Схема решения задачи управления. Особенности ситуационного управления.

Традиционная теория управления техническими объектами, выросшая на существовавшей ранее теории автоматического регулирования, имеет дело с такими объектами, для которых процедура управления в самом общем виде представляется так, как показано на рис 1.

На управляемый объект воздействуют (n + r) входов, причем значение входов x_tможно оценить в каждый момент времени, а для входов w_jтакая возможность отсутствует.

Чаще всего это происходит из-за того, что измерение входов w_jфизически невозможно или слишком дорого обходится. В идеальном случае входов w_jнет.

Объект имеет твыходов. Предполагается, что между входным вектором <Х,W>и выходным Y есть некоторая связь Y=f(X,W).

Эта связь может иметь самые разные характеры: она может быть функциональной, статистической, в виде неоднозначного отображения и т. п. Важно лишь то, что изменения в Xи Wкак-то сказываются на значениях Y.Значения Yнебезразличны некоторому лицу, которое мы в дальнейшем будем условно называть лицо, принимающее решение (ЛПР), как принято в современной теории исследования операций. Для ЛПР важно добиться получения определенных значений Yпри любых значениях Xи W. На векторы Xи Wоно влиять не может. Поэтому оно строит систему управления так, чтобы получить от объекта интересующие его значения Y. Это делается с помощью специальных управляющих воздействий u_kподаваемых от системы управления на объект. Подобно векторам Xи W, значения вектора воздействий Uвлияют на значения вектора Y.

	а)
	б)
Рис 1. Схема управления: а) управления техническими объектами; б) процессом тушения пожара [1]

Другими словами, вместо соотношения Y=f(X,W)возникает соотношение Y=F(X,U,W).

Задача ЛПР — сделать систему управления такой, чтобы при наличии информации о текущих значениях X(информация о значениях Wсистеме управления, естественно, недоступна) добиться таких значении Y,которые устраивают ЛПР. Это означает, что система управления реализует некоторую зависимость вида U =Ф(X,У), с помощью которой она находит необходимые управляющие воздействия на объект.

Если ЛПР не удовлетворено своим детищем, то оно может внести коррективы в его функционирование. На рис. 1.1эта возможность показана в виде подачи на систему управления корректирующего вектора Z. Если же коррекция не приводит к цели или невозможна, то ЛПР может сменить систему управления.

Не будем вдаваться в дальнейшее рассмотрение приведенной схемы. Для нас важно следующее: для того чтобы ЛПР смогло построить удовлетворяющую его систему управления, оно должно знать две вещи:

множество предпочтительных векторов Yи

как задано отображение f.

Отображение f описывает функционирование объекта управления, а знание предпочтительных значений Yговорит о понимании цели его функционирования.

Итак, ЛПР необходимо знать

описание объекта(т. е. его структуры и функционирования), которым он собирается управлять, и

цели существования этого объекта.

Зная это, он может сформулировать критерий управления, в котором воплощаются требования к системе управления. Отображение Ф па рис. 1.а.воплощает в себе критерий управления объектом. Он может быть различным: максимизация или минимизация каких-то значений вектора Y,их поддержание в некоторых заданных пределах, недопущение некоторых комбинаций этих значений или запрещение появления определенных временных последовательностей значений вектора Yи т. п.

Но именно наличие критерия управления позволяет ЛПР ставить и решать традиционную задачу управления объектом.

Так возникает цепочка:

описание объекта управления — описание целей существования объекта управления — формирование критерия управления им — проектирование и создание системы управления.

Следовало бы ожидать, что теория управления уделит одинаковое внимание всем элементам цепочки. Однако исторически этого не произошло. Как правило, специалисты в области управления прилагали усилия лишь к поиску процедуры управления объектом, когда и сам объект, и критерий управления им были уже описаны в точных терминах. Оптимизация управления была центральной проблемой традиционной теории автоматического управления. И лишь на последнем этапе ее развития внимание специалистов переместилось на проблему идентификации объекта управления и на проблему выявления критериев управления им.

Для реализации этих принципов наука и практика выработали определенные методы (инструментарий) ситуационного управления, то есть совокупность приемов и способов воздействия на управляемый объект для достижения поставленных целей организации.

Наиболее часто в ситуационном управлении применяются методы системного и ситуационного анализа, факторного и кросс-факторного анализа, генетического анализа, метод диагностики, экспертно-аналитический метод, методы аналогий, морфологического анализа и декомпозиции, методы имитационного моделирования, теории игр и т.д.

Метод системного анализа служит методическим средством системного подхода к решению проблем. Он позволяет исследовать свойства и структуру объекта (в данном случае организации) в целом, и, представив его в качестве системы, подготовить и обосновать управленческое решение.

Метод ситуационного анализа позволяет составить своего рода «моментальную фотографию» деятельности организации и ее отношения с внешним миром.

Методы факторного и кросс-факторного анализа позволяют выявить и классифицировать факторы, влияющие на эффективность деятельности организации, рассмотреть их перекрестное влияние друг на друга и их общее влияние на организацию, установить, какие из факторов оказывают наибольшее и решающее влияние на деятельность организации в целом и на ее отдельные параметры.

Метод генетического анализа предусматривает рассмотрение объекта с точки зрения его происхождения и прошлого развития. Он позволяет установить причинно-следственные связи между явлениями и предвидеть поведение объекта в будущем.

Метод диагностики используется при ограниченных ресурсах и заключается в поиске в проблеме наиболее важных вопросов, которые решаются в первую очередь.

Экспертно-аналитический метод основан на достижении согласия группой экспертов. При этом важна проработка форм систематизации, записи и ясного представления мнений и заключений экспертов. Одним из наиболее популярных в настоящее время экспертно-аналитических методов является метод «Дельфи», разработанный американской исследовательской корпорацией РЭНД. Суть его состоит в организации систематического сбора мнений специально подобранных экспертов, которые не знают друг друга, их математико-статистической обработки и корректировки экспертами своих оценок на основе каждого цикла обработки.

Метод аналогий заключается в применении организационных форм, которые оправдали себя в функционирующих системах управления со сходными организационно-экономическими характеристиками, к рассматриваемой системе. Использование этого метода возможно только при обязательном соблюдении принципа отсутствия прецедентов, то есть перенос прошлых решений на настоящую ситуацию должен сопровождаться адаптацией этого решения к особенностям сложившихся условий.

Метод декомпозиции – это один из методов линейного программирования, заключающийся в сведении решения сложной задачи к решению последовательности задач меньшей размерности. В ситуационном управлении он сводится к расчленению сложных проблем и явлений на более простые, изучению последних и их синтезу в единую систему.

Метод имитационного моделирования заключается в воспроизведении процессов, происходящих в системе, с искусственной имитацией случайных величин, от которых зависят эти процессы.

Метод теории игр позволяет описывать взаимоотношения «игроков» в конфликтных ситуациях, когда поведение одного из них влияет на решения всех остальных. Он применяется в условиях полной неопределенности.

Кроме вышеперечисленных существует также ряд более частных методов, позволяющих принимать решения относительно более узкого круга ситуаций.

Наибольший эффект и качество управления достигаются в том случае, когда применяется система методов в комплексе. Применение системы методов позволяет взглянуть на объект управления со всех сторон, что помогает избежать просчетов.