Системный подход с точки зрения управления

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 24Следующая ⇒

Пусть построена модель системы с соблюдением всех принципов системного подхода, разработаны и “обкатаны” алгоритмы необходимых расчетов, приготовлены варианты управляющих воздействий на систему. Надо понять, что эти воздействия не всегда заключаются в изменениях уровня некоторых входных параметров — это могут быть варианты структурных перестроек системы.

Так вот — все это есть. И что же дальше? Пора и управлять, управлять с единой целью — повышения эффективности функционирования системы (однокритериальная задача) или с одновременным достижением нескольких целей (многокритериальная задача).

Можно теперь открыть еще одну (не последнюю) тайну ТССА. Дело в том, что судьбу разработок по управлению большими системами должно решать только ЛПР, и только этот человек (или коллективный орган) решает вопрос дальнейшей судьбы итогов системного анализа. Важно отметить, что это правило никак не связано ни с “важностью” конкретной отрасли промышленности, торговли или образования, ни с политическими обстоятельствами, ни с государственным строем. Все намного проще — мудрость отцов-основателей ТССА проявилась, прежде всего, в том, что неполнота достоверности выводов системного анализа была ими заранее оговорена.

Поэтому те, кто ведет системный анализ, не должны претендовать на обязательное использование своих разработок; факты отказа от их использования не есть показатель непригодности этих разработок.

Определение границ системы в целом и границ окружающей ее среды.

Окружающая среда включает все системы, которые не контролируются лицом, принимающим решение. Границы, отделяющие систему от ее окружения, не совпадают с установленными организационными границами. Рассматриваемая система не завершается совокупностью всех элементов организации. Система в целом включает все системы, которые, как полагают, будут влиять на рассматриваемую проблему или будут подвергаться ее влиянию, независимо от того, к какой организации они формально относятся. Методом исключения мы относим к окружающей среде все системы, не входящие в систему в целом.

Установление целей системы.

Установление целей и границ системы связано с различиями в критериях эффективности системы. Система образования может служить ярким примером этого, так как разные люди оценивают ее по-разному. Учителя, вспомогательный штат, администраторы, родители, налогоплательщики и сами учащиеся имеют различные взгляды на то, как финансировать образование, да и на качество образования. Работа руководителя является самой сложной. Он должен установить подсистемы, которые могут выполнить программы, необходимые для достижения целей всей системы. Он должен следить за тем, чтобы эти подсистемы, работая независимо, не отклонялись от того, что считается оптимальным на уровне всей системы. В то же время руководитель должен поощрять инициативу и нововведение со стороны участников системы при сохранении своего влияния и полном контроле ситуации

Описания управления системой.

Термин управление является всеобъемлющим понятием, включающим все действия и всех лиц, принимающих решение, которые входят в процессы планирования, оценки, реализации проекта и контроля. Весьма затруднительно разделить роли проектировщика системы и того, кто ей управляет, так как решения, принимаемые одним из этих лиц, оказывают непосредственное влияние на деятельность другого. Принимая свои решения, планировщик влияет на будущую работу системы. В некотором смысле плановые и оперативные решения неразличимы, характерным признаком служит лишь порядок их следования.

Лекция №2

Тема: Элементы теории алгоритмов

Алфавитный оператор

Введем несколько новых понятий. Алфавит — конечное множество объектов, называемыми символами (буквами). Словом в данном алфавите называется конечная упорядоченная совокупность букв. Например, в алфавите словами будут abc, abbbca, aaaaa и т.д. Длина слова измеряется числом входящих в него букв. Пустое слово обозначается знаком -ǿ. Алфавитным оператором называется соответствие, сопоставляющие словом в данном алфавите, слова в этом же или каком-либо другом алфавите.

Различают входной и выходной алфавиты оператора и соответственно входные и выходные слова.

Алфавитный оператор называется однозначным, если он каждому входному слову ставит в соответствие одно вполне определенное выходное слово, если же оператор не сопоставляет никакого выходного слова, то говорят, что оператор не определен на этом входном слове. Совокупностью всех слов, на которых оператор определен, называется областью его определения. Два алфавитных оператора считаются равными, если они имеют одну и ту же область определения и любому слову из этой области ставят в соответствие одно и то же выходное слово.

Простейший способ задания алфавитного оператора состоит в установлении таблицы соответствия. В такой таблице для каждого входного слова зафиксировано соответствующие ему выходное. Алфавитные операторы, задаваемые с помощью конечной системы конечной системы правил, называются алгоритмами.

