Смешанные иерархические структуры с вертикальными и гори­зонтальными связями

Зачас­тую слоями называют структурные компоненты системы, выделенные по временному признаку или по типу решаемых задач. Такими слоями могут быть: прогнозирование, текущее планирование, оперативное управление и регулирование.

Слои - вид многоуровневой структуризации (предложен М. Месаровичем) применяется для организации процессов принятия решений, причем в данном случае каждый уровень или слой представляет собой точку зрения исследователя (по вы­ражению У.Р. Эшби - наблюдателя) на различные аспекты изучаемой системы.

Соподчиненностъ — это особое отношение, указывающее на то, что нижестоящие уровни (компоненты) слабо влияют на деятельность вышестоящих, а последние оказывают организующее воздействие на нижестоящие уровни (компоненты).

Иерархия системы

Лекция 5. Иерархия системы. Состояние и поведение системы

Структуру системы часто представляют в виде иерархии [1], т.е. в виде упорядоченности элементов (компонентов) по степени важности (много­ступенчатость, служебная лестница). В иерархических структурах важно выделе­ние уровней соподчиненности, а между уровнями и между компонентами в пределах уровня, в принципе, могут быть любые взаимоотношения.

Примером, иллюстрирующим сказанное, может служить иерархия биологиче­ских систем (семейный уклад – матриархат, патриархат) и социальных систем, для которых характерно иерархическое многоуровневое по­строение. Отсюда концепция иерархии была распро­странена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.

Пример иерархического построения системы управления - модель государственного управления в Российской Федерации

Модель государственного управления в Российской Федерации

В теории систем рядом исследователей (в частности М. Месаровичем) предложены особые классы иерархических структур типа страт, слоев, эшелонов, которые отличаются различными принципами взаимоотношений элементов в пределах уровня и различным правом вмешательства вышестоящего уровня в организацию взаимоотношений между элементами нижележащего. С помощью этих понятий исследуются проблемы управления предприятиями в современных условиях многоукладной экономики, осуществляется проектирование сложных систем.

Страты [2]– это уровни описания сложных систем, при которых фиксируется опреде­ленная общность законов функционирова­ния, единство пространственно-временной топологии и субстанционального построения определенных компонентов изучаемой систе­мы. При этом с определенных позиций выбирается соответствующий уровень абстрагирования, для которого существуют характерные особенности, законы и принципы описания состояния и поведения системы на этом уровне. Такое представ­ление называется стратифицированным, а уровни абстра­гирования - стратами.

В качестве примера стратифицированного описания системы можно привести отображение обычного персонального компьютера в виде двух страт – технической и программной. На техническом уровне компьютер представляет собой систему, образованную различными устройствами, блоками, мик­росхемами, конденсаторами, резисторами, соединительными шинами и т. п., обеспечивающими обработку и преобразование электрических сиг­налов. На программном уровне тот же компьютер выглядит как совокуп­ность программ, подпрограмм, программных модулей и блоков, выпол­няющих логические операции над двоичными символами, несущими определенную информацию.

С этих позиций производст­венное предприятие может рассматриваться на экономическом, информационно-управ­ленческом, технологическом, социальном и иных уровнях - стратах.

Аналогичное представление используется при разработке автоматизированных систем управления, в которых выделяются технические, программно-математические, информационные и организационные подсистемы, которые рассматриваются как страты.

Такое представление помогает понять, что одну и ту же систему на раз­ных стадиях познания и проектирования можно (и нужно) описывать различными выразительными средствами, т. е. как бы на разных «языках»: фи­лософском или теоретико-познавательном (вербальное описа­ние замысла, концепции); научно-исследовательском (в форме моде­лей разного рода, помогающих глуб­же понять и раскрыть замысел систе­мы); проектном (техническое задание и технический проект, для разработки и представления которого могут по­надобиться математические расчеты, принципиальные схемы); конструк­торском (конструкторские чертежи, сопровождающая их документация); технологическом (технологические карты, стандарты и другая технологи­ческая документация); материальное воплощение, реализация системы (детали, блоки, собранное изделие или созданная система, принципы функциониро­вания которой отражены в соответствующей нормативно-технической и нормативно-методической документации (инструкциях по эксплуатации, по­ложениях и т. п.).

