Системно - структурные подходы к моделированию систем управления

Ульяновский государственный  технический университет

Институт авиационных  технологий и управления

Кафедра экономики, управления и информатики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СИСТЕМНО-СТРУКТУРНЫЕ  ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

(КУРСОВАЯ РАБОТА)

 

 

 

 

 

Специальность:08050765 «Менеджмент организации»

Предмет: « Исследование систем управления »

Группа:

Руководитель:

Дата сдачи курсовой работы:

 

Оценка руководителя:

                                                               (подпись руководителя и дата)

 

 

 

 

 

 

2011 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Системный подход - универсальный  инструмент познавательной деятельности: как система может быть рассмотрено  любое явление. Системный метод  незаменим в познании и конструировании  сложных динамических целостностей.

Повышенное внимание к проблемам  системного подхода в настоящее  время объясняется соответствием  его как метода усложнившимся  задачам общественной практики, задачам  познания и конструирования больших, сверхсложных систем. Но не только этим. Феномен системного подхода отражает прежде всего определенную закономерность в развитии самой науки.

Научно-техническая революция второй половины XX в., продолжающаяся и в  настоящее время, характерна бурным развитием новых научных направлений, возникновением ряда специальных исследовательских подходов и дисциплин: кибернетика, теория сложных систем, исследование операций, структурно-функциональный метод и т. п.

Одной из предпосылок, определивших современную  роль системного подхода в науке, является бурный рост количества информации - "информационный взрыв". "Преодоление противоречия между ростом количества информации и ограниченными возможностями ее усвоения может быть достигнуто с помощью системной реорганизации знания" (А.И. Уемов).

Системный подход и связанные с ним методы моделирования стал одним из ведущих научных направлений. Одной из проблем, с которой сталкиваются почти всегда при проведении системного анализа, является «проблема эксперимента» в системе или над системой. Это связано с материальными затратами и с некоторыми потерями информации. Опыт в таких ситуациях показывает, что надо экспериментировать не над объектом, интересующей исследователя системой, а над «моделью». Под этим термином следует понимать не обязательно модель физическую,- копию объекта в уменьшенном или увеличенном виде. Физическое моделирование редко применимо в системах, в частности в социальных системах, в том числе и в экономических, - приходится прибегать к моделированию.

Целью работы является изучение понятий системного подхода и моделирования в системе управления.

Для реализации цели мною поставлены следующие задачи:

- изучить понятия системного подхода и моделирования ;

- рассмотреть принципы системного подхода к исследованию систем управления ;

- рассмотреть принципы системного подхода в моделировании;

- рассмотреть  средства, объект и цели моделирования систем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

 

1.1. Понятие системного подхода

 

Системный подход следует рассматривать как некоторый методологический подход человека к действительности, представляющий собой некоторую общность принципов, системное мировоззрение.

Подход — это совокупность приемов, способов воздействия на кого-нибудь, в изучении чего-нибудь, ведении дела и т. д.

Принцип - а) основное, исходное положение какой-либо теории; б) наиболее общее правило деятельности, которое  обеспечивает его правильность, но не гарантирует однозначность и успех.

Итак, подход — это  некоторая обобщенная система представлений о том, как должна выполняться та или иная деятельность (но не детальный алгоритм действия), а принцип деятельности — множество некоторых обобщенных приемов и правил.

Суть системного подхода можно определить так: это методология научного познания и практической деятельности, а также объяснительный принцип, в основе которых лежит рассмотрение объекта как системы[19].

Можно выделить следующие основные черты системного подхода:

1) Системный  подход – форма методологического  знания, связанная с исследованием и созданием объектов как систем, и относится только к системам.

2) Иерархичность  познания, требующая многоуровневого  изучения предмета: изучение самого  предмета –собственный уровень;  изучение этого же предмета  как элемента более широкой  системы - вышестоящий уровень; изучение этого предмета в соотношении с составляющими данный предмет элементами - нижестоящий уровень.

3) Системный  подход требует рассматривать  проблему не изолированно, а в  единстве связей с окружающей  средой, постигать сущность каждой связи и отдельного элемента, проводить ассоциации между общими и частными целями.

Таким образом, системный подход - это подход к  исследованию объекта (проблемы, явления, процесса) как к системе, в которой  выделены элементы, внутренние и внешние  связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования, а цели каждого из элементов, исходя из общего предназначения объекта.

Можно также  сказать, что системный подход - это  такое направление методологии  научного познания и практической деятельности, в основе которого лежит исследование любого объекта как сложной целостной социально-экономической системы.

Основными принципами системного подхода являются:

1) Целостность,  позволяющая рассматривать одновременно  систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

2) Иерархичность  строения, то есть наличие множества  (по крайней мере, двух) элементов,  расположенных на основе подчинения  элементов низшего уровня - элементам  высшего уровня. Реализация этого  принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой.

Одна подчиняется  другой.

3) Структуризация, позволяющая анализировать элементы  системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

4) Множественность,  позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Значение системного подхода заключается в том, что  менеджеры могут проще согласовывать  свою конкретную работу с работой  организации в целом, если они понимают систему и свою роль в ней. Это особенно важно для генерального директора, потому что системный подход стимулирует его поддерживать необходимое равновесие между потребностями отдельных подразделений и целями всей организации. Он заставляет его думать о потоках информации, проходящих через всю систему, а также акцентирует внимание на важности коммуникаций. Системный подход помогает установить причины принятия неэффективных решений, он же предоставляет средства и технические приемы для улучшения планирования и контроля.

