Управління в системах

З точки зору кібернетики, управління - переробка (обробка) інформації з метою прийняття рішення. Інакше, управління – це цільовий вплив на об’єкт, вибраний з множини можливих впливів на основі інформації, який поліпшує функціонування або розвиток об’єкта.

В управлінні виділяють три основних стани: збір та обробка інформації; приймання рішення; реалізація впливу управління. Ці стани циклічно повторюються в управлінні.

Таким чином, управління є процесом перетворення інформації в дію – або процес прийняття рішення та його реалізацію.

В залежності від ступеню інформованості про середовище та параметри об’єкта, який управляється, рішення поділяють на три групи:

· рішення, які приймаються в умовах визначеності, коли всі фактори середовища та об’єкта детерміновані;

· рішення, які приймаються в умовах ризику, коли фактори середовища та об’єкта задані імовірними характеристиками;

· рішення, які приймаються в умовах невизначеності, коли є невідомими характеристики факторів, що враховуються.

Взагалі, система управління складається з двох основних елементів: пристроюуправління (ПУ) та об’єкта управління (ОУ) (рис. 2).

Рис. 2

Розглянемо основні типи управління, закон та принципи кібернетики.

Стабілізація – підтримка вихідних величин ОУ близькими до заданих значень , тобто стабілізація, як тип управління, є активним захистом від збурення системи.

Слідкування – слідуючи система управління – призначено для зміни стану ОУ за законом, який задається зовнішнім впливом (невідомим станом), тобто процес управління визначається зовнішнім сигналом.

Програмне управління – поведінка системи визначається заданим законом (програмою) .

Адаптивне управління (пристосування) – управління з неповною апріорною інформацією про процес, який управляється, що змінюється при накопиченні інформації про нього про нього і використовується для поліпшення роботи системи.

Оптимальне управління – досягнення найкращого ефекту управління, екстремального значення функції ( або ). Тобто необхідна міра для характеристики ефективності управління – критерій ефективності. Тоді під оптимальним управлінням розуміють сукупність керуючих дій, яка забезпечує найкраще (екстремальне) значення критерію ефективності.

Закон необхідного різноманіття (за У.Р. Ешбі.)

Різноманіття наслідків (станів, видів, результатів) керованої підсистеми, якщо воно мінімально, може бути зменшене лише за рахунок відповідного збільшення різноманіття станів (виходів) управляючої підсистеми (рис. 3).

Рис. 3

– кількість (різноманіття) керуючих станів (впливів);

– кількість станів (різноманіття) керованої підсистеми.

де - потрібні (позитивні) стани;

- негативні стани.

- збільшення.

може обмежувати появу .

Таким чином, тільки різноманіття однієї підсистеми може зменшити різноманіття, яке утворюється іншою. „Тільки різноманіття може знищити різноманіття” (У.Р. Ешбі.).

Із закону випливають практичні висновки, які необхідно враховувати в управлінні виробництвом:

· неможливо створити просту систему управління для ефективного управління складною системою. Прості системи не в змозі справитися з різноманіттям зовнішнього середовища, оскільки не володіють достатнім різноманіттям. Тому, управляюча система повинна бути не менш різноманітною, тобто не менш складною за систему, яка управляється.

· часто цей закон формулюють, як закон необхідного та достатнього різноманіття (надлишок в окремих випадках гірше спрощення);

· інтегрування різноманіття керуючих впливів (в керуючій підсистемі) з віддаленням ступенів управління від керуємої підсистеми (від безпосередніх виконувачів). Наприклад плани стають менш диференційованими а різноманіття в розробці їх варіантів може збільшуватись.