V. Теория систем и системный анализ

Основные понятия, характеризующие строение и функционирование системы.

Система ― это элементы (части, компоненты) и связи (отношения) между ними.

Рассмотрим ниже понятия, с помощью которых уточняют представление о системе и характеризуют ее строение и функционирование:

Элемент. Под элементом понимают простейшую неделимую часть системы. Таким образом, элемент – это предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи или поставленной цели. Поскольку элемент выступает как своеобразный предел возможного членения объекта, собственное его строение (или состав) обычно не принимается во внимание в характеристике системы: составляющие элементы уже не рассматриваются как компоненты данной системы.

Подсистема. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в тоже время более детальные, чем система в целом. Возможность деления системы на подсистемы связана с вычленением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, подцели, направленные на достижение общей цели системы. Названием подсистема подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы, в частности свойством целостности. Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название компоненты).

Структура. Если для решения задачи оказывается достаточным определить элементы и связи, которых относительно немного, то других понятий, характеризующих строение и функционирование систем, не требуется. Однако, как правило, элементов оказывается очень много, они неоднородны и возникает необходимость многоступенчатого расчленения системы. В этом случае вводится понятие структуры. Структура (от латинского слова structure, означающего строение, расположение, порядок) отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.

Структура может быть представлена:

• в виде графического отображения;

• в виде теоретико-множественных описаний;

• в виде матриц;

• в виде графов;

• с помощью языков моделирования структур.

Структуру часто стремятся представить в виде иерархии. Термин иерархия (многоступенчатость, служебная лестница) определяет упорядоченность компонентов по степени важности. Между уровнями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения строгого подчинения компонентов (узлов) нижестоящего уровня одному из компонентов вышестоящего уровня, то есть отношения так называемого древовидного порядка. Так иерархии называют сильными или иерархиями типа дерева. Они имеют ряд особенностей, делающих их удобным средством представления систем управления. Однако между уровнями иерархической структуры не обязательно должны существовать взаимоотношения строгого древовидного порядка. Один и тот же узел нижестоящего уровня иерархии может быть одновременно подчинен нескольким узлам вышестоящего уровня. Такие структуры называют иерархическими структурами со слабыми связями. Между уровнями иерархической структуры могут существовать и более сложные взаимоотношения.

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от этапа отображения объекта или процесса в виде системы, от аспекта представления системы, цели ее создания.

Связь. Понятие связь входит в любое определение системы наряду с понятием элемент и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Данное понятие одновременно характеризует и строение, и функционирование системы.

Связь можно охарактеризовать направлением, силой, характером (видом). По первым двум признакам связи делятся на направленные и ненаправленные, слабые и сильные, а по характеру – на связи подчинения, связи порождения, равноправные, связи управления, связи развития, связи функционирования. Связи можно разделить также по месту приложения (внешние и внутренние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные) и по некоторым более частным признакам. Связи в конкретных системах могут одновременно характеризоваться несколькими из перечисленных признаков.

Очень важную роль в системах (как в технических, так и в организационных) играет понятие обратной связи. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

Состояние. Понятие состояние характеризует мгновенную фотографию, срез системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо макропараметры, макросвойства системы.

Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранить свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устойчивостью.

Равновесие и устойчивость в экономических и организационных системах – гораздо более сложные понятия, чем в технике, и до недавнего времени ими пользовались только для некоторого предварительного представления о системе. В последнее время появились попытки формализованного отображения этих процессов и в сложных организационных системах, помогающие выявить параметры, влияющие на их протекание и взаимосвязь.

Развитие. Исследованию процесса развития, соотношения процессов развития и устойчивости, изучению механизмов, лежащих в их основе, в теории систем уделяют большое внимание. Понятие развитие помогает объяснить сложные процессы в природе и обществе.

Цель. Применение понятия цель и связанных с ним понятий целенаправленности, целеустремленности, целесообразности сдерживается трудностью их однозначного толкования в конкретных условиях. Это связано с тем, что процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей в организационных системах весьма сложен. В практических случаях в зависимости от сложности исследуемых объектов и проблем цель может представляться по-разному.