Правила образующие алгоритм должны обладать свойствами: полнота, недвусмысленность, массовость, результативность.

В АСУ алгоритмы классифицируются на информационно-поисковые, учета, оперативно-производственного, календарного и технико-экономического планирования, контроля, управления.

Запись алгоритмов. 3. Оперативные схемы. 4. Граф-схемы алгоритмов.

Операторы разделены на три группы: основные, вспомогательные, служебные. Для составления операторных схем используются два типа основных операторов: арифметические и логические.

Арифметические операторы обозначаются—А₁₂. Передача управления обозначается — А ¹⁶₁₂, что означает от 12 оператора управление передается оператору 16.

В операторных схемах алгоритмов логические операторы обычно обозначаются буквой Р с указанием номера оператора Р₂. В операторных схемах символ логического оператора, от которого передается управление, снабжается стрелками с номерами тех операторов, которым передается управление. При этом номер оператора, которому передается управление, если проверяемое данным логическим оператором соотношение выполнено, приписывается к стрелке, направленной вверх, в противном случае—к стрелке, направленной вниз. Для операторов всех классов в операторных схемах стрелка опускается, если от данного оператора управление передается непосредственно следующему за ним оператору.

Передача управления данному оператору обозначается номером того оператора, от которого передается управление, записываемым слева вверху от символа данного оператора.

Например, запись ^{4, 7}A₁₂означает, что оператору №12 управление передается от операторов №4 и №7.

Для наглядности применяют граф-схемы алгоритмов.

Арифметические операторы графически изображаются в виде прямоугольников, внутри которых записано аналитическое соотношение, реализуемое оператором. Передача управления от арифметического оператора изображается стрелкой, выходящей из прямоугольника, обозначающего оператор, от которого передается управление, и направленной к изображению оператора, которому передается управление.

Логические операторы графически изображаются в виде ромбов (иногда овалов), внутри которых словами или символически записано проверяемое оператором условие.

Передача управления от логических операторов изображается в виде двух стрелок, одна из которых отмечается единицей, а вторая—нулем.

Построение алгоритмов

Построение алгоритма является таким этапом задачи исследования системы, когда формализованная модель системы уже получена и решены все принципиальные вопросы, связанные с выбором математического аппарата исследования.

Практическое построение граф-схемы алгоритма требует решения следующих вопросов:

1) выбор определенной последовательности логических операторов Р₁, Р₂, Р₃, ….., Рn, в которой их взаимное расположение наилучшим образом отражает естественное течение алгоритмизированного процесса;

2) построение по последовательности Р₁, Р₂, ….., Рn построение по последовательности Р₁, Р₂, …...Рn таблицы всех 2ⁿ наборов возможных значений логических переменных;

3) определение для каждого из наборов соответствующей последовательности выполнения арифметических операторов;

4) объединение всех последовательностей в одну граф-схему;

5) выполнение эквивалентных преобразований полученной граф-схемы с целью ее минимизации.

Построение характеристической таблицы. Таблица содержит 2ⁿ строк и две группы столбцов, причем первая группа состоит из n столбцов, обозначаемых Р₁, Р₂, …., Рn, а вторая—из n+1 столбцов, обозначаемых соответственно No, N₁, ….., Nn.

Строки первой группы столбцов заполняются нулями и единицами таким образом, чтобы их расположение соответствовало записи числа, равного номеру соответствующей строки в двоичной системе счисления. Нумерация строк при этом осуществляется по порядку, начиная с нуля.

Столбцы второй группы заполняются последовательно, начиная с No-го. Очередной столбец Ni заполняется построчно. В каждую строку этого столбца записываются номера тех операторов, которые могут быть выполнены при указанных в строке значениях логических операторов Р₁, Р₂, ….., Рi. Кроме того, в ту же строку вписываются номера тех арифметических операторов, которые должны быть выполнены, чтобы оказалось возможным реализовать проверку логического условия P_i₊₁.Если указанные арифметические операторы отсутствуют или если для данного набора значений логических переменных P_1,P_2,…., P_i логическая переменная P_i₊₁ теряет смысл, то в соответствующею строку столбца N_i заносится пустой оператор Z.

После заполнения характеристической таблицы осуществляется построение древа алгоритма. Древо алгоритма представляет собой граф, состоящий из вершин, соединенных направленными дугами (стрелками) и строится в соответствии с формальными правилами.

Лекция №3

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