Классификация систем по способам управления.

Системой называется совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как единое целое для достижения некоторой цели.

Существуют различные классификации систем:

1) По отношению системы к окружающей среде:

a. открытые (есть обмен с окружающей средой ресурсами);

b. закрытые (нет обмена ресурсами с окружающей средой).

2) По происхождению системы (элементов, связей, подсистем):

a. искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы и т.д.);

b. естественные (живые, неживые, экологические, социальные и т.д.);

c. виртуальные (воображаемые и, хотя они в действительности реально не существующие, но функционирующие так же, как и в случае, если бы они реально существовали);

d. смешанные (экономические, биотехнические, организационные и т.д.).

3) По описанию переменных системы:

a. с качественными переменными (имеющие только лишь содержательное описание);

b. с количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно описываемые количественным образом переменные);

c. смешанного (количественно-качественное) описания.

4) По типу описания закона (законов) функционирования системы:

a. типа «Черный ящик» (неизвестен полностью закон функционирования системы; известны только входные и выходные сообщения системы);

b. непараметризованные (закон не описан, описываем с помощью хотя бы неизвестных параметров, известны лишь некоторые априорные свойства закона);

c. параметризованные (закон известен с точностью до параметров и его возможно отнести к некоторому классу зависимостей);

d. типа «Белый (прозрачный) ящик» (полностью известен закон).

5) По способу управления системой (в системе):

1) без обратной связи — известен путь достижения системой своей цели (x ( t ), y ( t )), также известно U ₀ ( t ) — управлениесистемой. В таком случае это управление можно осуществлять, не обращая внимание на развитие событий; ведь и так известно, как они должны (и будут) развиваться. Стрельба из ружья, работа ЭВМ по программе, рост зародыша живого организма, пользование телефоном-автоматом являются примерами такой ситуации.

2) регулирование — в некоторых случаях процессы на неуправляемых входах (т.е. воздействие ) отличаются от ранее предполагаемых, либо существенным оказывается действие не учитываемых факторов, которые изменяют траекторию движения системы. При этом под траекторией системы понимается последовательность принимаемых при функционировании системы состояний системы, которые рассматриваются как некоторые точки во множестве состояний системы. Пусть — текущая траектория движения, — начальная предполагаемая траектория движения. Тогда разность характеризует величину отклонения системы от начальной предполагаемой траектории. Если по величине этой разности можно определить величину управляющего воздействия , которое вернет систему на заданную траекторию, то такое управление называется регулированием. Например, этому классу принадлежит управление, которое осуществляется операторами-станочниками, регулятором Уатта, автопилотом, судовым авторулевым, в рефлекторных реакциях животных и т.п.

3) управление по параметрам – если отклонение настолько велико, что регулирующего воздействия не достаточно, чтобы вернуть систему на исходную траекторию, то для того чтобы вернуть систему на исходную траекторию необходимо внести изменения в параметры функционирования системы. Такое управление называется управлением по параметрам. Примерами такого управления являются процессы адаптации живых организмов к изменяющимся условиям жизни, работа пилотов и шоферов, адаптивные и автоматизированные системы управления и т.п.

4) управление по структуре — в некоторых случаях и управление по параметрам становится недостаточным для возвращения системы на исходную траекторию. В этих случаях возможно достижение системой цели, если произвести изменения структуры системы. Примерами реализации указанного управления являются гибкие автоматизированные производства, вычислительные сети, сельскохозяйственные машины со сменными навесными и прицепными устройствами, мутации организмов в процессе естественного отбора, организационные изменения в государственном аппарате и т.д

— самоуправляемые (управляемые изнутри):

1) автоматическое управление характерно для организма человека, работы его внутренних систем, рефлексов;

2) программное регулирование – управление происходит по программе (беспилотный летательный аппарат);

3) параметрическая адаптация – система сама меняет параметры (искусственный интеллект);

4) самоорганизация или структурная адаптация – изменение структуры системы под влиянием внутренних импульсов наиболее оптимально, под воздействием внутренних и внешних факторов (корпорация, фирма, общество, флора и фауна)

Примеры.

