Рассмотрим одну из возможных реализаций математического обеспечения АСОИУ. 10 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 15Следующая ⇒

В реальных условиях процедура оценки относительной важности подчиненных узлов для каждого узла дерева целей выполняется в два – три тура. После проведения каждого тура эксперты знакомятся с результатами оценок других экспертов и в принципе на основе этого в следующем туре могут пересмотреть свои оценки. По окончательным результатам оценок относительно каждого подчиненного узла принимается решение, оставлять его в дереве целей или нет.

3. Логический анализ структур АСОИУ.Результатом структуризации целей автоматизируемой системы является список функций и задач управления системой. Эти функции и задачи должны быть распределены между исполнителями, то есть отдельными руководящими работниками организации и ее подразделениями.

Если целью проектирования АСОИУ является добавление новых направлений деятельности в организации или ее реконструкция, то выявленные задачи должны быть распределены между подразделениями существующей организационной структуры системы, может быть с добавлением или с ликвидацией или переориентацией старых подразделений. Если целью разработки АСОИУ является новая система, то вначале подбирается подходящая система-аналог и ее организационная структура затем соответствующим образом корректируется под выявленные функции и задачи проектируемой системы. Но в любом случае полученный вариант организационной структуры должен быть подвергнут анализу на предмет ее соответствия поставленным перед автоматизируемой системой задачами. Одной из важных целей анализа организационной структур является их логический анализ на целостность системы по критерию степени централизации-децентрализации ее управления. Наиболее плодотворным методом такого анализа является использование для этих целей информационного подхода описания систем. В рамках информационного описания систем различают информацию восприятия, логическую информацию и прагматическую информацию о системе.

3.1. Информация восприятия J получается в результате восприятия органами чувств человека или в результате измерения приборами. Однако и в том, и в другом случае величина J определяется с некоторой точностью A и равна A/ A, где A – это исходная измеряемая величина, а A – принятая единица измерения. Например, электрическое напряжение измеряется прибором с определенной точностью, которая задается делениями его шкалы, а количество производимых в стране автомобилей измеряется в 10000 штук. A – это относительная величина, которая выбирается в каждом конкретном случае из каких-то соображений. Но во многих случаях точность измерения может быть и объективной величиной B, которая определяется природой измеряемого объекта. Например, те же автомобили не могут измеряться с точностью, меньше, чем штука, так как если меньше штуки, то это уже не автомобиль, вещество не может измеряться с точностью меньше, чем одна молекула, так как если меньше молекулы, то это уже не вещество и т. д.

По отношению к системе информация восприятия J – это данные о ее элементах и связях между элементами. Это какие-то характеристики элементов и их взаимосвязей. Другими словами, информация восприятия J относится к какому-то понятию, обозначающему определенный класс предметов или явлений (автомобили, принадлежащие фирме, работники фирмы, продукция, выпускаемая фирмой и так далее). При этом J – это объем всей информации, относящейся ко всем элементам рассматриваемого класса.

Например, при восприятии текста на экране дисплея мы видим символы, причем каждый символ имеет определенную высоту (допустим, 8 пикселей) и ширину (допустим, 4 пикселя). Эту систему символов мы воспринимаем как текст и измеряем объем текста в количестве n = 1000 символов. Таким образом, в данном случае A – это площадка на экране в 8*4= 32 пикселя, которая отводится под изображение одного символа. Но изображение символа содержит конкретную информацию о том, какой пиксель, каким цветом должен выводиться на экран. Обозначим объем этой информации в битах символом H, и пусть H = 1024. Тогда объем информации обо всем тексте, выводимом на экран, равен J = n*H = 1000*1024 = 1 024 000 битов.

3.2. Логическая информация (сущность понятия) H – это некоторая усредненная информация, относящаяся к среднему представителю рассматриваемого класса. То есть H – это результат некоторой обработки информации J и может выражаться соотношением

H = J / n, (1)

где n – объем понятия (количество элементов в классе). Например, для текста из n = 1000 символов, выводимого на экран дисплея, Н = 1 024 000 битов / 1000 = 1024 бита – это логическая информация об одном символе текста и является в данном случае сущностью символа, а точнее – его количественной характеристикой.

Другой пример. Если на предприятии работает n = 3000 рабочих, а J – это информация о рабочих предприятия J = , k = 1, …, 3000, где J_k – информация о k-м рабочем, то H – это объем информация о среднем рабочем. Могут использоваться и другие формы усреднения, например среднеквадратическое:

H = .

Кроме детерминированных форм выражения логической информации об элементах системы, могут использоваться и вероятностные формы. Например, если J_k – некоторые значения объемов для одного элемента, k = 1, …, m, а q_k – вероятность k-го значения, тогда

H = , k = 1, …, 3000. (2)

Для текста, отображаемого на экране, формула (2) может быть применена в тех случаях, когда шрифт не моно ширинный и входящие в него символы могут быть разной ширины.

