Операционный Метасистема элемент управления

Категория«функция». Метасистема

Операционный Метасистема элемент управления

Категория «система».

Категория – это наиболее общее понятие, с помощью которого мы исследуем окружающую действительность, а точнее описываем ее.

Понятие системы является одной из важных категорий, связанных с особенностью восприятия нашего мозга внешнего мира, то есть мы воспринимаем объект не как простой, а как сложный.

Бывают разные виды сложности. Первый вид сложности: для того чтобы определить функцию, мы должны включить наш объект во взаимодействие с другими объектами. Тогда мы получим метасистему, то есть систему более высокого уровня со сложной структурой.

Если мы хотим определить функцию объекта, то мы должны изучить его строение и структуру. А взаимодействие частей объекта, для выяснения функции – это и есть понятие объекта как системы.

То есть система – это наш подход к восприятию мира и использование этой категории для определения и объяснения функции любого объекта.

Восприятие объекта человеком ограничено. Мы не можем воспринимать объект с большим количеством деталей, поэтому воспринимаем его по частям, а чтобы объединить его в единое целое мы делаем взаимосвязи.

Так и возникает категория «система». Понятие системы используется в науке двояко. Для определения функции (метасистема) и для объяснения функции (структура). Категория «система» используется для категорий деятельности человека.

Всего их 3: анализ, синтез и управление.

Категория«объект».

Категория «объект» – это наше восприятие ограниченной сущности. Они формируются в категории материальных сущностей. В свою очередь, неограниченные сущности относятся к категории «пространство».

Для начала мы должны выделить объект, то есть установить пределы этого объекта с определенной степенью точности. Точность измерения всегда ограничена.

Категория«функция». Метасистема.

Категория «функция» – это использование объекта в своей реальной жизни для достижения своей цели. Каждый объект мы используем как инструмент или как средство для достижения цели. То есть, используя объект, мы реализуем какие-то цели.

И для того, чтобы определить функцию нам необходимо определить все объекты. Ведь любое действие – это воздействие одного объекта на другой объект. А два объекта – это уже система.

И вот эта система, в которой осмысливается функция объекта, называется метасистемой.

Метасистема – это совокупность взаимодействующих объектов, в рамках которых осмысливаются функции объекта. Функция всегда относительна. В зависимости от метасистемы,в которой мы используем данный объект, можно определить разные функции.

Критерии качества систем.

Критерии качества систем – основные категории исполнения функций.

1. Эффективность – способность реализовать функцию с ограниченностью на ресурсы;

2. Надежность – способность системы функционировать в течение длительного времени;

3. Устойчивость – способность функционировать при дестабилизирующих внешних воздействиях.

По отношению к оценке деятельности человека эффективность заменяется надежностью и устойчивостью.

Устойчивость систем. Принцип ЛеШателье.

Существуют 2 стадии устойчивости систем:

1) Умеренное воздействие на систему – принцип ЛеШателье:

Любая система при дестабилизирующем воздействии старается противодействовать внешним изменениям, чтобы сохранить себя.

2) Сильное воздействие – система меняет свою структуру.

Категория информация, модель

восприятие объектов среды

объект ощущения восприятие(информ идентификация(модель)

образ который воспринимаем- информация, а образ с которым сравниваем-модель, что позволяет использовать объект по назначению.Знания -статическая категория, информация -динамическая

Модель черного ящика

Модель черного ящика:

1. понятия, которые были взяты из техники

2. (общий случай) возможность прогнозирования одних свойств объекта, зная состояния других свойств.

3. Построение объяснения функционирования свойств объекта только с помощью внешних свойств, которые фиксируются в виде наблюдений.

Свойства, которые меняют состояние-экзогенные

Свойства, которые меняют состояние-эндогенные.

Используется, когда внутреннее системы не доступно/ не представляет интереса, но важно описать ее внешние взаимодействие (отражает взаимодействие с окруж.средой). Свойства – проблема: включение в систему ненужных свойств и исключение нужных. Задача-наблюдая за объектами определить корреляцию.

Мат.модель системы

случайные факторы e≈N(0,5)

Строим модель по внешним признакам, не зная внутренней структуры объекта.

Свойства все измеряемы – параметры, что определяют модель количества.

Свойства- эксперименты- функции- подгоняем результаты под эксперименты

Индуктивная модель.

Проблема: ограничены субъективными причинами

9.Модель состава системы – модель для управления, упрощенная модель объекта , создающая возможности его использования. Включает в себя любое управление. Если мы управляем объектом 2 категориями: либо мы поддерживаем его состояние и реализуем цели (цели могут быть разными), что-то сделать, куда-то приехать, например (дословно!)

Она соответствует концепции рабочего стола. На рабочем столе материалы, мы должны понимать их структуру, есть инструменты, мы должны понимать как их использовать и получить то, что надо, соответственно, 2 вида структур, 2 базы данных : база данных инструментов, база данных материала.

Например, у ректора в голове Финансовый Университет в виде структуры, напрямую не связанных между собой объектов, а связи осуществляются технически только в голове этого ректора и его управленцев . Модель состава –знание структур данных инструментов и основные технологические цепочки (как использовать эти инструменты) по отношению к материалу в основных целях.

Структурная модель любой организации-типичная модель состава подразделения и функции, которые они выполняют больше от них ничего не нужно.

Проблема!

Если много материала или инструментов, создается необходимость удержания их в голове.

Для этого нужна классификация –упорядочить их структуру иерархически, чтобы мы могли использовать и удерживать их в голове. Эта и есть основная проблема модели состава. Память ограничена.

