Лекции по дисциплине ИСП и У ле
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Лекции по дисциплине ИСП и У лекция 12 страница 68
Лекция 12
ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.
Любая система управления, в том числе автоматизированная, не может работать без информации о состоянии управляемого объекта и внешней сферы, без передачи информации, о принятых управляющих воздействиях. Определение оптимальных объемов информации, поступающей в различные органы управления, оптимального распределения потоков информации во времени и пространстве является необходимым условием эффективного функционирования систем управления.
Проектирование информационного обеспечения должно основываться на анализе задач, решаемых в узлах принятия решений. Анализируются цели, критерии, задачи, способы их решения и взаимосвязи. Далее исследуется каждый вид управленческих решений для определения необходимой информации; рассматриваются вопросы об источниках необходимой информации, ее передаче, хранении и поиске.
Информация может подвергаться определенным преобразованиям. Так, например, ее можно кодировать, сжимать, детализировать, обобщать и т.д. В результате обычно появляется новый документ. В некоторых узлах системы информация может использоваться для выработки управляющих решений.
Система управления любого ранга комплексно обеспечивает решение задач перспективного и текущего планирования, оперативного управления, учета и статистики. Информация, необходимая для решения этих задач, также представляет собой единый комплекс, начиная с исходных первичных данных и информационных массивов и кончая выходными результатами, что определяет соответствующий подход к проектированию информационных систем.
Целесообразно различать информацию, необходимую для планирования и оперативного управления. Задачи планирования, как правило, характеризуются большим объемом вычислительной работы и большой размерностью. Частота их поступления на обслуживание обычно невелика, и время поступления является заранее обусловленным. Время решения этих задач обычно велико и не является лимитирующим, частота изменения исходных данных невелика, достоверность данных мала, а точность решения определяется в основном достоверностью исходных данных.
Задачи оперативного управления характеризуются случайным характером возмущений, приводящих к рассогласованию плановых и фактических показателей. В среднем, объем вычислений для задач оперативного управления невелик, частота же их поступлений, в обслуживающие узлы велика. Время решения, как правило, невелико и является лимитирующим. Частота изменения исходных данных велика, их достоверность также велика. Точность решения задач обычно определяется качеством алгоритмов решения задач данного класса.
В состав информационного обеспечения входят:
- нормативные и справочные данные, составляющие информационный базис системы;
- текущие сведения, поступающие извне системы, требующие ответной реакции системы или влияющие на алгоритм выработки решений;
- накапливаемые учетные и архивные сведения, необходимые для планирования и развития системы.
Поскольку любая информация должна быть отражена на носителе, разработка информационного обеспечения состоит не только в определении смыслового содержания и информационных характеристик потоков, но и в определении материальных носителей информации, создании системы документации и системы хранения информации на машинных носителях.
Вследствие того, что система и окружающая среда подвергаются частым изменениям, для обеспечения стабильности результатов необходимо эффективно управлять процессом ввода необходимых изменений, то есть изменения нужно своевременно обнаруживать и, в случае необходимости, производить соответствующую коррекцию решений.
Значения некоторых параметров остаются постоянными или изменяются во времени сравнительно редко. Примером таких параметров могут служить стоимость сырья, цена продукции, производительность оборудования и т.д. Поэтому к важнейшим принципам организации информационного обеспечения относятся:
- однократный ввод данных и многократное их использование;
- агрегация и фильтрация информации;
- зависимость степени агрегации от уровня принятия решений.
Выполнение этих принципов предусматривает комплексное использование массивов информации при решении разнообразных задач в системах управления.
В качестве своеобразного фильтра информационных потоков может служить дерево целей и критериев системы. Прежде всего, оценивается, имеет ли каждое конкретное сообщение отношение к решению интересующей нас проблемы, а затем - к какому уровню решения проблемы оно относится.
Считается, что руководство организации несет больший ущерб из-за нехватки необходимой информации, чем от избытка ненужной. Однако даже поверхностный анализ информационных потоков показывает, что большинство руководителей страдает, скорее, от информационной перегрузки. В связи с этим они стараются пользоваться в своей работе методами, в меньшей степени зависимыми от наличия информации. Таким образом, увеличение и без того гигантского потока информации отнюдь не способствует улучшению ее практического использования.
В существующих системах управления, несмотря на кажущееся строгое распределение функций между узлами различного ранга, довольно часто наблюдается перенесение в узлы более высокого ранга тех задач, которые могли бы решаться в узлах более низкого ранга. Это резко уменьшает эффективность системы управления в целом из-за увеличения загрузки узлов обслуживания верхних уровней решением несвойственных им задач.
Кроме того, как показал анализ исследования информационных потоков, в системах управления с нерационально распределенными функциями управления наблюдается резкое увеличение плотности информационных потоков и рост объема неиспользуемой и дублирующейся информации.
