Читать онлайн «Государственное системное управление». Страница 41

По этой причине необходимо при моделировании взаимодействий между элементами системы учитывать не только желаемые целесообразные, в смысле цели создания системы, взаимодействия между ними, но и те воздействия, которые могут «пойти» по каналам взаимодействия из внутренней среды ее элементов. В системах государственного управления, как и в других системах, такие воздействия могут происходить в результате взаимодействия внутренней среды микросистемы с внешней средой системы; это могут быть воздействия климата, социальной среды, городского транспорта, страховых компаний, профсоюза, семьи, магнитного поля Земли.

? Для моделирования процессов в системах часто используется принцип «черного ящика», согласно которому для предсказания поведения системы (или ее подсистемы) не обязательно точно знать, как именно устроены ее процесс и структура. Этот принцип широко применяется при моделировании таких больших информационно-управляющих систем, как системы государственного управления, на основе анализа характеристик входных и выходных информационных потоков, преобразуемых системой.

Для моделирования процессов управления используются машинные модели двух видов: аналоговые и дискретные. Аналоговые модели – это, как правило, модели систем в виде обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, решаемые на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Дискретные модели, т.е. модели с развитой системой логических переходов и условий, описываемой с помощью аппарата дискретной математики (математическая логика и теория алгоритмов, теория языков и языковых процессоров, алгебраические системы и др.), решаются с помощью цифровых вычислительных машин. Существуют также модели систем, ориентированные на решение с помощью аналогово-цифровых комплексов. В большинстве случаев модели процессов государственного управления являются непрерывно-дискретными.

Для решения задач моделирования процессов управления эффективными являются имитирующие модели. Для этих моделей не ставится задача наибольшего соответствия структуры модели структуре моделируемого процесса. Основная задача – наиболее достоверное воспроизведение реакции моделируемой системы на внешние, в том числе и на входные воздействия в виде изменений характеристик преобразуемого системой ресурса. Подбор совокупности операторов преобразования входной информации в выходную информацию производится с помощью статистических математических методов. Модель процесса управления структурируется в виде блоков в соответствии с достоверными представлениями о структуре системы. Каждый блок модели имитирует поведение определенной системы, являющейся подсистемой исследуемой системы управления. Имитирующие модели позволяют корректировать набор операторов преобразования в соответствии с текущим поведением моделируемой системы, создавать имитационные и деловые игры для принятия решений по проектированию, управлению, развитию, использованию систем управления, для образовательных целей.

Процессы в системах часто моделируются с помощью «неформальных» графических моделей. Графические модели позволяют наглядно изобразить в виде схем, графиков, других простых и сложных графических конструкций частные и общие качественные и количественные характеристики моделей систем государственного управления. Неформальные модели являются, как правило, этапом, предшествующим построению формальных математических, экономических и экономико-математических моделей системы государственного управления.

Формальные математические модели процессов управления могут быть дифференциальными (в форме дифференциальных уравнений), логическими (в форме уравнений математической логики), теоретико-множественными, алгебраическими (в форме алгебраических уравнений и систем), графовыми (в форме ориентированных и неориентированных графов), комбинаторными (в виде моделей размещения объектов в соответствии со специальными правилами), смешанными. Модели систем могут быть стохастическими и детерминированными, т.е. учитывающими (в первом случае) и не учитывающими (в другом случае) случайный характер изменений характеристик процессов системы управления и преобразуемых ею информационных ресурсов.

Для построения стохастических моделей процессов систем используют специальные методы моделирования процессов и структур, основанные на аппарате теории вероятностей, математической статистики, теории размытых множеств. Здесь стохастические модели не рассматриваются, хотя предложенные модели системной технологии управления могут развиваться и в этом направлении.

? Системы управления можно моделировать с использованием функционального, морфологического и информационного подходов.

Функциональный подход используется для описания процесса системы управления. Модель процесса системы управления представляется в виде совокупности функций, преобразующих поступающие информационные ресурсы в конечный результат функционирования системы управления – управленческое решение, проект, программу, политику. Конечный результат и входные ресурсы управления представляются в виде функций времени. В каждый данный момент времени состояние системы управления описывается совокупностью информации о характеристиках входных ресурсов и выходных результатов. Функциональная модель предсказывает изменения состояния процесса системы управления во времени.

Морфологический подход предназначен для моделирования структуры системы управления, структур ее подсистем. При этом выделяют элементы системы и транспортно-складские связи между ними, предназначенные для обеспечения взаимодействий: информационные, энергетические, материальные и др.

Информационный подход позволяет создать модель преобразования информационного ресурса управления, как для любого элемента и для подсистемы управления, так и для преобразования, проводимого системой управления в целом. Информационный подход позволяет создать информационную модель системы управления, дающую интегральное описание системы, независимо от ее природы и природы преобразуемых ресурсов.

? Систему управления можно реализовать только при наличии моделей процесса и структуры управления.

Процесс системы управления моделируется как некоторая совокупность элементарных целесообразных преобразований информационного ресурс – элементарных процессов производства продукта системы управления. Все эти преобразования моделируются, как функции времени. Процесс управления – это то, с помощью чего система управления реализуется во времени. Модели процесса управления – временные модели.

Структура системы управления моделируется как некоторая совокупность элементов управления (людей, машин, аппаратов, оборудования, автоматизированных рабочих мест), внутри каждого из которых локализовано протекание определенного элементарного процесса системы управления. Все эти элементы системы управления имеют «привязку» к определенному месту в пространстве (вода, воздух, земля, космическое пространство). Структура управления – это то, с помощью чего система управления реализуется в пространстве. Модели структуры управления – пространственные модели.

? На всем протяжении жизненного цикла системы управления ее развитие и взаимоотношения с внешней средой – предмет деятельности некоторой системы-субъекта, как представителя внешней среды. Такой системой-субъектом может быть любая система государственного управления. К модели системы-субъекта, которая существенно видоизменяется в течение жизненного цикла системы управления, системная технология предъявляет определенные требования.

На начальных фазах концептуальной стадии создаваемой системы управления система-субъект выполняет по отношению к ней аналитические и исследовательские функции. Эти функции связаны с анализом потребностей и возможностей внешней среды в создании данной системы. Система-субъект может представлять собой аналитическую группу, исследовательский коллектив. На последующих фазах концептуальной стадии, если принято решение о создании данной системы управления, система-субъект выполняет разработку проекта системы управления. Модель системы-субъекта дополняется моделью проектного коллектива и группы управления проектом. Управление проектом системы управления на этой стадии заключается в согласовании проекта с представителями внешней среды по вопросам экологии, экономики, социологии и др., а также в составлении планов реализации проекта системы управления.