Пособие ТСиСА

школьника-старшеклассника в молодого специалиста. Допустим, рассмотрим систему телевизор: 1. Телевизор состоит из: кинескопа, усилителя, антенны, корпуса и т.д. 2. В техническом аспекте телевизор – это электрическая схема. 3. При процессном подходе телевизор – объект, в котором аналоговый сигнал со входа антенны преобразуется в изображение на выходе лучевой трубки кинескопа [1].

1.2. Виды систем и их характеристика

Классификацией называется распределение некоторой совокупности объектов на классы по наиболее существенным призна-

кам [2].

1. По степени абстрагирования: физические системы, абст-

рактные системы Физические системы – это реальные объекты, явления, процес-

сы (атом, солнечная система и т.п.).

Абстрактные системы – отображения реальных объектов, явлений, процессов (продукт человеческого мышления: различные понятия, модели, теории, классификации и т.п.).

2. По субстанциональному признаку выделяют: искусственные, естественные, идеальные (концептуальные), виртуальные системы.

Искусственные системы – это системы, которые существуют, создаются и развиваются с непосредственным участием человека (диапазон их реализации и функционирования достаточно обширен: от простейших механизмов до сложных производственных комплексов в технике; от кафедр до Министерств).

Естественные системы – это системы, объективно существующие в действительности в живой и неживой природе и обществе (атом, молекула, клетка, организм, общество, вселенная и т.п.).

Идеальные и концептуальные системы – это системы, которые выражают образцовую действительность или образцовый мир. Они часто бывают целью, в большинстве случаев недостижимой, к которой должна стремиться реальная система (картина или абсолютный вакуум).

Виртуальные системы – это несуществующие в действительности модельные или мыслительные представления реальных объектов, явлений, процессов, являющиеся изоморфными к ним (операционная система, компьютерная игра).

10

4. По характеру поведения выделяют: пассивные, активные. Пассивные – системы, которые могут изменять свое состояние

только под воздействием внешней среды. То есть они являются объектами, на которых направлено воздействие (нагрев воды солнечной энергией).

Активные – системы, в которых в основном внутренние законы определяют функционирование системы, т. е сами являются источниками воздействия, а воздействие окружающей среды на систему несущественно (человек, солнечная система).

4.По признаку развития во времени различаются системы не-

развивающиеся (стабильные), деградирующие.

Неразвивающиеся (стабильные) – системы, свойства, структура

ифункции которых в течение длительного периода не подлежат значительному изменению (сложившаяся биологическая популяция).

Развивающиеся – система, в которой возникают новые уровни организации (строительство дома).

Деградирующие – системы, которые утрачивают на определенном временном промежутке свои свойства, функции и компонентный состав из-за постепенного разрушения структуры (старение организма).

5.По степени определенности функционирования: детерми-

нированные, вероятностные.

Детерминированные системы – это системы, поведение кото-

рых предсказуемо (радиоэлемент с жесткой логикой). Вероятностные – это системы, когда их поведение в любой мо-

мент времени точно нельзя определить (общество, экономика).

6.По степени сложности: простые, сложные, очень сложные. Простые (одномерные) – системы, состоящие из небольшого

числа элементов и связей между ними (телефонный абонент, жилой район).

Сложные – включают в себя большое число простых систем (телефонная станция, город).

Очень сложные – включают в себя большое число сложных систем (телефонная связь, страна).

7. По взаимодействию с внешней средой или с другими сис-

темами – открытые и закрытые (изолированные) системы.

11

Закрытая – система называется закрытой, если она по веществу, энергии и информации не взаимодействует и не обменивается другими системами (вселенная, тоталитарное общество). В реальном мире абсолютно закрытых систем не существует, они существуют в лишь теории.

Открытая – система, которая постоянно взаимодействуют с внешней средой или с другими системами, и при этом происходит обмен веществом, энергией или информацией. При этом изменения во внешней среде влияют на систему, и наоборот, изменения в системе воздействуют на ее окружение. Открытые системы не могут существовать без взаимодействия со средой или другими системами. Для открытых систем целесообразно указать точки входа и выхода (общество, человек).

