Концепцията за система. Признаци на последователност

Конспект на лекции по дисциплината

Теоретична основаинформационни процеси

Глава 1
Основни понятия на теорията на информационните системи

Основни понятия и определения

Концепцията за система. Признаци на последователност

Необходимостта от използване на понятието "система" е възникнала за обекти от различно физическо естество от древни времена: още Аристотел обърна внимание на факта, че цялото (т.е. системата) е несводимо до сумата от частите, които го образуват. Сега учените, изучаващи общата теория на системите, провъзгласиха "принципа на възникване".

Принципът на възникване е, че свойствата на цялото не се свеждат до проста сума от свойствата на съставните му части, но когато частите се комбинират в едно цяло, се образува ново качество, което не е присъщо на отделните части.

Терминът "система" и свързаните с него концепции за интегриран, систематичен подход се изучават и разбират от философи, биолози, психолози, кибернетици, физици, математици, икономисти, инженери от различни специалности. Необходимостта от използването на този термин възниква в случаите, когато е невъзможно да се демонстрира, изобрази, представи нещо в един израз и трябва да се подчертае, че то ще бъде голямо, сложно, не напълно веднага разбираемо (с несигурност) и цялостно, единно. Например - " слънчева система”, „система за управление на машини”, „система за организационно управление на предприятие (град, регион и др.)”, „икономическа система”, „кръвоносна система” и др.

В математиката терминът система се използва за показване на набор от математически изрази или правила - „система от уравнения“, „числова система“, „система от мерки“ и т.н. Изглежда, че в тези случаи може да се използват термините „ набор“ или „комплект“ . Концепцията за система обаче подчертава подредеността, целостта и наличието на определени модели.

Ако се опитате да дадете обща дефиницияза всякакви системи ще бъде много абстрактно и неудобно за практически цели, но всички системи, независимо от тяхната физическа природа, имат някои общи характеристики.

Системата е съвкупност от елементи, които се намират във взаимоотношения и връзки помежду си, което образува определена цялост, единство.

Систематични признаци:

§ структуриране, т.е. възможност за разделяне на системата на нейните съставни компоненти; От една страна, системата е интегрална формация и представлява интегрална съвкупност от елементи, а от друга страна нейните елементи (интегрални обекти) могат ясно да се разграничат в системата.

§ взаимосвързаността на отделните части, тоест наличието на повече или по-малко стабилни връзки (връзки) между елементите на системата, надвишаващи по сила (мощност) връзките (връзките) на тези елементи с елементи, които не са включени в тази система. В системи от всякакво естество съществуват определени връзки (отношения) между елементите. В същото време от системна гледна точка решаващи са не всякакви връзки, а само съществени връзки (отношения), които определят интегративните свойства на системата.

§ интегративност на системата, тоест наличието на общи цели, свойства, качества, присъщи на системата като цяло, но не присъщи на нейните елементи поотделно. Интегративните свойства на системата се определят от факта, че свойството на системата, въпреки зависимостта от свойствата на елементите, не се определя напълно от тях. От това следва, че прост набор от елементи и връзки между тях все още не е система и следователно, разделяйки системата на отделни части (елементи) и изучавайки всеки от тях поотделно, е невъзможно да се знаят всички свойства на нормално (добре) организирана система като цяло.

Има много концепции за система. Разгледайте понятията, които най-пълно разкриват основните му свойства (фиг. 1).

Ориз. 1. Понятието система

"Системата е комплекс от взаимодействащи си компоненти."

"Системата е набор от свързани операционни елементи."

„Системата не е просто колекция от единици... но колекция от връзки между тези единици.“

И въпреки че концепцията за система се дефинира по различни начини, обикновено се разбира, че системата е определен набор от взаимосвързани елементи, които образуват стабилно единство и цялост, който има неразделни свойства и модели.

Можем да дефинираме система като нещо цяло, абстрактно или реално, съставено от взаимозависими части.

система може да бъде всеки обект от жива и нежива природа, общество, процес или набор от процеси, научна теорияи т.н., ако те дефинират елементи, които образуват единство (цялост) с техните връзки и взаимовръзки между тях, което в крайна сметка създава набор от свойства, които са уникални за тази система и я отличават от другите системи (свойство за възникване).

Система(от гръцки SYSTEMA, което означава "цяло, съставено от части") е съвкупност от елементи, връзки и взаимодействия между тях и външната среда, образуващи определена цялост, единство и целенасоченост. Почти всеки обект може да се разглежда като система.

Системае набор от материални и нематериални обекти (елементи, подсистеми), обединени от някакъв вид връзки (информационни, механични и др.), предназначени за постигане на конкретна цел и да го постигнете по възможно най-добрия начин. Система определени като категория, т.е. нейното разкриване се извършва чрез идентифициране на основните свойства, присъщи на системата. За да се проучи системата, е необходимо да се опрости, като се запазят основните свойства, т.е. изградете модел на системата.

Система може да се прояви като холистичен материален обект, което е естествено обусловена съвкупност от функционално взаимодействащи си елементи.

Важно средствохарактеристиките на системата са нейни Имоти. Основните свойства на системата се проявяват чрез целостта, взаимодействието и взаимозависимостта на процесите на трансформация на материя, енергия и информация, чрез нейната функционалност, структура, връзки, външна среда.