2. Понятие общесистемных закономерностей.

Закономерностью называются часто наблюдаемое типичное свойство, присущее объектам или процессам устанавливаемое опытом.

Общесистемная закономерность - закономерность, присущая системам различной природы.

Закономерность целостности проявляется в возникновении новых качеств в системе, несвойственных образующих его компонентов.

Пример, радио, человеческий организм.

1. Свойство системы (целого) не являются суммой свойств элементов или частей.

2. Свойство системы зависит от свойств элементов.

Существенно проявлением закономерности целостности являются новые взаимоотношения системы (целого) со средой отличной от взаимоотношения с ней отдельных элементов.

Закономерность интегративности подчеркивает интерес не к внешним факторам проявления целостности, а к более глубинным причинам формирования целостности.

Элементы или параметры от стабильности которых зависит поддержание интегративного свойства, называются интегративными.

Закономерность коммуникативности утверждает, что любая система не изолирована и связана множеством коммуникаций со средой.

Закономерность зависимости потенциалов системы от степени организованности.

Рассмотрим систему А, которая состоит из некоторого количества а1,а2,…,аn

Потенциал Р(А) >>Р(а1)+Р(а2)+…+Р(аn)

Потенциал Р(А)=[Р(а1)+Р(а2)+…+Р(аn)]/n

Выделяют также плохо организованные системы взаимодействие элементов в которых вызывает антагонистический характер.

Потенциал Р(А) < min [Р(а1)+Р(а2)+…+Р(аn)]-потенциал меньше потенциала самого слабого элемента.

Закономерность иерархичности заключается в том, что проявление закономерности целостности возникает на каждом уровне иерархии. При этом объединение элементов в каждом узле иерархической структуры приводит не только к появлению новых свойств у узла и утрате объединяемыми компонентами свободы проявления некоторых своих свойств, но и к тому, что каждый подчиненный член иерархии приобретает новые свойства, отсутствовавшие у него в изолированном состоянии.

Закономерность эквифинальности - одинаковое конечное состояние, которого достигают открытые системы за счет взаимодействия с окружающей средой при различных начальных условиях.

Не получены ответы на следующие вопросы:

 Какие именно параметры обеспечивают формирование этой закономерности?

 Каким именно способом это обеспечивается?

 Как именно эта закономерность проявляется в организационных системах?

Закон необходимого разнообразия

Когда исследователь N сталкивается с решением некоторой проблемы D, решение которой для исследователя неочевидно в силу имеющиеся сложности (разнообразие) проблемы VD, исследователь противопоставляет разнообразие методов, мыслей, опыта, имеющегося у него VN.

Необходимо для решения проблемы, чтобы разность VD-VN-->0.

Мы можем менять только элемент VN.

Чтобы создать систему способную справится с решением проблемы, обладающей определенным известным разнообразием, нужно чтобы сама система имела еще большее разнообразие, или же имела способность создать в себе это разнообразие.

Применительно к системам управления закон «необходимого разнообразия» может быть сформулирован следующим образом: разнообразие управляющей системы (системы управления) Vsu должно быть больше (или по крайней мере равно) разнообразию управляемого объекта Vou: Vsu>Vou.

Использование этого закона при разработке и совершенствовании систем управления предприятиями и организациями помогает увидеть причины проявляющихся в них недостатков и найти пути повышения эффективности управления.

Закономерность потенциальной эффективности (Флейшман)

Связал сложность структуры системы со сложностью ее поведения; предложил количественные выражения предельных законов надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качеств системы; и показал, что на их основе можно получить количественные оценки осуществимости систем с точки зрения того или иного качества – предельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем.

Закономерность историчности

Время является непременной характеристикой любой системы.