В ней удерживается не более 6-7 . Если мы их рисуем, то не больше 20. Строим модель состава, и ее сложность охватывает ограничения структуры вашего мозга.

10.Структурная модель системымодель в виде набора взаимодействующих объектов (элементов). (Элементы и есть объекты, входящие в состав модели.) По отношению к ним нас интересуют только функции.

Любая структурная модель –это модель взаимосвязанных , функционирующих элементов(объектов) Например, модель рынка: есть элемент общества в целом, элемент производства, элемент ВВП, распределение, цикл есть! Мы должны понимать в любой структурной модели: как организовать взаимодействие, между функционирующими элементами, социальную систему, нормирование взаимодействия называется институтом. Если мы решим понять взаимодействие людей какой-либо организации, мы изучаем институты. В технической системе они называются интерфейсами или протоколами.

11.Модель восприятия и анализа объектов среды– как выглядит этот объект, вот есть объект в среде, ощущения(глаз, нос, органы чувств), восприятие( создание структуры), конечная цель восприятие(ощущение), конечная цель восприятие-образ (внутренний нечеткий общий и смутный образ, но он есть (по лат. Фон).

Каким образом реагируем на это? Если есть какая-то информация, то мы реагируем (мы должны ее сопоставить с тем, что у нас есть в голове, чтоьбы запомнить, и эти образы (образ 1, образ 2…. И т.д.), эти образы, которые есть у нас в голове, и мы с ними что-то сопоставляем, называются образцами или по (лат.Модели).

Вот базовые понятия, которые дают принцип восприятия: как выглядит образ или информация, как выглядит образцы или модели, что они из себя представляют). С помощью нервных клеток в голове кодируются как образы, так и образцы.

Они могут менять свое состояние, каким-то образом, это коротковременно-информационный образ, либо долговременно образцы, которые у нас есть в памяти. И вот эти объекты, с помощью которых кодируются модели и информация по отношению к объектам окружающего мира называются знак! Знак-это объект, который изменяет наше состояние.

Кроме модели есть программа действия, соответствующая категории третьей категории.. , восприятие(я показывал картинки). У образа критерии: ограниченность,— отсюда выходит вторая категория-объекта), ограниченность в пространстве. С восприятием связывают когнитивные ограничения (это 12 вопрос!)

Иерархические системы.

Иерархичность означает существование в системе нескольких

уровней, подчиненных по нисходящей, со своими зонами ответственности,

ресурсами и локальными целями.

Иерархия является средством преодоления ограниченности возможностей мозга.

Плюс: позволяет увеличивать сложность моделей в восприятии.

Минус: невозможность глобальной оптимизации ( мы можем оптимизировать только по частям (элементам))

14.Категория «знак». Знаковые системы: Знак- объект, который изменяет наше поведение и состояние. Знаки бывают естественные (когда информация воспроизводится в виде знаковых структур и систем). Знаки меняют поведение человека. Знаковые системы являются ключевыми. Устройство, имитирующее поведение человека – компьютер.

В компьютере, знаки, меняющие поведение, называются программами.

Свойства знака: знак должен быть материальным, доступным восприятию; знак направлен на значение; содержание знака не совпадает с его материальной характеристикой, в то время как содержание вещи исчерпывается ее материальными свойствами; содержание и форма знака определяются различительными признаками; знак – всегда член системы, и его содержание во многом зависит от места данного знака в системе.Под знаковой системой понимается набор знаков – одного типа или же нескольких типов. Вместе с системой правил, регулирующих сочетаемость знаков при создании семиотического текста. Возможны различные классификации знаковых систем с точки зрения их строения, в частности, в зависимости от используемых типов знаков. Остановимся здесь лишь на разделении знаковых систем по функции их употребления. Знаковые системы могут быть коммуникативными (естественные языки, искусственные языки, разные виды искусства, игры) или же некоммуникативными (восприятие, группа нормативных систем типа юридических знаков, этических норм и т.д.). Знаковые системы можно разделить на информационные и неинформационные. Примером неинформационной, но коммуникативной системы являются игры (например, шахматы).

15.Искусственные знаковые системы.:Так как наш мозг органичен, то поэтому человек компенсирует недостаток своих естественных знаков созданием искусственных знаковых систем. (письмо, изображение).

Искусственные знаковые системы нужны для преодоления ограниченности размерности нашего мозга.Они позволяют накапливать знания или модели не одному человеку в рамках своего мозга, а большим социальным группам и передавать эти знания или модели другим людям. Т.е.

они расширяют умственные возможности человека. Существует три вида: 3D(макеты), 2D(рисунки, схемы), 1D(речь, письмо). Человек отличается от других живых существ тем, что у него разработана система искусственных знаний. Т.к.

наше восприятие в основном зрительное, то знаковые структуры являются предпочтительными: образы, модели, т.е. 3Dи 2D.Искусственные знаковые системы-вторичныепоотношениюкязыкуиспециальносоздаваемыесредствапередачиинформации, обычноограниченныепрофессиональноилиситуативно.

Искусственные знаки в отличие от естественных условны. Они создаются для формирования, хранения, передачи информации, для представления и замещения предметов и явлений, понятий и суждений. Нужны для преодоления ограниченности размерности нашего мозга

16.Общая методика анализа: Цель анализа заключается в построении модели изучаемого или анализируемого объекта. Для того, чтобы проанализировать объект нам нужна предварительная информация о его создании и назначении. Из гипотезы следует инверсия, т.е. человек создает воображаемую схему, которая соответствует модели.

Изучая объект, воздействие на него, человек подтверждает или опровергает свои предположения. Схема анализа: определение объекта, выявление его функций, определение проблемы, связанной с объектом, построение модели (чтобы узнать почему эта проблема возникла при функционировании этого объекта), контроль(проверить соответствует ли модель реальности).

Аналитики строят модели внешнего мира. Любая методика анализа содержит такие моменты: 1) цели и задачи анализа.2) объекты анализа. 3)системы показателей, с помощью которых будет исследоваться каждый объект анализа.4) описание способов исследования изучаемых объектов. 5) источники данных для анализа. 6) указания по организации анализа.

7) указания по оформлению результатов анализа. 8) потребители результатов анализа.

17.Общая методика управления. Модель управления.

Управление – целенаправленное воздействие на систему.

Модель управления –упрощенная модель объекта, создающая возможность его использования.

Модель управления соответствует концепции рабочего стола и включает 2 категории:

1) материалы: мы должны понимать их структуру;

2) инструменты: должны понимать, как их использовать, применительно к материалам, для достижения поставленной цели.

Модель «человек в среде»

Мы рисуем человечка, а вокруг него – среду. Какая функция у человека в среде? Неизвестно, поэтому заменяем функцию эффективного взаимодействия человека в среде категорией «надежность», это не человек, как часть мира, а этот мир – для человека, поэтому задача человека заключается в том, чтобы как можно удобнее обустроиться в этом мире, что и является основной его функцией.

Чтобы жить стабильно, человеку нужно материальное обеспечение, защита, обучиться тому, как вести себя в среде, обеспечить средства защиты, эффективное управление.

Такие же критерии и у всего общества, распределяя эти обязанности, одни защищают, другие обеспечивают, третьи управляют эффективностью повышении основной задачи – стабильности существования.

Модель экономики.

Объект – люди, производство, Функции экономики – материальное обеспечение, Метасистема – общество.

Отношение «человек – производство» – подготовка кадров, Отношение «предприятие – валовой продукт» – товары, Отношение «валовой продукт – распределение» – определение социальных ценностей.

Выходом распределения является потребительская корзина, которая каждому человеку дается в обществе.

Подготовка кадров потребительская

корзина

ресурс, производство распределение рынок

соц. заказ валовой продукт

эндогенные свойства (инвестиции)

Модель рынка.

Метасистема – экономика , Функция – распределительная, Модель рынка – денежный механизм распределения. Один продает, а другой покупает за определенную плату (деньги), критерий: сумма стоимостей всех товаров = общее количество денег населения.

$

продавец покупатель

Господин – государство

господство – доминирование

раб – субъект

цель

Категория «система».

Категория – это наиболее общее понятие, с помощью которого мы исследуем окружающую действительность, а точнее описываем ее.

Понятие системы является одной из важных категорий, связанных с особенностью восприятия нашего мозга внешнего мира, то есть мы воспринимаем объект не как простой, а как сложный.

Бывают разные виды сложности. Первый вид сложности: для того чтобы определить функцию, мы должны включить наш объект во взаимодействие с другими объектами. Тогда мы получим метасистему, то есть систему более высокого уровня со сложной структурой.

Если мы хотим определить функцию объекта, то мы должны изучить его строение и структуру. А взаимодействие частей объекта, для выяснения функции – это и есть понятие объекта как системы.

То есть система – это наш подход к восприятию мира и использование этой категории для определения и объяснения функции любого объекта.

Восприятие объекта человеком ограничено. Мы не можем воспринимать объект с большим количеством деталей, поэтому воспринимаем его по частям, а чтобы объединить его в единое целое мы делаем взаимосвязи.

Так и возникает категория «система». Понятие системы используется в науке двояко. Для определения функции (метасистема) и для объяснения функции (структура). Категория «система» используется для категорий деятельности человека.

Всего их 3: анализ, синтез и управление.

Категория«объект».

Категория «объект» – это наше восприятие ограниченной сущности. Они формируются в категории материальных сущностей. В свою очередь, неограниченные сущности относятся к категории «пространство».

Для начала мы должны выделить объект, то есть установить пределы этого объекта с определенной степенью точности. Точность измерения всегда ограничена.

Категория«функция». Метасистема.

Категория «функция» – это использование объекта в своей реальной жизни для достижения своей цели. Каждый объект мы используем как инструмент или как средство для достижения цели. То есть, используя объект, мы реализуем какие-то цели.

И для того, чтобы определить функцию нам необходимо определить все объекты. Ведь любое действие – это воздействие одного объекта на другой объект. А два объекта – это уже система.

И вот эта система, в которой осмысливается функция объекта, называется метасистемой.

Метасистема – это совокупность взаимодействующих объектов, в рамках которых осмысливаются функции объекта. Функция всегда относительна. В зависимости от метасистемы,в которой мы используем данный объект, можно определить разные функции.

Критерии качества систем.

Критерии качества систем – основные категории исполнения функций.

1. Эффективность – способность реализовать функцию с ограниченностью на ресурсы;

2. Надежность – способность системы функционировать в течение длительного времени;

3. Устойчивость – способность функционировать при дестабилизирующих внешних воздействиях.

По отношению к оценке деятельности человека эффективность заменяется надежностью и устойчивостью.



Источник: https://infopedia.su/8x1f5e.html

Метасистемный подход в экономике и управлении

Операционный Метасистема элемент управления

Звягин Л. С. Метасистемный подход в экономике и управлении // Вопросы экономики и управления. — 2016. — №4. — С. 6-11. — URL https://moluch.ru/th/5/archive/38/1134/ (дата обращения: 19.02.2020).