Имоте качеството на параметрите на обекта, т.е. външни прояви на начина, по който се получава знание за даден обект. Свойствата позволяват да се опишат системни обекти. Те обаче могат да се променят в резултат на функционирането на системата.. Свойствата са външни прояви на процеса, чрез който се получава знание за даден обект, наблюдава се. Свойствата предоставят възможност за количествено описание на системни обекти, изразявайки ги в единици, които имат определено измерение. Свойствата на системните обекти могат да се променят в резултат на нейното действие.

Има следните основни свойства на системата :

· Системата е сбор от елементи . При определени условия елементите могат да се разглеждат като системи.

· Наличието на значими връзки между елементите. Под значими връзкисе разбират като тези, които естествено, по необходимост определят интегративните свойства на системата.

· Наличие на конкретна организация, което се проявява в намаляване на степента на несигурност на системата в сравнение с ентропията на системообразуващите фактори, които определят възможността за създаване на система. Тези фактори включват броя на елементите на системата, броя на значимите връзки, които даден елемент може да има.

· Наличието на интегративни свойства , т.е. присъщи на системата като цяло, но не са присъщи на нито един от нейните елементи поотделно. Наличието им показва, че свойствата на системата, макар да зависят от свойствата на елементите, не се определят напълно от тях. Системата не се свежда до проста колекция от елементи; разлагайки системата на отделни части, е невъзможно да се познават всички свойства на системата като цяло.

· възникване – несводимостта на свойствата на отделните елементи и свойствата на системата като цяло.

· Интегритет - това е общосистемно свойство, което се състои в това, че промяната във всеки компонент на системата засяга всички останали нейни компоненти и води до промяна в системата като цяло; и обратно, всяка промяна в системата се отразява във всички компоненти на системата.

· Делимост – възможно е системата да се разложи на подсистеми, за да се опрости анализа на системата.

· Комуникация. Всяка система работи в околната среда, изпитва въздействието на околната среда и на свой ред влияе на околната среда. Връзка между среда и системаможе да се счита за една от основните характеристики на функционирането на системата, външна характеристикасистема, което до голяма степен определя нейните свойства.

Системата е присъща имот за развитие, адаптиране към новите условия чрез създаване на нови връзки, елементи със собствени локални цели и средства за постигането им. развитие– обяснява сложни термодинамични и информационни процеси в природата и обществото.

· Йерархия. Под йерархиятасе отнася до последователното разлагане на първоначалната система на редица нива с установяване на връзка на подчинение на по-ниските нива към по-високите. Йерархия на систематасе състои в това, че може да се разглежда като елемент от система от повече висок ред, а всеки негов елемент от своя страна е система.

Важно свойство на системата е инерция на системата, който определя времето, необходимо за преминаване на системата от едно състояние в друго за дадени параметри на управление.

· Многофункционалност - способността на сложна система да изпълнява определен набор от функции върху дадена структура, което се проявява в свойствата на гъвкавост, адаптивност и оцеляване.

· Гъвкавост - това е свойството на системата да променя целта на функциониране в зависимост от условията на функциониране или състоянието на подсистемите.

· адаптивност - способността на системата да променя своята структура и да избира варианти на поведение в съответствие с новите цели на системата и под въздействието на факторите на околната среда. Адаптивна система е тази, при която непрекъснат процесобучение или самоорганизация.

· Надеждност – това свойство на системата да изпълнява зададените функции за определен период от време със зададените качествени параметри.

· Безопасност – способността на системата да не причинява неприемливи въздействия върху техническите обекти, персонала и околната среда по време на нейната работа.

· Уязвимост - способността за получаване на щети под въздействието на външни и (или) вътрешни фактори.

· Структуриран - поведението на системата се определя от поведението на нейните елементи и свойствата на нейната структура.

· Динамичност е способността да функционира във времето.

· Наличието на обратна връзка.

Всяка система има цел и ограничения.Целта на системата може да се опише с целевата функция U1 = F (x, y, t, ...), където U1 е екстремната стойност на един от показателите за качество на функционирането на системата.

Поведение на систематаможе да се опише със закона Y = F(x), който отразява промените на входа и изхода на системата. Това определя състоянието на системата.

Състояние на системата- това е мигновена снимка или разрез на системата, спиране в нейното развитие. Определя се или чрез входни взаимодействия или изходни сигнали (резултати), или чрез макро параметри, макро свойства на системата. Това е набор от състояния на неговите n елемента и връзки между тях. Задачата на определена система се свежда до задачата на нейните състояния, започвайки от раждането и завършвайки със смъртта или прехода към друга система. Истинската система не може да бъде в каквото и да е състояние. Върху нейното състояние се налагат ограничения – някои вътрешни и външни фактори (например човек не може да живее 1000 години). Възможни състоянияреална система образува в пространството на състоянието на системата някаква поддомейн Z SD (подпространство) - набор от допустими състояния на системата.

Равновесие- способността на системата при липса на външни смущаващи въздействия или при постоянни въздействия да поддържа своето състояние за произволно дълго време.

устойчивост- това е способността на системата да се връща в състояние на равновесие, след като е била изведена от това състояние под въздействието на външни или вътрешни смущаващи въздействия. Тази способност е присъща на системите, когато отклонението не надвишава определена установена граница.

