История развития науки об управлении. Сущность исторических этапов развития.

Понятие кибернетической системы управления. Структура системы управления. Связи в системах управления.

Свойства целого нельзя было получить, исследуя его части. Ученые пришли к выводу, что имеют дело с новым классом объектов, который они назвали Системами. Так началась новая эпоха — эпоха систем, а первой наукой о них стала кибернетика.

Безусловно, предтечей системного подхода была статистическая физика. Американский физик Уиллард Гиббс первым отметил, что изменение состояний динамической системы можно представить в виде потока вероятности из одной области в другую. Именно в русле этого потока, как байдарка по горной реке, несутся события. Точность их определения определяется шириной и профилем течения.

Существенную роль в становлении кибернетики сыграли исследования Клода Шеннона в теории информации. Шеннон учился в Массачусетском технологическом институте, где много лет преподавал Винер, и сотрудничал с ним. Основным достижением теории информации стало единое представление в двоичном виде любых информационных источников. Это позволило упорядочить хранение и обработку разнородных данных, обеспечить надежность передачи сообщений по ненадежным каналам и ее кодирование (сжатое описание и скрытность).

Кибернетика предложила также универсальный набор понятий, применение которых должно было исчерпывающе описывать и предвидеть динамику сложных систем. Управляемый объект, с точки зрения кибернетики представляет собой вероятностную систему, состояние которой зависит от состояний множества элементов и подсистем, образующих объект управления, а также от результатов взаимодействия внутри объекта и взаимодействия самого объекта управления с внешней средой. Поведение этих элементов и характер связи подчинены статистическим законам, что не позволяет с приемлемой точностью предсказывать результат сложных и многочисленных взаимодействий в системе, а, следовательно, управлять состоянием каждого элемента и связи объекта управления. Но поскольку необходимость в управлении остается, кибернетика предлагает заменить сложный объект управления его простой моделью, например моделью типа "черный ящик", скрывающей внутреннюю структуру объекта и оставляющей "видимым", то есть доступным для управления лишь внешние связи объекта управления со средой — его "входы" и "выходы". Управляющему устройству остается анализировать внешнее поведение объекта управления, его реакцию на воздействия среды и команды самого управляющего устройства. Для этого необходимо располагать соответствующей информацией, которая поступает от объекта управления в управляющее устройство по каналу обратной связи. С течением времени такая система управления, при условии наличия в ней памяти и алгоритма обработки информации, накапливает опыт управления, приобретает свойство устойчивости — гомеостазиса, то есть свойство сохранять важнейшие параметры объекта управления в допустимых границах. Схема простейшей системы управления, иллюстрирующая введенные понятия, представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема простейшей (замкнутой) системы управления

Статистический метод оценки количества информации. Сущность метода. Расчетная формула. Достоинства и недостатки метода. Практическая значимость метода.

Следует отметить, что описанный статистический подход количественной оценки информации используется применительно к дискретным системам, случайным образом переходящим из состояния в состояние, и, следовательно, сообщение об этих состояниях также возникает случайным образом [Ошибка! Источник ссылки не найден.]. Кроме того, статистический метод определения количества информации практически не учитывает семантического (содержательного, смыслового) и прагматического аспектов информации.

Классификация систем управления по уровню сложности. Особенности систем управления различных уровней сложности.

Сущность адаптации организационных систем. Сущность методов адаптации: параметрическая адаптация; структурная адаптация; системная адаптация; адаптация целей. Последовательности реализации методов адаптации.

Предпроектная стадия обследования предприятия. Значение этапа. Содержание работ этапа.

Цель: разработать концепцию будущей ИС. Работы:

1. Изучение технологии работы предприятий.

2. Оценка эффективности сущ-ей с-м управления.

3. Реорганизация существующей с-мы управления.

4. Выявление устойчивой инф-и объектов, связей между ними, а также информационных потоков.

5. Предварительная оценка эффективность будущей ИС.

Данный этап является наиболее трудоемким и важным относительно остальных этапов

Реорганиз существ с-мы управления позволяет в ряде случаях повысить эффективность существующей с-мы управл-я до 30-60 % без автоматизации. Существующий на пред-ях с-мы док-та оборота формируется с-ма многих лет в рез-те чего содержит след-е харак ошибки (многократное повторение, дублирование данных, сбор лишней для управления инфор-и, нехватка необходимые для принятия решения инфор-и).