Существует огромное публикаций, которые описывают достоинства системного подхода, о его эффективности применения, но достаточно мало информации об интегрированных системах, то есть о метасистемах. Но метасистемный подход не менее эффективен для решения серьезных типовых задач.

Метасистемный подход является наиболее актуальным при управлении на верхних иерархических уровнях, где требуется некоторое число, множество совместно работающих систем.

В настоящее время изучении метасистемного подхода, актуально как способ достижения эффективного управления в не простых экономических условиях.

Ключевые слова: метод, метасистемный подход, модель, экономика, сложная система, исследование метасистем

There is a huge publications that describe the advantages of a systematic approach, its efficiency of use, but fairly little information about the integrated systems, that is, the metasistem.

But the meta-systemic approach is no less effective to address serious common problems. Metasystem approach is most relevant in the management of upper hierarchical levels, where you need some number, many co-operating systems.

Currently, the study of the metasystem approach important as a way of achieving effective governance in not easy economic conditions.

Keywords: method, the meta-systemic approach, model, economics, complex system, the study metasistem.

1. Роль системы впроцессе управления

Начну с определения, что представляет собой вообще система. Система — это комплекс элементов, которые взаимодействуют друг с другом. Любая система не может функционировать без управления. Управление — это взаимодействие, обусловленное целью, в результате которого она достигается.

Основным моментов в процессе управления является цель. Цель — это желаемый конечный результат. Отсутствие цели означает, что процесс управления не начнется, пока она не будет определена.

Цель сама по себе первична, она является основополагающей всего процесса управления. Для достижения поставленной цели необходимы средства, то есть то, что может помочь ее реализовать.

С использованием выбранных средств достигается результат. (рис.1)

Рис. 1. Схема достижения целей

Суть процесса управления заключается в том, чтобы достичь поставленной цели, не смотря на влияние возмущающих воздействий на объект управления, то есть это те воздействия, которые субъект управления не может изменять сам.

Рис. 2. Взаимосвязь элементов системы в процессе управления

На рисунке 2 показана взаимосвязь элементов системы в процессе управления.

На основании приведенных выше определений, которые используются в процессе управления, можно сделать следующие выводы:

  1. Система управления образуется на совокупности следующих элементов: цель, средства, объект, учитывающий возмущающие действия;
  2. Система управления прежде всего нужна для достижения цели управления, но при условии, что используются ресурсы рационально;
  3. Для успешного достижения цели управления необходимо изучить все возможные возмущающие воздействия.

Таким образом, все многообразие процесса управления можно охватить только при использовании правильной системы ее реализации.

Процесс управления для достижения цели требует использования системного подхода, то есть выстраивания средств ее достижения в некую систему.

Однако лишь развитие вычислительной техники в конце 60-ых годов 20 века привело к активному развитию системного подхода при изучении любых процессов и явлений.

Далее появились более сложные системы управления, которые требуют уже явно выраженную иерархию и на верхних уровнях, выходящие на некоторое множество локальных систем управления. В соответствии со системологией Джорджа Клира выделяют два способа интегрирования систем: структурированная система или метасистема.

2. Сущность иотличительные черты метасистемного подхода

Сам термин «метасистема» имеет греческое происхождение. Греческий префикс мета имеет три значения:

  1. Мета Х называется то, что исследуется. То есть Х — это предпосылка мета Х.
  2. Мета Х показывает, что Х непостоянна и является названием изменения.
  3. Мета Х используется в качестве названия того, что находится выше Х, в том смысле, что оно высоко организованно.

И на самом деле, мы видим, что метасистемы включают все три вышеперечисленные смыслы этого понятия.

  1. Действительно метасистема может быть определена только после того, как определены другие типы системы;
  2. Метасистема характеризует замену одной системы на другую, что и есть изменение;
  3. Метасистема выше отдельных систем, так как является чем-то большим.

Таким образом, определение метасистемы полностью обосновано. Метасистемы вводятся чаще в основном для представления изменений при заданном параметрическом множестве системных характеристик, определяющихся как параметрически инвариантные.

Такими характеристиками являются множества переменных и соответствующие множества состояний и каналов, функций поведения и ST-функций и соединения структурированных систем.

Метасистемы могут быть определены через системы любого из трех определенных типов.

Существует множество способов интегрирования. Например, интегрирование нескольких сопоставимых систем в одну большую систему, что в итоге приведет к образованию структурированной системы.

Другой способ, который нас больше интересует, заключается в том, что система образуется на основании замены, когда из какого-то набора систем в каждый момент времени выбирается некоторая группа функционирующих систем.

Этот способ интегрирования называется метасистемы.

На рис. 3 можно увидеть существенные различия этих двух систем интегрирования.

Рис. 3. Принципиальные отличия системы от метасистемы

Метасистемный подход можно охарактеризовать с помощью трех его особенностей, которые связаны в вышепоказанными отличительными моментами от традиционного подхода, системного.

  1. Во-первых, элементы метасистемы не зависят друг от друга, они самодостаточны;
  2. Во-вторых, в любой момент времени функционируют не все элементы
  3. В-третьих, количество элементов в метасистеме соответствует другим критериям.