Рассмотрим экологическую систему «Озеро». Это открытая, естественного происхождения система, переменные которой можно описывать смешанным образом (количественно и качественно, в частности, температура водоема — количественно описываемая характеристика), структуру обитателей озера можно описать и качественно, и количественно, а красоту озера можно описать качественно. По типу описания закона функционирования системы, эту систему можно отнести к не параметризованным в целом, хотя возможно выделение подсистем различного типа, в частности, различного описания подсистемы «Водоросли», «Рыбы», «Впадающий ручей», «Вытекающий ручей», «Дно», «Берег» и др.

Система «Компьютер» — открытая, искусственного происхождения, смешанного описания, параметризованная, управляемая извне (программно).

Система «Логический диск» — открытая, виртуальная, количественного описания, типа «Белый ящик» (при этом содержимое диска мы в эту систему не включаем!), смешанного управления.

Систем «Фирма» — открытая, смешанного происхождения (организационная) и описания, управляемая изнутри (адаптируемая, в частности, система).

Источник

Классификация систем

Сущность понятий «система» и «системность» и их свойства. Основные классы, признаки и принципы системности в экономике. Формирование системных представлений. Классификация систем по происхождению, типу переменных и операторов, способам управления.

Рубрика	Менеджмент и трудовые отношения
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	27.05.2013
Размер файла	765,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство высшего профессионального образования и науки РФ

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Институт региональной экономики и управления

Кафедра экономики и управления учреждениями здравоохранения

по дисциплине: «Системный анализ в управлении предприятием и учреждением здравоохранения»

на тему: «Классификация систем»

студентка 5 курса, д\о спец. 060803

Тенышева Дарья Сергеевна

1. Понятие системы и ее свойства

2. Классификация систем по происхождению

3. Классификация систем по типу переменных

4. Классификация систем по типу операторов

5. Классификация систем по способам управления

Многообразие систем довольно велико, и существенную помощь при их изучении оказывает классификация.

Классификация — это разделение совокупности объектов на классы по некоторым наиболее существенным признакам.

Важно понять, что классификация — это только модель реальности, поэтому к ней надо так и относиться, не требуя от нее абсолютной полноты. Еще необходимо подчеркнуть относительность любых классификаций.

Сама классификация выступает в качестве инструмента системного анализа. С ее помощью структурируется объект (проблема) исследования, а построенная классификация является моделью этого объекта.

Полной классификации систем в настоящее время нет, более того, не выработаны окончательно ее принципы. Разные авторы предлагают разные принципы классификации, а сходным, по сути — дают разные названия.

Классификацию систем можно осуществить по разным критериям. Проводить ее жестко — невозможно, она зависит от цели и ресурсов.

Но, тем не менее, для ориентации в той или иной предметной области системного анализа необходимо провести классификацию систем. Очевидно, что классификация имеет целевой характер. Изменение целей исследования или учёт новых различий непременно приведут к новой классификации.

Приведем некоторые способы классификации (возможны и другие критерии классификации систем).

1. Понятие системы и ее свойства

Понятие системы является основным понятием системного анализа. Существует большое количество определений системы, с той или иной степенью детализации отражающих различные ее аспекты.

Под системой можно понимать любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Система — относительно обособленная и упорядоченная совокупность обладающих особой связностью и целенаправленностью взаимодействующих элементов способных реализовать определенные функции.

Как и любое фундаментальное понятие, система конкретизируется в процессе рассмотрения ее основных свойств.

Она обладает такими свойствами как:

1. Связанные с целями и функциями:

— Синергичность — максимальный эффект деятельности системы достигается только в случае максимальной эффективности совместного функционирования её элементов для достижения общей цели.

— Эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы; принципиальная несводимость свойства системы к сумме свойств составляющих её компонентов (неаддитивность).

— Целенаправленность — наличие у системы цели (целей) и приоритет целей системы перед целями её элементов.

— Альтернативность путей функционирования и развития (организация или самоорганизация).

2. Связанные со структурой

— Структурность — возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними

— Иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система; сама система также может рассматриваться как элемент некоторой надсистемы (суперсистемы).

3. Связанные с ресурсами и особенностями взаимодействия со средой

— Коммуникативность — существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархии.

— Адаптивность — стремление к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды (однако «неустойчивость» не во всех случаях является дисфункциональной для системы, она может выступать и в качестве условия динамического развития).