Комбинированная – система, которая содержат открытые и закрытые подсистемы (промышленное предприятие, инновационный отдел Института).

8. По однородности или разнообразию структурных элемен-

тов выделяют гомогенные и гетерогенные системы.

Гомогенные (или однородные) – структурные элементы системы однородны и поэтому являются взаимозаменяемыми (газы, жидкости, популяции организмов, студенты в составе академической группы).

Гетерогенные (разнородные) – системы, которые состоят из разнородных элементов, и поэтому не обладают свойствами взаимозаменяемости (часовой механизм).

9. По типу описания закона (законов) функционирования системы: «Черный ящик», «Серый ящик», «Белый (прозрачный) ящик».

«Черный ящик» – неизвестно внутреннее строение самой системы и протекающих в ней процессов, ее поведение и функционирование изучается по входному и выходному сигналам. Эксперт может производить над системой некоторые действия (входы) и наблюдать их результаты (выходы) (телевизионный приемник для домохозяйки).

«Белый (прозрачный) ящик» – известны все элементы системы и их взаимосвязи (телевизионный приемник для мастера эксперта).

«Серый ящик» – что-то из внутреннего строения объекта известно, а что-то остается неизвестным, например, модель состава системы с неизвестной структурой или, наоборот, модель структуры

12

с неизвестным составом (телевизионный приемник для начинающего мастера).

10. По равновесию системы разделяются на равновесные (уравновешенные), и неравновесные (неуравновешенные).

Равновесные (уравновешенные) – изменения в системе осущест-

вляются одновременно в двух противоположных направлениях, таким образом, они взаимно компенсируются или нейтрализуются на некотором уровне. Каждое из возникающих изменений уравновешивается другим, ему противоположным, и система сохраняется в равновесном состоянии (общество, организм, экосистема).

Неравновесные (неуравновешенные) – системы, в которых изме-

нения осуществляются одновременно в двух противоположных направлениях, система преобразуется в одну сторону и равновесие нарушается (революция, смерть, пожар).

11.По характеру функций – специальные системы, многофункциональные системы, универсальные системы.

Специальные – системы с характерной единственностью назначения и узкой профессиональной специализацией обслуживающего персонала (нефтедобывающее предприятие).

Многофункциональные – системы, позволяющие реализовать на одной и той же структуре несколько функций (информационная система).

Универсальные – системы реализующие множество действий на одной и той же структуре, однако состав функций по виду и количеству менее однороден (комбайн).

12.По стабильности цели и целенаправленности.

Цели системы определены, установлены и не меняются в процессе функционирования системы (технические системы).

Цели формируются и изменяются в зависимости от изменения условий функционирования системы (Все социально-экономические

инекоторые технические системы обладают способностью изменять

иформировать новые цели в процессе реагирования и изменения условий их функционирования и развития).

Одноцелевая – система, ориентированная на достижение одной цели (система обслуживания).

Многоцелевая – система, направлена на достижение нескольких целей (человек, многопрофильная фирма).

13

13.По характеру структуры управления системы разделяются на централизованные и децентрализованные системы.

Централизованные системы – одному из компонентов принадлежит доминирующая роль в функционировании системы. Такой компонент определяется как центральный, определяющий функционирование всей системы [3]. При этом небольшие изменения данного компонента могут приводить к значительным, как желательным, так

инежелательным, изменениям системы в целом (предприятие, университет).

К недостаткам централизованной системы можно отнести низкую скорость адаптации (приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды), а также сложность управления из-за огромного потока информации подлежащей переработке в центральной части систем.

Децентрализованные системы – все составляющие компоненты приблизительно одинаково значимы. Важнейшие подсистемы в такой системе имеют равнозначную ценность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно (интернет).

14.По назначению: производящие, управляющие, обслужи-

вающие.

Производящие – системы реализующие процессы получения некоторых продуктов или услуг (преподавательский состав кафедры).

Управляющие – системы организации и управления веществен- но-энергетическими и информационными процессами (административный аппарат кафедры).

Обслуживающие – системы занимаются поддержкой заданных пределов работоспособности производящих и управляющих систем (учебно-вспомогательный состав кафедры).

