Информационные технологии управления с точки зрения системного подхода

Система — это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, сведений, знаний о природе, обществе и т. п. Объект можно считать системой если он обладает следующими свойствами [5]:

1) целостность и делимость. Система — это целостная совокупность элементов. С другой стороны, в ее составе отчетливо могут быть выделены целостные объекты (элементы). Элемент системы — это часть системы с определенным функциональным назначением. Сложные элементы систем, состоящие из более простых, называют подсистемами;

2) наличие устойчивых связей (отношений) между элементами и их свойствами, превосходящих по мощности связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему;

3) организация. Это свойство связано со снижением энтропии системы по сравнению с энтропией системообразующих факторов;

4) эмерджентность. Предполагает наличие таких свойств, которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности.

Свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Отсюда можно сделать следующие выводы:

• система не сводится к простой совокупности элементов;

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

Структура системы — это совокупность элементов системы, находящихся в определенной упорядоченности и сочетающих локальные цели для наилучшего достижения главной цели системы. Число компонентов системы и их связей должно быть минимальным, но достаточным для выполнения главной цели системы [12].

Архитектура системы — это совокупность свойств системы, имеющих существенное значение для пользователя.

Одним из главных инструментов, используемых для преодоления организованной сложности системы, является декомпозиция, т. е. деление системы на части и организация этих частей в иерархию. Этот инструмент используется в так называемом структурном анализе сложных систем.

В процессе декомпозиции система разбивается на компоненты, называемые черными ящиками. Черный ящик — это подсистема, про которую известно лишь то, какие данные поступают на ее вход и какие данные получаются на выходе; о том же, каким образом обрабатываются данные внутри черного ящика, ничего не известно. Люди часто сталкиваются с черными ящиками. Так, для многих пользователей компьютера лазерный принтер является черным ящиком, получающим бумагу на входе и выдающим распечатку на выходе.

Одними из основных принципов организации систем являются принципы централизации и децентрализации.

В централизованной системе сравнительно легко обеспечить согласованную деятельность подсистем, направленную на достижение единой цели. Централизованная система обладает большой живучестью за счет оперативного перераспределения функций и ресурсов. Однако централизованные системы большой размерности обладают и недостатками;

• задержки передачи информации между уровнями вызывают снижение оперативности принятия и реализации управленческих решений;

• противоречия в работе системы, связанные с естественным стремлением подсистем к самостоятельности, что не согласуется с принципом централизации.

Поэтому в многоуровневых централизованных организационно-административных системах управления, как правило, присутствуют элементы децентрализации.

В децентрализованных одноуровневых системах сбор информации о состоянии системы, оценка текущей ситуации, реализация управленческих решений осуществляются более оперативно.

Рациональное сочетание элементов централизации в децентрализации предполагает организацию информационных потоков таким образом, чтобы информация использовалась в основном на том уровне, где она создается, т. е. необходимо стремиться к уменьшению числа передач информации между уровнями системы [5].

Как было сказано выше, управление — это процесс целенаправленной переработки информации, и роль информационных систем в этом процессе весьма значительна. В общем виде ее можно показать, воспользовавшись классической структурной схемой, приведенной на рис.1.1.

Внешние факторы: информация о состоянии рынка, наличных ресурсах, сроках поставок и др.

Целевая функция управления — это количественно измеряемая величина, являющаяся функцией входных и выходных переменных, параметров объекта управления и времени.

Система управления представляет собой совокупность объекта управления (например, организация) и субъекта управления (управленческого аппарата). Задачей объекта управления является реализация целей, поставленных управленческим аппаратом. Оба главных компонента системы связаны прямой и обратной связью, Прямая связь — это поток информации, направляемой от управленческого аппарата к объекту управления. Обратная связь представляет собой поток информации о выполнении принятых решений, идущий в обратном направлении. Если обратная связь увеличивает влияние входа системы на ее выход, то она называется положительной обратной связью, если уменьшает влияние, то отрицательной. Отрицательная обратная связь способствует восстановлению равновесия в системе, когда оно нарушается внешним воздействием [12, 22].

Регламентирующая информация
от вышестоящих органов, в том числе целевая
функция управления

Рис. 1.1. Укрупненная структурная схема процесса управления

Методика управления, основанная на использовании обратной связи, нашла широкое применение в системах управления техническими объектами, в организационно-административных системах.

Сотрудники, выполняющие операции по переработке информации, и совокупность информационных потоков, средств обработки, передачи и хранения информации представляют информационную систему управления объектом. Здесь необходимо рассмотреть основные этапы развития информационных систем управления в России [22].

1. 1946 год — начало эры электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Создан способ записи и долговременного хранения формализованных знаний, при этом знания могли непосредственно влиять на режим работы оборудования. Запись формализованньхх знаний в форме, готовой для непосредственного воздействия на машины и механизмы, получила название программирования на ЭВМ.

2. Конец 1950-х — начало 1960-х — ЭВМ применяется для решения расчетных задач.

3. 1960-е — начало 1970-х — с помощью ЭВМ решаются задачи электронной обработки плановой и текущей информации, хранения в памяти ЭВМ нормативно-справочных данных, выдача машинограмм на бумажных носителях и др.

4. 1970-е — применяются ЭВМ третьего поколения для обработки информации на всех этапах управления деятельностью организации, осуществляется переход к разработке автоматизированных систем управления (АСУ).

5. Конец 1970-х — появляются персональные компьютеры (ПК), доступные для обычного пользователя, позволившие автоматизировать многие трудноформализуемые аспекты человеческой деятельности и открывшие эру новых информационных технологий, отличительной чертой которой является диалоговый режим работы в режиме реального времени.

6. 1980 год — формируется тенденция к децентрализации обработки данных, решению задач в многопользовательском режиме и широкое применение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), систем автоматизированного проектирования (САПР), производственных, отраслевых и общегосударственных АСУ.

7. Конец 1980-х характеризуется следующими направлениями использования ЭВМ:

• комплексным решением экономических задач;

• объектно-ориентированным подходом к проектированию систем;

• широким спектром приложений;

• бурным развитием глобальных компьютерных сетей и распространением локальных компьютерных сетей;

• преобладанием интерактивного взаимодействия пользователя в ходе эксплуатации вычислительной техники;

• реализацией интеллектуального человеко-машинного интерфейса;

• реализацией систем поддержки принятия решений и информационно-советующих систем;

• широким распространением систем обработки мультимедийной информации.

Дадим определение автоматизированной информационной технологии с точки зрения системного подхода.

Автоматизированная информационная технология (АИТ) — это система методов и способов передачи, обработки, хранения и предоставления информации на основе применения технических средств. Любая ИТ основывается на следующих составляющих:

• комплексе технических средств, реализующих информационный процесс;

• средствах управления техническим комплексом (ПО);

• организационно-методическом обеспечении, согласовывающем использование технических средств, средств управления техническим комплексом и деятельность персонала.