Аксиомы обыденного понимания времени:

 Абсолютно;

 Инвариантно (не зависит не от чего);

 Гомогенно (течет равномерно);

 Единственное (нет других осей времени)

 Ось времени неразрывна;

 Необратимо;

 Бесструктурно.

Закономерность сомоорганизации

Самоорганиза́ция — процесс упорядочения элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим воздействием). Результат — появление единицы следующего качественного уровня.

В зависимости от подхода к описанию самоорганизации в определение включают характеристики системы, тип внутреннего фактора, особенности процесса.

Закономерность "80/20"

Закон Парето -80% земли в Италии принадлежит 20% богатых граждан

Чтобы получить 80% результата, требуется 20% усилий. Чтобы получить оставшиеся 20%, требуется приложить 80% усилий. Исходя из этого принципа, не всегда работа должна быть выполнена как можно лучше, часто вполне достаточно удовлетворительного результата. Принцип Парето означает, что 20% усилий дают 80% результата, а остальные 80 % усилий — лишь 20 % результата. Дальнейшие улучшения не всегда оправданы. «Лучшее - враг хорошего», - гласит народная мудрость.

Закономерности целеобразования:

Общие принципы:

•Зависимость представления цели и формулировки цели от степени (стадии) познания объекта;

•Зависимость цели от внутренних и внешних факторов. При анализе причин возникновения цели нужно учитывать не только внешние, но и внутренние факторы;

•Возможность сведения задачи формирования общей цели (глобальной цели) к задачи структуризации цели.

3. Основные преимущества и принципы системного подхода.

Системный подход представляет собой совокупность методов и средств, позволяющих исследовать свойства, структуру и функции сложных объектов и процессов в целом, представив их в качестве систем.

Факторы, которые явились базисом возникновения системного подхода:

1.Современные научные исследования с подходом целостности, организованности объектов исследования (кибернетика, биология, философия);

2.Современная сложная техника и программное обеспечение;

3.Организация производства и управления, когда к анализу процессов привлекаются

основные принципы системного подхода:

1.Принцип единства;

2.Развитие - учете изменений состояний системы;

3.Принцип глобальной цели;

4.Принцип функциональности совместном рассмотрении структуры и функций с приоритетом функции;

5.Сочетание централизации и децентрализации;

6.Принцип неопределенности.

Системному подходу присуще внутренняя противоречивость и парадоксальность.

Парадокс системного исследования заключается в:

• парадоксе целостности (познание системы как целостности невозможно без анализа ее частей);

• парадоксе иерархичности (представляет взаимную обусловленность решении 2-х задач: описание системы так таковой и описание этой системы, как элемента более широкой системы-надсистемы).

В поисках конструктивных рекомендаций для анализа и синтеза систем различной природы появились системные направления: системотехника, системология и т.д. для их общего названия стали использовать термин системные исследования.

1. Возросла сложность решаемых проблем;

2. Усилилась зависимость между двумя вопросами, которые до этого считались не связными,

3. Затраты на реализацию решения стали достигать значительных размеров. Примеры решения МКС, колайдер)

4. Риски неудач становятся все более существенными (фобос)

5. Времени на решение становится все меньше

6. Необходимость рассмотрения множества альтернатив.

4. Методика системного анализа.

Методика системного анализа разрабатывается и применяется в тех случаях, когда у лиц, принимающих решения, на начальном этапе нет достаточных сведений о проблемной ситуации, позволяющих выбрать метод ее формализованного представления, сформировать математическую модель или применить один из новых подходов к моделированию, сочетающих качественные и количественные приемы.

Особенности системного анализа:

1.Всегда предлагается методология проведения исследований;

2.Делается попытка выделения этапов исследования;

3.Предлагается методология проведения этапов;

4.Особое внимание уделяется проведению и формализации цели.\

Системный анализ-это совокупность методов и средств выработки, обоснования и принятия решений при исследовании, создании и управлении системами.

