Курс лекцій з дисципліни «Системи підтримки прийняття рішень» (стр. 9 )

Потоки інформації в системі: (сигнали, документи, распорядження....)

Планування – це процес підготовки рішень про те, що, ким і коли має бути виконано, включаючи пояснення та формування цілей. В планування входить:

1)  визначення цілей та характеру робіт кожного елемента

2)  прогнозування виконання робіт

3)  програмування плану дій елементів

4)  розробка графіку виконання робіт

5)  розробка стану бюджету

6)  формування загальних правил дій: формування відповідної документації

7)  формування цілісного характеру методів виконання робіт

Організація – завчасне формування умов для виконання планів і досягнень цілей: створення організаційної структури системи (СС):

-  підбір кадрів

-  визначення функцій підрозділів

Функція координації – управління по стикам, розподіл завдань.

Функція мотивації – організаційно-виховні роботи, навчання, створення умов та стимулів.

Функція контролю – оцінка стану та перспектив і при необхідності:

-  зміна параметрів

-  визначення наявності ресурсів

-  визначення нормативів

Функція аналізу – оцінка альтернатив плану та поточного стану ризику, ефективності.

Системний підхід має такі принципи:

1) кінцевої мети – абсолютний пріоритет кінцевої (глобальної) мети   ;

2) єдностi –розгляд системи як цiлого, так i сукупностi   частин (елементiв);

3) зв'язностi – розгляд будь якої частини разом з її зв'язками з оточенням;

4)модульної   побудови – корисно видiляти модулi   в системi та розглядати її як сукупнiсть модулiв;

5)ієрархiї - корисно вводити iєрархiю частин (елементiв) i (чи) їх ранжування;

6)функцiональностi – спiльний розгляд структури i функцiй з прiоритетом функцiй над структурою;

7)розвитку – врахування змiн системи, її здатність до розвитку, розширення, замiни частин, нагромадження iнформацiї ;

8)децентралiзацiї - поєднання рiшень, якi приймаються, та керування централiзацiєю i децентралiзацiєю;

9)невизначенiсть – врахування невизначеностей та випадковостей у системi.

Функція – вид діяльності, роботи, процесу, який реалізується системною (її підсистемою) у відповідності з її призначенням

2. Поняття та види систем управління.

Система управління – це з’єднання окремих елементів у деяку конфігурацію з заданою структурою, яка забезпечує необхідну (цільову) поведінку.

Елемент (Блок) СУ – це частина СУ, яка реалізує деяку функцію перетворення одного кількісного показника стану (вхідний сигнал блоку) в іншій (вихідний сигнал блоку) і може бути представлений у вигляді як на рис. 1.

Будемо розглядати такі типи зв’язків між елементами СУ:

1)  Безпосередній зв'язок, який будемо представляти як одиницю (блок) системи управління з наступною заданою структурою

Рис 1. Схема блоку в СУ

2)  Послідовний зв'язок як послідовна сукупність безпосередніх звязків

3)  Паралельний зв'язок як сума більше двох окремих послідовних звязків

4)  Зворотній зв'язок як послідовний зв'язок, який при наявності основного послідовного зв’язку в системі, змінює місцями його вхід та вихід. Останні будемо називати вхідними або вихідними сигналами зв’язку.

Окремо розділяють

-  відємний зворотній зв'язок ( регуляторі віднімається вихід від бажаного значення)

-  додатній (додається)

Види систем управління

-  розімкнуті (де відсутній зворотній зв'язок), де для керування об’єктом (елементом) присутнє спеціальний виконавчий пристрій.

-  Замкнені, де існує зворотній зв'язок..

Рис. 2. а) розімкнута Су б) СУ зі зворотнім звязком

Принцип зворотнього зв’язку – виявлення «поганого» ефекту (різниця між бажаним і реальним значенням виходу) і на основі цього приведення в дію регулятора для компенсації. Але при всіх перевагах, ПЗЗ має недолік – для заподіяння регулятора потрібний вже «поганство».

Можливо спроектувати систему так, що «різниця» поступає в об’єкт з запізненням, а на регулятор (СУ) вчасно. Але це реалізувати технічно важко. Тому, Вінер запропонував – прогнозування можливого реального значення виходу на основі методів прогнозу чи імітації.

Принцип попередження (Жан Понселе) – управління без зворотнього зв’язку з врахуванням всіх закономірностей і можливих впливів на систему.

Управління вимагає автоматизації як впровадженням технічних засобів для полегшення вирішення задач управління об’єктом чи процесом.

Приклад.

Деякі речі по розв’язуванню задач управління об’єктом може, наприклад, виконувати комп’ютер.

-  управління даними об’єкта (підприємства), пошук інформації, необхідної для прийняття управлінського рішення;

-  побудова форми документу, який необхідно сформувати (наприклад, бізнес-план за допомогою системи Project Expert);

-  імітація реакції об’єкта на той чи інший вхідний вплив.