3. Понятието структура на системата.

Структура на системата- съвкупност от системни елементи и връзки между тях под формата на набор. Структура на систематаозначава структурата, местоположението, реда и отразява определени връзки, връзката на компонентите на системата, т.е. нейната структура и не отчита съвкупността от свойства (състояния) на нейните елементи.

Системата може да бъде представена чрез просто изброяване на елементи, но най-често при изучаване на обект такова представяне не е достатъчно, т.к. изисква се да се установи какъв е обектът и какво осигурява изпълнението на поставените цели.

Ориз. 2. Структура на системата

Понятието системен елемент.А-приори елемент- Това компонентсложно цяло. В нашата концепция сложното цяло е система, която е интегрален комплекс от взаимосвързани елементи.

елемент- част от системата, която е независима от цялата система и е неделима от този методизбор на части. Неделимостта на даден елемент се разглежда като нецелесъобразност да се вземе предвид неговата вътрешна структура в рамките на модела на дадена система.

Самият елемент се характеризира само с външните си прояви под формата на връзки и отношения с други елементи и външната среда.

Понятието комуникация. Връзка- набор от зависимости на свойствата на един елемент от свойствата на други елементи на системата. Да се ​​установи връзка между два елемента означава да се установи наличието на зависимости на техните свойства. Зависимостта на свойствата на елементите може да бъде едностранна и двустранна.

Връзки- набор от двустранни зависимости на свойствата на един елемент от свойствата на други елементи на системата.

Взаимодействие- набор от връзки и връзки между свойствата на елементите, когато те придобиват характер на взаимопомощ помежду си.

Концепцията за външната среда.Системата съществува сред други материални или нематериални обекти, които не са включени в системата и са обединени от понятието "външна среда" - обекти на външната среда. Входът характеризира въздействието на външната среда върху системата, изходът характеризира въздействието на системата върху външната среда.

Всъщност очертаването или идентифицирането на една система е разделянето на определена област от материалния свят на две части, едната от които се разглежда като система - обект на анализ (синтез), а другата - като външна среда.

Външна среда- набор от обекти (системи), съществуващи в пространството и времето, за които се предполага, че имат ефект върху системата.

Външна средае набор от естествени и изкуствени системи, за които тази система не е функционална подсистема.

Видове структури

Нека разгледаме редица типични структури на системи, използвани при описанието на организационни, икономически, производствени и технически обекти.

Обикновено понятието "структура" се свързва с графично изобразяване на елементи и техните взаимоотношения. Въпреки това, структурата може да бъде представена и в матрична форма, формата на теоретично описание, използвайки езика на топологията, алгебрата и други инструменти за моделиране на системата.

Линеен (сериен)структурата (фиг. 8) се характеризира с това, че всеки връх е свързан с два съседни.Ако поне един елемент (връзка) откаже, структурата се разрушава. Пример за такава структура е конвейер.

Пръстенструктурата (фиг. 9) е затворена, всеки два елемента имат две посоки на комуникация. Това увеличава скоростта на комуникация, прави структурата по-издръжлива.

Клетъченструктурата (фиг. 10) се характеризира с наличието на излишни връзки, което повишава надеждността (оцеляването) на функционирането на структурата, но води до увеличаване на нейната цена.

Многосвързанструктура (фиг. 11) има структурата на пълна графа. Надеждността на функциониране е максимална, ефективността на функциониране е висока поради наличието на най-кратките пътища, цената е максимална.

звезденструктура (фиг. 12) има централен възел, който действа като център, всички останали елементи на системата са подчинени.

графоваструктура (фиг. 13) обикновено се използва при описание на производствени и технологични системи.

мрежаструктура (нето)- вид графична структура, която е декомпозиция на системата във времето.

Например мрежова структура може да показва работата на техническа система (телефонна мрежа, електрическа мрежа и т.н.), етапи от човешката дейност (при производство на продукти - мрежова диаграма, при проектиране - мрежов модел, при планиране - мрежа модел, мрежов план и др. d.).

Йерархиченструктурата е най-широко използвана при проектирането на системи за управление, колкото по-високо е нивото на йерархията, толкова по-малко връзки имат нейните елементи. Всички елементи с изключение на горното и долното ниво имат както командни, така и подчинени контролни функции.

Йерархичните структури представляват декомпозицията на системата в пространството. Всички върхове (възли) и връзки (дъги, ръбове) съществуват в тези структури едновременно (не са разделени във времето).

Йерархични структури, при които всеки елемент от по-ниското ниво е подчинен на един възел (един връх) на по-високото (и това важи за всички нива на йерархията), се наричат дървоподобенконструкции (структури тип "дърво";структури, върху които се поддържат връзки в дървовиден ред, йерархични структури с силен връзки) (фиг. 14, а).

Структури, в които елемент от по-ниско ниво може да бъде подчинен на два или повече възли (върхове) от по-високо ниво, се наричат ​​йерархични структури с слаб връзки (фиг. 14, б).

Под формата на йерархични структури, проектите на сложни технически продукти и комплекси, структурите на класификаторите и речниците, структурите на целите и функциите, производствените структури, организационни структурипредприятия.

