teoret_analiz (746081), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В данном контексте под системами управления будем понимать подразделения по отношению к своему командиру и к командиру более высокого уровня. Таким образом, формулируя основное требование к рассматриваемым моделям (системам) отделению, и взводу можно сказать, что:
Управляемость – это способность перехода системы из одного заданного состояния в другое заданное состояние.
Задача управления рассматривается на структурном уровне и поэтому условие управляемости необходимо дополнить качественным требованием, которое реализуется через оценочную функцию, т.е. является критерием качества управления. Тогда условие управляемости дополняется принятием оценочной функции определенных значений. Все последующие требования к системам формируются, исходя из реализации управляемости.При управлении боем принятие решения командиром взвода (отделения) – это наиболее сложный и ответственный акт управления подразделением. Процесс выработки решения начинается, как правило, с уяснения поставленной задачи. При этом необходимо понять место и роль своего подразделения в проводимых боевых действиях, замысел вышестоящего командира, где сосредоточить основные усилия, какое влияние окажут средства старшего начальника, действия соседей при выполнении поставленной задачи и другие вопросы. После уяснения полученной задачи командир отделения (взвода) производит расчет времени, оценивает местность и т.д. В зависимости от характера и содержания полученной задачи и имеющихся условий количество, содержание расчетов и их направленность будут различны. К примеру, если подразделению предстоит вести поиск, то очевидно, что доминирующую роль в процессе оценки обстановки будут играть расчеты, связанные с вероятностью обнаружения бандитских формирований, возможностями по блокированию местности, временем поиска и другими факторами. Во всех случаях расчеты при принятии решения будут производиться в сжатые сроки, по нескольким вариантам.
В условиях боевой обстановки все расчеты командиру взвода (отделения) необходимо проводить немедленно. В зависимости от изменяющейся оперативной обстановки, также целесообразно принимать новые решения. Например, в полосе ведения поиска взводу необходимо развернуться в цепь протяженностью до 200 метров (при сплошном одностороннем поиске) в лесу.
При проведение поисковых мероприятий правый фланг группы поиска выходит на болото и наталкивается на вооруженное сопротивление преступников. Необходимо «молниеносное» принятие решения. Естественно возникает предположение: а правильно ли составлена штатная структура отделения (взвода) для боевой обстановки?
На основе разработанных математических моделей и расчетов, а также из полученных результатов в настоящем исследовании высказано предположение о том, что гораздо эффективнее на базе отделения (взвода) организовать «тройку» бойцов во главе с грамотными командирами для проведения боевых действий. Для мирного времени штатную структуру целесообразно сохранять. Заблуждение о том, что можно победить «шапкозакидательством», то есть бездумным применением подразделений, необоснованным ни какими расчетами, постепенно проходит и осознается обида за свою беспомощность в,казалосьбы,беспроигрышных ситуациях. Это вынуждает вновь и вновь возвращаться к основным положениям военной кибернетики, рассматривать любую ситуацию с позиций системного подхода и последовательно учитывать реальные боевые возможности перед и в процессе принятия управленческих решений. В данном исследовании в главах 1, 2, 3 построены информационные математические модели управления отделением и взводом в бою. При моделировании во внимание принимались следующие основные принципы моделирования:
Первый – оценка степени неопределенности проблемы, уровней знания и незнания.
Второй – систематизация неопределенности, выявление связи между неопределенностями с тем, чтобы исключить возможные противоречия в модели.
Третий – приведение всех неопределенностей к минимальному числу единых категорий неопределенности, главных для проблемы. По существу – это факторизация неопределенности.
Четвертый – построение факторной модели неопределенности, которая является информационным описанием проблемы. В модели установлено, как на цель проблемы (управление отделением и взводом в бою) влияют неопределенные факторы. В исследовании проблемы осуществлена попытка отразить ее количественную сторону, а там, где это не удается, определить логическую связь или, по крайне мере, ввести упорядоченность. При моделировании применены эвристические методы, т.е. моделирование частично построено на основании эвристических программ. Составляются такие программы на основании наблюдения за человеческой деятельностью. Например, мы хотим составить модель задержания группы вооруженных преступников. Характеристики вооружения и специальной техники известны, и их можно представить уравнениями. Поэтому эвристическая модель в данном исследовании строится путем наблюдения за действиями людей, обобщения результатов большого количества специальных операций, составления обобщенного описания действий для различных условий и, наконец, составления машинной программы, отражающей это описание. В исследовании уже приведен пример моделей управления отделением и взводом, т.е. конечный результат вышеизложенного. Далее на основе этих моделей проводится теоретический анализ распределения функций управления подразделениями ОМОН, СОБР и ВВ МВД России в бою и делаются соответствующие выводы.