При проектировании информационных потоков в системах управления необходимо использовать метод исключения. Обычно только незначительная часть факторов имеет существенное значение при принятии решений, поэтому основная масса данных, которая идентифицирует ситуацию, должна быть отфильтрована. Во многих случаях отобранные данные требует дополнительной обработки, такой как определение различного рода отношений, коррелятивных взаимосвязей и т.д. При этом большие объемы данных преобразуются в форму, удобную с точки зрения семантического анализа их содержания, т.е. объем анализируемых данных в определенном смысле "сокращается".
Этой же цели служит принцип передачи информации об отклонениях, когда учитываются только факты о необычных случаях, отклонениях от нормы, критических или аварийных ситуациях. Однако при использовании этого принципа следует время от времени передавать и обрабатывать информацию и об абсолютных значениях параметров управляемой системы, так как в противном случае у руководителя теряется конкретное представление об управляемой системе.
На использование информации человеком в процессе принятия решений существенно влияет характер решаемых задач, определяемый иерархической структурой управления. В связи с этим представляет интерес, рассмотреть иерархию функций аппарата управления по уровням обработки информации.
Первым уровнем является сбор первичных данных. Этот уровень обеспечивает выявление и регистрацию, обычно в цифровой форме, сведений о предметах и процессах, характеризующих функционирование объекта.
На втором уровне проводятся группировка и обобщение первичных данных в разных разрезах с целью получения укрупненных показателей. При этом устраняется структурная и статистическая избыточность путем учета вероятностных характеристик сообщений. Результаты обработки представляются в виде разного рода сводок, рапортов, отчетов. В этих данных обычно содержится информация, необходимая для выполнения функций планирования, управления и учета.
Третий уровень обеспечивает выделение информации, необходимой для решения задач управления.
Обработка информации с помощью ЭВМ на более высоких уровнях заключается в подготовке вариантов возможных решений. Принятие окончательных решений является прерогативой руководителя.
Это рассмотрение позволяет сделать следующие выводы:
1. Все уровни обработки информации ориентированы на человека (коллектив), принимающего окончательные решения. Это связано как с проблемой ответственности, которая принципиально не может быть передана машине, так и с необходимостью учета широкого круга социально-экономических и политических факторов при решении разнообразных вопросов, которые при современном уровне наших знаний не могут быть формализованы, а, следовательно, не могут быть автоматизированы.
2. При построении автоматизированных информационных систем часто недооценивается тот факт, что эффективность системы существенно зависит от наличия в ней информационного фильтра, соответствующему третьему уровню обработки информации. Только придание информационной системе способности выделять управляющую информацию и эффективно выдавать ее потребителю превращает автоматизированную информационную систему в качественно новый инструмент управления, способный существенно повысить эффективность руководства.
3. Человек может управлять, не зная "алгоритма" управления. Машина этого не может. Однако ни человек, ни машина не могут управлять без информации об объекте. Поэтому, как правило, нецелесообразно автоматизировать высшие уровни обработки информации до автоматизации предшествующих им уровней.
Вместе с тем человек может повысить эффективность управления при помощи информационной системы, при условии, что она устроена должным образом. Как? На этот вопрос, естественно, нельзя дать однозначного ответа, однако можно и нужно отчетливо представлять факторы, от которых зависит эффективность информационных систем, и проблемы, которые здесь возникают.
С повышением уровня управления меняется его характер. На низших уровнях управления решаемые задачи носят, скорее, тактический характер. Это объясняется тем, что с одной стороны, управляющий орган расположен в непосредственной близости от управляемого объекта, и он может получать детальную информацию о любых отклонениях от плана и быстро принимать соответствующие решения. С другой стороны, имеющиеся ресурсы не позволяют решать долгосрочные задачи.
Высшие же органы управления в большей степени решают стратегические задачи, связанные с перспективным планированием, перераспределением ресурсов, но не могут решать тактических задач в таком объеме, как это делается на низших уровнях.
Эта особенность систем управления не всегда отражается в информационных системах. Потоки информации, идущие от низших уровней управления к высшим, представляют собой практически одни и те же сведения, которые лишь суммируются, обобщаются по мере продвижения к верхним уровням управления. Именно с этим связано то обстоятельство, что, чем выше уровень управления, тем больше дублирование сведений, меньше коэффициент их использования.
При неправильно построенной системе управления руководитель высокого уровня получает большое количество ненужных ему сведений. В то же время он систематически испытывает недостаток в сведениях, которые нужны для решения специфических задач управления высшего уровня. Отсюда вытекает необходимость интеграции и сжатия информации, которая осуществляется по мере передачи информации от узлов низшего уровня к узлам (элементам) более высокого уровня.
Интеграция проводится как по времени, так и по множеству выходящих из узлов низшего уровня информационных потоков. Поэтому количество информации, выходящей из рассматриваемого узла управления, уменьшается по сравнению с суммарным количеством информации, входящий в рассматриваемый узел из узлов низшего уровня.
Методы обобщенного представления информации на любом из уровней системы связаны с агрегацией информации, под которой понимается процесс обобщения и выделения данных из первичного множества параметров с целью формирования групповых характеристик, позволяющих судить о существенных признаках поведения и состояния исходного множества данных.
В зависимости от свойств обобщенных характеристик и методов их формирования можно выделить три основных направления агрегации: функционально-логическое, аналитическое и статистическое.