Тому, по рівню автоматизації розрізняють

-  системи автоматичного управління

-  автоматизовані системи управління

-  організаційні системи управління.

АСУ – людинно-машинні системи, які основані на комплексном використанні людського потенціалу, економіко-математичних методів і технічних засобів обробки інформації для розв’язування задач управління.

Розділяють

1)  локальні СУ

2)  інтегровані системи управління як поєднання локальних систем управління в одну систему, розглядаючи перші як окремі підсистеми.

3. Основні етапи проектування систем управління

Проектування – це процес придумування (винаходження) таких компонентів СУ, які б дозволяли їй виконувати поставлені задачі управління.

Проектування систем управління – процес, в якому перетворюється інформація про ОУ на вихідну інформацію у вигляді структурної схеми та моделі СУ, які описані у стандартному вигляді (документи, державний стандарт).

Проектування – це процес, який включає в собі аналіз OУ і синтез СУ.

Аналіз – це дослідження існуючої системи! Ціль – глибоке розуміння процесів і уточнення їх моделей для визначення залежності вхідних і вихідних сигналів, документів, змінних.

Синтез – навпаки, діяльність, в результаті якої створюються нові фізичні структури, які реалізують потрібні зв’язки між вхідними і вихідними сигналами.

Синтез системи управління – це уникальний приклад технічного проектування.

Складність проектування обусловлена великою кількістю методів, знань та літератури, які слід застосовувати.

Етапи проектування та синтезу СУ

І. Запит на створення системи, який оснований на постановці задачі і оцінці поглядів різних суспільних зацікавлених груп – від політиків до рядових споживачів;

ІІ Системний аналіз об’єкта управління

Предпроектна стадія (діагностика ОУ, його аналіз, визначення структури СУ, вибір міри автоматизації підсистем, розробка технічної документації, тех-екон аналзу і техн. завдання)

1.  Визначення цілей управління

2.  Вибір змінних, які підлягають управлінню

3.  Формування вимог до значень цих змінних

4.  Вибір конфігурації системи і виконуючого пристрою

ІІІ.. Розробка технічного завдання та математичної моделі

5.  Отримання моделі системи обєкту управління, датчика та виконуючого пристрою

6.  Вибір регулятора і визначення ключових (керуючих) параметрів, які підлягають настройці

7.  Оптимізація параметрів та аналіз якості системи. Якщо потрібно, повернення на крок 4.

IV. Розробка технічного проекту процедур

Проектна стадія – розробка проекту СУ та техн.. документації по ньому;

-  детальна проробка можливого компромісу різних думок – варіанту розвязування проблеми преоктування; оцінка альтернатив, які задвольняють вказаним вимогам;

-  вибір найкращого проекту та його реалізація.

V. Розробка робочого проекту

VI. Введення в експлуатацію

Введення в експлуатацію СУ. Пробна і промислова. (Документи – наказ, план-графік, акти приймання, протоколи узгоджень всіх зацікавлених сторін).

Учасники процесу проектування:

1)  Замовник

2)  Проектувальники – досконале знання системи ОУ

3)  Системні аналітики - ОПР

4)  Системні (організація системи ПО загалом) та прикладні програмісти (програмування алгоритмів розв’язування конкретних задач)

5)  Обслуговуючий персонал

6)  Працівники апарату управління впровадженням СУ – менеджери – знати можливості СУ та методи її впровадження, просування тощо.

Кожний етап характеризується:

1)  Ризик проектування – відсутність впевненності в тому, що обєкт, що проектується, буде функціонувати завчасно вказаним шляхом, є невизначенність в цьому.

2)  Трудомісткість етапу (кількість задач, учасників, часу, ресурсів тощо)

3)  Методи проектування – аналіз і синтез, моделювання, імітація, автоматизація

4)  Інформаційне забезпечення етапу – документація, вхідна інформація, БД тощо.

В процесі проектування діють 2 різні типа мислення – аналіз та синтез!

Технологія проектування АСУ – сукупність засобів та методів проектування, організаційних прийомів, технічних засобів, людських ресурсів та їх кваліфікації

Конфігурацію системи графічно можна представити у вигляді

-  структурної схеми, яка включає сукупність структурних блоків з різним числом вхідних та вихідних сигналів, суматорів з одним вихідним сигналом та зв’язками між вхіднми і вихідними сигналами різних блоків

-  сигнального графу, який представляється альтернативою структурної схеми і включає в собі вершини, які описують сигнали СУ та дуги, які формалізують функціональні зв’язки між сигналами. Сигнальні графи мають всі основні ознаки орієнтовних графів: шлях, контур, контури, що не перетинаються тощо. Сигнальні графи можить мати вершини (вузли) тільки стоки, або тільки витоки.