— Надёжность — способность системы сохранять свой уровень качества функционирования при установленных условиях за установленный период времени.

— Обособленность — свойство, определяющее наличие границ с окружающей средой.

2. Классификация систем по происхождению

В зависимости от выбора критерия, по которому ведется оценка систем, может быть создано бесконечное множество классов систем. Например, если в основу классификации положить происхождение естественно существующих объектов и объектов, созданных человеком, то можно составить три класса систем:

атом, молекула, клетка, организм, популяция, общество, вселенная и т.п.

Примеры: системность экономика управление

1. Холодильник, самолет, предприятие, фирма, город, государство, партия, общественная организация и т. п.

2. Одной из первых искусственных систем можно считать систему торговли.

Естественные системы в свою очередь могут включать подсистемы:

— живые (например, любое животное);

— неживые (например, земная кора);

— экологические (например, любой водоем);

— социальные (например, семья) и другие подсистемы.

К искусственным системам обычно относят орудия труда, машины и механизмы, автоматы и роботов.

Смешанные системы объединяют искусственные и естественные системы:

— эргономические (например, токарный станок и токарь);

— биотехнологические (например, микроорганизмы и технологическое оборудование);

— организационные (например, коллектив работников предприятия и средства производства);

— автоматизированные (например, автомат, приводимый в действие оператором).

Конечно же, каждая из перечисленных подсистем может быть представлена более детализированными подсистемами.

Графическая модель приведенной классификации показана на рис.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Классификация систем по типу переменных

Характеристики и параметры. Характеристикой принято называть то, что отражает некоторой свойство системы или ее элемента. Характеристики делятся на количественные и качественные в зависимости от типа отношений на множестве их значений. Если на множестве значений заданы метризованные отношения, когда указан не только факт выполнения отношения у_i rу_j, но и степень их количественного превосходства, характеристика называется количественной. Например, размер экрана (см) и максимальное разрешение (пиксель) или уровень звука (дБа) являются количественными, поскольку существуют шкалы измерений этих характеристик, допускающие упорядочение возможных значений по степени количественного превосходства. Если пространство значений не метрическое, то характеристика называется качественной (например, комфортность, живучесть, актуальность и т.п.).

Входные, выходные и внутренние (если речь идет о «белом ящике» характеристики системы называются переменными системы. Как было сказано выше, они могут быть:

1. с качественными переменными (имеющие лишь содержательное описание)

2. с количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно описываемые количественным образом переменные);

3. со смешенным описанием переменных

4. Классификация систем по типу операторов

По типу операторов системы подразделяются на:

2. непараметризованный класс

3. параметризованный класс

4. “прозрачная” цель (белый ящик)

“Черный ящик” — термин, который обозначает систему или механизм работы, которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи. Такие системы обычно имеют некий «вход» для ввода информации и «выход» для отображения результатов работы. Состояние выходов обычно функционально зависит от состояния входов. В модель включается то, что существенно для достижения цели (целевое назначение модели).

Модель «черного ящика» — модель системы, представляющая собой структуру с известными выходными и входными параметрами и неизвестным внутренним устройством. Исследуя известные параметры, с помощью такой модели можно получить представление о внутреннем устройстве.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модель «черного ящика» часто оказывается не только очень полезной, но в ряде случаев единственно применимой при изучении систем. Например, при исследовании психики человека или влияния лекарства на живой организм мы лишены возможности вмешательства в систему иначе, как только через ее входы, и выводы делаем только на основании наблюдения за ее выходами. Это вообще относится к таким исследованиям, в результате проведения которых нужно получить данные о системе в обычной для нее обстановке, где следует специально заботиться о том, чтобы измерения как можно меньше влияли на саму систему. Другая причина того, что приходится ограничиваться только моделью «черного ящика», — действительное отсутствие данных о внутреннем устройстве системы. Например, мы не знаем, как «устроен» электрон, но знаем, как он взаимодействует с электрическими и магнитными полями, с гравитационным полем. Это и есть описание электрона на уровне модели «черного ящика». В свою очередь “Белый ящик” — это система, состоящая из известных компонентов, соединенных известным образом и преобразующих сигналы по известным алгоритмам или законам.

