Опишите кибернетическую модель управления кратко

Обновлено: 04.07.2024

1 – информация о внешнем воздействии на управляемый объект;

2 – информация о состоянии выхода;

3 – информация о текущем состоянии управляемой подсистемы;

4 – управляющее воздействие;

5 – цели, задания макросистемы

Схема 4.1. Управленческий контур.

В ряде случаев вся организация становится объектом управления. Это происходит тогда, когда управление социальными объектами (организациями) осуществляется извне, когда орган управления находится за рамками самих объектов. Специалисты обсуждают достоинства и ограничения такого целевого централизованного управления, и приходят к выводу о необходимости учета механизмов самоуправления, возникающих в организации. Всякая социальная организация (предприятие, город, вуз) является самоуправляющейся системой, т. е. включает в себя управляющую и управляемую подсистемы. Однако, характер

Кибернетическая модель как идеально-типический конструкт организации [36], акцентирует внимание на механизмах целеобеспечения, на управлении, но не охватывает всех механизмов самоорганизации в системах. Это предмет внимания синергетики.

ТЕМА 5 Организация и управление

Кибернетическая модель организации

Синергетическая модель организации

Нейрокибернетическая модель организации

Управление в организации. Субъекты организационно-управленческой

деятельности

1 – информация о внешнем воздействии на управляемый объект;

2 – информация о состоянии выхода;

3 – информация о текущем состоянии управляемой подсистемы;

4 – управляющее воздействие;

5 – цели, задания макросистемы

Схема 4.1. Управленческий контур.

Загрузить презентацию (547 кБ)

Цели урока: первичное ознакомление, отработка и осознание теоретических моделей и понятий, выявление и анализ существенных и устойчивых связей и отношений между объектами и процессами, анализировать систему отношений в живой природе и технических системах с позиций управления, определять в простых ситуациях механизмы прямой и обратной связи.

Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Часто возникает путаница в понятиях “информатика” и “кибернетика”. Попытаемся разъяснить их сходство и различие.

Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.

Кибернетика – это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Поэтому может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако, с другой стороны, информатика не занимается решением проблем, не связанных с использованием компьютерной техники, что, несомненно, сужает ее, казалось бы, обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.

Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорее всего, в расстановке акцентов:

в информатике – на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;
в кибернетике – на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода.

Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.

В повседневной жизни мы встречаемся с процессами управления очень часто:

пилот управляет самолетом, а помогает ему в этом автоматическое устройство– автопилот;
директор и его заместители управляют производством, а учитель – обучением школьников;
процессор обеспечивает синхронную работу всех узлов компьютера, каждым его внешним устройством руководит специальный контроллер;
без дирижера большой оркестр не может согласованно исполнить музыкальное произведение
хоккейная или баскетбольная команда обязательно имеет одного или нескольких тренеров, которые организуют подготовку спортсменов к соревнованиям.

Управление – это целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются управляющими, а другие – управляемыми. Модели, описывающие информационные процессы управления в сложных системах, называются информационными моделями процессов управления. В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие 2-х двух объектов – управляющего и управляемого, которые coединены каналами прямой (рисунок 1) и обратной связи (рисунок 2). По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи – информация о состоянии управляемого объекта.

Системы, изучаемые в кибернетике, могут быть очень сложными, включающими в себя множество взаимодействующих объектов. Однако для понимания базовых понятий теории можно обойтись простейшей из таких систем, которая содержит всего два объекта – управляющий и исполнительный (управляемый). Примером может служить, например, система, состоящая из светофора и автомобиля (разомкнутая), полицейского и автомобиля (замкнутая).

В простейшем случае управляющий объект посылает свои команды исполнительному объекту, без учета его состояния. В этом случае воздействия передаются только в одном направлении, такая система называется разомкнутой.

Разомкнутыми системами являются всевозможные информационные табло на вокзалах и аэропортах, которые управляют перемещениями пассажиров. К рассматриваемому классу систем можно сгнести и современные программируемые бытовые приборы.