Перед метасистемным подходом стоят следующие задачи:

  1. Выявить диапазоны наиболее эффективных для функционирования систем;
  2. Оценить и повысить требуемые уровни готовности систем к будущему использованию;
  3. Выявить и обеспечить взаимодействие, построенное на согласованности;
  4. Разработать стратегию, как переключить отдельных или какую-то группу, функционирующих систем одновременно;
  5. Оптимально перераспределить ограниченные общесистемные ресурсы;
  6. Оптимально систематизировать метасистемы.

Метасистемный анализ удобнее всего начинать с выявления диапазонов наиболее оптимальной работы систем, так как на их уже основе будут разрабатывать стратегию.

В пример метасистем можно привести комплекс некоторого количества технологий изготовления продукции, лечения и так далее.

С помощью метасистемного подхода возможно расширить круг задействованных объектов в управлении для возрастания сложности за счет того, что в состав метасистем можно включить разнообразные регуляторы и процедуры замещения.

Приведу более конкретный пример. Есть больной, у которого время от времени перестают функционировать почки. С помощью нескольких переменных ведется наблюдение за пациентом.

При отказе почек их работу на себя берет искусственная почка. Таким образом, образуется две системы скажем S1 и S2.

Одна система занимается с теми периодами, когда почки работают нормально, а другая — когда подключают больному искусственную почку. Система S1 состоит из четырех переменных:

v1 — вода в урине (измеряется 0,1 л в диапазоне 0–1 л);

v2 — глюкоза в урине (измеряется 20 г в диапазоне 0–200 г);

v3 — мочевина в урине (измеряется 5 г в диапазоне 0–50 г);

v4 — содержание азота в крови (два состояния 1 и 0 зависят от того, достигает ли содержание азота 150 мг на 100 мл крови или нет).

В систему S2 входят все перечисленные выше переменные, а также две дополнительные:

v5 — температура крови (измеряется 0,2° F в диапазоне 7–100° F);

v6 — кровяное давление (измеряется 2 мм рт. ст в диапазоне 110–130 мм).

Все переменные, которые перечислены выше, следует поддерживать искусственной почке в одном узком диапазоне. Все переменные, которые были введены, находятся под наблюдением во времени.

Эти две представленные системы рассматриваются как метасистема с определенной процедурой замены r; если v4 равен 1, то следует заменить S1 на S2; если v4 равен 0, то нужно заменить S2 на S1.

Таким образом, исходная метасистема представляет собой тройку MS=(T,G={S1, S 2 }, r), где Т — объединение временных наборов S1 и S2.

Как отмечалось раннее, метасистема включает в себя несколько систем. В каждой входящей системе протекают процессы управления. Кроме того, стоит отметить, что всегда присутствует другой процесс, протекающий во внешней среде или в объекте управления, который является ведущим для метасистемы, что можно увидеть на рис. 4.

Таким образом, главная задача метасистемы заключается в отслеживании согласованности двух процессов, то есть она является следящей системой управления.

Но она также может включать систему, которая максимизирует некоторый критерий качества, так и перераспределять общесистемные ресурсы управления между функционирующими параллельно системами.

Рис. 4. Схема взаимодействия согласуемых метасистемой процессов

Данный подход можно охарактеризовать как концептуальный, так как используется он и для классификации метасистем и для оптимизации набора, который входит в метасистему, и для оптимального управления ими при функционировании.

3. Применение метасистемного подхода вуправлении

В современном мире особенно активно стали развиваться новые технологии, которые формируют новый технологический уклад, в дальнейшем обеспечивающий технологические прорывы или создание опережающего научно-технологического задела. В результате этого разработаются принципиально новые виды материалов, которые будут обладать не достижимыми раннее возможностями.

Также на современном этапе в обществе присутствует стремление производства удовлетворить индивидуальные потребности каждого.

Для этого требуется расширение ассортимента продукции при уменьшении объемов выпуска, данные процессы должны проходить одновременно.

Следует отметить, что гибкости классических гибких производственных систем, которая обеспечивается переключением программного обеспечения, уже недостаточно. Поэтому необходимо увеличить ее на более высоком уровне, структурном.

Чтобы достичь данной поставленной цели развивается новая идеология реконфигурируемого производства, которая основана на трансформационной способности современного оборудования.

Реконфигурируемые производственные системы (Reconfigurable Manufacturing Systems, RMS, РПС) — это новый вид оборудования, который автоматизирован с изменяющейся архитектурой, вовремя адаптирующее свою структуру под предстоящую задачу, имеющее для этого достаточно быстрые и безопасные средства планирования и внедрения изменений, и развивающееся вместе с возрастающей динамикой рынка. Отсюда мы можем увидеть проблемы, которые обусловлены случайным характером и ограниченностью объема данных, потребностью получения результатов обработки и принятия решений в короткие сроки. Реконфигурируемые системы должны синтезироваться на основе правильного построения математических моделей меняющихся объектов.

Положение управления стратегией РПС представляется двумя алогичными тенденциями. С одной стороны, существует стремление к интеграции производств, которое ведет к увеличению иерархичности систем управления.

С другой, существует тенденция к узкой специализации процессов, ведущая к выделению специализированных технологических структур, то есть к метасистемности. Свойства иерархичности и метасистемности сложных систем управления делают их матричными, которые работают на принципе переключений.

Когда происходит выбор в момент переключения системы, наиболее адекватной текущей управленческой ситуации, необходимо распознать, как положение объекта управления, так и состояния внешней среды.

Из этих тенденций следует, что эффективность функционирования матричных систем управления выражается быстротой внутренних переключений, точностью выбора структур и перераспределения общих ресурсов системы.

