Метод функционального анализа систем управления

Рассматривая структуру и функцию, предпочтение отдают первичности в изменении функции. Однако наиболее правильно рассматривать диалектическую взаимосвязь и взаимообусловленность их изменений в процессе эволюции (изменение среды требует изменение функции; а она, в свою очередь, влияет на изменение структуры).

Функциональный анализ осуществляется одновременно с исследованием структуры системы управления. Функциональный анализ проводится с целью определения динамических характеристик системы путем исследования процессов изменения ее состояний с течением времени на основе принятых алгоритмов (способов, методов, принципов, концепций) управления. Можно сказать, что функциональный анализ направлен на детальное исследование процессов управления.

Объектами исследования функционального анализа являются реализуемые системой методы и алгоритмы управления, включая общий алгоритм функционирования, содержащий все основные этапы (фазы, функции) управления, и частные методы и алгоритмы, направленные на выполнение отдельных этапов управления (формирование цели управления, сбор и обработка необходимой информации, принятие решений, планирование, организация, контроль, выполнение решений и др.).

Функциональный анализ может включать следующие основные этапы:

1. определение и описание общего процесса управления, реализуемого исследуемой системой;

2. декомпозицию общего процесса управления на ряд частных функций (задач, операций), выполняемых элементами системы управления;

3. определение качественный и количественных характеристик исследуемых процессов и функций управления;

4. формирование критериев и оценку эффективности функционирования системы управления;

5. принятие решения о необходимости совершенствования функциональных характеристик системы управления.

Остановимся кратко на содержании указанных этапов.

Определение и описание общего процесса управления включает:

· формирование или уточнение цели управления;

· формирование управляющих воздействий;

· реализацию воздействий;

· контроль результатов реализации воздействий.

Основная цель системы управления рассматривается как желаемое (требуемое) множество состояний объекта управления и элементов окружающей среды, на которые активно воздействует объект управления в желаемые моменты времени.

Реализация воздействий включает два основных этапа:

· передачу воздействий объекту управления по имеющимся прямым связям (материальным, энергетическим, информационным);

· отработку воздействий объектом управления, в ходе, которой осуществляется его переход в новое состояние и формирование ответных воздействий (реакций), передаваемых в управляющую систему по обратным связям (информационным).

Контроль результатов реализации воздействий включает:

· получение информации о состоянии объекта после воздействия

· обработку этой информации и сравнение ее с эталонной;

· анализ результатов сравнения и переход к формированию новых управляющих воздействий.

Декомпозиция общего процесса управления включает:

· проведение детализации общей цели управления на ряд частных взаимосвязанных целей и формирование дерева (иерархии) целей;

· определение элементов системы управления, реализующих сформированные цели;

· исключение элементов не имеющих цели функционирования;

· выявление функций управления (основных и обеспечивающих), которые необходимы для эффективной реализации всех фаз (этапов) управления в соответствии с общей и частными целями управления;

· сопоставление выделенных функций элементам (исполнителям, руководителям, органам, техническим устройствам) анализируемой системы и оценка полноты их реализации;

· выявление дублирующих, бесполезных, малоэффективных, надуманных, излишних функций и выработка рекомендаций по совершенствованию системы управления.

В ходе функционального анализа необходимо оцепить качественные и количественные характеристики исследуемых процессов с целью принятия обоснованных решений о степени соответствия системы управления предъявляемым требованиям и необходимости ее дальнейшего совершенствования.

Совокупность количественных и качественных характеристик можно разделить на следующие группы; комплексные характеристики, позволяющие оценивать существенные свойства системы; структурные характеристики, позволяющие оценивать структуру процесса управления, формируемую в ходе его декомпозиции; частные характеристики, определяющие свойства отдельных этапов (фаз), функций, работ и других управленческих действий, рассматриваемых в качестве отдельных элементов процесса управления. Комплексные характеристики процесса управления включают: непрерывность, оперативность, точность, устойчивость, скрытность, эффективность.