Особенности:

1.Рассматриваются все возможные альтернативы, методы и средства достижения цели;

2.Альтернативы системы оцениваются с позиции длительной перспективы;

3.Отсутствуют стандартные решения;

4.Формирование различных альтернатив при решении одной и той же проблемы;

5.Применяется к проблемам, для которых не полностью определены ограничения;

6.Признается принципиальное значение организационных и субъективных факторов при принятии решений;

7.Особое внимание уделяется учету факторов риска и неопределенности.

Системный анализ может выполняться в следующей последовательности:

1.Формулировка проблемы;

2.Расширение проблемы до проблематики (нахождение системы проблем существенно связанных с исследуемой);

3.Выявление целей;

4.Формирование критериев. (экспертные оценки)

Критерий-это количественная оценка отражения степени достижения системой поставленной цели, правило выбора предпочтительного варианта решения из ряда альтернатив.

5.Агрегирование критериев - объединение в группы;

6.Генерирование альтернатив - поиск решения;

7.Исследование ресурсных возможностей, включая материальные, информационный, временные ресурсы;

8.Выбор формализации (модели и ограничения для решения проблемы);

9.Построение системы;

10.Использование результатов проведенного системного исследования.

Анализ

1.Делим на части;

2.Решение подпроблем;

3.Решение общего.

5. Качественные методы описания систем. Метод мозговой атаки или коллективной генерации идей. Метод экспертных оценок. Метод «Дельфи».

В качественных методах выделяется:

 Формулирование проблемы;

 Организация и постановка задачи;

 Формированию альтернатив;

 Выбора метода их сравнения;

 Использование опыта специалиста, его предпочтений.

Метод мозгового штурма (коллективная генерация идей) применяется для получения новых идей в науки и техники, в организационно-административной деятельности. Задачи последовательно решают 2 группы людей (от 6 до 12 человек. 1 группа - генераторы идей, 2 -эксперты - выносят суждения о ценности идей по окончании штурма. Цель генераторов за отведенное время сгенерировать как можно больше идей. Во время штурма запрещена какая-либо критика, идеи должны подхватывается и развиваться другими. В группу генераторов рекомендуется включать людей разных профессий. Управляет штурмом руководитель. По завершении эксперты оценивают все идеи. Если поле штурма проблема не решается, то 1. задачи переформулируют; 2. набор новой группы генераторов. Наилучший результат дает при решении задач организационного характера. Применяется при недостатке или отсутствии информации.

Недостатки:

 Поиск ведется практически

 Отсутствие четких правил работы

 Отсутствие критериев, позволяющих оценить уровень выдвигаемых идей.

Метод экспертных оценок

Суть метода состоит в проведении интуитивно-логического анализа с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результата.

Все множество плохо формализуемых задач делятся на 2 класса:

•в отношении задач 1 класса эксперты имеют достаточно информационный потенциал -> могут рассматриваться в качестве хороших измерителей ->групповое мнение близко к истинному ->для оценки результатов можно применять математическую статистику, теорию измерений и т.д.

•2 класса: у экспертов имеется недостаточно информационный потенциал ->нельзя рассматривать в качестве хорошего измерителя->для оценки их мнений используются преимущественно качественные методы.

Область применения метода:

•Составление перечня возможных событий в различных областях за промежуток времени

•Определение наиболее вероятных моментов времени наступления событий;

•Определение альт. вариантов решения задачи с оценкой их предпочтения и т.д.

Основные этапы проведения экспертизы:

1.Формулирование цели экспертизы;

2.Формирование группы специалистов-аналитиков;

3.Отбор и формирование группы экспертов;

4.Проведение опроса;

5.Анализ и обработка информации экспертов;

6.Синтез статистической информации и информации полученной от экспертов с целью приведения их в форму удобную для принятия решения.

Задачи группы специалистов-аналитиков:

1.Разработать метод опроса;

2.Выбрать экспертов;

3.Провести опрос;

4.Анализ и обработка полученной информации.

Достоверность результатов экспертизы существенно зависит от уровня детализации причем с увеличением детализации согласованность мнений экспертов, как правило, увеличивается.

