Способы управления системой по параметрам
Управление каким-либо объектом (объект управления — ОУ) есть воздействие на него в целях достижения требуемых состояний или выполнения определенных процессов. В качестве ОУ может служить Министерство РФ, муниципалитет нашего города, самолет, станок, электродвигатель и т.п.
Рассмотрим в общем виде задачу управления некоторой системой. Пусть состояние системы описывается переменной y A, где А — множеству возможных состояний системы. Значение y зависит от управляющих воздействий h U: y = G(h), где G(h) – функция управления. Предположим, что на множестве U х A задан функционал F(h, y), определяющий эффективность работы системы (с точки зрения управляющего органа). Величина K(h) = F( h , G ( h )) называется эффективностью управления. Задача управляющего органа заключается в выборе такого воздействия h, которое максимизировало бы значение его эффективности.
С позиций особенностей функций управления системы разделяют на пассивные и активные .
Для пассивной системы зависимость y = G(h) является, фактически, моделью системы, отражающей законы ее функционирования. Для динамической системы эта зависимость может являться решением системы дифференциальных уравнений, для «черного ящика» – таблицей результатов эксперимента (эталонирования), и т.д. Общим для всех пассивных систем является их детерминированность, отсутствия у управляемого объекта свободы выбора своего состояния, собственных целей и средств их достижения. Пассивные системы относятся, как правило, к числу технических и технологических. Управление объектами с помощью технических средств без участия человека, которое имеет место, в основном, в промышленном производстве, называется автоматическим управлением . Совокупность ОУ и средств автоматического управления называется системой автоматического управления (САУ) .
В активных системах управляемые субъекты (хотя бы один) обладают свойством активности, свободой выбора своего состояния. Помимо возможности выбора состояния, элементы активный систем обладают собственными интересами и предпочтениями, то есть могут осуществлять выбор состояния целенаправленно. Соответственно модель системы G(h) должна учитывать проявления активности управляемых субъектов. Считается, что управляемые субъекты стремятся к выбору таких состояний, которые являются наилучшими с точки зрения их предпочтений при заданных управляющих воздействиях, а управляющие воздействия, в свою очередь, зависят от состояний управляемых субъектов. Если управляющий орган имеет модель реальной активной системы, которая адекватно описывает ее поведение, то задача управления сводится к выбору оптимального управления, максимизирующего эффективность работы системы. В своем большинстве активные системы принадлежат к административно-хозяйственной области управления человеческими коллективами.
Методы управления. Метод управления — это набор способов, приемов, средств воздействия на управляемый объект . По содержанию воздействия на объект управления методы обычно делятся на организационно-административные, экономические, социально-психологические и другие в административно-хозяйственных и корпоративных системах, и технические, технологические, программные и пр. в производственных системах автоматического управления .
Организационно-административные методы основаны на приказах, распоряжениях, законах, нормативно-правовых документах и опираются на возможность применения силы государственными органами. Внутри организаций организационно-административные методы регулируются Трудовым кодексом Российской Федерации.
Экономические методы воздействия основаны на использовании материальных интересов. Конкретный экономический метод включает как отдельные приемы воздействия, так и их совокупности. Комплекс взаимосвязанных экономических мер, направленных на достижение конкретного результата, образует экономический механизм управления.
Социально-психологические методы управления опираются на убеждение, моральное стимулирование, сознательность, держатся на обычаях и традиционных ценностях общества.
Методы управления в производственных системах (САУ) определяются техническими параметрами управляемых объектов.
Механизм управления представляет собой совокупность тех или иных методов управления. Организационно-административные, экономические и социально-психологические методы управления применяются совместно. Ясно, что сама возможность использования экономических и социально-психологических методов опирается на существующую административную структуру предприятия. С другой стороны, чисто административными (командными) методами, без материального и морального стимулирования нельзя добиться существенного повышения эффективности работы предприятия.
Организационно-административный, экономический, социально-психологический механизмы является частями системы управления в целом. На различных уровнях управления эта система имеет свои особенности. Можно выделить макроуровень, т е. управление в рамках всей страны, и мезоуровень, касающийся отдельных секторов и отраслей народного хозяйства, например, управления добычей нефти и газа. На уровне конкретных предприятий системы управления, вполне естественно, носят более специальный характер, приспособленный к особенностям этих предприятий и их подразделений. Аналогично, чисто специфический характер имеют и механизмы управления производственных САУ.
Источник
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
Система и управление
По способу управления системой (в системе) системы бывают вида:
- управляемые извне;
- управляемые изнутри;
- с комбинированным управлением .