Като цяло терминътйерархияв по-широк смисъл означава подчинение, редът на подчинение на най-ниските по позиция и ранг лица на най-високите, възниква като наименование на "служебната стълба" в религията, широко се използва за характеризиране на отношенията в държавния апарат, армия и т.н., тогава концепцията за йерархия беше разширена до всеки координиран ред на подчинение на обекти.

По този начин в йерархичните структури е важно само разпределението на нивата на подчинение и може да има всякаква връзка между нивата и компонентите в рамките на едно ниво. В съответствие с това има структури, които използват йерархичния принцип, но имат специфични особености, и си струва да ги подчертаем отделно.

Страница 23 от 35

Признаци на последователност и системни понятия.

Прилагането на теорията на системите към управлението помага на мениджърите да видят организацията като единство от нейните съставни части, които са неразривно преплетени с външния свят. Тази теория също допринася за интегрирането на разпоредбите на всички училища, които в различно времедоминира в теорията и практиката на управлението.

Теорията на системите се прилага за първи път в точните науки и технологии, а в края на 50-те години започва да се използва в управлението, което е най-важният принос в науката за управление. Системният подход не е набор от някакви насоки или принципи за мениджърите, а начин на мислене във връзка с организацията и управлението. За да се разбере как системният подход помага на лидера да разбере по-добре организацията и по-ефективно да постигне целите, е необходимо да се дефинира какво е система.

Системата е един вид цялост, състояща се от взаимозависими части, всяка от които допринася за характеристиките на цялото. Примери за системи са машини, компютри, телевизори, които се състоят от много взаимозависими части, всяка от които работи във връзка с други, за да създаде цяло със свои специфични свойства. Ако една от частите липсва или не функционира правилно, цялата система няма да функционира правилно. Всички биологични организми също са системи. Човешкият живот зависи от правилното функциониране на много взаимозависими органи, които заедно представляват уникалния човешки организъм.

Всички организации са системи, тъй като хората, заедно с технологиите, са социалните компоненти на организациите. По този начин социотехническите системи са хора и технологии, използвани заедно в производствения процес. Точно както в биологичния организъм, всички части на една организация са взаимозависими.

Отворени и затворени системи. Има два основни вида системи: затворени и отворени. Затворена система с твърдо фиксирани граници, нейните действия са относително независими от околната среда около системата. Часовниците са пример за затворена система. Взаимозависимите части на часовника се движат непрекъснато и много прецизно, веднага щом часовникът се навие или батерията се постави. И докато часовникът има източник на съхранена енергия, неговата система е независима от заобикаляща среда.

Отворената система е система, която взаимодейства с външната среда, адаптирайки се към промените в нея. Енергията, информацията, материалите са обекти на обмен с външната среда през пропускливите граници на системата. Такава система не е самоподдържаща се, зависи от енергия, информация и материали, идващи отвън.

Мениджърите са предимно отворени системи, защото всички организации са отворени системи. Оцеляването на всяка организация зависи от външния свят.

Подсистеми. Големите компоненти на сложни системи, като например организация, човек или машина, често сами по себе си са системи. Части, т.е. големи функционални компоненти на сложна система се наричат ​​подсистеми. Основната разлика между подсистемите на една система е във функционалността, т.е. всяка подсистема изпълнява определена функция. Концепцията за подсистема е важна концепция в управлението. Подразделяйки организацията на отдели, ръководството умишлено създава подсистеми в рамките на организацията – управление, човешки ресурси, маркетинг, финанси и т.н. Отдели, управление и различните му нива – всеки от тези елементи играе важна роля в организацията като цяло. Социалните и технически компоненти на една организация се считат за подсистеми.

Подсистемите от своя страна могат да бъдат съставени от по-малки подсистеми. Тъй като всички те са взаимозависими, неправилното функциониране дори на най-малката подсистема може да засегне системата като цяло. Корозиралите кабели на акумулатора не подават ток към електрическата система на автомобила, в резултат на което целият автомобил не може да работи. По същия начин работата на всеки отдел и всеки служител в една организация е много важна за успеха на организацията като цяло.

Разбирането, че организациите са сложни отворени системи, съставени от няколко взаимозависими подсистеми, помага да се обясни защо всяка от школите по мениджмънт се оказа практична само в ограничена степен. Всяко училище се стреми да се фокусира върху една подсистема на организацията. Поведенческата школа се занимава главно със социалната подсистема. Школите на научното управление и науката за управление са предимно технически подсистеми. В резултат на това те често не успяват да идентифицират правилно всички основни компоненти на една организация. Нито едно от училищата не се замисли сериозно за влиянието на средата върху организацията. По-нови проучвания показват, че това е много важен аспектработата на организацията. Сега има широко разпространено мнение, че външни силимогат да бъдат основни детерминанти на успеха на организацията, които определят кой инструмент в управленския арсенал е вероятно да бъде подходящ и най-вероятно да бъде успешен.

Моделът на организацията като отворена система (фиг. 6) е опростен образ на организация като отворена система, има входове и изходи. Входните данни са компонентите, които една организация получава от околната среда: информация, капитал, човешки ресурси и материали. В процеса на трансформация организацията обработва тези входящи данни, превръщайки ги в продукти или услуги. Тези готови продукти и услуги, които организацията изнася във външната среда, са изходните продукти. Ако организацията на управление е ефективна, то в хода на процеса на трансформация се формира добавена стойност на вложените ресурси, включително размера на разходите за заплати, лихва върху капитала, рента и печалба.

