sistemnii_analiz_v_ypravlenii_V (998781), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

- функцию анализа, предусматривающую факторное ретроаналитическое исследование причин нежелательного отклонения достигнутых значений показателей состояния от заданных, требуемых или желательных;

- функцию прогнозирования, реализующую оценивание ожидаемых значений показателей состояния и некоторых параметров управления для будущих моментов времени;

- функцию планирования, управленческое наполнение которой связано с назначением желательных значений показателей состояния для будущих моментов времени;

- функцию регулирования, которая обеспечивает поиск управленческих решений, которые должны в наибольшей степени приблизить в будущем ожидаемые значения показателей состояния к плановым.

Однако применительно к рассматриваемой предметной области некоторые из функций управления:

- реализуются сугубо экспертными способами и при нынешнем уровне развития аппарата исследования операций не реализуемы в виде замкнутой строгой процедуры (типичный пример – функция анализа, в которой традиционно доминирует интуитивно-эвристическая составляющая);

- являются избыточными или излишними или, даже более того, управленчески вредными. Так, в частности, реализация функции регулирования в условиях решения управленческих задач может приводить к заведомо негативным состояниям объекта управления, а функция планирования не несет управленческого смысла, т.к. либо ее реализация должна позволять выявлять обеспечивающие плановые траектории показателей состояния управленческие решения, либо такие траектории являются некими опорными ориентирами, которые в дальнейшем не могут быть использованы в управляющей системе. В первом случае общепринятый смысл планирования исчезает и она превращается в функцию оптимизации;

- нарушают продуктивную последовательность технологических переделов информации или не сказываются на точности управления, ухудшая реактивность управляющей системы. Так, например, выявлять нежелательное рассогласование для текущего момента управленчески бесполезно, а для оценки такого рода невязок для будущих моментов времени надо уже располагать результатами уже осуществленного прогноза.

В последнее время отмечаются системотехнические новации структурного плана – в частности, получила определенное распространение интеграция функций учета, контроля и анализа в функцию контроллинга.

Часть функциональных блоков управляющей системы, в свою очередь, декомпозируется.

Софтверное обеспечение декомпозируется на совокупность типовых элементов и содержит:

- софтверное обеспечение функциональных блоков;

- модель объекта управления.

Топологический анализ показывает, что в зависимости от характера и условий решения управленческой задачи целесообразны выделение и реализация следующих функциональных блоков управляющей системы:

- вариант 1: пяти функциональных блоков, а именно:

= блока оценки текущего состояния, позволяющего оценивать реализовавшиеся значения показателя состояния и параметров управления;

= блока прогнозирования показателей состояния;

= блока сравнения показателей состояния или блока оценки нежелательного рассогласования;

= блока анализа;

= блока оптимизации управленческих решений;

- вариант 2: четырех функциональных блоков, а именно:

= блока оценки текущего состояния, позволяющего оценивать реализовавшиеся значения показателя состояния и параметров управления;

= блока прогнозирования показателей состояния;

= блока сравнения показателей состояния или блока оценки нежелательного рассогласования;

= блока оптимизации управленческих решений;

- вариант 3: двух функциональных блоков:

= блока оценки текущего состояния, позволяющего оценивать реализовавшиеся значения показателя состояния и параметров управления;

= блока оптимизации управленческих решений.

Из этих вариантов видно, что блок оценки текущего состояния и блок оптимизации управленческих решений являются обязательными элементами функциональной структуры управляющей системы.

Соответствующая функциональная структура системы выработки управленческих решений, удовлетворяющей в смысловом плане сгенерированным требованиям и включающая перечисленные функциональные блоки для вариантов 2 и 3, показана на рис. 1.4.

В большинстве реальных случаев минимальная конфигурация функциональных блоков может быть ограничена блоками оценки текущего состояния и оптимизации. В этом случае блоки прогнозирования и сравнения исключаются и происходит безальтернативный переход к оптимизации управленческих решений – вне зависимости от прогнозируемой потребности в осуществлении такой оптимизации.

Соответственно типовая процедура функционирования и взаимодействия функциональных блоков системы выработки управленческих решений выглядит следующим образом.