15.По типу масштаба функционирования: микромасштаб-

ные и макромасштабные.

Микромасштабные – относительно небольшое образование. (малая или контактная группа, вирусы).

Макромасштабные – значительное по размеру образование (государство).

14

1.3. Понятие «Структура системы»

Структура – совокупность подсистем и элементов, объединенных иерархическими взаимосвязями (выстроенных в определенную иерархию). Целью формирования структуры является описание системы, совокупности устойчивых взаимосвязей, которые обеспечивают достижений поставленных системных целей и стабильное функционирование.

На количественном уровне структуру определяют следующие характеристики:

–количество компонентов;

–количество уровней [4];

–степень централизации (децентрализации) управления. Компонент структуры – это организационно обособленный,

самостоятельный элемент, выполняющий определенные функции управления. Связь между компонентами (звеньями) одного уровня иерархии называется горизонтальной и выражает отношение взаимодействия (координации).

Уровень структуры – это группа компонентов, в которых элементы имеют одинаковые условия функционирования. Связи между уровнями иерархии называются вертикальными и выражают отношение подчинения (зависимости) компонентов нижних уровней от вышестоящих. Для каждого компонента связи со всеми подчиненными им уровнями называют внутренними, а остальные − внешними.

Степень централизации управления – система управления на-

зывается централизованной, если принятие решений, связанных с функционированием системы, осуществляет только центральный системный компонент.

На качественном уровне структуру определяют следующие характеристики:

–соответствие цели системы;

–соответствие среде функционирования системы;

–отсутствие противоречий между элементами.

Соответствие цели системы – изменение цели системы может привести к снижению эффективности функционирования системы. В этой связи необходимо выполнить корректировку структуры в соответствие с новой системной целью.

15

Соответствие среде функционирования системы – структура должна обладать возможностью к изменению в ответ на воздействия среды функционирования системы. В противном случае такая структура (и система в целом) не сможет отвечать задачам управления, определяемых средой функционирования системы, и будет являться малоэффективной.

Отсутствие противоречий между элементами – различного рода противоречия могут привести к конфликтам между подсистемами и элементами, что обусловит нежелательные стратегические и опера- тивно–тактические разночтения.

Рассмотрим основные модели структур, покажем их достоинства и недостатки и определим, при каких условиях применима каждая модель.

Структуры различают в зависимости от:

–степени разделения деятельности системы на различные функции;

–степени заранее установленных правил и процедур;

–соотношения централизации и децентрализации (количеством уровней, на которых принимаются решения).

Базовыми видами организационных структур считаются:

–жестко упорядоченные:

–функциональная (структура формируется вокруг базовых функций системы);

–дивизионная (структура, принявшая за основу продукцию, регионы, клиентов);

–гибкие (органические):

–проектная, программно-целевая (структура формируется на базе какого-либо проекта);

–матричная (структура формируется на основании двух признаков одновременно).

–линейная;

–линейно-штабная;

Необходимо отметить, что не существует наилучшей структуры для всех систем. Более того, на протяжении жизненного цикла системе может потребоваться несколько раз изменить форму организационной структуры, приведя ее в соответствие новым целям и условиям функционирования и организации.

16

Например, на начальном этапе развития системы система, являясь небольшой, реализует основные функции – закупка, производство, сбыт и т.п., управление которыми способен осуществлять центральный элемент системы. Таким образом, центральный элемент способен управлять и контролировать функционирование системы в целом. В последствии увеличение компонентного состава, роли и повышение сложности системы способствует выделению дополнительных функций в системе – мобилизационных, организационных,

управление и контроль функционированием системы в целом на необходимом уровне, и появляется необходимость в межфункиональной дифференциации. Для эффективного управления такой системой часть функций делегируются другим элементам. Тем самым закладываются новые уровни управленческой иерархии и основы формирования для системы, в основу которой будет положена функциональная структура управления. С дальнейшим ростом системы, например, если к рассматриваемой системе были присоединены новые системы из внешней среды (различные филиалы), центральные элементы системы столкнутся с информационной перегрузкой, управленческие решения станут носить запаздывающий характер, а координации механизмов управления начнут давать сбои, осуществляется переход к дивизионной структуре. В условиях чрезмерно сложной

идинамической внешней среды ни функциональная, ни дивизионная структуры не являются достаточно гибкими. Повышение возможности к модификации в соответствии с изменениями внешней среды

иновыми целями системы, оперативная адаптация к изменяющимся внутренним и внешним условиям функционирования системы определило новую трансформацию структуры системы – переход системы к матричной или проектной структуре.