Параметризованные системы — когда закон известен с точностью до параметров и его возможно отнести к некоторому классу зависимостей.

Не параметризованные — когда закон не описан; описываем с помощью хотя бы неизвестных параметров; известны лишь некоторые априорные свойства закона.

5. Классификация систем по способам управления

Задача управления системой — предупреждать ее разрушение и отклонение от эффективного достижения целей. В этом смысле управление представляет собой функцию системы, направленную на удержание (в допустимых пределах) отклонений системы от заданных целей. Но управление в этом случае должно обеспечиваться измеримостью получаемых результатов и сравнением их с заданными; возможностью корректировки управляющих воздействий; быстрым (упреждающим) изменением системы в соответствии с изменением внешней среды.

Качественные и количественные изменения, происходящие в системе, связаны с изменениями параметров системы во времени и в пространстве. Динамику изменений соотношения между состояниями входа и выхода системы называют поведением системы. Если под управлением системы понимают процесс получения заданного результата при направленном воздействии на вход системы, то обратная связь позволяет системе самостоятельно реагировать на воздействие внешней среды и приспосабливаться к ней. В этом случае говорят, что система обладает свойством вырабатывать внутреннее воздействие и является самоуправляемой.

Самоорганизация представляет собой процесс упорядочения системы за счет взаимодействия ее составляющих. Одной из основных характеристик самоорганизации является то, что процессы, происходящие в системе, не обладают постоянной во времени структурой, изменения происходят спонтанно и лишь частично зависят от внешних воздействий.

Самоорганизующиеся системы обладают следующими свойствами:

— способностью изменять среду в своих целях;

— приспособляемостью к изменениям внешней среды;

— способностью к самообучению.

По способу управления системы подразделяются на:

1. управляемые извне (без обратной связи, регулируемые, управляемые структурно, информационно или функционально);

2. самоуправляемые (программно управляемые, регулируемые автоматически, адаптируемые — приспосабливаемые с помощью управляемых изменений состояний и самоорганизующиеся — изменяющие во времени и в пространстве свою структуру наиболее оптимально, упорядочивающие свою структуру под воздействием внутренних и внешних факторов);

3. с комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические, автоматизированные, организационные)

Указанные подсистемы могут быть представлены подсистемами более детализированными. Например, в зависимости от степени известности траектории, приводящей к заданной цели, и возможности управляющей системы удерживать управляемую систему на заданной траектории, системы, управляемые извне, можно представить следующими подсистемами:

— Управление без обратной связи.

В этом случае траектория движения подсистемы известна точно, и обратная связь между управляемой и управляющей системами отсутствует. Например, пуля, выпущенная из ружья, летит по заданной траектории.

Применяется в том случае, когда имеется возможность возвратить систему на заданную траекторию. Например, студент, не сдавший экзамен, должен выучить материал по курсу.

— Управление по параметрам.

Осуществляется в том случае, когда невозможно задать траекторию движения управляемого объекта на весь период времени, поэтому требуется «поднастройка» системы. Например, управляющие воздействия водителя, который едет на машине по проселочной дороге.

— Управление по структуре.

Применяется в том случае, если ни один из параметров не обеспечивает определение траектории. В этом случае цель недостижима, и приходится менять структуру системы. Примером может служить неплатежеспособное предприятие, подлежащее реструктуризации.

Системы разделяют на классы по различным признакам и, в зависимости от решаемой задачи, можно выбирать разные принципы классификации.

Относительность и сложность проблемы классификации известны. Тем не менее, при решении практических задач удобно, если есть разделение систем на классы и этим классам сопоставлены соответствующие приемы и методы системного анализа или даже методы формализованного представления систем.

Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть найдено место одновременно в различных классификациях, каждая из которых может оказаться полезной при выборе методов исследования.

1. “Введение в системный анализ и моделирование”/ Казиев В.М.-М.,2001г

2. Качала В.В. Основы теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия — Телеком, 2007. 216 с.

3. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.Н. Волковой. В.Н. Козлова. — М.: Высш. шк. 2004. — 616 с.

4. Википедия./ http://ru.wikipedia.org/wiki/Системный_анализ

Источник