Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекція 4




При відображенні складних систем основна проблема полягає в тому, щоб знайти компроміс між простотою опису, який дає можливість скласти цілісне уявлення про досліджуваний чи проектований об'єкт, і деталізацією опису, що дає змогу відобразити численні особливості конкретного об'єкта. Одним зі шляхів вирішення цієї проблеми є задання системи сім’єю моделей, кожна з яких характеризує поведінку системи з погляду відповідного рівня абстрагування. Для кожного рівня існують характерні риси, закони та принципи, за допомогою яких описується поведінка системи на цьому рівні. Таке подання називають стратифікованим, а рівні абстрагування – стратами.

Страта соціальна (від лат. stratum — шар, пласт) — елемент соціальної структури (соціальний шар або група), об’єднаний деякою соціальною ознакою (матеріальною, професійною або іншою).Критерії конструювання страт залежать від цілі дослідження і того, що рахується важливим в даному конкретному дослідженні. Це може бути одна з ознак: стать, вік, рівень доходу, рівень освіти, доступ до влади, область інтересів, місце проживання іт.п.

Стратифікація — це розташування індивідів і груп зверху вниз горизонтальними шарами (стратами) за ознакою нерівності в доходах, рівня освіти, обсягу влади, професійному престижі. Соціальна стратифікація — диференціація суспільства на соціальні класи та верстви населення.

Наприклад:ТИПИ ІСТОРИЧНОЇ СТРАТИФІКАЦІЇ: 1) рабство 2) касти 3) стани 4) класи.

ІНДІЙСЬКА КАСТОВА СТРАИФІКАЦІЯ: брахмани, кшатрії, вайші, шудри, недоторкані.

Прикладом стратифікованого опису може служити виділення рівнів абстрагування системи від теоретико-пізнавального опису її задуму до матеріального втілення (рис. 3).

Рис.3

Таке подання допомагає зрозуміти, що ту саму систему на різних стадіях пізнання та проектування можна (і потрібно) описувати різними змістовними засобами, тобто ніби різними мовами: вербальний опис задуму; науково-дослідні моделі; проект, у якому можуть бути математичні розрахунки, принципові схеми; конструкторські креслення; технологічна документація; зібраний виріб чи створена система, принципи функціонування яких відбиті в інструкціях з експлуатації, положеннях та інших нормативно-технічних документах.

У стратифікованому вигляді можна подавати проблеми моделювання тексту (букви – слова – речення – абзаци – текст), структури банку даних (фізичний рівень збереження інформації, логічний рівень, системно-логічний рівень подання інформації), системи управління підприємством, структури функціональної частини АСУ тощо.

Починати вивчення системи можна з будь-якої страти, у тому числі з тієї, що знаходиться всередині всього стратифікованого подання. У процесі дослідження можуть додаватися нові страти, змінюватися підходи до їх виділення. На кожній страті може використовуватися свій опис, своя модель, але система має залишатися однією й тією самою, тобто загальний її задум потрібно прагнути не спотворити, а розкрити на кожному рівні абстрагування так, щоб краще зрозуміти і реалізувати систему.

 

Завдання. Наведіть приклад стратифікованого опису системи.

 

Інший тип багаторівневої структуризації запропонований для використання при організації процесів прийняття рішень. Для зменшення невизначеності ситуації виділяються рівні складності прийнятого рішення (шари), тобто визначається ряд послідовно розв'язуваних проблем. При цьому виокремлення проблем здійснюється таким чином, щоб розв’язок вищерозташованої проблеми визначав обмеження (припустимий ступінь спрощення) при моделюванні на нижчому рівні, тобто знижував би невизначеність нижчерозташованої проблеми, але без утрати загальної мети дослідження.

Багатошарову ієрархію ілюструє рис. 4. Кожен шар становить собою блок, що приймає рішення.

Прикладом практичного використання ідеї виділення шарів можуть служити багаторівневі економіко-математичні моделі планування й управління промисловими підприємствами, галузями, народним господарством у цілому.

 

 

Рис.4. Багатошарова система прийняття рішень

 

Поняття багатоешелонної ієрархічної системи вводиться в такий спосіб: система подається у вигляді незалежних, взаємодіючих підсистем; при цьому деякі (чи усі) підсистеми мають права прийняття рішень, а ієрархічне розташування підсистем (багатоешелонна структура) визначається тим, що деякі з них знаходяться під впливом або керовані іншими підсистемами. Структуру системи такого типу умовно ілюструє рис. 5. Рівень у ній називається ешелоном.