1.4. Функциональная структура

Функциональная структура исторически первая структура, которая является наиболее часто используемой (она эффективно используется и в настоящее время) и положена в основу многих систем (например, если в качестве системы рассматривать предприятие).

17

Функциональную структуру также часто называют традиционной, или классической (рис. 2 и рис. 3).

Рассматриваемый способ структурирования системы основан на создании подсистем, соответствующих одноименным функциям управления или обеспечения системного функционирования (технических – производство; коммерческих – закупка, продажа; учетных учет, анализ; финансовых – планирование; обеспечивающих безопасность – сохранность материальных благ, элементов системы; административных – организация, руководство, координация, контроль и т.п. в соответствии со спецификой рассматриваемой системы). Например, если в качестве системы рассматривать горнодобывающее предприятие, то функция безопасности будет являться одной из основых, а если в качестве системы рассматривать интернет-магазин, то данная функция может вообще отсутствовать.

Преимущества функциональной структуры:

–централизация (контроль важнейших функциональных областей системы является централизированным);

–эффективное решение стандартных задач (каждый компонент системы отвечает только за одну функциональную область и совершенствуется только в ее рамках);

–улучшение координации, обмена информации, прозрачности в функциональных областях (элементы одной иерархии взаимосвязаны единой целью);

–исключение дублирования функциональных областей (например, организационно-правовой отдел (подсистема) полномочен разрешать вопросы и задачи в любой сфере деятельности университета

–в учебной, в международной, в научной и инновационной).

–простота формирования и реализации единой цели (централизация в формировании и реализации единой цели).

Недостатки функциональной структуры управления:

–угроза отхода от общей цели системы, что может привести к конфликтам между подсистемами и элементами и отсутствию ответственности за результаты функционирования системы в целом. Система, в основу которой положена функциональная структура расчленяется на отдельные функциональные области, и каждая подсистема и элемент сориентированы на эффективное выполнение только конкретной функции и модели;

18

– риск излишней декомпозиции функциональных областей (в результате выделения функциональных областей могут образоваться такие области, которые не влияют на работоспособность системы (или даже снижают);

–узкопрофильность компонентов системы (каждый компонент ориентирован только на видение своей функции или даже подфункции и не заинтересован в решении общих проблем системы);

–снижение межфункциональной координации (разделение каждой функции на подфункции различных уровней создают многофункциональные цепочки, которые затрудняют управление системой, увеличивают длительность цикла управления и снижают скорость реакции системы на воздействия внешней среды);

–перегруженность компонентов системы, которым принадлежит доминирующая роль в функционировании системы (решение оперативных вопросов центральными компонентами системы может происходить в ущерб задачам стратегического управления системой).

Условия применения функциональных структур:

–системы с неизменной целью функционирования;

–со стабильным функциональным пространством, в котором можно выделить основные функции;

–с относительно ограниченным набором ресурсов (при этом возможно четко выделить основной ресурс при незначительной доли остальных);

–между компонентами системы возможно установить тесные взаимосвязи, и предоставление их автономии может привести к разрушению структуры системы;

–внешняя среда системы отличается стабильностью с благоприятными для системы условиями.

Сфера применения. Например, различные промышленные предприятия или отрасли, компании, которые обеспечивают массовое

производство или небольшие компании с простым и однообразным и производственным процессом (банки, гостиничные комплексы). Таким образом, функциональная структура не подходит для систем, функционирующих в условиях динамической внешней среды, а также для систем, осуществляющих деятельность в глобальном (международном) масштабе (одновременно на нескольких рынках в странах).

19