По некоторым исходным данным D(t) в блоке оценки текущего состояния оцениваются текущие значения показателя состояния – I(t) и часть значений параметров управления, с учетом которых функционирует модель объекта управления –
P₁(t), … , P₁(t+T).

В блоке прогнозирования оцениваются будущие значения второй части параметров – P₂(t+1), … , P₂(t+T), а по значениям P₁(t), … , P₁(t+T), P₂(t+1), … , P₂(t+T) и U(t-1) – значения I(t+1), … , I(t+T), где U(t-1) – управленческие решения, принятые до момента t (при этом их действие, естественно, распространяется на текущий и последующие моменты времени).

В блоке сравнения производится сопоставление I(t+1), …, I(t+T) соответственно с I_з(t+1), …, I_з(t+T), где I_з(t+…) – заданные, требуемые или желательные значения показателя состояния для момента t+… . Если обнаруживается хотя бы один момент времени t+…, для которого:

Рис. 1.4. Взаимосвязь элементов функциональной структуры
управляющей системы при применении информационно-советующей
информационной управленческой технологии

I(t+…) worse I_з(t+…),

то признается необходимым инициировать работу блока оптимизации. Здесь оператор worse (хуже) подразумевает процедуру установления значимого нежелательного рассогласования с учетом предпочтительного направления изменения показателя состояния.

В блоке оптимизации осуществляется поиск управленческого решения в виде:

U^opt(t) = arg extr {K(t+1), …, K(t+T)}.

U(t)

Таким образом, решение управленческой задачи состоит в условной оптимизации управленческих решений в рамках человеко-машинной интерактивной процедуры.

1.11. Режимы функционирования
управляющей системы

Управляющая система и соответственно информационная управленческая технология могут функционировать в нескольких режимах.

Первый разграничивающий эти режимы фактор – степень автоматичности, т.е. невовлеченности АУП и ЛПР в поиск экстремума при оптимизации управленческих решений.

Оптимизация управленческих решений может производиться:

- путем перебора эмпирически генерируемых вариантов управленческих решений, последующей априорной оценки последствий их реализации и сопоставительного выбора предпочтительного среди них (см. рис. 1.5). При этом генерирование альтернатив управленческих решений может выполняться либо ЛПР, либо специалистами, ведающими подготовкой управленческих решений, для последующего предъявления ЛПР оценок ожидаемых последствий соответствующих вариантов управленческих решений или признаваемого предпочтительным варианта для санкционирования реализации вытекающих из него управленческих воздействий;

- реализации процедуры регулярной условной оптимизации на модели объекта управления (см. рис. 1.6), в рамках которой генерирование альтернатив управленческих решений, оценка их приемлемости, сопоставление с ранее оцененными и проверка условий останова процесса оптимизации полностью автоматизированы;

- реализация перемежающейся процедуры, фрагментарно включающей две перечисленные.

Второй разграничивающий фактор – финишность поиска экстремума.

При этом различаются следующие варианты:

- ориентация на конечный однопроцедурный поиск искомого оптимума, когда блок оптимизации выводит из начальной точки в точку набольшего доступного (максимально достижимого) приближения к оптимуму. Здесь правило останова в поиске экстремума может предусматривать останов в случаях нахождения оптимума, установления пустоты области допустимых решений или исчерпания вычислительных ресурсов (например, если устанавливается верхняя граница по числу перебираемых точек или общей продолжительности поиска экстремума);

- ориентация на приблизительную, ориентировочную, прикидочную оценку оптимума. Здесь, как и в первом варианте, используется однопроцедурный подход, но жестких требований по максимальной степени приближения к оптимуму за счет полной выработки лимита вычислительных ресурсов не реализуется. Такой вариант чаще всего именуется экспресс-оптимизацией;

- ориентация на двухэтапную процедуру, в рамках которой с помощью экспресс-оптимизации осуществляется быстрый, но приближенный выход в область, примыкающую к экстремуму, а затем реализуется процедура точного поиска экстремума.

