Исследование систем управления: учебное пособие

Имитационное моделирование позволяет с помощью совокупности математических (экономико-математических) моделей имитировать поведение системы управления в зависимости от изменения переменных модели. Имитационные модели представляют собой динамические модели, при построении которых используется сложный математический аппарат, позволяющий отразить взаимосвязи между элементами, подсистемами и выходными параметрами системы управления. Часто при имитационном моделировании вместо многомерного (векторного) критерия, состоящего из совокупности локальных критериев, используется одномерный критерий. В этом случае производится линеаризация векторного критерия , предполагающая переход от многомерной (векторной) формы критерия к одномерной форме. В качестве приемов линеаризации векторных критериев на практике используют методы построения аддитивных и мультипликативных моделей.

Ориентированный граф представляет собой сетевую модель, описывающую процесс функционирования системы управления. Ориентированный граф состоит из конечного числа вершин и ориентированных дуг. Дуга ориентированного графа характеризует процесс выполнения конкретных действий в системе управления. Моменты начала и окончания этих действий образуют вершины графа. Например, ориентированный граф при исследовании предприятия как системы управления рассматривается в качестве графического способа отображения во времени отдельных работ, простых и сложных производственных процессов, протекающих в подсистемах предприятия. Области применения ориентированных графов при исследовании предприятия как системы управления достаточно разнообразны. Ориентированные графы могут быть использованы для управления инновационной, производственной и инвестиционной деятельностью предприятия. В системе управления ориентированные графы используются для формализации исходной информации, необходимой для разработки и принятия различных управленческих решений.

Алгоритм исследования системы управления

Процесс исследования системы управления включает в себя два взаимосвязанных этапа:

• анализ (наблюдение, диагностика, моделирование) системы управления;

• синтез (проектирование) системы управления.

Выполнение каждого из этих этапов требует соответствующих затрат, которые могут носить как текущий, так и инвестиционный характер. Для покрытия этих затрат могут использоваться различные финансовые инструменты. Например, исследования процессов создания и функционирования предприятия, рассматриваемого в виде системы управления (а также отдельных его подсистем), могут выполняться непосредственно менеджментом предприятия или сторонними организациями в рамках оказания консалтинговых услуг. Источники покрытия этих расходов могут быть различными, что отразится на структуре капитала предприятия и, соответственно, на стоимости исследований. Поэтому алгоритм анализа существующей системы управления должен содержать весь спектр необходимых действий, обеспечивающий высокое качество исходных данных, являющихся основой для разработки мероприятий по совершенствованию существующей или проектированию (синтезу) новой системы управления. Причем эти данные необходимо получить с минимально возможными затратами. В конечном итоге действия, выполняемые в рамках анализа существующей системы управления, должны способствовать синтезу такой системы управления, которая обеспечит, во-первых, минимальные затраты в сфере создания и эксплуатации, а во-вторых, наивысшую эффективность и результативность функционирования системы. В результате анализа может быть установлено, что система управления полностью соответствует тем целям и задачам, которые были перед ней поставлены. В этом случае возможно либо усложнение задач, либо оптимизация самой системы управления (ликвидация избыточности в системе).

Анализ (диагностику) системы управления целесообразно проводить по следующему алгоритму: Шаг 1. Выбор объекта анализа (диагностики) . Это может быть система управления в целом или отдельная ее подсистема.

Шаг 2. Формализованное представление выбранного объекта диагностики . Такая формализация может быть выполнена в виде математической (экономико-математической) модели (моделей) или в виде блок-схемы, построенной с использованием графических методов описания системы управления.

Шаг 3. Проверка адекватности модели реальным условиям . Такая проверка, как правило, осуществляется на условном примере. По результатам проверки в модель вносятся соответствующие коррективы.