В резултат на това се появяват много възможни допълнителни изходи, като: печалба, увеличаване на пазарния дял, увеличаване на продажбите (в бизнеса), прилагане на социална отговорност, удовлетворение на служителите, растеж на организацията и др.

Ориз. 6. Модел на организацията като отворена система

Понятието "система" се използва широко в науката, технологиите и Ежедневиетокогато се говори за някаква подредена колекция от каквото и да е съдържание. Системата е фундаментална концепция както на системното инженерство, така и на основните теоретични дисциплини (теория на системите, изследване на операциите, системен анализ и кибернетика). Система - това е обективно единство от законно свързани приятелис други обекти, явления, информация, както и знания за природата, обществотоu т.т.. Всеки обект, за да се счита за система, трябва да има четири основни свойства или характеристики (цялост и делимост, наличие на устойчиви връзки, организация и възникване).

Основни характеристики на системите

цялост и делимост.Системата е преди всичко цялостен набор от елементи. Това означава, че от една страна системата е интегрално образувание, а от друга страна в нейния състав могат ясно да се разграничат интегрални обекти (елементи). Трябва да се има предвид, че елементите съществуват само в системата. Извън системата в най-добрия случай това са обекти, които имат системно значими свойства. При влизане в системата елементът придобива системно дефинирано свойство вместо системно стойностно. За системата основната характеристика е интегритет,т.е. разглежда се като едно цяло, състоящо се от взаимодействащи части, често с различно качество, но в същото време съвместими.

Наличието на стабилни връзки.Наличието на значителни стабилни връзки (отношения) между елементите и (и) техните свойства, надвишаващи по мощност (сила) връзките на тези елементи с елементи, които не са включени в тази система, е следващият атрибут на системата. Системата съществува като някаква интегрална формация, когато мощността (силата) на значимите връзки между елементите на системата за интервал от време, неравен на нула, е по-голяма от силата на връзките на същите тези елементи с външната среда.За информационните връзки капацитетът на дадена информационна система може да служи като оценка на потенциалната мощност, а реалната мощност - реална стойностпоток на информация. Въпреки това, в общия случай, когато се оценява мощността на информационните връзки, е необходимо да се вземат предвид качествените характеристики на предаваната информация (стойност, полезност, надеждност и др.).

Организация. Това свойство се характеризира с наличието на определена организация, която се проявява в намаляване на ентропията (степента на несигурност) на системата з(С) в сравнение с ентропията на системообразуващите фактори з(Е), определяне на възможността за създаване на система.

възникване. Появата предполага наличието на такива качества (свойства), които са присъщи на системата като цяло, но не са характерни за нито един от нейните елементи поотделно.

Наличието на интегрирани качества показва, че свойствата на системата, въпреки че зависят от свойствата на елементите, не се определят напълно от тях. От това можем да направим следните изводи:

системата не се свежда до проста колекция от елементи;

2) разделяйки системата на отделни части, изучавайки всяка от тях поотделно, е невъзможно да се знаят всички свойства на системата като цяло.

Всеки обект, който има всички разглеждани свойства, може да се нарече система. Едни и същи елементи (в зависимост от принципа, по който са комбинирани в система) могат да образуват системи с различни свойства. Следователно характеристиките на системата като цяло се определят не само и не толкова от характеристиките на съставните й елементи, а от характеристиките на връзките между тях. Наличието на връзки (взаимодействия) между елементите определя специално свойство на сложните системи - организирана сложност.Добавянето на елементи към системата не само въвежда нови връзки, но и променя характеристиките на много или всички стари връзки, води до изключване на някои от тях или появата на нови.

Понятието "система" се използва широко в науката, технологиите и ежедневието, когато се говори за някакъв подреден набор от каквото и да е съдържание. Системата е фундаментална концепция както на системното инженерство, така и на основните теоретични дисциплини (теория на системите, изследване на операциите, системен анализ и кибернетика). Система - това е обективно единство от законно свързани приятелис други обекти, доказателства, информация, както и знания за природата, обществото u m.p.. Всеки обект, за да се счита за система, трябва да има четири основни свойства или характеристики (цялост и делимост, наличие на устойчиви връзки, организация и възникване).

Основни характеристики на системите

цялост и делимост.Системата е преди всичко цялостен набор от елементи. Това означава, че от една страна системата е интегрално образувание, а от друга страна в нейния състав могат ясно да се разграничат интегрални обекти (елементи). Трябва да се има предвид, че елементите съществуват само в системата. Извън системата в най-добрия случай това са обекти, които имат системно значими свойства. При влизане в системата елементът придобива системно дефинирано свойство вместо системно стойностно. За системата основната характеристика е интегритет,т.е. разглежда се като едно цяло, състоящо се от взаимодействащи части, често с различно качество, но в същото време съвместими.

