Основные понятия и определения

Информационно-управляющие системы, их классификация

Определения

Под системой обычно понимают множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство [1 — 3].

Представление о системе связывается с такими понятиями, как элемент, целостность, структура, связь, отношение, подсистема. Понятие «система» предполагает рассмотрение объекта как целого, состоящего из совокупности элементов. Любую систему можно расчленить (не обязательно единственным образом) на конечное число частей, называемых подсистемами. Каждую подсистему, в свою очередь, можно разделить на конечное число более мелких подсистем, вплоть до получения подсистем первого уровня — так называемых элементов системы.

Под структурой системы понимают относительно устойчивый порядок внутренних пространственных связей между ее отдельными элементами, определяющий функциональное назначение системы и ее взаимодействие с внешней средой [4].

Под целостностью (эмерджетностью) системы понимается принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств целого (т.е. системы).

Известны три типа связей между элементами: функционально необходимые, сингерические (которые при кооперативных действиях некоторых частей обеспечивают увеличение их общего эффекта до величины, большей суммы эффектов от тех же независимо действующих частей), избыточные (являются излишними или противоречивыми).

Изменение состояния системы влияет на состояние ее выходов. Желаемое состояние выходов называется целью системы, а функция, определяющая изменение состояния выходов, — целевой функцией системы. Для оценки отклонения фактического состояния выходов от желаемого вводится критерий цели.

В наиболее общем плане все многообразие систем можно подразделить на материальные и абстрактные системы.

Системой управления называется система, в которой реализуется процесс управления путем взаимодействия объекта управления и управляющей части.

Различают автоматические и автоматизированные (информационно-управляющие) системы управления. В системах автоматического управления (САУ), состоящих из объекта управления и управляющего устройства (управляющей части), человек непосредственного участия в процессе управления не принимает.

В автоматизированных системах управления (АСУ) предполагается обязательное участие людей в процессах управления. Сбор, анализ и преобразование информации в информационно-управляющих системах выполняется с помощью вычислительной техники.

Имеется несколько определений АСУ [5]:

• — система управления с применением современных автоматических средств обработки данных (ЭВМ, автоматических устройств накопления, регистрации, отображения и др.) и экономико-математических методов для решения основных задач управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия;
• — система управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия, включающая интегрированные системы обработки данных, главной целью которых является автоматизация процессов, сбора и переработки информации на предприятии и усовершенствование, формы организации их выполнения;
• — система, в контуре управления которой функционируют совместно человек и технические средства, осуществляющие сбор и содержательную обработку информации по разветвленным алгоритмам с целью принятия оптимальных решений по управлению процессом или производством.
• — АСУ — человеко-машинная система, использующая современные экономико-математические методы, средства электронно-вычислительной техники и связи, а также новые организационные принципы управления для отыскания и реализации на практике наиболее эффективного управления соответствующим объектом (системой).

АСУ обладают всеми наиболее характерными чертами сложных технических систем. К ним следует отнести:

• — большой масштаб систем по числу составляющих элементов и выполняемых функций;
• — наличие функциональной целостности, общего назначения и цели;
• — сложную многоуровневую иерархическую структуру;
• — высокую степень автоматизации, определяющую известную степень самостоятельности поведения системы;
• — статистически распределенные во времени внешние воздействия.

В экономических (организационных) информационно-управляющих системах в качестве элементов можно рассматривать:

— средства производства (установки, оборудования, инструмент);

предметы труда (сырье, материалы, полуфабрикаты),.

• — трудовые ресурсы (рабочие, инженерно-технические работники, служащие);
• — техническую и технологическую документацию (чертежи, инструкции, стандарты, управляющие и отчетные документы и пр.).

Все составные части АСУ требуют привлечения специалистов различных областей знаний. Работы в области автоматизации процессов управления требуют глубокого анализа сущности автоматизируемых процессов, выделения объектов автоматизации, правильного формулирования целей управления и определения этапности автоматизации с учетом реальных сроков, возможностей технической реализации и экономических факторов.

Объектом управления в информационно-управляющей системе может быть рабочее место, конвейер, участок, цех. предприятие, объединение и т. д. К объекту управления относят ту часть элементов, которые непосредственно участвуют в процессе материального производства и его обслуживания. К управляющей части системы относят множества элементов, необходимых для осуществления процесса управления объектом. Это управленческий персонал, технические средства и методы управления.

Управляющая часть системы оперирует с документами. Поэтому для эффективного управления производственной системой необходим непрерывный обмен информацией между объектом управления и управляющей частью.

В управляющую часть информация поступает от вышестоящих организаций (государственный план и директивные указания) и от объекта управления (сведения о поступлении материалов, деталей, комплектующих изделий, притоке рабочей силы; о выпуске продукции и ее качестве, затратах материалов и труда; о причинах, нарушающих нормальное протекание производственных процессов — срыве поступления материалов, поломках оборудования, браке). Управляющая часть вырабатывает управляющие воздействия на объект управления и отчетную информацию для вышестоящих организаций.

Процесс выработки управляющего воздействия на объект управления имеет следующие этапы: определение цели воздействия и установление возможных изменений в других подсистемах; разработка путей, методов и средств воздействия; создание организационной системы; принятие решения, его внедрение; контроль хода внедрения; коррекция воздействия в ходе реализации принятого решения.

Современные информационно-управляющие системы представляют собой сложные человеко-машинные системы, в которых сочетается машинная переработка информации с координирующей деятельностью человека-оператора. За человеком остаются наиболее сложные, не поддающиеся формализации задачи, такие, например, как постановка проблемы, принятие решения в условиях неполной информации и неопределенности, контроль переработки информации. Поэтому важной задачей при создании информационно-управляющей системы является правильное распределение функций между человеком и ЭВМ.

Функционирование информационно-управляющей системы связано и с решением ряда проблем правового, а также психологического и социологического характера. Оптимальная структура системы связана с пределами личной компетенции, формами санкций, поощрений и т. д. Эти вопросы должны решаться на правовой основе в виде должностных инструкций и предписаний, утвержденных и обязательных для исполнения.

Основная цель автоматизации организационного управления — обеспечение оптимального функционирования объекта управления (предприятия, объединения, отрасли и т. п.) путем правильного выбора целей и средств их достижения с учетом имеющихся ограничений, наилучшего распределения заданий между отдельными частями, из которых состоит объект, и обеспечения их четкого взаимодействия.