3.3. Прагматическая (целевая) информация описывается аналогично логической информации, только здесь под J понимается информация о средствах достижения цели, а под n – количество бит информации о средствах на один бит информации о цели (результате). То есть в данном случае величина n определяется через известную величину J и известный объем информации о цели, выраженные в битах, что в конечном случае, если Н получать по формуле (1), приводит к равенству H объему информации о цели.

Наряду с рассмотренными выше видами информации вводится понятие сложности (содержания, смысла) С системы, которое определяется в виде произведения

C = J × H.

Эту формулу можно пояснить на примере отображаемого на экране текста. Человек воспринимает текст как некоторое графическое изображение, которое затем разбивается на элементы, между различными элементами устанавливаются всевозможные связи и уже на основе этих связей происходит распознавание изображения и воспринимается его содержание, смысл. В общем случае присутствуют все связи между элементами (пикселями) обобщенного, среднего представителя символов текста (объем которого равен H) и элементами (пикселями) графического изображения текста (объем которого равен J), то есть каждый с каждым. Количественно это произведение J × H, а качественно это и есть содержание или смысл изображения

Различают системную сложность C_c, собственную сложность C₀ и взаимную сложность C_в. Системная сложность (системное содержание или смысл) C_c – это сложность всей системы в целом, собственная сложность (собственное содержание или смысл)C₀ – это суммарная сложность всех элементов системы вне связи их между собой, а взаимная сложность (взаимное содержание или смысл) C_в – это сложность взаимных связей между элементами системы, так, что

C_c = C₀ + C_в. (3)

Это соотношение символически отображает закономерность целостности системы и говорит о том, что носителем, причиной целостности системы является ее взаимное содержание C_в, так как именно из-за C_в содержание C_c системы в целом отличается от суммарной сложности всех ее элементов. Суммарная сложность C₀ элементов в устойчивых системах оказывается больше сложности системы в целом.

Например, управление телевизором с точки зрения пользователя намного проще суммарной сложности деталей, из которых телевизор состоит. Большим, нежели C_c, может быть и C_в. Но если C₀ > C_c, то с учетом (3) делается вывод, что знак C_в является отрицательным, что означает, что связанное содержание C_в как бы остается внутри системы, так как оно характеризует ту ее работу, которая тратится на себя, а не на выполнение стоящей перед системой цели.

Оценки величин C_c, C₀ и C_в сами по себе ни о чем не говорят, они могут быть использованы только для сравнительного анализа систем, их элементов и структур из элементов и могут по-разному интерпретироваться. Например, C_в можно рассматривать как сложность конструкции (схемы) технической системы или как сложность организационной структуры управления в организационной системе, а можно рассматривать как характеристику устойчивости технической системы, а в организационной системе – как меру ее целостности.

При различной сложности элементов сравниваемых систем величины C_c, C₀ и C_в могут ввести в заблуждение, так как C_в простенькой схемы с большим числом элементов может оказаться таким же, как и у сложной схемы с малым числом элементов, но с сильными связями между ними. Поэтому удобнее пользоваться относительными характеристиками

, (4)

которые соответственно называются степенью целостности или связности элементов системы и степенью самостоятельности элементов системы или степенью использования возможностей элементов системы.

Коэффициент характеризует также степень устойчивости для технических систем и степень централизации управления в организационных системах. Знак минус в формуле для коэффициента использован, чтобы оставить его положительным, поскольку величина C_в, как отмечалось выше, является отрицательной. Потребовав, чтобы выполнялось неравенство C_c >= 0, что вполне естественно, так как сложность системы в целом не может быть отрицательной по смыслу, получим, что выполняется |C_в|<= C₀, откуда следует:

0 <= , <= 1 и = 1 - . (5)

При C_в = 0 в системе отсутствуют связи между ее элементами, следовательно, они абсолютно автономны и степень целостности системы нулевая, что характеризуется значениями = 1 и = 0. При |C_в| = C₀, наоборот, = 1, = 0, что возможно только, если C_c = 0, откуда следует, что абсолютная целостность системы наступает при нулевой сложности системы в целом, то есть при автоматической ее работе, не требующей никакого внешнего по отношению к системе управления.

Приведем пример сравнительного анализа иерархических структур, которые могут отражать различные варианты организационной структуры управляющей системы, включающие разное число заместителей директора и подчиненных им подразделений.

Предположим, что целью всех вариантов рассматриваемых структур является выбор из 8 элементов нижнего уровня (рис. 2.3). То есть задачей руководителей является решить, кому из 8-и исполнителей надо направить документ на исполнение или поручить выполнение возникшей проблемы. Это означает, что управляющая система в целом на выходе имеет 8 вариантов. Если положить сложность одного варианта равной 1 бит (выбран – не выбран), то системная сложность системы управления в целом окажется равной: C_c = log ₂ 8 = 3 бит.

На рис. 2.3а директор имеет двух заместителей, которые в свою очередь имеют по два помощника. Здесь они представляет собой узлы с 2-мя связями. Если каждой связи сопоставить 1 бит информации (есть связь – нет связи), то логическая сложность Н этого узла равна log ₂ 2 = 1, а поскольку таких узлов 7 (рис. 2.3в), то в данном случае у системы в целом C₀ = 7 * log ₂ 2 = 7 бит, а C_в = C_c - C₀ = -4 бит. Откуда следует, что = 0,43, = 0,67.