Как правило, описанная схема управления не очень эффективна и нормально работает только до возникновения экстремальных условий. Так, при больших потоках транспорта возникают пробки, в аэропортах и вокзалах приходится дополнительно открывать справочные бюро, в микроволновой печи при неправильной программе может произойти перегрев и. т. п.

Более совершенные системы управления отслеживают результаты деятельности управляемой системы. В таких системах дополнительно появляется ещё один информационный поток – от объекта управления к системе управления; его принято называть обратной связью. Именно по каналу обратной связи передаются сведения о состоянии объекта и степени достижения (или, наоборот, не достижения) цели управления.

В том случае, когда управляющий объект получает информацию о реальном положении управляемого объекта по каналу обратной связи и производит необходимые перемещения по прямому каналу управления, система управления называются замкнутой.

Главным принципом управления в замкнутой системе является выдача управляющих команд в зависимости от получаемых сигналов обратной связи. В такой системе управляющий объект стремится скомпенсировать любое отклонение управляемого объекта от состояния, предусмотренного целями управления.

Обратную связь, при которой управляющий сигнал стремится уменьшить (скомпенсировать) отклонение от некоторой поддерживаемой величины, принято называть отрицательной, если увеличить – положительной.

автоматические,
неавтоматические,
автоматизированные.

В системах автоматического управления все процессы, связанные с получением информации о состоянии управляемого объекта, обработкой этой информации, формированием управляющих сигналов и пр., осуществляются автоматически в соответствии с представленной на рисунке 2 замкнутой схемой управления. В подобных системах не требуется непосредственное участие человека. Системы автоматического управления используются на космических спутниках, на опасном для здоровья человека производстве, в ткацкой и литейной промышленности, в хлебопекарнях, при поточном производстве, например при изготовлении микросхем, и пр.

В неавтоматических системах управления человек сам оценивает состояние объекта управления и на основе этой оценки воздействует на него. С такими системами вы сталкиваетесь постоянно в школе и дома. Дирижер управляет оркестром, исполняющим музыкальное произведение. Учитель на уроке управляет классом в процессе обучения.

В автоматизированных системах управления сбор и обработка информации, необходимой для выработки управляющих воздействий, осуществляется автоматически, при помощи аппаратуры и компьютерной техники, а решение по управлению принимает человек. Например, рабочий металлорежущего станка производит его установку и включение, остальные процессы выполняются автоматически. Автоматизированная система продажи железнодорожных или авиационных билетов, льготных проездных билетов в метрополитене работает под управлением человека, который запрашивает у компьютера необходимую информацию и на ее основе принимает решение о продаже.

Домашнее задание: Учебник для 9-го класса. Информатика и ИКТ (базовый курс). Автор Семакин И.Г. § 25, 26.

Кибернетика изучает сложные, динамические системы, которые представляют собой множество подсистем и элементов, соединенных между собой цепью причинно-следственных взаимозависимостей. Каждая машина или живой организм является примером систем взаимосвязанных подсистем и элементов. Работа одних подсистем и элементов становится причиной действия других подсистем. Такая ситуация наблюдается в химии, биологии и социально-экономических процессах.

Кибернетика как наука занимается изучением систем произвольной формы, способных воспринимать и обрабатывать информацию, используя ее для управления и регулирования происходящих процессов.

Применение кибернетики в экономике и управлении служит познавательным целям, так и в хозяйственной практике. Познавательная цель достигается тем, что кибернетика позволяет по – новому рассматривать способы связей между подсистемами и элементами систем, способы построения и функционирования социально-экономических систем в целом и их частей.

Кибернетика, изучая процессы, происходящие в системах, выделяет: вход, выход, процесс или процессор, и обратная связь.

Организационные системы, как и большинство систем, представляют собой совокупность управляемой подсистемы (объект управления) и управляющей подсистемы (субъект управления). На входе организационные системы потребляют ресурсы (Х1, Х2, Х3, Х4, Х5, Х6, Х7). В процессе преобразования ресурсов организационные системы получают на выходе продукцию (У1) или услуги (У2), являющиеся результатом функционирования (У).