Стратифицированное представление можно использовать и как сред­ство последовательного углубления представления о системе, ее детали­зации чем ниже опускаемся по иерархии страт, тем более детальным становится раскрытие системы; чем выше поднимаемся, тем яснее становится смысл и значение всей системы.

Начинать изучение системы можно с любой страты (в том числе с находящейся в середине стратифицированного пред­ставления). В процессе исследования могут добавляться новые страты, изменяться подход к выделению страт. На каждой страте может использоваться свое описание, своя модель, но система сохраняется до тех пор, пока не изменяется представ­ление на верхней страте - ее концепция, замысел, который нужно стремиться не исказить при раскрытии на каждой последующей страте.

Уровни - слои не обязательно свойственны реальным объектам, они скорее отражают отношение исследователя к данному объекту, фиксируя способы познания его ха­рактеристик, глубину проникновения в сущность изучаемого объекта. Именно для уменьшения неопределенности ситуации выделяются уровни сложности принимаемого решения - слои, т. е. определяется со­вокупность последовательно решаемых проблем. При этом выделение про­блем осуществляется таким образом, чтобы решение вышележащей определяло бы ограничения (допустимую степень упрощения) при моделировании на нижележащем уровне, т. е. снижало бы неопределенность нижележащей проблемы, но без утраты замысла решения общей проблемы.

В качества типового примера можно назвать детерминистский и вероятностный слои представления одного и того же явления.

Многослойные системы принятия решений полезно формировать для решения задач планирования и управления промышленными предприятиями, отраслями, народным хозяйством в целом. При постановке и решении таких проблем нельзя раз и навсегда определить цели, выбрать конкретные действия: экономические и технологические условия произ­водства непрерывно изменяются. Все это можно отразить в многослой­ной модели принятия решений.

Примером приложения идеи выделения слоев могут служить многоуров­невые экономико-математические модели планирования и управления отрас­лями, народным хозяйством, разрабатываемые в нашей стране в 70—80-х гг., а позднее - и промышленными предприятиями.

Эшелоны– это описание иерархической структуры, при котором система представляется в виде относительно независимых, взаимодействующих между собой подсистем. При этом некоторые (или все) подсистемы имеют права принятия решений, а иерархическое расположение подсистем (многоэшелонная структура) определяется тем, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются вышестоящими. Уровни структуры системы в таком случае представления называют эшелонами.

Например, рассматривая какое-либо произ­водственное предприятие, выделяют следующие организационные уровни или эшелоны: предприятие в целом, службы, отде­лы, цеха, бригады. Аналогичным образом какое-либо техническое устройство можно также разложить на уровни – эшелоны, например на отдельные комплексы, каждый ком­плекс - на блоки, блок – на модули, мо­дуль – на платы, плату - на детали и т.д. На рис. 2.8 показана иерархическая структура системы управления, каждый уровень которой представляется в виде эшелона.

Отношения, подобные принятым в эшелонированных структурах, реа­лизуются в практике управления в форме так называемых холдинговых структур, или холдингов. Правила взаимоотношений между фирмами, банка­ми, торговыми домами и другими организациями, входящими в холдинг, оговариваются в соответствующих договорах и других нормативно-правовых и нормативно-технических документах.

Рис. 2.9. Представление многоэшелонной иерархической структуры системы управления

Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры является предоставление подсистемам всех уровней определенной сво­боды в выборе их собственных решений, причем эти решения могут быть (но не обязательно) не теми решениями, которые бы выбрал выше­стоящий уровень. Предоставление свободы действий в принятии реше­ний компонентам всех эшелонов иерархической структуры повышает эффективность ее функционирования. Подсистемам предоставляется определенная свобода и в выборе целей.

Поэтому многоэшелонныеструктуры называют также многоцелевыми.

В таких системах могут быть использованы разные способы приня­тия решений. Естественно, что при предоставлении прав самостоятель­ности в принятии решений подсистемы могут формировать противоре­чащие друг другу («конфликтные») цели и решения, что затрудняет управление, но является в то же время одним из условий повышения эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов достигается путем вмешательства вышестоящего эшелона. Управляю­щие воздействия для разрешения этих противоречий со стороны вышестоящих уровней иерархии могут быть разной силы.