Перегрузка одних и недогрузка других операторов с-м док-тов оборота. С другой стороны механическая информация существующей с-мы управления без ее реорганизации значительно снижают эффективность всей с-мы управления. В большинстве случаев изменения технологии организации работы предприятия.

Устойчивые информационные объекты – это данные о реальных объектов технологической с-мы состав к-ых не изменяется при изменении технологии работы. К устойчивой инф-и относят н-р: об автомобиле, о ж/д станции и т.д. Эти информационные объекты взаимодействуют между собой в рамках технологического процесса, например, операция отправления поезда со станции представляет собой связь между станциями след. информационными объектами: вагон, локомотив, станция отправления, назначения.

Результатом подобного описания работы яв-ся концептуальная схема ИС и базы данных. На первом этапе необходимо изучить и оценить мощность информ потоков. Только после выполнения рассмотренных работ возможность выполнение предварительную оценку эффективность будущей ИС.

18. Содержание технического задания на разработку информационной системы. Порядок составление технического задания.

Техническое задание – док-т содержащий описание основных требований к будущей ИС. Техническое задание должно разрабатываться заказчиком и разработчиком ИС. При составлении технического задания желательно привлекать сторонних экспертов для оценки его содержания. Требования к ИС разделяется на части: они называются «обеспечивающая часть ИС» или «виды обеспечения ИС».

Содержание этапов технического и рабочего проектирования информационной системы.

Техническое проектирование – разработка проекта ИС «на бумаге». На этом этапе уточняется структура базы данных, состав информационных объектов, разрабатываются программы обеспечения.

Рабочее проектирование – на этом этапе осуществляется реализация технического проекта, т.е производится покупка или монтаж оборудования, обучение персонала, откладка программного обеспечения.

Содержание работ на этапах опытно-промышленной эксплуатации информационной системы. Содержание работ, выполняемых в процессе эксплуатации информационной системы.

Опытно-промышленная эксплуатация – осуществляется пробный запуск ИС, устранение ошибок программного обеспечения.

Промышленная эксплуатация – осуществляет устранение мелких ошибок, развитие ИС. Т.е решение очередных задач. Реорганизационная ИС – переход на новую ИС, что связано с изменением вычислительной техники и с повышением сложности решаемых задач.

21. Этапы развития информационной системы (на примере ИС УЖДТ ОАО «ММК»).

I 1979 – 1984 г. Основное тех устр-во – телетайп (это эл печатные машинки, соединенные линиями связи на выходе). С использованием телетайпов производится передача телеграмм – натурного листа со ст.Примыкания в управление ж/д тр-та. Натурный лист – данный о составе поезда. Это позволило ускорить информирование диспетчеров о прибытии вагонов и составов.

II 1984-1989 г. Основное тех устр-во – использование «больших» центральных ЭВМ мейнфрем. В ком-р вводились данные по перфоленте о прибывших и убывших вагонов предприятия. Это позволило вести учет простой вагонов, учет объема погрузки и выгрузки, производить поиск потерянных вагонов.

III 1989 – 1992 г. Персональные ком-ры. Использование ПК соединенных вычислительной сетью позволило организовать учет прибытия и отправление вагонов на каждой технологической станции.

IV 1992 -2004 г. Высокопроизводительный ПК. Учет погрузки и выгрузки на грузовых фронтах.

V 2004-2006 г. Создание с-мы оперативного слежения за слежением поездов по территории предприятия.

VI 2006 - …г. Создание центра управления перевозками. ИС позволяет в реальном времени отслеживать перемещение каждого вагона и учитывать маневровые операции с вагоном. В центре будет осуществляться дистанционным управлением маневровой работы.

Типы запросов в СУБД.

История развития науки об управлении. Сущность исторических этапов развития.

История кибернетики — науки об управлении — является еще одной яркой иллюстрацией наличия объективной связи между необходимостью, практикой, теорией и личностью в развитии человеческой цивилизации. Взглянем на историю кибернетики именно с этой точки зрения, то есть как на историю науки, возникшей в период максимальной потребности в ней, в основе которой лежит обобщение многовековой практики управления, изложенной в различных теоретических положениях, сформулированных рядом талантливых ученых.

Условия, подготовившие возникновение кибернетики, можно разделить на три группы: к первой группе относятся социально-эконо­мические условия; ко второй — научно-технические и к третьей — естественнонаучные предпосылки.

В процессе развития общества — социально-экономической среды — происходило усложнение трудовых процессов, а также экономических и социально-политических взаимоотношений. Увеличивалась сложность человеческого сообщества и, соответственно, возрастала сложность управления им. Однако до появления в конце 40‑х годов XХ века кибернетики взгляды и подходы к управлению носили интуитивный и фрагментарный характер.

