Структура, функция, эффективность и управление

Структурой системы называется устойчивая упорядоченность в пространстве и времени её элементов и связей.

Организация системы – это по существу построение структуры.

Формально структуру представляют в виде графа, вершинами которого служат элементы (подсистемы) системы, а дугами – существенные связи.

Классификация структур в зависимости от взаимодействия элементов и связей: а) – иерархическая; б) – сетевая (многосвязная); с) – сотовая.

Функцией системы называется её действие, поведение, деятельность.

С точки зрения характера функции можно говорить об однофункциональных и многофункциональных системах. Примерами многофункциональной технологической системы могут служить ГАП, ГПС, ГПУ, предназначенные для обеспечения выпуска различной продукции в пределах заданной номенклатуры.

Функция системы характеризуется некоторым числовым либо качественным функционалом, зависящим от функций её элементов (подсистем). Отсюда реализация функции системы представляется как процесс её функционирования в результате совокупного действия её элементов (подсистем), подчинённого единой цели. Как правило, этот процесс действует в рамках ограничений на параметры системы и её элементов, которые, в некотором смысле, описывают цели её функционирования.

Функционалы, которые описывают количественно или качественно деятельность (функцию) системы в рамках заданных целей, называются показателями эффективности.

Показатели эффективности по существу являются оценками качества функционирования систем. Они определяются процессами (законами) функционирования систем. Они определяются процессами (законами) функционирования. Имеется целое множество законов, реализующих одну и ту же функцию, и выбор того или иного зависит от того, какие значения при этом достигаются показателями эффективности. В этом случае их обычно называют критериями выбора.

Эффективность системы не может быть оценена одним показателем, эта оценка векторная. Т.е. существует целая совокупность показателей эффективности, которые оценивают действие (процесс функционирования) системы по достижению целей. При этом эта оценка осуществляется в условиях конфликта показателей (критериев) эффективности. Действительно, допустим, что показателем эффективности некоторого производственного процесса является производительность. Оценивая качество функционирования этой производственной системы, будем стремиться к достижению максимальной производительности. С другой стороны, обеспечение максимальной производительности неизбежно приведет к ухудшению других показателей системы, таких как экономия сырья, износа оборудования, расход энергии, фонд зарплаты, надежность и др. Возникает конфликтная ситуация, которая значительно затрудняет проведение оценки эффективности систем. Здесь необходимо применение современного математического аппарата, методов моделирования и принятия решений.

Обеспечение заданной эффективности системы (её сохранения) или её повышение при изменяющихся внешних и внутренних условиях требует определённых изменений в самой системе. Такие изменения могут носить характер развития системы либо целесообразного её поведения.

Развитие предполагает построение новой структуры самой системы, её организации. Внутренние же целенаправленные изменения достигаются за счет управления.

Управление – процесс целенаправленного (эффективного) поведения системы в изменяющихся условиях её функционирования.

Для обеспечения управления требуется управляемая (объект управления) и управляющая системы (подсистемы). Если управление осуществляется внешней (сторонней) системой, то оно называется внешним, а если оно осуществляется одной из подсистем, - внутренним (самоуправлением).

Схема управления: `x - неуправляемое воздействие (помеха); `y - выходные переменные (управляемые величины); `G - управляющие воздействия.

В контуре управления может быть задействован человек, – в этом случае реализуется автоматизированное (человеко-машинное) управление.