 

Завдання. Наведіть приклад багатошарової системи прийняття

рішень.

Рис.5.

 

Основною відмітною рисою багатоешелонних структур є надання підсистемам усіх рівнів певної вільності у виборі власних рішень. Ці рішення можуть суперечити тим, які б обрав вищерозташований рівень. Надання свободи дій у прийнятті рішень компонентам усіх ешелонів ієрархічної структури підвищує ефективність її функціонування. Підсистемам надається й певна вільність у формуванні цілей. Тому багатоешелонні структури називають також багатоцільовими.

У цих системах можуть бути використані різні принципи прийняття рішень. Справа в тому, що при наданні підсистемам права самостійно приймати рішення вони можуть формувати суперечні одна одній (конфліктні) цілі. Це ускладнює управління, але водночас є однією з умов підвищення ефективності функціонування системи.

Керівні впливи з боку підсистем вищих ешелонів можуть бути різної сили.

Для того, щоб на це звернути увагу, уведено два різні поняття – власне “ управління” й “координація ”. Остання, у свою чергу, може мати різну силу впливу (втручання) і здійснюватися в різній формі. У процесі ухвалення рішення підсистеми не завжди прагнуть відстоювати власні інтереси, доводячи справу до конфліктних ситуацій, а іноді вони можуть вступати в коаліції. Розв’язання конфліктів досягається шляхом утручання вищого ешелону. Залежно від прийнятих принципів (конфлікти чи коаліції), сили й форми втручання вищих ешелонів у справи нижчих, процес прийняття рішень може проходити по-різному, тому багатоешелонні, багатоцільові ієрархічні структури називають організаційною ієрархією.

Багатоешелонні моделі структури дають можливість найбільш адекватно відтворити реальні соціальні та біологічні об'єкти, тобто об'єкти з активними елементами, що розвиваються. У них найповніше можуть бути враховані закономірності ієрархічних уявлень. Однак у реальних умовах навіть такі ієрархічні структури не завжди є достатніми, тому доводиться комбінувати різні види структур.

 

Змішані ієрархічні структури з вертикальними й горизонтальними зв'язками формуються при моделюванні реальних об'єктів (особливо систем організаційного управління). При цьому можуть використовуватися водночас усі розглянуті вище види ієрархічних подань – від деревоподібних ієрархічних структур до багатоешелонних, багатоцільових ієрархій.

У таких змішаних ієрархічних структурах можуть бути як вертикальні зв'язки однакової сили (управління, координація), так і горизонтальні взаємодії між елементами (підсистемами) одного рівня (див. рис. 2, г).

 

Завдання. Наведіть приклад багатоешелонної ієрархічної структури системи.

 

Змішаний характер має організаційна структура сучасного підприємства. Лінійний принцип управління реалізується в оргструктурі за допомогою деревоподібної ієрархії, лінійно-функціональні структури становлять собою ієрархії зі слабкими зв'язками, а цільові та програмно-цільові принципи управління пов'язані з уведенням горизонтальних зв'язків, тому такі складні структури одержали назву матричних.

Матричні структури, до яких належать найпростіші двовимірні матричні структури (рис. 2, ж), відповідають відношенням між двома суміжними рівнями ієрархічної структури зі слабкими зв'язками (рис. 2, в). Матричні структури можуть бути й багатовимірними.

Крім того, матричними структурами складних систем називають і такі, у яких одна чи навіть дві осі утворені як ієрархічні структури; це, наприклад, має місце в матричних оргструктурах, що поєднують лінійний, функціональний і програмно-цільовий принципи управління.

Структури з довільними зв'язками (рис.2,д) зазвичай використовуються на початковому етапі пізнання системи, нової проблеми, коли триває пошук способів розчленовування системи на елементи, немає ясності в характері взаємин між елементами й не може бути встановлено не тільки послідовність їх взаємодії в часі, а й розподіл елементів за рівнями ієрархії.

Формуються структури з довільними зв'язками шляхом визначення можливих відносин між попередньо виділеними елементами системи, і, як правило, після аналізу таких структур зв'язки упорядковують і одержують сіткові чи ієрархічні структури.

 

Завдання. Охарактеризуйте структури, подані на рис. 2, звернувши увагу на те, що в них є спільного і що їх відрізняє.