Современный руководитель должен обладать системным мышлением. Системное мышление не только способствовало развитию новых представлений об организации (в частности, особое внимание уделялось интегрированному характеру  предприятия, а также первостепенному значению и важности систем информации), но и обеспечило разработку полезных математических средств и приемов, значительно облегчающих принятие управленческих решений, использование более совершенных систем планирования и контроля. Таким образом, системный подход позволяет руководителю комплексно оценить любую производственно-хозяйственную деятельность и деятельность системы управления на уровне конкретных характеристик. Это поможет анализировать любую ситуацию в пределах отдельно взятой системы, выявить характер проблем входа, процесса и выхода. Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях в системе управления.

 

1.2. Принципы системного подхода к исследованию систем управления

 

Системный подход представляет собой наиболее важную часть методологии исследования систем управления. Системный подход используется в различных областях человеческой деятельности, его теоретической  основой является общая теория систем (ОТС).

Реализация системного подхода предполагает включает следующие этапы:

1) формулировка  задачи исследования;

2) выделение  объекта исследования как обособленной  системы из окружающей среды;

3) установление  внутренней структуры системы  и определение ее связей с внешней средой;

4) определение  (или постановка) целей перед элементами  исходя из общей цели всей  системы;

5) построение  модели системы и ее исследование.

Системные задачи могут быть двух типов: системного анализа  и системного синтеза. Задачи анализа  предполагают определение свойств системы по известной структуре, а задачи синтеза – определение структуры системы по известным свойствам.

Таким образом, задачей синтеза является создание новой структуры, отвечающей нужным нам свойствам, а задачей анализа  – изучение свойств уже существующей структуры.

Целью анализа  систем управления является следующее:

1) детальное  изучение системы управления  для более эффективного ее  использованию и принятия решения  по ее модификации или замене;

2) исследование  альтернативных вариантов создаваемой системы управления с целью выбора оптимального варианта.

Задачи анализа  систем управления следующие:

1) определение  объекта анализа;

2) структурирование  системы;

3) определение  функциональных особенностей системы  управления;

4) исследование информационных характеристик системы;

5) определение  количественных и качественных  показателей системы управления;

6) оценка эффективности  системы управления;

7) обобщение  и оформление результатов анализа.

При решении  задачи определения объекта анализа выделяется анализируемая система управления, определяются цели и задачи управления и производится первичная декомпозиция системы с выделение управляющей подсистемы (органов управления), объектов управления (исполнителей) и окружающей среды.

Целью решения задачи структурирования является детальное изучение системы управления, установление связей и отношений между ее элементами. Результатом решения задачи являются различные варианты структур анализируемой системы, позволяющие определить характеристики и отдельные частные недостатки выделенных элементов и связей между ними, и наметить пути их устранения. Основные характеристики структуры системы можно разбить на две группы: описание иерархии систем – количество подсистем, характер взаимосвязей, степень централизации (децентрализации); эффективность функционирования структуры – стоимость, надежность, быстродействие и пропускная способность и др.

Задача определения  функциональных особенностей системы  строго связана с задачей структурирования. С учетом структурирования определяется перечень частных задач и функции каждого элемента системы, порядок их взаимодействия, необходимые входные и выходные данные.

В процессе исследования информационных характеристик определяются: сущность и качество информации, используемой для выработки управленческих решений; достаточность информации для выработки управленческих решений; суммарные объемы поступающей и исходящей информации в единицу времени в целом по системе и отдельно по основным элементам; объем информации, постоянно хранящейся в системе; единичные объемы передаваемой информации; способы передачи или доставки информации; основные направления информационных потоков.

Для определения  количественных и качественных показателей  системы производятся: предварительный  выбор перечня показателей каждого уровня; разработка моделей и методов определения показателей различных уровней; уточнение условий определение показателей, включающих предполагаемые воздействия сверхсистемы, возможность комплексирования с другими системами управления и наличие дублирующих систем. В результате решения данной задачи систематизируются частные качественные и количественные показатели структур, процессов функционирования и информации, определяются обобщенные показатели, характеризующие внешние свойства анализируемой системы и ее отдельных элементов.

Оценка эффективности  системы управления производится с  целью определения достигнутых  в процессе функционирования системы  управления результатов и затраченных  на достижение этих результатов материальных и временных ресурсов.

Задача обобщения  и оформления результатов анализа  включает краткое описание структуры, процессов функционирования и информационных потоков системы; значения показателей  и результаты оценки эффективности  системы; обобщенные выявленные недостатки и разрабатываются предварительные рекомендации по ее дальнейшему использованию, совершенствованию или замене.

Синтез систем управления. В процессе синтеза необходимо создать новую систему путем  определения ее рациональных или  оптимальных свойств и соответствующих показателей.

Целью синтеза  системы управления является:

1) создание новой  системы управления, на основе  новых достижений науки и техники;

2) совершенствование  существующей системы управления  на основе выявленных недостатков,  появления новых задач и требований.