Подбор экспертов:

Прежде всего, формируется система характеристик отбора экспертов:

1.Компетентность;

2.Креативность;

3.Конформизм

4.Аналитичность и широта мышления

5.Самокритичность и т.д.

Компетентность чаще всего определяется K=1/2(Ки+Ка),

Ки -коэффициент информированности

Ка -коэффициент аргументации (разрабатывается аналитика таблица, которая содержит несколько параметров)

Креативность -способность решать творческие задачи

Конформизм-подверженность влиянию другого мнения

К характеристикам экспертизы можно отнести:

Достоверность зависит от количества и качества.

Достоверность экспертизы существенно зависит от качества экспертов, а особенно от их компетентности.

Проведение экспертизы (проведение опроса)

Вопросы бывают 3 видов:

•Вопросы, ответы на которые содержат количественную оценку (какова вероятность того что к 2015 году будет; каково будет значение прогнозируемых значений на такое-то время);

•Вопросы, которые требуют содержательного ответа в сжатой форме (ЕГЭ);

•Вопросы, которые требуют содержательного ответа в развернутой форме (каковы ваши доводы в пользу целесообразности развития некого объекта).

Метод "Дельфи". Суть метода - последовательное анкетирование экспертов, основанное на их личном опыте, состоит из серии анкет, в каждой из которой содержит информацию из предыдущих анкет.

Область применения - прогноз развития науки и техники.

•Вопросы формулируются таким образом, чтобы можно было дать количественную оценку

•Опрос проводится в несколько этапов (на каждом следующем вопросы и ответы уточняются)

•После очередного опроса всех экспертов знакомят с результатами

•Эксперты обосновывают отклоняющиеся мнения.

Этапы опроса

1.Составление перечня событий

2.Эксперты получают сводный перечень и оценивают характеристики этих событий

3.Анкета, которая состоит из перечня событий, групповой медианы, верхнего и нижнего квартиля для каждого события и т.д.

4.Учитывает результаты полученные на 3 и составляют окончательный прогноз.

Основные черты: 1.Анонимность 2.Регулируема обратная связь 3.Групповой ответ

Недостатки: 1.Значительные расходы времени 2.Негативная реакция экспертов на повторяющиеся вопросы, что может повлиять на состояние экспертизы.

6. Кибернетический подход к описанию систем.

Кибернетический подход

Наука об управлении.

Подход состоит в том, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление.

Управление в кибернетическом смысле - это обобщение приемов и методов, накопленных различными науками об управлении искусственными объектами и живыми организмами.

Управлением понимается организация процесса воздействия на некоторую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого минимизируются потребности взаимодействующего с ним объекта.

Управление - процесс организации следующего взаимодействия.

y-воздействие объекта на субъект. Его можно компенсировать

x-воздействие среды. Ему нельзя противостоять.

Состояние

ai(X,U)min (i=1,n) r принадлежит R – ресурсы субъекта

U*= ϕ (At, X) – оптимальное поведение субъекта позволяет минимизировать потребности при наличии воздействия окружающей среды.

Алгоритм управления ϕ, которым располагает субъект и определяет эффективность его функционирования в данной среде.

Алгоритм имеет рекуррентный характер: на каждом шаге учитывается предыдущее состояние UN+1= ϕ(UN,At,x)

At(x, UN-1)> At(x, UN)

AtZ*U*

Этапы:

1. Определение цели, задача решается на интуитивном уровне. ϕ1 – алгоритм синтеза цели. Z*= ϕ1(At,x).

2. Формирование оптимального управления на основе сформированной цели и под воздействием окружающей среды. ϕ1((At,x) ϕ2) – алгоритм управления (является предметом изучения в кибернетике как науки).

Система управления - это совокупность взаимодействующих, деятельность которых направлена на достижение заданной цели управления.

Основные задачи, которые решаются в системе управления:

1) Задача стабилизации;

2) Выполнение программы;

3) Задачи слежения;

4) Задачи оптимизации.