 

Зміни й перетворення, що відбуваються в складних системах, як правило, відразу не вдається подати у формі математичних співвідношень чи хоча б алгоритмів. Тому для того, щоб хоч якось охарактеризувати стабільну ситуацію чи її зміни, використовуються спеціальні терміни, запозичені теорією систем з фізики, біології, філософії, кібернетики та інших наук. Розглянемо основні з цих термінів.

 

СТАН. Поняттям “стан” зазвичай характеризують миттєву фотографію, “ зріз ” системи, зупинку в її розвитку. Його визначають або через вхідні впливи й вихідні сигнали (результати), або через макропараметри, макровластивості системи (тиск, швидкість, температура, уставний фонд тощо). Так, говорять про стан спокою (стабільні вхідні впливи й вихідні сигнали), про стан рівномірного прямолінійного руху (стабільна швидкість) і т. д.

Питання. Чим відрізняються вихідний і кінцевий стани системи?

 

ПОВЕДІНКА. Якщо система здатна переходити з одного стану до іншого (наприклад, s1 → s2 → s3), то говорять, що вона має певну поведінку. Цим поняттям користуються, коли не відомі закономірності (правила) переходу з одного стану до іншого. Тоді зазначають, що система має якусь поведінку, та з'ясовують її характер, механізми, алгоритми тощо.

З урахуванням уведених позначень поведінку можна подати як функцію St = f (St-1, y, t, xt).

 

Питання. Як би Ви охарактеризували поведінку системи, яка через певний час повертається у вихідний стан?

 

РІВНОВАГА. Поняття рівноваги визначають як здатність системи при відсутності зовнішніх впливів, що збурюють (чи при постійних впливах), зберігати свою поведінку як завгодно довго.

СТІЙКІСТЬ. Під стійкістю стану системи розуміють стан, для якого малим змінам зовнішніх впливів відповідають малі зміни вихідних параметрів системи чи її властивостей.

Якщо система, яка була відхилена від рівноваги внаслідок зовнішнього впливу, повертається до неї після усунення збудження, то таку рівновагу називають стійкою, або стабільною. Повернення до цього стану може супроводжуватися коливальним процесом.

Якщо ж система продовжує далі відхилятися від рівноваги після зняття зовнішнього впливу, то таку рівновагу називають нестійкою. Виділяють також метастабільну рівновагу. Під нею розуміють рівновагу, що є стійкою при достатньо слабких зовнішніх впливах і нестійкою, якщо сила впливу перевищує певну критичну величину.

З погляду внутрішніх процесів, що відбуваються в системі, яка знаходиться в стані рівноваги, розрізняють глобальну та детальну рівновагу. При детальній рівновазі для кожного процесу, що проходить всередині системи, існує зворотний процес, який повністю компенсує його результати. Наслідком цього є те, що характеристики всіх компонентів системи залишаються незмінними.

Можлива ситуація, коли таких зворотних процесів не існує, але характеристики всіх компонентів системи все-таки ж залишаються незмінними внаслідок інших процесів, що відбуваються в системі. У такому разі рівновагу називають глобальною.

З погляду процесів, що відбуваються на межі системи та зовнішнього середовища, розрізняють статичну та динамічну рівновагу. У першому випадку зазвичай вважають, що система не взаємодіє із зовнішнім середовищем. Під динамічною рівновагою розуміють стан, коли така взаємодія є, але процеси, які вона викликає на межі поділу, урівноважують один одного.

 

Питання. Чим, на Ваш погляд, відрізняються рівноважний і стійкий стани системи?

 

РОЗВИТОК. Поняття розвитку, як і поняття рівноваги та стійкості, характеризує зміну стану системи в часі. Воно допомагає пояснити складні термодинамічні й інформаційні процеси у природі та суспільстві. Дослідженню процесу розвитку, співвідношенню розвитку та стійкості, вивченню механізмів, що лежать у їх основі, приділяють усе більше уваги.

Розрізняють еволюційний та стрибкоподібний (революційний) розвиток.

У першому випадку характеристики з часом змінюються повільно, структура системи залишається незмінною.

У другому – спостерігаються різкі стрибкоподібні зміни окремих параметрів системи, можуть змінюватися її будова й характер зв’язків між компонентами.

Ще одним із важливих типів розвитку є адаптація. Цим терміном визначають процеси пристосування системи до зовнішнього середовища, унаслідок яких підвищується ефективність її функціонування. Ці процеси можуть супроводжуватися зміною структури та характеристик системи.

Можна також виділити інші класи систем, які розвиваються, котрим притаманні особливі властивості і які потребують розробки й використання спеціальних підходів до їх моделювання.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 570; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.03 сек.