sistemnii_analiz_v_ypravlenii_V (998781), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

Переменная признается неопределенностной, если она не может быть определена ни собственным значением, ни вероятностным законом распределения.

Стохастические и неопределенностные переменные собирательно именуются недетерминированными.

Правило – система регламентированных действий и/или бездействий.

Применительно к правилам информационного характера имеются в виду регламентированные действия по обработке информации.

Правила традиционно строятся по схеме «если условие выполняется, то реализовать действие 1, иначе (если условие не выполняется) реализовать действие 2 », т.е. в виде систем высказываний типа «if-then-else»). В принципе действие 1 или действие 2 могут предусматривать переход к другому правилу или прекращение дальнейших действий.

Правила могут иметь частные случаи – в том числе:

- подразумевать введение заведомо выполнимых условий (например:  > 0), т.е. представлять собой безусловные правила. В этом случае условную часть правила либо опускают, либо указывают «безусловно»;

- являться частично невербальными – предусматривать бездействия при выполнении или невыполнении условия, т.е. ситуации, когда либо действие 1 является бездействием, либо действие 2 является бездействием;

- быть пустыми или абсолютно невербальными, т.е. содержать заведомо выполнимое условие и предусматривать действие 1 и действие 2 в виде бездействий. Типичный пример такого рода правила – точка входа в промежуточную часть процедуры или в программировании – оператор CONTINUE;

- быть вложенными, когда условие, действие 1 или действие 2 представляют собой систему правил, в том числе декомпозируемую;

- быть финальными, когда и действие 1, и действие 2 предусматривают заведомое завершение кортежа действий или бездействий;

- быть статическими и динамическими в зависимости от изменяемости или неизменности во времени.

Правила имеют большие аналогии с алгоритмами общего вида, но в алгоритмах, как правило, доминируют операционные составляющие (для вычислительных алгоритмов – калькуляционные операции), и только отдельные подалгоритмы имеют характер традиционных логических правил.

Однако при применении условных и безусловных правил разграничение между правилами и алгоритмами практически исчезает.

Правила являются объектами и по отношению к ним применимо осуществление декомпозирования и интеграции, а также выделение элементарного правила.

В каждом правиле в части условия, действия 1 и действия 2 в общем случае выделяются:

- операнды (величины, среди которых различаются константы – неизменные величины, т.е. величины, имеющие жестко и априорно заданные значения, которые являются заведомо детерминированными величинами, а также варьируемые величины, которые могут быть детерминированными, стохастическими и неопределенностными. Среди варьируемых величин могут быть целенаправленно варьируемые, а могут быть самопроизвольно варьирующиеся);

- операции – преобразования (в частном случае – функции-преобразования), которые предусматривают реализацию определенных действий или бездействий в отношении операндов. Применительно к информационным правилам это могут быть, например, арифметические операции. Для операций преобразований задаются определенные последовательности осуществления.

Правила как и переменные могут быть детерминированными, стохастическими и неопределенностными – в зависимости от того, детерминированны, стохастичны или же неопределенностны они по составу подправил, составу и характеру операндов, а также и составу и последовательности осуществления операций-преобразований в условиях, действиях 1 и действиях 2. За ничтожными исключениями наличие хотя бы одной стохастичности среди детерминированностей порождает итоговую стохастичность правила в целом, а наличие хотя бы одной неопределенностности – его конечную неопределенностность.

Управленческие воздействия – воздействия субъекта управления на объект управления в обеспечение целей управления. Субъект управления может производить управленческие воздействия как непосредственно, так и опосредованно, с привлечением иных оперирующих сторон или даже самого объекта управления. Применительно к организационно-экономическим объектам управленческие воздействия имеют характер мер и мероприятий законодательного, организационного, экономического, технического и иного характера.

Внешние воздействия на объект или входы объекта – воздействия на объект со стороны внешней по отношению к нему среды.

Управленческие воздействия являются подмножеством внешних воздействий по отношению к объекту управления.

Выходы объекта – составляющие состояния объекта, в том числе, возможно, проявляющиеся в виде воздействий объекта на внешнюю по отношению к нему среду.

В том случае, если выходы объекта обусловлены его входами, в том числе фактом отсутствия внешних воздействий, то первые являются реакциями на эти входы.

Управленческие решения – информационные объекты, созданные (как правило, субъектом управления) для фиксации обязательности реализации управленческих воздействий, т.е. данные о налагаемых субъектом управления обязательственных ограничениях на зависимых ему субъектов, в том числе на себя. Иными словами, управленческое решение – объективная форма реализации управленческих прав и обязательств субъекта управления.

Параметры управления – свойства воздействий, осуществляемых на объект управления внешней средой за исключением субъекта управления и влияющие на состояние объекта управления свойства объекта управления (свойства самовоздействий – воздействий объекта управления в отношении себя самого), которые не могут быть изменены в результате реализации управленческих воздействий. То есть в целом это – свойства воздействий на объект управления, выходящих за пределы управленческих возможностей субъекта управления.

1.2. Общая структура системы управления

После того, как были введены базовые аксиоматические понятия, постулаты и аксиомы, определимся с общей структурой системы управления. Согласно концептуальному подходу, закрепленному в аксиоматике, рассмотрим систему через входящие в нее объекты, связи между этими объектами, а также характеристики связей и соответствующих им воздействий.

Система управления представляет собой особенный вид системы, включающей два объекта, один из которых, испытывая воздействия второго и оценивая эти воздействия, непременно стремится целенаправленно изменить состояние этого второго объекта и осуществляет эти изменения посредством реализации собственных воздействий на него.

Система управления состоит из прямого и обратного контуров. Последний чаще всего называют контуром обратной связи.