Система называется сложной , если в ней не хватает ресурсов (главным образом, информационных) для эффективного описания (состояний, законов функционирования) и управления системой – определения, описания управляющих параметров или для принятия решений в таких системах.
Система называется устойчивой , если она сохраняет тенденцию стремления к тому состоянию, которое наиболее соответствует целям системы.
Устойчивость связана с управляемостью.
Информационная система управления – система, предназначенная для управления, – как другой системой, так и внутри системы (т.е. в качестве управляющей подсистемы).
Управление правовыми системами имеет свои особенности.
Оно базируется не только на цели, функции, доступных ресурсах и критериях управления системой (в системе), но и на ограничениях управляющих воздействий, на праве управления с учетом исключительных прав отдельных субъектов правоотношений относительно управляющего информационного ресурса и его правового статуса. Особенно это касается таких ресурсов, как законодательные, нормативные акты, стандарты и сертификаты.
Управление в правовых системах динамично.
В зависимости от правового (социально-экономического, научно-технического, морально-этического и другого) состояния общества цели, критерии и методы управления изменяются. Не изменяются лишь критерии уважения закона, его воспитательная, поведенческая и образовательная роль.
Важную роль в информационном управлении играют СМИ и средства информационно-психологического воздействия.
Иногда используется понятие глобального управления .
Глобальное управление – система институтов, отношений и процессов между и среди государств, рынков, граждан, межправительственных и неправительственных организаций, посредством которых ясно выражаются глобальные коллективные интересы, устанавливаются права и обязанности, а также урегулируются разногласия участвующих субъектов.
Методы получения и актуализации информации в правовых системах можно разбить на три большие группы:
- Эмпирические методы .
- Теоретические методы .
- Эмпирико – теоретические методы .
Охарактеризуем кратко эмпирические методы .
- Наблюдение – сбор первичной информации об объекте, процессе, явлении.
- Сравнение – обнаружение и соотнесение общего и различного.
- Измерение – поиск с помощью измерительных приборов эмпирических фактов.
- Эксперимент – преобразование, рассмотрение объекта, процесса, явления с целью выявления каких-то новых свойств (например, следственный эксперимент).
- Опрос, интервью – диалог с субъектом – носителем информации.
- Тестирование – использование специально разработанных описаний ситуаций или задач, вопросов (тестов) на которые испытуемый (объект, субъект, процесс) должен сгенерировать выходное сообщение.
Охарактеризуем кратко эмпирико- теоретические методы .
- Абстрагирование – выделение наиболее важных для исследования свойств, сторон исследуемого объекта, процесса, явления и игнорирование несущественных и второстепенных.
- Анализ – разъединение целого на части с целью выявления их связей.
- Синтез – соединение частей в целое с целью выявления их взаимосвязей.
- Индукция – получение знания о целом по знаниям о частях.
- Дедукция – получение знания о частях по знаниям о целом.
- Эвристики, использование эвристических процедур – получение знания о целом по знаниям о частях, наблюдениям, опыту, интуиции, предвидению.
- Моделирование (простое моделирование), использование приборов – получение знания о целом или о его частях с помощью модели, приборов.
- Исторический метод – поиск знаний с использованием предыстории, реально существовавшей или же мыслимой.
- Логический метод – поиск знаний путем воспроизведения частей, связей или элементов в мышлении.
- Макетирование – получение информации по макету, представлению частей в упрощенном, но целостном виде.
- Визуализация – получение информации с помощью наглядного или визуального представления состояний объекта, процесса, явления.
- Мониторинг – система наблюдений и анализа состояний процесса, среды с целью получения адекватной информации.
- Экспертные оценки (экспертное оценивание) – применение знаний экспертов по той или иной проблеме с целью использования их в новых или незнакомых ситуациях.
Охарактеризуем кратко теоретические методы .
- Восхождение от абстрактного к конкретному – получение знаний о целом или о его частях на основе знаний об абстрактных проявлениях в сознании, в мышлении.
- Идеализация – получение знаний о целом или его частях путем представления в мышлении целого или частей, не существующих в действительности.
- Формализация – получение знаний о целом или его частях с помощью языков искусственного происхождения (формальное описание, представление).
- Аксиоматизация – получение знаний о целом или его частях с помощью некоторых аксиом (не доказываемых в данной теории утверждений) и правил получения из них (и из ранее полученных утверждений) новых верных утверждений.
- Виртуализация – получение знаний о целом или его частях с помощью искусственной среды, ситуации.
Эти методы получения информации применяются в любой сфере деятельности.
В правовой сфере наиболее часто используются эмпирические и эмпирико- теоретические методы (в силу специфики предметной области ).
Источник
