Системный анализ в исследованиях систем управления

     К числу понятий, на которых основаны важные принципы управления системами, относится понятие обратной связи.

     Именно  оно способствовало установлению принципиальных аналогий между организацией управления в таких качественно различных  системах, как машины, живые организмы  и коллективы людей.

     Обратная связь означает соединение между выходов и входом системы, осуществляемое либо непосредственно, либо через другие элементы системы.

     С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план).

     В случае возникновения рассогласования  между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

     Основными функциями обратной связи являются:

• Противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества);
• Компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, неполадки в работе оборудования);
• Синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);
• Выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону.

     Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в деятельности различных организаций сложные изменения, меняют конечные результаты их функционирования, требуют внесения изменений в производственно-хозяйственный процесс путем воздействий, которые невозможно описать с помощью аналитических выражений.

     Нарушение обратных связей в социально-экономических  системах по различным причинам ведет  к тяжелым последствиям. Отдельные  локальные системы утрачивают способность  к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Особенностью социально-экономических систем является то обстоятельство, что не всегда удается четко выразить обратные связи, которые в них, как правило, длинные, проходят через целый ряд промежуточных звеньев, и четкий их просмотр затруднен. Сами управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, и трудно установить множество ограничений, накладываемых на параметры управляемых величин. Не всегда известны также действительные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

     В изменяющейся среде или под воздействием различных «возмущений», которые достигают порога устойчивости, система может прекратить существование, превращаться в другую систему или распадаться на составные элементы. Например, банкротство предприятий.

     Способность системы оставаться устойчивой через  изменения своей структуры и поведения называется ультрастабильностью. Так, многие современные, прежде всего крупные компании обеспечивают высокий уровень своей стабильности за счет высокой приспособляемости к внешним и внутренним условиям своего функционирования. Такие компании своевременно прекращают одни направления своей деятельности и начинают другие, вовремя выходят на новые рынки и покидают бесперспективные. 

     2.2 Правила применения системного подхода 

     Итак, из изложенного выше материала становится ясно, что системный подход и системный анализ - два взаимосвязанных понятия. Таким образом, системный подход основан на глубоких исследованиях причинных связей и закономерностей развития социально-экономических процессов. А так как существуют связи и закономерности, значит существуют и определенные правила. Рассмотрим основные правила применения системного подхода. Не компоненты сами по себе составляют суть целого (системы), а наоборот, целое как первичное порождает при своем членении или формировании компоненты системы. Например, фирма как сложная открытая социально-экономическая система представляет собой совокупность взаимосвязанных отделов и производственных подразделений. Сначала следует рассматривать фирму как целое, ее свойства и связи с внешней средой и только потом - компоненты фирмы. Фирма как целое существует не потому, что в ней работает, допустим, лекальщик, а, наоборот, лекальщик работает потому, что функционирует фирма. В малых системах могут быть исключения: система функционирует благодаря исключительному компоненту.

     Сумма свойств (параметров) или отдельное свойство системы не равны сумме свойств ее компонентов, а из свойств системы нельзя вывести свойства ее компонентов (свойство неаддитивности системы). Например все детали как компоненты технической системы технологичны, а изделие нетехнологично, так как неудачна его компоновка, сочетание деталей сложное. При проектировании изделия не соблюдался принцип "простота конструкции - мерило ума конструктора". Для обеспечения технологичности технической системы необходимо упростить ее кинематическую схему и компоновку, сократить количество составных частей, обеспечить примерно одинаковую точность соединений.

     Количество  компонентов системы, определяющих ее размер, должно быть минимальным, но достаточным для реализации целей  системы. Структура, например, производственной системы представляет собой сочетание организационной и производственной структур.

     Для упрощения структуры системы  следует сокращать количество уровней  управления, число связей между компонентами системы и параметров модели управления, автоматизировать процессы производства и управления⁷.

     Требуется сделать анализ сложности структуры  малой системы - фирмы из пяти человек, оказывающей посреднические услуги в области перевозки малогабаритных грузов. Структура фирмы: администрация, бухгалтерия, отдел маркетинга, технический, производственный, финансовый отделы, гараж, диспетчерская, отдел кадров, т. е. фирма, имеет девять подразделений. Она должна разработать положения о своих подразделениях, вести планирование, учет и контроль выполняемых работ, и их оплату. Очевидно, что девять подразделений на пять человек - надуманная структура фирмы, "отвечающая" требованиям моды, но не рациональности структуры и экономии средств. На практике на раннем этапе становления рыночных отношений зачастую структуры фирм отвечают в большей мере не требованиям экономики, а амбициям инвесторов. Рациональная структура фирмы: руководитель, бухгалтер-диспетчер, три водителя. Функции администрации, отдела маркетинга, технического и производственного отделов выполняет руководитель фирмы. Функции бухгалтерии, финансового отдела, диспетчерской осуществляет бухгалтер-диспетчер. Водители выполняют производственные задания и осуществляют техническое обслуживание своих машин.

     Структура системы должна быть гибкой, с наименьшим числом жестких связей, способной быстро переналаживаться на выполнение новых задач, оказание новых услуг и т. п. Мобильность системы является одним из условий быстрого приспособления ее к требованиям рынка⁸.