Наличието на стабилни връзки.Наличието на значителни стабилни връзки (отношения) между елементите и (и) техните свойства, надвишаващи по мощност (сила) връзките на тези елементи с елементи, които не са включени в тази система, е следващият атрибут на системата. Системата съществува като някаква интегрална формация, когато мощността (силата) на значимите връзки между елементите на системата за интервал от време, неравен на нула, е по-голяма от силата на връзките на същите тези елементи с външната среда.За информационните връзки капацитетът на дадена информационна система може да служи като оценка на потенциалната мощност, а действителната стойност на информационния поток може да служи като оценка на реалната мощност. Въпреки това, в общия случай, когато се оценява мощността на информационните връзки, е необходимо да се вземат предвид качествените характеристики на предаваната информация (стойност, полезност, надеждност и др.).

Организация. Това свойство се характеризира с наличието на определена организация, която се проявява в намаляване на ентропията (степента на несигурност) на системата H(S)в сравнение с ентропията на системообразуващите фактори H(F),определяне на възможността за създаване на система.

възникване. Появата предполага наличието на такива качества (свойства), които са присъщи на системата като цяло, но не са характерни за нито един от нейните елементи поотделно.

Наличието на интегрирани качества показва, че свойствата на системата, въпреки че зависят от свойствата на елементите, не се определят напълно от тях. От това можем да направим следните изводи:

1) системата не се свежда до прост набор от елементи;

2) разделяйки системата на отделни части, изучавайки всяка от тях поотделно, е невъзможно да се знаят всички свойства на системата като цяло.

Всеки обект, който има всички разглеждани свойства, може да се нарече система. Едни и същи елементи (в зависимост от принципа, по който са комбинирани в система) могат да образуват системи с различни свойства. Следователно характеристиките на системата като цяло се определят не само и не толкова от характеристиките на съставните й елементи, а от характеристиките на връзките между тях. Наличието на връзки (взаимодействия) между елементите определя специално свойство на сложните системи - организирана сложност.Добавянето на елементи към системата не само въвежда нови връзки, но и променя характеристиките на много или всички стари връзки, води до изключване на някои от тях или появата на нови.

Концепцията за "черна кутия"

Едно от основните средства за преодоляване на организираната сложност на системата е разлагане,т.е. разделянето на системата на части (т.нар "черни кутии"и организиране на тези части в йерархична система. Разделянето на системата на подчинени части се извършва по такъв начин, че всяка част съдържа обекти, които са най-тясно свързани помежду си. Следователно разчленяването на системата се извършва според слабите звена.

Декомпозицията е условна техника, която в крайна сметка позволява да се оцени степента на сложност на даден обект и да се доведе до някои крайни елементи, чийто анализ може да се извърши по известни методи. Ще приемем, че елемент -това е част от системата, чието по-нататъшно разделяне води до нарушаване на функционалните връзки на елемента и получаване на свойствата на избраното множество, които не са адекватни на свойствата на елемента като цяло.

Ползата от използването на "черни кутии" е, че потребителят трябва да знае само входа и изхода на "черната кутия" и нейното предназначение, т.е. изпълняваната функция, без да навлиза в принципите на работа и използваните алгоритми. В ежедневието често се сблъскваме с "черни кутии" и с готовност ги използваме. Например, ние използваме принтер, за да подготвим документи, без да знаем как той прекодира и отпечатва информация. Можем да сменим принтера с друг при повреда или с по-модерен, без да сме специалисти по него техническа поддръжка. Идеята за организиране на "черни кутии" в йерархични структури е взета от човека от природата. Всички сложни системи на Вселената са организирани в йерархии. А самата Вселена включва галактики, звездни системи, планети и т.н.

Йерархична система

Ако набор от елементи е комбиниран в система според определена характеристика, тогава винаги можете да въведете някои допълнителни характеристики, за да разделите този набор на подмножества, като по този начин отделите неговите съставни части от системата - подсистеми.Възможността за многократно разделяне на системата на подсистеми води до факта, че всяка система съдържа редица подсистеми, получени чрез селекция от оригиналната система. От своя страна тези подсистеми се състоят от по-малки подсистеми и т.н.

Подсистемите, получени чрез селекция от една изходна система, се класифицират като подсистеми от същото ниво или ранг. При по-нататъшно разделяне получаваме подсистеми от по-ниско ниво. Това разделение се нарича йерархия(разделяне на длъжностите на по-високи и по-ниски, процедурата за подчинение на лица с по-нисък ранг на по-високи и др.). Една и съща система може да бъде разделена на подсистеми по различни начини - това зависи от избраните правила за комбиниране на елементи в подсистеми. Най-добрият, очевидно, ще бъде наборът от правила, който осигурява на системата като цяло най-ефективното постигане на целта.

Когато разделяте система на подсистеми, трябва да запомните правилата за такъв дял:

Всяка подсистема трябва да реализира една единствена функция на системата;

Функцията, определена за подсистемата, трябва да бъде лесно разбираема, независимо от сложността на нейното изпълнение;

комуникацията между подсистемите трябва да се въвежда само ако има връзка между съответните функции на системата;

Комуникациите между подсистемите трябва да бъдат възможно най-прости.

Броят на нивата, броят на подсистемите на всяко ниво може да бъде различен. Човек обаче винаги трябва важно правило: подсистемите, които са пряко включени в една система от по-високо ниво, действайки заедно, трябва да изпълняват всички функции на системата, в която са включени.