Для обоснования методики управления РПС используют метасистемный подход, как базу для построения методологического, алгоритмического и математического обеспечения процесса управления, позволяющее решить задачи, которые связанны с диапазонами эффективного функционирования РПС, их сочетаемости, готовности, с синтезом «оптимального портфеля» технологических структур.

Метасистемы разделяют на два класса: последовательное и параллельное. В последовательном функционирует только одна — выбранная система, во втором — выбранная группа систем. Модель РПС представляется в виде системы массового обслуживания (СМО), которая работает по заявкам на изготовление какого-либо вида продукции, поступающие с рынка и обусловленные спросом — рис.5.

Рис. 5. СМО — модель РПС

На рисунке 5 работает верхняя технология, остальные простаивают, которые помечены пунктирной линией, но третья и четвертая технологии должны функционировать параллельно и поэтому нуждаются в оптимальном перераспределении ресурсов между ними. В представленной модели функционирования РПС выделяют два уровня.

На первом уровне происходит анализ внешней и внутренней среды (возможности, рыночный спрос и готовность производства) и определение частоты включения, которые входят в структуру.

На втором уровне модель работает на принципах регулятора, обеспечивающая быстрое уравнивание вероятностей включений для всех технологий, входящих в портфель предприятия с соответствующей вероятностью изменений спроса на рынке на соответственный вид продукции.

Исходя из управления предприятием, можно ввести главную обратную связь, следящую за реальной частотой включений каждой структуры, запоминающую ее и уравнивающую с нужным рынком вероятностью. Стоит отметить, что начинать работать эта связь должна только в случаях наибольшей неопределенности, то есть на границах между классами управленческих ситуаций.

В соответствии с метасистемным подходом точность функционирования РПС складывается из двух составляющих. Первая связана с точностью определения частоты включения структуры — той или иной технологии. Вторая связана с точностью, которая определяется отклонением выходной величины x(t) от заданного значения g(t) и длительностью существования этого отклонения (рис. 6)

Рис. 6. Структурная схема оценки погрешности

Ошибку системы определяют

Величина g(t) вычисляется с погрешностью:

Коэффициенты ошибок высчитывается разложением:

В модели, которая рассмотрена выше, процесс перехода состоит из двух составляющих: время обнаружения несоответствия частоты нужной структуры и времени переключения одной структуры на другую, включая изменение спроса:

Высчитывают критическую частоту переключения ассортимента:

где фазочастотная характеристика системы.

При выполнении условия РПС будет достаточно для устойчивого управления.

Таким образом, метасистемный подход является необходимым способом для моделирования процесса функционирования РПС. Процесс управления в представленной модели предусматривает поддержку технологий на определенном уровне вероятности функционирования, которые входят в структуру.

В заключение хотелось бы сказать, что метасистемный подход является наиболее актуальным при управлении на верхних иерархических уровнях, где требуется некоторое число, множество совместно работающих систем.

С помощью данного подхода в управлении можно решить множество задач:

  1. Обеспечение согласованного взаимодействия;
  2. Разработка стратегии одновременно функционирующих систем;
  3. Оптимальное перераспределение ограниченных общесистемных ресурсов. И многое другое. Таким образом, можно отметить, что метасистемный подход достаточно эффективен для использования в процессе управления, как и системный подход.

Литература:

  1. Миронов С.В, Пищухин А. М. Метасистемный подход в управлении. Оренбург: ОГУ, 2005. 342 с.
  2. Тугов В. В., Пищухин А. М., Тугов В. В. Постановка задачи структурного синтеза реконфигурируемой производственной системы // Материалы X всероссийской научно-практической конференции «Современные информационные технологии в науке, образовании», Москва, 2015.

Основные термины(генерируются автоматически): процесс управления, система, метасистема, подход, системный подход, искусственная почка, поставленная цель, управление, внешняя среда, сложная система управления.

Метасистемныйподход в экономике и управлении.

процессуправления, система, метасистема, подход, системныйподход, искусственнаяпочка, поставленнаяцель, управление, внешняясреда

Метасистемныйподход в экономике и управлении.

процессуправления, система, метасистема, подход, системныйподход, искусственнаяпочка, поставленнаяцель, управление, внешняясреда, сложнаясистемауправления.

Метасистемныйподход в экономике и управлении.

процессуправления, система, метасистема, подход, системныйподход, искусственнаяпочка, поставленнаяцель, управление, внешняясреда, сложнаясистемауправления.

Метасистемныйподход в экономике и управлении.

процессуправления, система, метасистема, подход, системныйподход, искусственнаяпочка, поставленнаяцель, управление, внешняясреда, сложнаясистемауправления.

Ключевые слова: система, системныйподход, методы исследования, объект и предмет управления.

В динамично меняющихся условиях окружающей средысистемныйподход приобретает особую важность в бизнесе, менеджменте и других сферах деятельности человека.

‒ отношение между системой и метасистема, большой внешнейсистемой, в состав которой она входит.

‒ выбор приемов управления. Цели проведения системного анализа в организации: ‒ максимизация прибыли

системныйподход, подход, сотрудник, внешняясреда, единая система, операционный департамент, эффективное управление, развитие предприятия, управление компанией, задача.

Иными словами, менеджменту нужен целостный подход. Системныйподход в организации может быть отнесен методологией к плану управления изменениями. Системныйподход – это методология исследования объектов как систем.