Системы управления делятся на 2 класса.

САУ- системы автоматического управления.

АСУ- автоматизированные системы управления.

В САУ управление объектом или системой осуществляется без участия человека (автоматический контроль, автоматическая сигнализация, автоматическое регулирование).

В АСУ в контур управления включен человек, который принимает наиболее важное решение и несет ответственность за них.

Основные этапы управления сложными системами:

1. Формулировка цели;

2. Определение объекта управления;

3. Структурный синтез модели только с помощью модели объекта можно построить управление U*, которое позволяет достигнуть поставленной цели Z*;

Основные этапы:

 Определение внешней структуры модели;

 Ее декомпозиция;

 Определение внутренней структуры элементов модели.

 Внешний синтез модели выполняет содержательное описание.

4. Идентификация параметров модели объектов (определение числовых значений параметров) в нормальном функционировании системы.

Русский крест

рождаемость

смертность

Сложные системы не любят воздействий.

5. Планирование эксперимента -это синтез плана, который позволит наиболее эффективно определить параметры модели объекта управления. План определяется структурой модели, ресурсом, которым располагаем, область планирования. Критерии планирования помогают определить эффективность

6. Синтез управления:

 цель управления,

 модель,

 Ограничения.

7. Реализация управления

8. Адаптация.

7. Особенности анализа и синтеза технических систем.

Существует 4 типа анализа и синтеза:

Структурный анализ и синтеза систем проводится с целью определения статических характеристик системы путем выделения подсистем элементов различного уровня и установления связей и отношений между ними.

Объектом является различные варианты структур, которые мы формируем в процессе декомпозиции.

Функциональный анализ и синтез систем проводится с целью определения динамических характеристик системы путем определения (исследования)процессов изменения ее состояний во времени.

Информационный анализ и синтез систем

Объектом являются информационные процессы, протекающие в системе. Выполняется с целью исследования количественных и качественных характеристик информации, используемой в системе.

Параметрический анализ и синтез систем

Цель: оценка эффективности системы на основе определения количественных значений ее показателей.

Объектами параметрического анализа и синтеза систем являются частные и обобщенные показатели системы, образующие иерархическую структуру.

Показатели верхнего уровня определяют внешние свойства системы. Показатели нижнего уровня характеризуют ее структуру, процессы функционирования, информационные потоки.

Техническая система - система, которая в качестве элементов содержит технические устройства и может в течение некоторого времени функционировать без участия человека.

Особенности технической системы:

 Имеют четко определяемую и единственную цель функционирования;

 Отсутствие человека в контуре управления с его социальными, психологическими особенностями;

 Достаточно высокая определенность исходных данных и возможность реализации процессов функционирования с использованием детерминированных и стохастических математических моделей.

При отсутствии информации о воздействие окружающей среды управление может быть обеспечено за счет адаптивных свойствах системы.

Адаптация (нейронные сети)

Задача анализа и синтеза решаются в процессе реализации всего жизненного цикла.

Структурный анализ и синтез систем направлен на исследование и формирование функциональных схем, реализующих заданный алгоритм функционирования.

Направлен на изучение и поиск конструктивных решений при определении состава и размещения элементов.

Функциональный анализ и синтез систем направлен на обоснование математических моделей, описывающих динамическое характеристики системы.

Направлен на определение влияния динамических характеристик на показатели эффективности управления или же функционирования.

Информационный анализ и синтез систем направлен на исследование и разработку рациональных способов кодирования, передачи, обработки и представление информации, циркулирующей между элементами системы.

Параметрический анализ и синтез систем осуществляется путем комплексного исследования количественных структурных, функциональных и информационных характеристик системы.

8. Особенности анализа и синтеза эргатических систем.

Эргатические системы

Эргатические - это системы, которые включают в качестве элементов технические системы, так и людей, взаимодействующих с этими системами.

Делятся на:

Простые - самолет и летчик, автомобиль и водитель

Сложные - автоматизированные сложные системы.

Различают 2 основных типа.

Особенностью эргатических систем является то, что в контур управления включен человек (оператор).

Функциональные особенности эргатических систем:

Сложность поведения -достаточно высокий стохастический фактор; огромное количество обратных связей.

Устойчивость к внутренним и внешним помехам за счёт адаптации и самоорганизации;

Надежность в целом построенной из абсолютно ненадежных элементов;

Способность к развитию -возникновение новых функций.

Структурные особенности эргатических систем:

•Большое количество взаимодействующих элементов;

•Высокая неоднородность элементов;

•Высокая рассредоточенность элементов (территориально).

Особенности изготовления:

•Значительные затраты;

•Многообразие возможных вариантов построения и функционирования системы;

•Несоответствие проектных решений, определенных в документации к реализованным решениям.

Эргономические особенности:

•Способность человека оперировать нечеткими представлениями;

•Умение творчески действовать в непредвиденных ситуациях, условиях неполной или не вполне достоверной информации;

•Способность переходить от одних технологий управления к другим в зависимости от сложившейся ситуации;

•Непредсказуемость поведения работоспособности от настроения человека;

•Субъективность принимаемых решений в условиях дефицита времени;

•Низкая вычислительная способность.

Инженерно-психологические проблемы создания и эксплуатации эргатических систем

Подходы к решению этих проблем:

1.Компенсация ошибочных действий человека;

2.Формализация психологических аспектов мыслительной деятельности человека;

3.Выявление "границ возможного" в деятельности человека и его взаимодействия с техникой;

Особенности различных систем анализа и синтеза

Особенности структурного анализа и синтеза систем

•Описание состава (структуры)

•Формирование рационального числа уровней управления;

•Исследование технических устройств, входящих в систему

•Учет психо-физических характеристик оператора при создании структуры

Особенности функционального анализа и синтеза систем

•Выбор состава автоматизированных функций;

•Определение способа сбора хранения и обработки информации, необходимой для функционирования системы.

Особенности информационного анализа и синтеза систем

Особенность заключается в исследовании и использовании рациональных способов взаимодействия с техническими средствами.

Исследование способов представления ввода и вывода информации;

Определение необходимого и достаточного состава формализованных сообщений.

Особенности параметрического анализа и синтеза систем

Связан с количественной оценкой.

Показатели качества работы людей в эргатических системах

Быстродействие Тц=τпр+∑_(i=1)^(n+1)▒τiз

Напряженность работы оператора

Экономичность - отношение количественного результата работы оператора к объему...

Надежность оператора - способность выполнять заданные функции в течении заданного времени в определенных условиях.

9. Особенности анализа и синтеза организационных систем.

Организационные системы

Группа людей представляет собой организацию, если:

 Состоит хотя бы из 2 человек, которые считают себя ее частью;

 Имеет одну общую цель;•

 Состоит из людей, которые сознательно работают вместе для достижения общей цели.

Процесс управления организациями является наиболее сложной формой деятельности человека.

Особенности:

 •Возможность самостоятельно формировать цели;

 •Необходимость учета множества социальных и экономических факторов;

 •Низкая эффективность применения математических методов.

Особенности различных систем анализа и синтеза

Особенности структурного анализа и синтеза систем

 •Оценка и определение рационального числа уровней управления

 •Определение конечного числа исполнителей

 •Определение связей и отношений между органами управления

Особенности функционального анализа и синтеза систем

 •Построение дерева цели;

 •Определение перечня содержания управленческих задач;

 •Рациональное распределение функций между различными руководителями.

Параметрический анализ и синтез систем не разработан.

Особенности информационного анализа и синтеза систем

Направлен на исследование информационных потоков "машина-машина", "машина-человек", "человек-человек".

 •Определение перечня содержания документов;

 •Разработка методов сбора и обработки неформализованных сообщений;

•Организация информационного взаимодействия в процессе принятия решения.