Первое основано на использовании функциональных и логических связей параметров между собой, а также их отношений к состоянию объекта и целевой функции управления.
В результате аналитической агрегации представляются интегральные или экстремальные характеристики множества данных, связанных с ними функциональными зависимостями.
Направление статистической агрегации связано с формированием и представлением множества отдельных значений параметров их статистическими распределениями и характеристиками.
Отфильтрованная (и в случае необходимости - агрегированная) информация может быть подвергнута операции сжатия.
Операция сжатия или свертывания информации предполагает, что в результате некоторого преобразования какому-либо сообщению ставится в соответствие более короткое сообщение. Суть всякого сжатия информации заключается в устранении избыточности, которая имеется в исходном сообщении.
Возможность уменьшения рабочего объема памяти, занимаемого под основную информацию, за счет различных приемов сжатия информации также представляет собой значительный практический интерес.
Важное значение имеет достоверность информации. В системе должны быть предусмотрены специальные меры контроля достоверности входной и выходной информации, а также отсутствия искажений при ее передаче и обработке.
Таким образом, информационное обеспечение представляет руководителям информацию, требующуюся для организации производственного процесса. Но для того чтобы организовать этот процесс оптимальным образом, информация должна умело использоваться в системах управления. Целесообразность, ценность, полезность или существенность информации учитываются в ее семантике. При использовании информации в системах управления ее полезность оценивается по тому эффекту, который она оказывает на результаты управления.
В ряде случаев решающим фактором при проектировании информационного обеспечения являются временные характеристики представления выходной информации пользователям. Иногда существуют критические сроки, по истечению которых сведения полностью теряют какую-либо ценность. Влияние изменения ценности информации во времени особенно сильно сказывается при решении задач оперативного управления. В системах оперативного управления для повышения ценности поступающей информации и уровня управляемости производственными процессами стремятся сократить длительность передачи и первичной обработки информации.
Система информационного обеспечения должна обладать гибкостью, то есть возможностью перестройки информационных потоков в соответствии с требованиями системы управления.
Существующие системы управления, функционируя достаточно долгое время и приспосабливаясь к случайным воздействиям, в большинстве случаев обеспечивают устойчивую работу за счет систематического создания новых, более эффективных алгоритмов контроля и управления, создание которых не могло быть предусмотрено при разработке данной системы управления. Этими алгоритмами предусматривается формирование новых информационных потоков.
Новые информационные потоки создаются также при изменении целей и критериев функционирования системы управления, ее структуры, перераспределении функций по уровням и узлам системы, внедрении новых технических средств и даже при замене одного сотрудника другим в организационной структуре системы управления. Однако старые, ранее установившееся информационные потоки при этом часто продолжают функционировать, что порождает дублирование и использование лишь части необходимой информации и снижает экономическую эффективность работы системы.
Анализ ряда систем показывает, что информационная система гораздо более консервативна, медленнее перестраивается, чем система управления. Когда-то введенные формы документов, каналы передачи информации отмирают с трудом, через продолжительное время, после того как в них исчезнет необходимость. Следует также отметить еще одно неприятное свойство информационных систем - их способность к накоплению, аккумулированию этих отмирающих, неиспользуемых потоков данных.
Вновь созданный орган управления, наоборот, обычно довольно долго не может наладить систему сбора необходимой информации. Свойства консервативности информационных потоков и аккумулирования неиспользуемых данных в функционирующих системах управления всегда следует учитывать при их анализе и при проектировании автоматизированных систем обработки данных. Если организация стремится выполнить свои цели при изменяющихся условиях, она должна надлежащим образом реагировать на непредвиденные ситуации. Медлительность, с которой организации реагируют на изменение условий их функционирования, является самым убедительным доводом в пользу долгосрочного планирования деятельности таких организаций, а, следовательно, и функционирования в них соответствующих информационных потоков.
2. Медико-санитарное обеспечение осуждённых
3. Тема- Плоскопараллельное движение твердого тела Дано- АВ 2; ; а 2 Найти- ; ; ; ; ;
4. тема управління реальними інвестиціями торговельного підприємства 08
5. география как судьба
6. Идеи к философии природы
7. а17 декабря вторник815 Каб
8. Контрольная работа- Нарахування операційних комісійних та процентних доходів та витрат від операцій з клієнтами.html
9. Тема- Вариант 3 Линия отреза Куда
10. Характеристика внешней среды организации
11. Тепловое излучение
12. Сердце и сосуды а
13. ТЕМА- Особенности проявления психических состояний у сотрудников
14. СОЦИАЛЬНАЯ СТАТИСТИКА
15. Управление изменениями
16. 1999 г Челябинск 1999 Аннотация Эта работа посвящена проблеме изучения происхождения н
17. Лабораторная работа- Изучение приспособленности организма осьминога к среде обитания
18. Исследование явления интерференции света при помощи бипризмы Френеля
19. на тему Стресс и его природа Исполнитель- Пешкина Вера Александровна.html
20. Уровни организации жизни Доорганизменный- молекулярный надмолекулярный органеллы Организменный- кл