Стратегический анализ — способ реализации системного и ситуационного подходов при изучении различных факторов влияния на процесс стратегического управления, говорит Винокуров В. А…

Источник: https://moluch.ru/th/5/archive/38/1134/

Linux Vacation/Eastern Europe

Операционный Метасистема элемент управления

Валерий Касьяник, Брест, Belarus

ROS (Robotics Operation System) is an open-source framework designed to ease developing software for robots. Report covers it's main advantages, use cases, existing shortcomings and future development roadmap.

Робототехника сейчас одна из самых активных областей развития технологий. Множество компаний и энтузиастов собирают своих собственных роботов, разрабатывают новые аппаратные и программные решения, накапливая критическую массу для возниконовения новых технологий.

Так программное обеспечение роботов эволюционирует огромными темпами от простейших прошивок контроллеров устройств до сложнейших программных систем управления для решения широкого круга задач в робототехнике.

И как в любой сложной системе здесь возникают архитектурные проблемы, проблемы повторного использования кода, разработки и отладки, коллективной разработки.

Для решения этих проблем был предложен фреймворк ROS (Robotics Operation System).

Фреймворк ROS как операционная система

Фреймворк ROS — это набор утилит, библиотек, соглашений, который упрощает разработку сложного программного обеспечения для различных робототехнических платформ.

ROS работает поверх классической операционной системы, обеспечивая службы мета-операционной системы робота: аппаратную абстракцию различных устройств робота, низкоуровневый контроль этих устройств, реализацию часто используемых функций и задач, передачу сообщений между процессами, и управление пакетами. Можно сказать, что ROS управляет взаимодействием вычислительных устройств с реальным миром.

Как и другие ОС, ROS состоит из двух частей: непосредственно ядра фреймворка ros, и ros-pkg, набора поддерживаемых сообществом пакетов, которые реализуют различные функции робототехники: позиционирование, планирование, восприятие, моделирование и др.

ROS выпускается в соответствии с условиями BSD- лицензии и c открытым исходным кодом. Кроме того, ROS бесплатен для использования не только в исследовательских, но и в коммерческих целях. Пакеты из ros-pkg распространяются на условиях различных открытых лицензий и авторы сами решают какую лицензию использовать.

Ключевые архитектурные особенности ROS

Основными концепциями ROS являются узлы, сообщения, темы, сервисы. Архитектурно все вычислительные задачи выполняются в узлах ROS, которые обмениваются между собой информацией посредством сообщений.

Эти сообщения узлами публикуются в темах, которые разделяют эти сообщения на группы интересов. Когда некоторому узлу необходимо получать сообщения с определенными данными, этот узел подписывается на определенную тему.

Для реализации синхронной передачи сообщений, которая необходима в определенных случаях, ROS определяет сервисы — механизм, который работает по принципу вопрос-ответ.

Основные способы применения ROS

Как фреймворк ROS подразумевает наличие методологии его применения для решения задач робототехники . Рассмотрим его основные сценарии применения.

Тестирование одной задачи. Этот способ применения хорошо подходит для исследовательских экспериментов. Обычно даже простая исследовательская задача требует большого количества вспомогательного кода, который работает с оборудованием или реализует связанные задачи. ROS преоставляет разработчику возможность сосредоточиться только на своем коде.

Логирование и воспроизведение данных. ROS обеспечивает логирование и воспроизведение записанных результатов. Механизм реализован через единый канал rosout.

Обмен разработками и повторное использование кода. Также ROS реализует свой собственный пакетный менеджер, который предоставляет пользователю возможность использовать уже отлаженные и готовые алгоритмы, искать уже реализованные идеи, удобно хранить их и использовать в своих проектах.

Для этого существуют утилиты rospack, rosbash, которые реализуют функциональность пакетного менеджера unix операционных систем для быстрой навигации и работы с пакетами ROS.

Кроме того, такой подход позволяет эффективно организовать совместную разработку и перенос стороннего ПО в пакеты ROS.

Тестирование и отладка. Для тестирования и отладки в ROS имеются специальные утилиты rviz, rxplot. Первая позволяет динамически отображать граф связей запущенных узлов, публикуемые темы, сервисы. Вторая утилита предоставляет инструмент для анализа передаваемых сообщений, отображения временных данных, показаний датчиков и т.д.

Управление сложностью. Как отмечалось выше, архитектура ROS состоит из узлов, которые реализуют некую функциональность робота.

Так как сложные задачи навигации или управления манипулятором требуют множества вычислений, то они как правило реализуются множеством связанных узлов, которые могут выполнять одни и те же действия для разных роботов. ROS решает проблему дублирования функциональности с помощью кластеров.

Так например, собрав и отладив узлы управления манипулятором, разработчик может запустить несколько копий такого кластера для управления несколькими манипуляторами, а координировать эти кластеры будет отдельный высокоуровневый узел.

Преобразование данных. Потоки данных между подсистемами робота разнородные и требуют соответственно различных преобразований.

Для упрощения разработки и отладки информационных потоков в ROS был предложен отдельный модуль tf, который отвечает за все информационные преобразования между узлами и сервисами.

Таким образом, при написании узла разработчик не заботится о согласовании своего модуля с другими, а выносит эту функциональность в модуль tf.

Недостатки и проблемы ROS

Основной проблемой ROS является ее главное достоинство. Сложная и продуманая архитектура является проблемой для новичков, только начинающих знакомство с системой или для исследователей, плохо знакомых с разработкой ПО.

На решение этой проблемы сообщество выделяет значительные ресурсы: ведется портал с документацией по каждой версии ROS, выпускается серия книг, множество туториалов по использованию ROS с другими популярными инструментами.