Управлението на всяка организация, която произвежда стоки или предоставя услуги, се основава на йерархичен принцип. Дейностите за създаване на стоки и услуги се извършват във всички организации. производство -това е създаването на стоки и предоставянето на услуги чрез преобразуване на входа на системата (необходимите ресурси от всякакъв вид) в нейния изход (готови стоки и услуги). В производствените фирми дейностите по създаване на продукти обикновено са очевидни. Неговият резултат са специфични стоки (например машини или самолети). в други организации. които не създават физически стоки, производствените функции могат да бъдат по-малко очевидни, скрити от обществеността и всеки от купувачите. Например, това е дейност, която се извършва в банка, офис на авиокомпания или колеж. Дейностите на такива компании се наричат обслужване.Оперативните мениджъри вземат решенията, които са необходими за трансформиране на ресурсите в стоки и услуги.

В йерархичната система за управление всяка подсистема от определено ниво е подчинена на подсистема от по-високо ниво, в която е включена и се контролира от нея. За системите за управление разделянето на системата е възможно, докато подсистемата, получена по време на следващото разделяне, престане да изпълнява функции за управление. От тази гледна точка системата за управление на най-ниското йерархично ниво е такива подсистеми, които пряко контролират конкретни инструменти, механизми, устройства или технологични процеси. Системата за управление на всяко друго ниво, с изключение на най-ниското, винаги управлява технологичните процеси не директно, а чрез подсистеми на междинни, по-ниски нива.

Важен принцип при изграждането на система за управление на предприятието е да се разглежда предприятието като система с многостепенна (йерархична) структура (фиг. 1.2). От връзките, разположени на повече високо ниво, има поток от контролни действия, а информацията за текущото състояние на контролния обект от по-ниско ниво се получава от връзки от по-високо ниво. Като се има предвид един вид „дърво“ на управление, може да се отбележи, че предимството на йерархичната структура на управление е, че решаването на проблемите на управлението е възможно въз основа на местни решения, взети на съответните нива на йерархията на управление.

Ориз. 1.2. Йерархични системи за управление на предприятието

По-ниското ниво на управление е източник на информация за вземане на управленски решения на по-високо ниво. Ако разгледаме потока от информация от ниво на ниво, тогава количеството информация, изразено в броя на символите, намалява с нарастване на нивото, но в същото време нейното семантично (семантично) съдържание се увеличава.

На сегашното ниво на развитие на обществото научно-технически прогресв областта на материалното производство и системите за управление осигуряват възможност за концентрация и централизация на значителни финансови, материални и други ресурси. Тези възможности се реализират в индустриализираните страни под формата на създаване на транснационални асоциации (например Европейският съюз, който обединява редица европейски държави; дъщерни дружества, клонове и предприятия на големи концерни в много страни по света и др.) . предимство централизацияе способността да се насочват големи ресурси към внедряването на решения, което позволява решаването на сложни проблеми, изискващи големи инвестиции. В централизирана система е сравнително лесно да се осигурят координирани, координирани дейности на подсистеми, насочени към постигане на общи цели. Загуби в отделни частисистемите се компенсират от резултатите от работата на останалите й части. Многостепенната централизирана система има голяма устойчивост поради бързото преразпределение на функции и ресурси. Неслучайно принципът на централизация се спазва стриктно в армиите на всички времена и народи.

Централизацията в големите системи обаче има своите недостатъци. Многостепенният характер и свързаното с него многократно предаване на информация от ниво на ниво причинява забавяне, което намалява ефективността на оценката на ситуацията и изпълнението на управленските решения и води до изкривявания както в процеса на предаване на информация, така и в нейната обработка на междинни нива. В някои случаи желанието на подсистемите за независимост е в противоречие с принципа на централизация. В многостепенните централизирани организационни и административни системи за управление, като правило, има елементи децентрализация.

С рационална комбинация от елементи на централизация и децентрализация, информационните потоци в системата трябва да бъдат организирани по такъв начин, че информацията да се използва главно на нивото, на което се появява, т.е. трябва да се стремите към минимален трансфер на данни между нивата на системата. В децентрализираните едностепенни системи нивото на ефективност винаги е по-високо както при събиране на информация за състоянието на контролираната система, оценка на ситуацията, така и при изпълнение на взетите решения. Благодарение на оперативното управление на отговора на управляващите действия се намаляват отклоненията от избраната траектория на движение към целта.

Степента на централизация на системата, която се определя въз основа на установяването на съотношението на претеглените обеми задачи, решени на съседни нива, служи в известен смисъл като мярка за разделението на правомощията между нивата. Преместването на по-голямата част от решенията към по-високо ниво, т.е. увеличаване на степента на централизация, обикновено се идентифицира с увеличаване на контролируемостта на подсистемите. Това изисква, като правило, подобрена обработка на информацията на горните нива на управленската йерархия. Увеличаването на степента на децентрализация съответства на увеличаване на независимостта на подсистемите и намаляване на количеството информация, обработвана от горните нива.

Обикновено се развиват топ мениджърите на многостепенни системи стратегически решениянапример колко модела автомобили трябва да произведе всеки от заводите на компанията. Те не трябва да вземат решение за размера и количеството на всеки модел, произведен във всеки от заводите. Отнася се за нивото тактически решениякоито се приемат от фабричните средни мениджъри. Управителят на фабриката трябва да реши колко да произвежда и продава, колко да държи на склад. Завършени продукти(сезонно търсене) и колко работници да наемете или уволните. Оперативно вземане на решенияОсъществява се на производствено ниво от ръководителите на отдели, които определят детайлното планиране и производство. Този йерархичен подход, който трябва да включва обратна връзка, може да не осигури оптимално решение, но позволява по-добър и по-навременен контрол на производствения процес.