ГЛАВА 1. СИСТЕМОТЕХНИКА И КИБЕРНЕТИКА –
ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
ФУНКЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Системный подход –
основная практическая методология
В методах системного подхода понятие элемент является основополагающим. Это связано с тем, что, как правило, свойства элементов, их функционирование, условия образования и существование определяют систему. Отметим иерархическую структуру построения и функционирования элементов:
-
верхний уровень – системный определяет функционирование элемента в рамках системы. В военных системах – это воинский коллектив, объединённый в подразделения и входящий в качестве элемента в соединение, которое является для него суперсистемой. Например, отделения, входящие как элементы во взвод, взвода, входящие в состав роты;
-
средний уровень определяет внутреннее, внутрисистемное функционирование элемента. В военных элементах это профессиональное функционирование личного состава: умение
владеть оружием, воинской техникой (опыт, характеристики вооружения); -
нижний уровень определяет характеристики основы, на которой построен элемент. Для воинских систем – это параметры личного состава: физические кондиции, профессиональные, морально-нравственные и образовательные показатели.
Таким образом, можно считать, что и элемент социальной системы часто представляет собой достаточно сложную, иерархическую структуру. Сложность структуры и состав отдельных уровней различны, но, практически, характеристики элементов должны содержать три уровня: системный, функциональный и базисный. В систему элемент входит через системный уровень.
Понятие системы в настоящее время является наиболее противоречивым, особенно в прикладных дисциплинах: химическая, биологическая, экологическая, военная системы и ряд других.
С целью общности воспользуемся определением системы, принятым в современной математике и введённым немецким математиком Г. Кантором, понятием множества. Система – это множество объектов, элементов вместе с отношениями между ними и их свойством.
Отношения определяются связями, причем как структурой этих связей, так и их характером. Принято считать, что элемент является наименьшей единицей системы, но в некоторых случаях элементы могут быть достаточно большими объектами в зависимости от того, что принимается в основу деления. Особенно это характерно для силовых структур МВД, в которых объекты могут быть одновременно системой и элементом в зависимости от масштаба.
Система может состоять из подсистем, т.е. из частей системы, которые обладают определённой автономностью. Подсистемы связаны между собой определёнными отношениями: субординацией и координацией. В первом случае подсистемы организуют структуры из разных уровней иерархии. Во втором случае подсистемы находятся на одном уровне.
Силовая система состоит из двух подсистем; как система с управлением:
-
объекта управления, личного состава подразделения. Эта подсистема является нижним уровнем иерархии силовой системы; подсистемы управления,
-
субъекта управления, командования (командира) подразделения. Это подсистема верхнего уровня.
Эти подсистемы различны по объёму и сложности в зависимости от масштаба военной системы: от отделения, взвода до воинской части и соединения войск.
Структуру силовой (военной) системы определяют директивные документы: приказы, уставы, положения. Это – организационная структура, которая трансформируется на время выполнения оперативных заданий во временную функциональную структуру оперативного соединения, части. Последняя характеризуется большим числом связей. Части временной структуры, т. е. подсистемы выполняют функции, определённые планом проведения оперативных мероприятий.
Силовая система находится в контакте с внешней средой, в качестве которой могут рассматриваться противник, метеоусловия и т.д.
Системный подход применяется при формулировке задач, которые решают при конкретных условиях:
-
Цель, которая должна быть достигнута в решаемой задаче.
-
Критерий эффективности, с помощью которого оценивается полное решение или отдельные его этапы.
-
Ресурсы, используемые при решении, перечень и диапазон их изменения.
-
Ограничения, которые определяют диапазон параметров, характеризующих полученное решение.
При решении задачи системного анализа необходимо определить и исследовать свойства и характеристики большого объекта, который материально задан в виде комплекса данных, полученных путём непосредственного измерения.
Предполагается, что исследования ведутся активно и экспериментальные данные могут быть получены в различных условиях и диапазонах измерения. Следовательно, полученные результаты могут быть отнесены к соответствующим ситуациям. Все результаты должны в совокупности охватить всю необходимую область исследования. Поэтому цели и критерии, используемые в частных исследованиях, должны однозначно определять основные, глобальные цели и критерии. Одновременно должны выполняться ограничения на диапазон исследования и величины используемых ресурсов.