Рис. 1.5. Общая процедура оптимизации
управленческих решений в режиме перебора
эвристически генерируемых альтернатив

Рис. 1.6. Общая процедура оптимизации управленческих
решений в режиме регулярной оптимизации

Третий разграничивающий фактор связан с моментами срабатывания управляющей системы. Как уже обсуждалось выше, она носит или ей может быть придан дискретный характер, однако эти дискретные моменты могут назначаться по-разному, а именно:

- задаваться жестким априорным регламентом, определенным в рамках технико-экономического обоснования или же предписанным волевым решением ЛПР (например, вытекающим из назначенных ему извне обязательственных ограничений). Этот временной регламент может предусматривать как периодические, так и иррегулярные моменты срабатывания управляющей системы;

- назначаться ЛПР в экстренном порядке, исходя из субъективных соображений;

- представлять собой смешанный режим, сочетающий регламент и текущие субъективные инициирования.

На практике применяются все эти вариантные режимы, однако, во-первых, режимы регулярной оптимизации используются относительно редко, во-вторых, чаще всего используется двухэтапная процедура – как обеспечивающая лучшие параметры сходимости к экстремуму, и, наконец, в-третьих, применяется смешанный временной режим функционирования.

Как видно из изложенного представления взаимосвязей функциональных блоков, при прогнозировании и оптимизации управленческих решений используется модель объекта управления как формализованное идентифицирующее представление процессора объекта управления. В этом смысле математическое описание модели объекта управления составляет интеллектуальное ядро информационной управленческой технологии.

Введенная вариантность участия ЛПР в подготовке управленческих решений не нарушает обязательности его присутствия – по крайней мере, в качестве субъекта, санкционирующего предпочтительность управленческого решения и реализацию управленческих воздействий. Вопрос персонализации содержательного постановщика управленческой задачи и ее формализатора решается в каждом случае специально – во всяком случае, ЛПР как заказчик информационной управленческой технологии обязан санкционировать корректность и содержательной постановки и формализации управленческой задачи.

Вместе с тем различаются два принципиальных режима вовлечения ЛПР в процесс оптимизации управленческих решений:

- on line, когда ЛПР формирует варианты управленческих решений, сопоставляет их ожидаемые последствия, выбирает в пользу останова или продолжения поиска экстремума и т.д.;

- off line, когда ЛПР только, возможно, дает отправные установки, окончательно и в обязательном порядке санкционирует подготовленное управленческое решение или же отправляет его на доработку.

1.12. Согласование функционирования
систем управления

Очень важным вопросом обеспечения эффективности управления является согласование функционирования систем управления, когда хотя бы одна из них воздействует на другую. Как правило, это приводит к необходимости скоординировать управление различных субъектов одним объектом управления или же скоординировать управление в иерархической системе управления. Последний случай является наиболее сложным.

Можно выделить три следующие схемные версии такого рода систем управления.

Жесткое управление задает для нижестоящих и сопрягаемых систем все показатели состояния и управленческие решения как по перечню, так и по содержанию численными значениями. На долю малоприоритетных систем управления (например, систем управления нижнего уровня) приходятся только функции реализации заданных извне управленческих воздействий, учета и контроля этих мероприятий, а также достигнутых показателей. Такая схема, реализующая принципы так называемого административно-командного метода, имеет ряд серьезных недостатков. Действительно, она может обеспечить эффективное управление только в том случае, если, по крайней мере, для управляющей системы верхнего уровня наблюдаемость объекта управления будет такой же, как и для управляющей системы нижнего уровня. Поскольку это, скорее всего, недостижимо из-за неразвитости информационной инфраструктуры и низкой вероятности реализуемости глубоко декомпозированной модели объекта управления, то решения будут приниматься весьма приближенные, то есть в конечном счете некомпетентные, низкоэффективные или даже иррациональные. Кроме того, на все интегрируемые системы управления воздействует значительное число возмущающих факторов. Отслеживать и компенсировать или нейтрализовывать их управляющая система верхнего уровня заведомо неспособна, в связи с чем управляющая система нижнего уровня вынуждена либо скрытно проводить несанкционированные мероприятия, либо фальсифицировать показатели состояния, либо демонстрировать отклонения по ним.

Характеристики

Список файлов книги