Структурата на системите за управление в националната икономика се основава на отраслов или териториален принцип. Индустриален принципизползвани в случаите, когато сложни специфични видовепроизводство, проектиране и изграждане, разработка и внедряване научно изследванев производството на определен тип. от териториален принципса изградени държавни административни органи.

Системи за управление

Всеки процес в природата (физически, химичен, социален, психически и др.) се развива и протича по определени закономерности, присъщи на него, но поради общата връзка между явленията в природата той се влияе от други процеси и самият той влияе върху тези процеси. В резултат на такива въздействия възникват различни отклонения от първоначалното развитие на процеса, т.е. той протича по по-сложни модели. Външните въздействия върху процеса могат да бъдат разделени на случайни и управляващи. Случайните експозиции не са умишлени. Контролните действия са специално предназначени да променят хода на процеса, към който са насочени.

Нарича се набор от контролни действия, насочени към гарантиране, че действителният ход на процеса съответства на желания управление. По този начин управлението предполага, че има някакъв орган, който систематично или при необходимост развива контролни действия. Такъв орган на управление се нарича контролна система.Управлението обикновено се осъществява чрез изпълнителните органи, които променят реалния ход на процеса. Управлението трябва да е целенасочено. Контролните действия трябва да бъдат координирани помежду си, а не да имат случаен характер, при което не е изключена възможността за действия, които са директно противоположни едно на друго.

Контролът предполага наличието на контролиран обект или група от обекти (жив организъм или негова част, отделен механизъмили преработвателно предприятие, завод или индустрия Национална икономикаи т.н.). В допълнение към управлявания обект трябва да има някакъв управляващ орган, който генерира контролни действия, насочени към поддържане или подобряване на функционирането на управлявания обект в съответствие със съществуващата програма или цел на управление. Процес на управление - това е целенасочено въздействие на управляващата система върху управляваната, насочено към постигане на определена цел и използващо предимно информационния поток.Оптималното управление се състои в избора на най-добрите управляващи действия от набор от възможни, като се вземат предвид ограниченията и въз основа на информация за състоянието на контролирания обект и външната среда.

В системите за административно или организационно управление контролното действие се състои във вземане на решения в процесите на планиране и оперативно управление, изпълнявани на повече по-ниски нивауправление, както и в контрола за изпълнение на взетите решения. Хората, които изпълняват тези функции, се наричат администраториили лидери.(Термините се използват в чужбина мениджър- лидер, мениджър и управление- администрация за разлика от контрол- управление в производствени системи.)

В производствените системи човек с помощта на технически средства, които манипулира, контролира пряко технологичния или производствения процес. Човекът, който управлява това, се нарича оператор,и системата съставен елементкойто е операторът, се извиква ергатичен(ергатив - характер, извършител).

Администраторът получава и предава информация под формата на различни документи, по време на преговори с други хора, чрез компютърни системи и т.н. Операторът, като правило, получава информация за състоянието на контролираната система във формата, представена от различни технически средстваизобразяване на информация - цифрови и графични дисплеи, пултове със стрелка, цифрови и индикаторни устройства, средства за звукова сигнализация. Операторът изпълнява взетите решения чрез въздействие производствен процесизползване на технически контроли. Процесът на вземане на решение за оператор е много по-лесен за формализиране, отколкото за администратор. Наборите от възможни ситуации и приложими решения за оператора обикновено са ясно очертани; във всеки случай те са значително същите като тези на администратора.

При синтеза на ергатични системи в единна системауправлението използва комбинация от аналитични и неформални методи. Аналитични методиопредели функционална структурасинтезирана система, постановка на проблеми и методи за тяхното решаване. Неформалните методи се използват при разпределението на функциите между човек и технически средства, определящи ролята и функционални задължениячовек. Тези задачи са взаимосвързани, така че се решават успоредно или чрез последователни приближения.

В дейностите на големите фирми (особено транснационалните корпорации, които са комплекси от голям брой взаимосвързани и взаимодействащи предприятия, разположени в различни страни) предаването на информация е незаменим и първостепенен фактор нормално функциониранефирми. В същото време осигуряването на ефективност и надеждност на информацията е от особено значение. За много компании вътрешната информационна система решава проблемите на организацията технологичен процеси е индустриален. Това се отнася преди всичко за процесите на предоставяне на предприятията с продукти, идващи чрез сътрудничество от специализирани предприятия по вътрешнофирмени канали. Тук информацията играе важна роля в предоставянето на информация за вземане на управленски решения и е един от факторите, които намаляват производствените разходи и повишават неговата ефективност. От особено значение е прогнозирането на пазарните процеси.

Необходимостта от управление възниква, когато е необходимо да се координират действията на членовете на определен екип, обединени за постигане на общи цели: осигуряване на стабилността на работата или оцеляването на обекта на управление в състезание, получаване на максимална печалба, навлизане на международния пазар и др. Целите имат първо обобщен характер, а след това, в процеса на изясняване, се формализират от административния апарат под формата на целеви функции.

Подобна информация.