Следует отметить, что выделение страт, слоев и эшелонов, в изучаемом объекте производится исходя из задач исследования и не может быть формализовано. В основе этого процесса заложены только опыт и знания исполнителя. Примечательно, что в некоторых слу­чаях системных исследований выделенные страты, слои и эшелоны могут совпадать.

В реальных системах организационного управ­ления (особенно на уровне региона, государства) могут быть использо­ваны одновременно несколько видов иерархических структур - от дре­вовидных до многоэшелонных. Такие иерархические структуры называются смешанными. При этом основой объединения структур могут служить страты и, поэтому, в принципе, можно считать их развитием стратифицированного представления.

В таких смешанных иерархических структурах могут быть как верти­кальные связи разной силы (управление, координация), так и горизонталь­ные взаимодействия между элементами (подсистемами) одного уровня.

В качестве примера ранее была рассмотрена модель структуры управления российским государством, в котором управление осуществляется с использова­нием смешанного принципа территориально-отраслевого управления. В соот­ветствии с этим принципом органы территориального и отраслевого управле­ния не могут рассматриваться как подчиненные друг другу. Это всегда затруд­няло графическое представление структуры управления страной.

В данном случае в модели за основу принято многоуровневое представление: на верх­нем уровне расположены общегосударственные (президент, президентские советы, правительство) и отрас­левые органы управления (отраслевые министерства); на среднем - регио­нальные органы управления (округа, автономные республики, края и области), в числе кото­рых могут существовать отраслевые региональные министерства департа­менты; на более низком – районные или местные органы управления (муниципалитеты); на самом нижнем - предприятия и организации.

В этой структуре существует древовидная иерархическая подчиненность исполни­тельных органов управления регионального и общегосударственного уровней. В то же время предприятия и организации имеют, как правило, двойное под­чинение - отраслевым министерствам и территориальным (региональным) ор­ганам управления, т. е. имеет место иерархия со «слабыми» связями.

В свою очередь, между общегосударственными органами управления при принятии решений по сложным проблемам устанавливаются горизонтальные взаимодействия, для согласования решений, взаимного обмена ин­формацией и т. д. Аналогичные связи существуют между соответствующими органами регионального управления. В период предоставления большей са­мостоятельности регионам и развития хозяйственной самостоятельности предприятий горизонтальные связи возникли и на нижних уровнях.

Такое представление структуры организационного управления страной помогает принимать решения о преобладании в разные периоды развития экономики разных принципов - территориального и отраслевого.

Помимо этого, государству присуще эшелонированное строе­ние: государство в целом, республики, края, области, районы и т.п. Эти уровни суще­ствуют не сами по себе, а связаны отношениями соподчинения. Так, политикой в значительной мере определяется экономика данного государства, но одновременно экономика формирует линию поведения высшего политического руководства. В свою очередь, экономикой определяется развитие оборонного комплекса государст­ва, а оборонный комплекс может стимулировать развитие экономики.

Следует отметить, что наряду с общими принципами взаимо­отношений между различными органами управления страной, реальная структура формируется с помощью соответствующих нормативно-правовых и нормативно-методических документов, в которых регламентируются кон­кретные взаимодействия между органами управления.

Обобщая вышеизложенное, следует отметить, что иерархическая структура - это многоуровневое (стратифицированное, послойное, эшелонированное) представление анализируемой системы с указанием отно­шений соподчиненности между уровнями (внешне уровневая иерар­хия) и между компонентами внутри каждого уровня (внутри уровневая иерархия).

Знание иерархии изучаемой системы выступает следующим шагом ее познания и позволяет ответить на следующие вопросы: Из каких уровней (страт, слоев, эшелонов) состоит данная система? Какие под­системы и элементы образуют каждый уровень и как они соподчинены?.

Следует особо подчеркнуть, что иерархический принцип построения систем во­все не означает жесткого, беспрекословного подчинения низшего высшему. Каждый низший по иерархии компонент системы должен обладать определенной свободой в выборе своего поведения, сообразуясь не только с системными интересами, но и ис­ходя из своих внутренних потребностей. Именно такая свобода есть имманентный[3] фактор развития систем и основное условие, открывающее дорогу их эволюции. Другими словами, иерархия — это планомерное сотрудничество более организован­ных частей системы с ее менее организованными частями, направленное на их со­вместное совершенствование.

Дата добавления: 2014-01-15