Вторым недостатком считается отсутствие поддержки ОС Windows, так как многие исследователи и разработчики по-прежнему продолжают использовать эту ОС. Однако над этим недостатком также ведется работа сообществом и есть предварительные результаты.

Развитие ROS

ROS продолжает активно развиваться во многих направлениях, что обусловлено философией коллективной разработки.

Активно добавляются новое аппаратное обеспечение, сделаны драйвера для множества популярных устройств: роботов-пылесосов iRobot, Microsoft Kinect, Arduino, Raspberry Pi, Leaf Maple и многих других.

Сейчас одним из популярных направлений является портирование основных инструментов ROS на ARM, чтобы у разработчиков появилась возможность запускать узлы на самых разных устройствах. Также расширяется выбор инструментов разработки: C++, Python, Matlab.

Выводы

В результате всего вышеперечисленного на ум приходит аналогия с разработкой Linux, когда ядро Линуса Торвальдса объединило и дало новый толчок разработке свободного программного обеспечения. Похоже, что бурно растущая область робототехники тоже получила тот центральный элемент, который способен объединить многих разработчиков на пути достижения мечтаний Азимова.

Автору также представляется, что фреймворк ROS в будущем, благодаря своим достоинствам, может превратиться из мета-операционной системы роботов в операционную систему «умных вещей», которая объединит в себе роботов, умные дома, бытовую технику и т. д. Все возможности для этого в ней уже заложены.

Использованная литература

Abstract licensed under Creative Commons Attribution-ShareA 3.0 license

Источник: https://lvee.org/ru/abstracts/116

Операционная система и ее подсистемы

Операционный Метасистема элемент управления

Основой операционного менеджмента является управление операционными системами.

Операционная система – это производственная система, преобразующая ресурсы в продукцию.

Ядром, вокруг которого строится операционная система организации, является главная операционная функция – главный вид деятельности организации.

Она включает в себя действия, в результате которых производится основной продукт, поставляемый организацией во внешнюю среду.

Бизнес-процесс организации в целом представляет собой главную операционную функцию или несколько главных операционных функций. Цель главной операционной функции – удовлетворение внешнего потребителя продукта.

По решаемым задачам в операционной системе можно выделить три подсистемы: управляющую, перерабатывающую и обеспечивающую (рис. 1).

Рис. 1. Операционная система организации

Перерабатывающая подсистема реализует главную операционную функцию организации – преобразует вводимые ресурсы в продукт или услугу.

Обеспечивающая подсистема обеспечивает деятельность перерабатывающей и управляющей подсистем.

Управляющая подсистема управляет перерабатывающей и обеспечивающей подсистемами. Она организует необходимую степень интеграции и координации работников, технических средств, других ресурсов и экономических отношений, на уровне операций и процессов.

Бизнес-процессы в привязке к операционной системе организации классифицирует на основные, вспомогательные и управляющие. Основные – осуществляются в перерабатывающей подсистеме и реализуют главную операционную функцию организации. Вспомогательные – выполняются в подсистеме обеспечивающей перерабатывающую подсистему. Управляющие – в управляющей подсистеме.

Управление процессами и операциями обеспечивает органичное единство технической, социальной и экономической подсистем организации в направлении достижения поставленных целей и решения стоящих задач при рациональном использовании ресурсов.

Социальная подсистема или человеческий ресурс (human resource subsystem) – работники, участвующие в деятельности организации, их компетентность и потребности.

Техническая подсистема (technique, technology subsystem) – технико-технологический комплекс как система рабочих машин, механизмов, приспособлений и технологий, подобранных по параметрам в соответствии с видами, качеством и объемами производимой продукции.

Экономическая подсистема (cost subsystem) – представлена экономическими отношениями выражающимися совокупностью затрат и доходов по операциям и процессам.

Структура и содержание процесса производства продукции отражает возможности операционной системы, взаимосвязь его элементов и нацелены на удовлетворение потребителя. Причем, элементы производственного процесса взаимосвязаны и взаимозависимы.

В частности, выбор местоположения операционной системы для производства товара или оказания услуги влияет на выполнение миссии организации и удовлетворение потребителя. Требования потребителей к качеству товара требуют выбора соответствующей конструкции и технологии. Конструкция товара предопределяет процесс производства и изначально устанавливают пределы затрат и качества.

Технология диктует требования к структуре, организации производства, используемым ресурсам, уровню подготовки персонала и необходимым затратам на производство. Человеческие ресурсы и их квалификация являются ключевым компонентом, обеспечивающим создание требуемого материального продукта или услуги.

Поставки (что, куда и каким образом) – неотъемлемая часть жизненного цикла операционной системы и связаны с поставщиками, потребителями и доходами организации. Запасы способствуют выполнению графика производственных заданий и поставок. График выполнения производственных заданий определяет функционирование операционной системы и направлен на удовлетворение потребителя.

Кроме того, для обеспечения функционирования операционной системы необходимы планы и соответствующие действия по профилактике и ремонту технических средств используемых в производстве и других обеспечивающих процессов.

Без рационально организованной и эффективно работающей операционной системы, развивающейся в соответствии с выбранными общей и операционной стратегиями, ни одна организация не способна успешно конкурировать.

Поэтому после определения этих стратегий организации осуществляется проектирование операционной системы, производственных мощностей, бизнес-процессов отвечающих их интересам, а главное обеспечивающих удовлетворение интересов потребителей.

< назад | | вперед >

Источник: http://econom-lib.ru/3-5.php

Book for ucheba
Добавить комментарий