Прямой контур представляется объектом управления, а обратный контур – управляющей системой. Эти контуры являются закольцованными друг по отношению к другу, т.е. взаимодействуют по кольцу – прямой контур информационно воздействует на обратный контур, а последний, в свою очередь, на прямой (см. рис. 1.1).

Управляющая система представляет собой совокупность:

- инструментальных (технических и софтверных) средств переработки информации;

- субъектов, участвующих в подготовке управленческого решения и составляющих группу подготовки (обоснования) управленческих решений;

- субъекта или группы субъектов, наделенных правами или обязанностями осуществлять окончательный выбор предпочтительного управленческого решения и санкционировать реализацию управленческих воздействий (лица, принимающего решения – ЛПР). Как правило, субъект управления и ЛПР – это одно и то же лицо;

- субъектов, участвующих в материализации управленческих решений, т.е. в реализации их в виде управленческих воздействий, и составляющих группу реализации управленческих воздействий.

В данном случае субъектом управления может быть признано ЛПР, или же все три упомянутые категории субъектов с учетом подчиненного по отношению к ЛПР характера тех лиц, которые готовят управленческие решения и реализуют управленческие воздействия. Группы подготовки управленческих решений и реализации управленческих воздействий нередко не только пересекаются, но и являются идентичными по своему составу.

Рис. 1.1. Структурные компоненты и связи системы управления

В том случае, если прямой и обратный контуры соединены, то принято говорить о замкнутой системе управления или замкнутом контуре управления. Если же возникает нарушение информационной связи, т.е. взаимные информационные воздействия (информационное взаимодействие) прямого и/или обратного контура прекращаются, возникает так называемый разомкнутый контур управления. Для получения разомкнутого контура управления достаточно нарушить хотя бы одну связь, т.е. лишить объект управления либо наблюдаемости, либо управляемости. В случае разомкнутого контура управления целесообразно исследовать прямой и обратный контуры независимо, т.к. исследование их в варианте неполной взаимосвязанности не позволяет решать проектных и исследовательских задач известного типа.

Разумеется, на систему управления внешняя по отношению к ней среда действует как через объект управления, так и через управляющую систему. Однако чаще всего при организации управления все воздействия внешней среды условно переадресуют на объект управления.

Механизм влияния входов объекта на его выход именуется так называемым процессором (оператором) объекта. Таким образом, процессор может быть также определен как механизм преобразования входов объекта в его выходы. Как правило, процессор представляется в некоторым образом канонизированном, типовом, формализованном виде – например, в виде условной механистической конструкции или информационной системы с внутренним диффундированием и преобразованием данных.

В этом смысле процессор – первый уровень модельной идентификации объекта, т.к. он представляет реальный объект в некотором смысле обязательно упрощенно и в общепринятой форме – например, через общепринятые понятия.

Процессор объекта, в том числе процессор объекта управления, признается детерминированным, если соответствующий механизм имеет детерминированную структуру – состав подмеханизмов и связей между ними и детерминированное правило преобразования входов в выходы для каждого своего подмеханизма или механизма в целом (в последнем случае – если механизм недекомпозируем).

Процессор объекта признается стохастическим, если для соответствующего механизма выполняется хотя бы одно из следующих условий:

- в детерминированной структуре имеется хотя бы одна стохастичность или структура является полностью стохастической;

- среди детерминированных правил преобразования входов подмеханизмов в их выходы имеется хотя бы одно стохастическое правило.

Процессор объекта признается неопределенностным, если для соответствующего механизма выполняется хотя бы одно из следующих условий:

- имеется хотя бы одна неопределенность в структуре;

- имеется хотя бы одно неопределенностное правило.

Соответственно процессор объекта управления предусматривает отображение P_ОУ, такое, что:

P_ОУ : {A, E₁, E₂. D_1нач.}  D₁,

где D_1нач. – начальное состояние объекта управления.

В зависимости от ситуации D_1нач. может относиться к ретроспективному участку различной длительности, определяемому так называемой длиной «памяти» объекта управления, т.е. интервалом времени, на котором предшествующие его состояния еще значимо сказываются на текущем и будущем состояниях, имеется значимая связь между этими состояниями. Длина этого интервала времени может простираться от нуля (объект управления «без памяти») и устремляться к плюс бесконечности (объект управления с бесконечной «памятью»). Промежуточное значение длины этого интервала порождает объекты с «ограниченной» памятью, причем память может иметь нетривиальную избирательность – временной интервал зависимости может иметь сложную природу, то есть, например, зависеть не обязательно от состояний в моменты времени, примыкающие непрерывным кортежом к данному моменту времени.

Таким образом, память объекта может быть определена как зависимость состояния объекта от его состояний в предшествующие моменты времени. «Память» объекта может быть динамической, т.е. ее длина может изменяться со временем.

В свою очередь, отображаемые в пространство D₁ входы A, E₁ и E₂ также могут учитываться с некоторым ретроспективным отставанием (лагом), т.е. состояние объекта управления в некоторые моменты времени, в том числе в будущие, зависит от его состояния в предшествующие моменты времени. В общем случае все переменные, отраженные в процессоре P_ОУ, являются матрицами, т.е. их может быть несколько и они могут быть развернуты каждый во времени.

Аналогичные соображения относительно «памяти» справедливы и для приведенных ниже других процессоров.

Как правило, объект управления удается представить в виде объекта с единичной памятью (т.е. связать его состояние только с его состоянием в предшествующий момент времени), а управляющая система всегда представляет собой объект с бесконечной памятью.

Процессор управляющей системы P_УС является составным и подразумевает три стадии преобразований первичной информации о состоянии объекта управления в управленческие воздействия:

P _УС1 : {D₁, D_2нач.}  D₂;

Характеристики

Список файлов книги