Например, предметом изучения являются воинские подразделения противника с точки зрения организации наших наступательных действий. Глобальная цель исследования может быть декомпозирована на ряд локальных целей как по времени, так в пространстве. Изучается расположение и диапазон пополнений войсковых подразделений, групп специального назначения и прочих. Все эти последовательные данные оцениваются с определённой степенью достоверности. Все разведывательные операции осуществляются при использовании штатных средств, но, если это необходимо, то используются средства разведки вышестоящих уровней военного управления. Принятый подход позволит получить в системном виде разведывательные данные и динамику изменения состояния и расположения объединений личного состава, боевой техники и огневых средств. Анализ элементов и структуры разведывательных данных и их временных изменений даёт возможность сделать выводы об ожидаемых действиях противника (бандитских формирований).
При использовании системного подхода в решении задачи синтеза большого объекта необходимо в рамках допустимых ресурсов и ограничений достичь заданной цели с оптимальной величиной критерия эффективности. В первую очередь системный подход применяется при синтезе силовой системы, т.е. при подготовке к выполнению определённых оперативных действий: наступательных или оборонительных операций.
Системный подход – это методология решения проблем, т.е. обоснованный подход к исследуемым проблемам при использовании существующих методов их решения. Это реализуется сочетанием математических и эвристических подходов при высокой квалификации исследователя. В настоящее время, вследствие интенсивного внедрения ЭВМ и специализированного программного обеспечения, в ряде отраслей прикладной науки системный подход используется в решении технических проблем, например, при разработке и конструировании автомобильной и авиационной техники. При этом используются только те математические методы, применение которых в рамках поставленных проблем максимально автоматизировано. За человеком остается только запретно-разрешающие функции, т.е. проблемы решаются автоматически, полученные решения оптимальные и, следовательно, единственные.
Для решения задач с использованием системного подхода рекомендуется применять следующую последовательность операций, которая остается неизменной как в задачах синтеза, так и в задачах анализа конкретных систем.
Задача синтеза – это построение системы из множеств разнородных элементов.
Задача анализа – декомпозиция большой системы на составляющие элементы.
Цели задач синтеза и анализа различны и определяются конкретными требованиями решаемой прикладной задачи. Это может быть синтез силовой системы с целью подготовки к операции или анализ осуществленной операции.
-
Формулирование конечной цели решения задачи с применением системного подхода, т.е. какие конечные результаты должны быть получены: детерминированные или вероятностные. При этом необходимо учитывать, что в последующих действиях конечная цель будет разделена, декомпозирована на промежуточные, которые в сочетании образуют дерево целей, в основании которого будет находиться глобальная цель. Этот этап является основополагающим, так как он определяет направления и этапы всех последующих действий. Например, правильно сформулированная цель действий силовой системы будет определять подготовку системы и в конечном итоге эффективность результатов ее деятельности. При решении задачи синтеза дерево целей формируется как система, структура и элементы которой определяются путём экспертных оценок с учётом имеющихся средств реализации локальных целей. При решении задачи анализа дерево целей формируется в соответствии с методологией исследования и опытом исследования подобных систем.
-
Декомпозиция задачи производится на подзадачи и далее на более мелкие подзадачи в соответствии с глобальной целью и системой локальных целей. Анализ системы решений подзадач осуществляется с позиции локальных целей и критериев и их соответствия глобальным критериям и целям. В данном случае цели выступают как ограничения. В результате этого этапа осуществляется постановка решения задачи как анализа, так и синтеза. Например, синтез силовой системы для выполнения наступательной или оборонительной операций или анализ разведывательных данных с целью исследования обороны противника (бандитских формирований).
3. Математическое моделирование и разработка программного обеспечения выполняются для решения локальных задач синтеза или анализа. Этот этап чисто технический, но в связи с тем, что не всегда существуют типовые математические модели и необходимое программное обеспечение, для решения рассматриваемых задач допускается применение итерационных процедур разработки и уточнения операции каждого этапа. Полученные модели и разработанные программы обкатываются на ЭВМ, и результаты оцениваются с позиций как чисто вычислительных на ЭВМ, так и с позиций методологии системного подхода. В частности, с точки зрения выполнения условий единства, т.е. сохранения целостных представлений об исследуемой или синтезируемой системах, которые могут быть нарушены при декомпозиции исходной задачи на локальные.