Под управлением, с позиции кибернетики, понимают совокупность процессов, обеспечивающих поддержание системы в заданном параметре состояния или перевод ее в новое (боле желаемое, планируемое) состояние путем организации и реализации целенаправленных управляющих воздействий.

Важную роль в управлении имеет обратная связь.

Обратная связь – сигнализирует о достигнутых результатах (посредством передаваемой информации) с целью изменения идущего процесса через корректировку управляющего воздействия.

Обратные связи являются сложной системой причинной зависимости и заключаются в том, что результат предыдущего действия влияет на последующее течение процесса; причина испытывает на себе обратное влияние следствия. Если обратная связь усиливает результат первоначального воздействия причины, то она называется положительной, если ослабляет – отрицательной. Положительные обратные связи выводят систему из состояния устойчивости, отрицательные – способствуют его сохранению.

Основными ресурсами, необходимыми для функционирования организационной системы, являются:

Х1 - предметы труда, т.е. сырье и полуфабрикаты, перерабатываемые в процессе производства в конечный продукт;
Х2 - средства производства, т.е. технологическое оборудование, производственные здания и сооружения, обеспечивающие переработку предметов труда;
Х3 – земля с ее поверхностью, недрами, морями и т.д.;
Х4 - труд, т.е. умственная и физическая деятельность людей, обеспечивающая выполнением необходимых производственных операций и удовлетворение потребностей человека в труде – источнике материальных благ;
Х5 - информация, необходимая для обеспечения функционирования организации (информация о состоянии окружающей среды,технологическая, техническая, экономическая информация и т.д.);
Х6 - энергетические ресурсы;
Х7 - финансовые ресурсы (финансовый капитал).

Х1 и Х2 в совокупности образуют вещественный капитал, являющийся объектом инвестирования финансового капитала, что позволяет осуществлять расширенное воспроизводство.

При рассмотрении экономического объекта как кибернетической системы, выделяют две информационные связи между управляющей и управляемой подсистемами: прямую и обратную (см. рис).

Прямая связь передает управляющие команды, а обратная связь содержит данные о состоянии управляемой системы, т. е. учетные данные.

Обратная связь - одно из основных понятий, характеризующих функционирование и развитие систем управления (регулирования) в живой природе, обществе и технике. Если прямая связь есть передача управляющих сигналов от центрального блока к исполнительным органам управляющей системы, то обратная связь - передача в центральный блок информации о результатах управления. Прямая и обратная связь образуют замкнутый контур циркуляции информации в управляющей системе, представляя собой механизм устранения рассогласования между целью и результатом управления. Обратная связь обеспечивает стабилизацию параметров управляемого объекта, программное управление, процессы развития и др.

Схема управления экономическим объектом

В условиях автоматизации процессов управления управляющий орган заменяется (дополняется) совокупностью технических средств, образующих систему, предназначенную для получения и анализа информации, а также выработки решений по управлению объектом.

4. Информационный характер процесса принятия решения

Цели совершенствования управления далеко выходят за рамки чисто экономических проблем. Они охватывают решение социальных задач, обеспечение всестороннего развития человека, его творческой инициативы, способности принимать ответственные и квалифицированные решения на всех уровнях общества.

Управление экономической системой - с точки зрения кибернетики это переработка информации для принятия решений и их реализации. Система управления представляет собой аппарат, который собирает, анализирует, перерабатывает прошлую информацию для будущего. Принятые решения есть продукт переработки информации - новая информация, которой руководствуются в своем поведении все те, кого эти решения касаются.

В системе управления, несмотря на наличие контура информационной технологии, ответственность за принятое управляющее решение возлагается на человека. Процесс принятия решения очень сложен. Он включает различные механизмы, способы и факторы, которые нельзя заранее предусмотреть и формализовать. Необходимо учитывать такие аспекты как мораль, традиции, человеческие отношения.

