Основные принципы создания АСУ. Классификация АСУ.

Изучите теоретический материал, найдите ответы на следующие вопросы, ответы дайте в программе Word и отправьте на почту Homework.Ldv@gmail.com

1. Дайте определение управления, системы управления, процесса управления.

2. Что такое система? Перечислите и охарактеризуйте четыре признака системы.

3. Дайте определение АСУ.

4. Перечислите АСУ по различным видам деятельности.

5. По каким еще признакам принято классифицировать АСУ? Изучите схему классификации АСУ (рис 1.1)

6. Перечислите отличительные особенности АСУ автотранспортных предприятий.

7. В чем сущность управления автотранспортными перевозками?

8. Что такое данные и знания? Каковы функции данных и знаний в процессе принятия решений? (изучите схему 1.2).

Теоретический материал

Технология управления

Совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал желаемому, называют управлением. Предполагается, что существует некоторый орган, систематически или по мере необходимости вырабатыва­ющий управляющие воздействия. Такой управляющий орган при­нято называть системой управления. Управление обычно осуществ­ляется через исполнительные органы, которые изменяют действи­тельный ход процесса. Управление должно быть целенаправлен­ным, т. е. управляющие воздействия необходимо скоординировать между собой, чтобы исключить возможность воздействий, проти­воположных друг другу.

Управление предполагает наличие управляемого объекта или группы объектов (живой организм или его часть, отдельный меха­низм или технологическая установка, предприятие или отрасль народного хозяйства и т.д.). Управляющий орган вырабатывает уп­равляющие воздействия, направленные на поддержание или улуч­шение функционирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся программой или целью управления. Процесс управле­ния — это целенаправленное воздействие управляющей системы на управляемую, ориентированное на достижение определенной цели и использующее главным образом информационный поток. Оптимальное управление заключается в выборе наилучших управ­ляющих воздействий из множества возможных с учетом ограниче­ний и на основе информации о состоянии управляемого объекта и внешней среды.

Управление коллективами считается одной из наиболее сложных областей человеческой деятельности. В системах администра­тивного или организационного управления управляющее воздей­ствие заключается в принятии решений, планировании и опера­тивном управлении, реализуемых на более низких уровнях управ­ления, а также в контроле принятых решений. Людей, выполня­ющих эти функции, называют администраторами или руководите­лями. Применяют термины «менеджер» — руководитель, управляющий — и «менеджмент» — административное управление.

В производственных системах человек с помощью технических средств, которыми он манипулирует, непосредственно управля­ет технологическим или производственным процессом. Челове­ка, осуществляющего такое управление, называют оператором, а систему, составным элементом которой является оператор, на­зывают эргатической (от греч. эргатес — действующее лицо, де­ятель).

Учитывая, что технология — это правила действия с использо­ванием каких-либо средств, которые являются общими для целой совокупности задач или задачных ситуаций. Если реализация тех­нологии направлена на выработку управляющего воздействия, то это технология управления.

Уровень управления производственным процессом является важ­нейшим фактором, определяющим уровень эффективности про­изводства. Особые требования к управлению предъявляются в орга­низации автомобильных перевозок. Производственный процесс автоперевозок должен органически объединять производственные процессы клиентов, непосредственно связывая в единый цикл операции от момента возникновения потребности в информации до получения продукции, включая удовлетворение потребностей, напрямую не связанных с конкретными материальными объекта­ми. Управление автомобильными перевозками представляет собой достаточно сложную комплексную систему, включающую в себя органы, кадры и технику управления.

В системе, где происходят материальные процессы, связанные с переработкой сырья, движением финансов, использованием механизмов и машин и так далее, они реализуются лишь через деятельность людей, входящих в данную систему, и находятся в прямой зависимости от их поведения. Поэтому автоматизация де­ятельности персонала напрямую влияет и на производство.

Автоматизированная си­стема управления в отличие от автоматических систем предпола­гает участие в управлении человека, выступающего в качестве субъекта управления и выполняющего функции интегрирующего звена.

Определим понятие «система». Оно широко используется в науке, технике и повседневной жизни, когда говорят о упорядочен­ной совокупности каких-либо элементов. Система является фунда­ментальным понятием таких теоретических дисциплин, как си­стемотехника, общая теория систем, исследование операций, сис­темный анализ. Система — это объективное единство закономерно связанных предметов, явлений, сведений, а также знаний о при­роде, обществе и т.п. Каждый объект считается системой, если обладает четырьмя основными свойствами или признаками: цело­стностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организа­цией и эмерджентностью.

Система — это прежде всего целостная совокупность элементов. Это означает, что, с одной стороны, система — целостное обра­зование и, с другой — в ее составе отчетливо могут быть выделены отдельные объекты (элементы). Для системы первичным является признак целостности, т. е. она рассматривается как единое целое, состоящее из совместимых взаимодействующих частей, часто разнокачественных.

Наличие устойчивых связей (отношений) между эле­ментами или (и) их свойствами, более прочными, чем связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему также является важным атрибутом системы.

Организация характеризуется упорядоченностью элемен­тов системы и определяет ее структуру.

Эмерджентность предполагает наличие таких качеств (свойств), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности.

Наличие интегрированных качеств показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Отсюда можно сделать выводы:

1. система не сводится к простой совокупности элементов;

2. расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.

Любой объект, который обладает всеми рассматриваемыми свойствами, можно называть системой. Одни и те же элементы (в зависимости от принципа, используемого для их объедине­ния в систему) могут образовывать различные по свойствам си­стемы. Поэтому характеристики системы в целом определяются не только и не столько характеристиками составляющих ее эле­ментов, сколько характеристиками связей между ними. Добав­ление элементов в систему не только вводит новые связи, но и изменяет характеристики многих или всех прежних взаимосвя­зей, приводит к исключению некоторых из них или появлению новых.

АСУ представляет собой организационно-техническую систе­му, обеспечивающую выработку решений на основе автоматиза­ции информационных процессов. В зависимости от сферы автома­тизируемой деятельности автоматизированные системы (АС) раз­деляют на:

. АС управления (ОАСУ, АСУП, АСУ ТП, и др.);

• системы автоматизированного проектирования (САПР);

• АС научных исследований (АСНИ);

• АС обработки информации (АСОИ);

• АС технологической подготовки производства (АСТПП);

• АС контроля и испытаний (АСК);

• системы, автоматизирующие сочетания различных видов дея­тельности.

АС реализуют информационную технологию (ИТ) в виде опре­деленной последовательности информационно связанных функ­ций, задач или процедур, выполняемых в автоматическом режиме.

АСУ базируется на использовании экономи­ко-математических методов, средств ИТ и связи для отыскания и реализации наиболее эффективного управления объектом.

На рис. 1.1 представлена классификация АСУ по наиболее рас­пространенным признакам. Объектами управления в АСУ являют­ся системы организационно-экономического типа, к которым от­носятся предприятия, производственные объединения, отрасли народного хозяйства, территориальные и промышленные комп­лексы.

Специфика построения организационной системы управления (ОСУ) с применением АСУ связана с тем, что цели, которых надо достичь, часто формулируются недостаточно определенно. В связи с этим возникает первоначальная задача — уточнение конкретных целей.

Для обеспечения управляемости организационная система дол­жна иметь замкнутый контур управленческих процедур, основан­ных на анализе информации объекта управления, т. е. в основе си­стемы должен лежать принцип обратной связи.

Характерной особенностью автотранспортного производства, влияющей на формирование системы управления, является его динамичность. Автотранспортное обслуживание как набор взаимо­связанных структур представляет собой сложную динамическую систему, в которой большое место занимают случайные процессы. Динамичность наблюдается и в процессе транспортировки в как таковом, где участвуют множество подвижных единиц (ПЕ), а также в процессе технического обслуживания и ремонта, когда количество технических воздействий на подвижной состав (ПС) является переменной величиной и находится под влиянием мно­жества внешних и внутренних причин.

Еще одной специфической особенностью автотранспортных систем является территориальная разобщенность объектов и отда­ленность их от координирующих органов управления, при усло­вии разнотипности организационных форм участников процесса перевозки. Для автотранспортного предприятия (АТП) кроме тра­диционных характеристик (среднесписочное количество ПЕ, струк­тура парка автомобилей, наличие или отсутствие производствен­но-технической базы, преимущественный вид перевозок: грузо­вые, пассажирские, смешанные), в настоящее время важнейшей является гибкость организационной структуры.

Отсюда следует, что для АТП как объекта управления, харак­терны следующие отличительные особенности.

1. Зависимость функционирования АТП от технологических про­цессов клиентов, а также влияние перевозочного процесса на эко­номические результаты их деятельности,

2. Зависимость активности элементов организационной струк­туры и эффективности управления от внешних условий.

3. Динамичность, обусловленная одновремен­ным воздействием множества факторов, часть из которых имеет элементы случайности.

Сущность управления автотранспортными перевозками заклю­чается в обеспечении целенаправленного, планомерного воздействия управляющей системы на перевозочный процесс с использовани­ем различных методов и средств по определенной технологии с целью повышения ритмичности работы транспорта, равномерной загрузки транспортной сети (ТС), своевременности доставки гру­зов. Исходя из этого систему управления на автомобильном транс­порте необходимо рассматривать как обособленную управляющую. Поскольку процесс управления автомобильными перевозками осу­ществляется циклически и носит относительно замкнутый харак­тер, в управляющей системе цикл начинается со сбора информа­ции о состоянии управляемого объекта. Затем полученная инфор­мация используется для выработки решений и, наконец, эти ре­шения доводятся до исполнителей. С изменением условий работы на управляемом объекте поступает новая информация, и цикл повторяется снова.

Таким образом, в основе принятия управленческих решений лежит информация о поведении объектов управления. Базой для ее получения служит поток данных, поступающий от уп­равляемого объекта по каналам обратной связи.

Чаще всего понятия «информация» и «данные» отождествляют­ся, и в то же время им дается различное толкование в зависимости от их применения. Четкое определение этих понятий, их сущность и роль в системе управления во многом обусловливают подход к исследованию и методам проектирования ИС.

Данные вводятся в информационную систему, накапливаются, хранятся и в результате преобразования и фильтрации могут пред­ставлять собой информацию для пользователя. Информация после ее анализа и использования в принятии управленческих решений также может накапливаться и преобразовываться. Однако для кон­кретного пользователя она уже перестает быть информацией и мо­жет трактоваться как данные, характеризующие тот или иной эко­номический процесс. Заметим, что пользователю другого уровня управления эти данные могут представляться как информация.

Следовательно, сведения о производственных объектах и про­цессах имеют двойственный характер при их использовании. Со­гласно современным представлениям, информацией считают лишь новые данные, принятые, понятые и оцененные как полезные конечным пользователем. Понятие «информация» неразрывно свя­зано с пользователем. Данные становятся информацией только в том случае, когда удовлетворяются информационные по­требности пользователя (ИПП) для принятия управленческих решений. Лишь после получения данных, их смысловой оценки и отбора, они становятся информацией. Термин «информация» — один из самых популярных в нашем лексиконе. В него вкладывает­ся широкий смысл, и, как правило, его объяснение дается на ин­туитивном уровне. Информация передается по телефону, телегра­фу, радио, телевидению. Она хранится в библиотеках, архивах, базах данных. Одно и то же сообщение одному получателю может дать много информации, а другому — мало или ничего. «Инфор­мировать» в понимании теории информации означает сообщать ранее неизвестное. Так как информацию можно хранить, преобра­зовывать и передавать, должны быть ее носители, передатчики, каналы связи и приемники. Эта среда объединяет источники ин­формации и ее получателей в информационную систему. Когда речь идет о человеке как участнике информационного процесса, име­ется в виду смысловая или семантическая информация.

На рис. 1.2 отображены функции данных и знаний в процессе принятия решения.

Какова же граница между данными и знаниями, что такое зна­ния? Вот их основные свойства.

1. Знания могут быть представлены в форме данных. В частно­сти, в виде текста на некотором формальном языке, в виде сети, задающей связи разного рода между элементами знаний. Из этого свойства следует, что знание есть некоторая более высокая сте­пень организации данных, которая допускает специальную интер­претацию (см. рис. 1.2).

2. В системах поддержки принятия решений, экспертных систе­мах процесс управления определяется знаниями и почти не зави­сит от устройства системы.

3. Знания могут содержать процедурную часть — программы. Но применение этих программ управляется знаниями, в частности связывание параметров и запуск программ могут происходить ав­томатически внутри системы, использующей знания, без ведома того, кто запустил процесс, использующий знания.

1. Знания делятся на отдельные фрагменты — описания объек­тов, процессов, ситуаций, явлений. Такие фрагменты (модули зна­ний) называются фреймами. Фреймы могут быть связаны друг с другом родовидовыми отношениями, могут быть и узлами семан­тических сетей.

2. При работе со знаниями важна прагматическая сторона — знания всегда используются для чего-то, в частности для решения задач, какую бы сложную структуру они ни имели.

Целесообразно различать три вида знаний:

· предметное, или фактографическое, знание, складывающееся из наборов количественных и качественных характеристик разли­чных конкретных объектов;

· алгоритмическое знание — знание методов, способов, проце­дур некоторых действий, приводящих к конкретному результату;

· понятийное, или концептуальное, знание, складывающееся из совокупности основных терминов, применяемых в той или иной сфере деятельности (предметной области), понятий, кроющихся за этими терминами, их свойств, взаимосвязей и зависимостей.

Исходя из этого данные, используемые для выработки управ­ленческих решений в реальном времени, т.е. в момент их форми­рования, непосредственно становятся информацией. Те же дан­ные, которые накапливаются для возможного дальнейшего их использования в отсроченном режиме (например, для задач бух­галтерского и статистического учета), могут классифицироваться как «потенциальная информация». Естественно, что ИС может по запросу выдавать и данные, т.е. известные факты для отчетности, подтверждения каких-то собы­тий или ситуаций. Данные могут служить базой для принятия уп­равленческих решений так же, как и информация. Но на практике при управлении производственным процессом данные, характе­ризующие его ход, слишком разнообразны и объемны, принимать решение в этом случае очень сложно. Оперативность принятия уп­равленческих решений достигается в том случае, когда базой для их принятия служат не данные, а информация, т.е. отобранные данные, конкретизирующие определенную ситуацию (достаточ­ные и необходимые для принятия решений).