На рис. 2.3б директор имеет двух заместителей, которые непосредственно управляют исполнителями. В этом варианте структуры управления имеется три узла (рис. 2.3г). Два узла с двумя связями и один узел с шестью связями. В данном случае системная сложность остается, как и у варианта 1а, C_c = log ₂ 8 = 3 бит, собственная сложность C₀ = 2* log ₂ 2 + 1* log ₂ 6 = 4,6 бит, а C_в = C_c - C₀ = -1,6 бит. Откуда следует, что d = 0,66, a = 0,34.

Сравнительный анализ этих двух структур показывает, что целостность структуры на рис. 2.3а является выше, чем на рис.2.3б, она более централизована и меньше предоставляет творческой свободы для своих работников.

Рис. 2.3. Варианты управляющей системы выбора из 8 вариантов

Структура на рис. 2.3б обладает свойством децентрализации в большей степени, кроме того, заместитель директора, управляющий 6-тью исполнителями в структуре, имеет вес даже больший, чем директор. Причем это наблюдается и на практике. Независимо от склада характера и личностей заместителей в случаях, когда ответственность за принятие большинства управленческих решений директором перекладывается на одного из своих подчиненных, реальное управление оказывается в руках этого подчиненного, а не самого директора. Эта закономерность объективна.

Исследования показывают, что целостность системы (то есть централизация управления) растет с ростом числа уровней иерархии. Возрастает целостность системы и при увеличении числа непосредственных заместителей главного руководителя.

Лекция 10

Глава 3. Основные принципы построения и этапы разработки АСОИУ

3.1. Принципы построения АСОИУ

Накопленный опыт разработки и эксплуатации АСОИУ позволяет сформулировать ряд принципов их построения, соблюдение которых является необходимым условием создания эффективных систем. Основоположником разработки АСОИУ в нашей стране считается академик В.М. Глушков, который еще в 60-х годах ХХ века сформулировал эти принципы, которые не утратили свою актуальность до настоящего времени. Эти принципы не только не противоречат идеям реинжиниринга и процессного подхода, но и ясно определяют их значение и место в методологии автоматизированной обработки данных.

Мы рассмотрим эти принципы применительно к системам управления производством, но они в полной мере применимы и к системам других классов.

1. Принцип системного подхода.

Это основополагающий принцип. Суть его заключается в том, что проектируемый объект должен рассматриваться с позиций более высокого уровня. Так, например, проектируемая задача должна рассматриваться с позиций функциональной подсистемы, в которую она входит; проектируемая подсистема — с позиций системы и т. п.

Проектирование автоматизированной системы должно начинаться с тщательного системного анализа объекта управления, управляющей части и внешней среды. Необходимо выяснить все множество факторов, под влиянием которых находится система, а также все множество факторов, на которые влияет сама система. Параллельно с этим необходимо выяснить все множество целей, стоящих перед проектируемой системой. Для каждой цели необходимо разработать один или несколько критериев эффективности, которые являются численной мерой степени достижения целей. Необходимо вскрыть весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала бы поставленным целям и критериям эффективности.

Применительно к АСОИУ организационного управления производственными процессами в этот комплекс вопросов должны включаться не только технические вопросы, но также вопросы экономические и организационные. Внедрение АСОИУ должно сопровождаться усовершенствованием экономических показателей и методов экономического стимулирования, а также изменением существующих и узаконенных форм документов, изменением маршрутов их движения, изменением функциональных обязанностей работников аппарата управления и т. п.

2. Принцип новых задач.

Суть его заключается в том, что совершенно недостаточно ограничиться тем, чтобы переложить на ЭВМ и другие технические средства сложившиеся формы, методы и задачи управления. Главное внимание следует уделить тем огромным возможностям, которые открывает использование современной вычислительной техники и программного обеспечения. Особое внимание следует обратить на те задачи, которые в существующей системе управления вследствие большого объема или вычислительных сложностей не решаются или решаются в неполной степени.

3. Принцип первого руководителя.

Успешная реализация двух первых принципов возможна лишь в том случае, если разработка и внедрение АС находятся в непосредственном ведении первых лиц организации заказчика (директор или главный инженер). При этом на системотехника возлагается задача четкого распределения функций между организацией заказчика и организацией разработчика.

Функциями заказчика являются:

— формулировка целей системы, критериев эффективности, общей концепции системы (совместно с руководящим составом организации разработчика),

— определение приоритетов и очередности ввода различных задач управления (совместно с разработчиками системы),

— участие в разработке информационной базы системы,

— реализация организационных мероприятий (изменение структуры и функций аппарата управления), выделение соответствующих площадей под технические средства системы, организация финансирования разработки, выделение соответствующих штатных единиц для персонала, обслуживающего разработанную систему.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 337; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!