Рассмотрим взаимосвязь фаз принятия решения. На основе анализа осведомляющей информации от объекта управления и входной информации от концептуальной модели объекта управления осуществляется постановка задачи, решение которой позволит лучше управлять объектом в определенной ситуации. Поскольку решений (альтернатив) может быть несколько, необходимы возможные решения задачи (генерация альтернатив). Так как управление ведется с определенной целью, то решение задачи должно согласовываться как с целью данной ситуации, так и с общей целью управления. Поэтому необходим выбор критерия, по которому будет производиться их исследование с помощью анализа альтернатив и окончательный выбор одной из альтернатив. На основе выбранной альтернативы выдается окончательное решение в виде потока управляющей информации.

Большое значение для принятия быстрого и верного решения имеет автоматизация фазы обработки и анализа информации, поступающей с потоками осведомляющей и входной информации. Для принятия решения может потребоваться дополнительная информация, не содержащаяся в этих потоках. В этих случаях необходимо информационное обеспечение, организованное с помощью средств информационной технологии.

Дальнейшее совершенствование управления, повышение эффективности управленческих решений требует возрастающего информационного обеспечения, оснащения всего процесса управления современными техническими средствами хранения, передачи, обработки информации, требует компьютеризации, что, в свою очередь, влечет за собой необходимость перестройки существующих организационных структур, максимальной реализации возможностей новейшей техники управления на всех уровнях общества.

В основе принятия управленческих решений лежит информация - совокупность новых знаний о поведении объектов управления. Базой для её получения служит поток данных, поступающий от управляемого объекта по каналам обратной связи.

Данные вводятся в информационную систему, накапливаются, хранятся и в результате преобразования могут представлять собой информацию для пользователя.

Существует несколько вариантов использования данных в качестве информации для принятия управленческих решений:

1) данные, используемые для принятия решений в оперативном управлении (информация),

2) накапливаемые данные для принятия решений в текущем и перспективном управлении (потенциальная информация),

3) данные, не используемые в принятии решений (избыточные).

Своевременное получение необходимой информации - главное требование для принятия эффективных управленческих решений. Задержка в поступлении информации к конкретному пользователю приводит к потере основного её свойства - ценности.

Управленческие решения

Управление, которое трактуется как изменение состояния системы, ведущее к достижению поставленной цели, является процессом информационным. Причем в каждой системе реализуется принцип прямой и обратной информационных связей. Это позволяет не только устанавливать (прогнозировать, планировать) желательные результаты или желательные характеристики функционирования объекта управления, но и вести учет и контроль над действительным ходом процесса и воздействовать на него в направлении желательных изменений (принятие решений, диспетчеризация) с целью получения наименьших отклонений от заданных или расчетных параметров.

Основные этапы процесса управления: сбор и обработка информации; её анализ, диагноз и прогноз, систематизация (синтез), установление на этой основе цели; выработка решения, направленного на достижение цели; последовательная конкретизация общего решения в виде выработки конкретных (частных) управленческих решений; организация деятельности для выполнения решения; контроль за этой деятельностью (включая вопросы подбора и расстановки кадров); сбор и обработка информации о результатах деятельности и новый цикл этого непрерывного процесса.

Управленческие решения можно классифицировать по разным признакам.

Решения, принимаемые в процессе управления объектом, могут быть отнесены по масштабам воздействия к общим или частным. По времени действия: стратегические и оперативные. По направлениям воздействия: внешние и внутренние. По способу принятия: индивидуальные и коллективные. По способу фиксации: письменные и устные.

С точки зрения технологии принятия решений выделяются следующие этапы цикла управленческого решения: целевыявление, выработка и принятие решения, организация исполнения и контроль. Детализация и конкретизация каждого из этапов зависит от особенностей объекта и системы управления.

Дальнейшее совершенствование управления, повышение эффективности управленческих решений требует возрастающего информационного обеспечения, оснащения всего процесса управления техническими средствами хранения, передачи, обработки информации, требует компьютеризации, что, в свою очередь, влечет за собой необходимость перестройки существующих организационных структур, максимальной реализации возможностей новейшей техники управления на всех уровнях общества.

Читайте также: