) записываются в виде кратких пояснений на схеме потока. Система координат графика двумерная. В заголовках столбцов записываются наименования структурных подразделений конкретной организации, в заголовках строк — наименования моментов или промежутков времени. Шкала может быть равномерной или неравномерной. Каждый документ на схеме изображен в виде прямоугольника с указанием номера документа. Стрелка, идущая ж документу (от документа), показывает направления движения информации. Под документом даются краткие пояснения:

• какие процедуры осуществляются при обработке документа;
• какая информация из   документа используется в данный момент в данном месте;
• как используется эта информация;
• какая информация записывается или изменяется в документе и почему;
• где можно найти подобные пояснения.