Генеральное направление совершенствования трудовой деятельности человека связано с его стремлением максимально упорядочить окружающую среду с целью сокращения затрат труда и повышения его производительности. То есть, в отличие от животных, которые лишь пассивно приспосабливаются к условиям внешней среды, человек активно изменяет эту среду, подчиняет ее своим целям и интересам.

Если посмотреть на производственные операции, осуществляемые первобытным человеком, разрыхляющим землю мотыгой, мы увидим, что эта деятельность еще очень несовершенна, зависит от всякого рода случайностей и, конечно, малоэффективна. Но уже средневековый ремесленник, также использующий, в основном, ручной труд, сумел довести его до высокой степени совершенства, используя разнообразные инструменты и приемы труда. Поэтому труд ремесленника является гораздо более организованным (упорядоченным) по сравнению с трудовым процессом первобытного человека.

Однако прогресс ручного труда не мог привести к качественным изменениям в характере самой трудовой деятельности людей, поскольку наталкивался на ограничения, связанные с физиологическими возможностями человеческих мышц и нервной системы. Усовершенствование трудового процесса пошло неизмеримо более быстрыми темпами тогда, когда на смену ручным орудиям производства пришли машины.

Система "машина — фабрика" неизмеримо повысила производительность трудового процесса. В условиях применения машин изменилась и роль человека в производственном цикле: человек стал обслуживать машины и управлять ими.

К научно-техническим предпосылкам кибернетики относится развитие радиоэлектроники, последовавшее за открытием радио.

Помимо средств передачи информации, совершенствовались и средства ее обработки. Механизированные вычислительные устройства развиваются начиная с XVII века, например арифмометр Б.Паскаля, механический вычислитель Ч.Бэббиджа.

Первый этап — этап накопления опыта управления, формирования практической базы по управлению социально-экономи­ческими системами, позволивший в синтезе с достижениями кибернетики заложить основы современного менеджмента.

Потребность в управлении сообществами людей появилась сразу же, как только люди заселили землю и начали жить племенами. Очевидно, что для поддержания порядка в сообществе первой сформировалась потребность в политическом управлении. Совместный труд, защита от врагов и диких зверей стимулировали зарождение экономического и военного управления [Ошибка! Источник ссылки не найден.]. Объективно возникла потребность в организации как способе специализации работ по физиологическим и психологическим признакам. Например, наиболее сильный и агрессивный мужчина становился вождем племени, а все остальные члены сообщества распределяли между собой обязанности самостоятельно или по команде вождя. Увеличение численности племени объективно приводило к увеличению ответственности вождя, то есть к увеличению времени на выполнение им управленческих обязанностей. Возникала необходимость в усложнении организационной структуры управления.

Второй этап — этап формирования кибернетики как общей теории управления разнообразными системами. Кибернетика позволила систематизировать накопленный веками опыт управления организациями и разработать комплекс кибернетических методов управления, в частности методов системного подхода и количественных экономико-математических методов (так называемых методов исследования операций).

Первым достижением кибернетического этапа в области менеджмента явилось понимание непрерывности процесса управления и взаимосвязанности функций управления, а также взаимосвязь организационной структуры и функций управления. Процессный подход к управлению рассматривает управление как процесс, потому что работа по достижению целей с помощью других — это не какое-то единовременное действие, а серия непрерывных взаимосвязанных действий. Эти действия называют управленческими функциями. Каждая управленческая функция тоже представляет собой процесс, потому что также состоит из серии взаимосвязанных действий. Процесс управления является суммой всех функций [Ошибка! Источник ссылки не найден.].

В настоящее время принято выделять четыре основных функций управления организацией: планирование, организация, мотивация и контроль. Эти четыре первичные функции управления объединены связующими процессами коммуникации и принятия решения. Руководство (лидерство, целеполагание) рассматривается как самостоятельная деятельность.

На третьем этапе развития управленческой мысли — в "посткибернетическую эпоху" — теоретические основы кибернетики стали базисом для развития информатики, автоматизированных систем управления, кибернетических методов управления организациями (см. п. 2.4). Наряду с этим следует признать, что не все вопросы управления сложными системами удалось решить в рамках кибернетики. Самой серьезной проблемой осталась проблема искусственного интеллекта и, как следствие, формализация (а в идеале — автоматизация) управления сложными вероятностными системами, основным элементом которых является человек.