     Требуется сравнить уровень жесткости двух производственных систем, выпускающих аналогичную продукцию. Первая система имеет поточно-механизированную конвейерную организацию производства, вторая - организацию производства на основе интегрированных производственных автоматизированных модулей, характеризующихся быстрой переналаживаемостью с одной операции (детали) на другую. Организация труда в первой системе - конвейерная, с закреплением каждого рабочего к конкретной операции (рабочему месту), во второй - бригадная. Мобильность второй системы выше, чем у первой, как по гибкости средств труда, так и по организации самого труда. Поэтому в условиях сокращения жизненного цикла продукции и продолжительности ее выпуска вторая система является по сравнению с первой более прогрессивной и эффективной.

     Структура системы должна быть такой, чтобы  изменения в вертикальных связях компонентов системы оказывали  минимальное влияние на функционирование системы. Для этого следует обосновывать уровень делегирования полномочий субъектами управления, обеспечивать оптимальную самостоятельность и независимость объектов управления в социально-экономических и производственных системах.

     Горизонтальная  обособленность системы, т. е. число  горизонтальных связей между компонентами одного уровня системы должно быть минимальным, но достаточным для нормального функционирования системы. Уменьшение числа связей ведет к повышению устойчивости и оперативности функционирования системы. С другой стороны, установление горизонтальных связей позволяет реализовывать неформальные отношения, способствует передаче знаний и навыков, обеспечивает координацию действий компонентов одного уровня по выполнению целей системы.

     Изучение  иерархичности системы и процесс  ее структуризации следует начинать с определения систем вышестоящего уровня (кому подчиняется или куда входит данная система) и установления ее связей с этими системами.

     При структуризации системы следует  пользоваться методами анализа и  синтеза. Сначала один человек (группа) строит структуру системы (анализирует, определяет внутрисистемную иерархичность), устраняет связи между компонентами и набор с названиями компонентов передает другому человеку (группе) для сборки системы (синтеза). Если результаты анализа и синтеза совпадут, т. е. после сборки системы не останется лишних компонентов, а система функционирует, то можно считать, что анализ и синтез выполнены правильно, структуризация системы проведена. В силу сложности и множественности описания система не следует пытаться познать все ее свойства и параметры.

     Всему должен быть разумный предел, оптимальная граница. При установлении взаимосвязей и взаимодействия системы с внешней средой следует строить "черный ящик" и формулировать сначала параметры "выхода ", затем определять воздействие факторов макро- и микросреды, требования к, "входу", каналы обратной связи и в последнюю очередь проектировать параметры процесса в системе.

     Число связей системы с внешней средой должно быть минимальным, но достаточным  для нормального функционирования системы. Чрезмерный рост числа связей усложняет управляемость системы, а их недостаточность снижает качество управления. При этом должна быть обеспечена необходимая самостоятельность компонентов системы. Для обеспечения мобильности и адаптивности системы она должна иметь возможность быстрого изменения своей структуры⁹.

     В условиях развития глобальной конкуренции  и международной интеграции следует  стремиться к росту степени открытости системы при условии обеспечения  ее экономической, технической, информационной, правовой безопасности.

     Для построения, функционирования и развития системы в условиях расширения международной интеграции и кооперирования следует достигать ее совместимости с другими системами по правовому, информационному, научно-методическому и ресурсному обеспечению на основе страновой и международной стандартизации, В настоящее время введены в действие международные стандарты по системам мер и измерений, системам качества, сертификации, аудиту, финансовой отчетности и статистике и др.

     Для определения стратегии функционирования и развития системы следует строить дерево целей.

     Для повышения обоснованности инвестиций в инновационные и другие проекты  следует изучать доминантные (преобладающие, наиболее сильные) и рецессивные  признаки системы и вкладывать средства в развитие первых, наиболее эффективных.

     Из  всех целей первого уровня, перечисленных  в правиле, приоритет следует  отдавать качеству любых объектов управления как основе удовлетворения требований рынка, экономии ресурсов в глобальном масштабе, обеспечения безопасности, повышения качества жизни населения. При формировании миссии и целей системы следует отдавать приоритет интересам системы более высокого уровня как гарантии решения глобальных проблем. Из всех показателей качества систем приоритет следует отдавать их надежности как совокупности проявляющихся свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Эффективность и перспективность системы достигается оптимизацией ее целей, структуры, системы менеджмента и других параметров. Поэтому стратегию функционирования и развития системы следует формировать на основе оптимизационных моделей. При формулировании целей системы следует учитывать неопределенность информационного обеспечения. Вероятностный характер ситуаций и информации на стадии прогнозирования целей снижает реальную эффективность инноваций.

     При построении дерева целей и формулировании стратегии системы следует помнить, что цели системы и ее компонентов  в смысловом и количественном значениях, как правило, не совпадают. Однако все компоненты должны выполнять  конкретную задачу по достижению цели системы. Если без какого-либо компонента можно достичь цели системы, значит, этот компонент лишний, надуманный или это результат некачественной структуризации системы. Это проявление свойства эмерджентности системы. При построении дерева целей системы и оптимизации ее функционирования следует изучать проявление свойства ее мультипликативности. Например, безотказность системы определяется не сложением, а умножением коэффициентов безотказности ее компонентов.