Закономерности управления различными системами

2.1. Основные принципы управления различными системами

Управление - неотъемлемый элемент, функция организованных систем различной природы (биологических, социальных, технических). Управление обеспечивает сохранение их определенной структуры, поддержание режима деятельности, реализацию программы, цели деятельности. Социальное управление как воздействие на общество с целью его упорядочения, сохранения качественной специфики, совершенствования и развития есть непременное, внутренне присущее свойство любого общества, вытекающее из его системной природы, общественного характера труда, необходимости общения людей в процессе труда и жизни, обмена продуктами их материальной и духовной деятельности.

Управление различными системами имеет общие закономерности, базирующиеся на следующих основных принципах.

Принцип новых задач. Системы управления должны обеспечивать качественно новые решение управленческих проблем на последующих этапах развития, а не повторять механически приемы управления, реализуемые в предыдущих периодах. На практике это приводит к необходимости решения многовариантных оптимизационных задач на базе экономико-математических моделей большого объема (масштаба). Конкретный состав подобных задач зависит от характера управляемого объекта. Например, для машиностроительных и приборостроительных предприятий обычно наиболее важными оказываются задачи оперативно-календарного и объемно-календарного планирования. Решающий эффект достигается в том случае, когда осуществляется точное согласование во времени всех сменных заданий как производственных, так и обеспечивающих (например, на материально-техническое снабжение и др.), определяются оптимальные объемы партий продукции и производится оптимизация загрузки оборудования. Аналогичные задачи возникают в строительстве. В ряде случаев на первый план выдвигаются задачи технической подготовки производства, управления проектно-конструкторскими работами. На транспорте важнейшее значение приобретают оптимизация маршрутов и расписаний движения, а также погрузочно-разгрузочных работ. В системах управления отраслью первостепенное значение имеют оптимальное планирование работы предприятий, точное согласование сроков взаимных поставок, а также проблемы перспективного развития отрасли и задачи прогнозирования.

Принцип системного подхода. Проектирование систем управления должно основываться на системном анализе как объекта, так и процессов управления им. Это означает необходимость определения целей и критериев эффективности функционирования объекта (вместе с системой управления), анализа структуры процесса управления, вскрывающего весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. Этот комплекс охватывает вопросы не только технического, но также экономического и организационного характера. Поэтому внедрение рациональных систем управления дает принципиально новые возможности для коренного усовершенствования системы экономических показателей и экономического стимулирования.

Принцип первого руководителя. Разработка требований к объекту управления, а также создание и внедрение системы управления возглавляются основным руководителем соответствующего объекта (например, директором предприятия, начальником управления, руководителем департамента).

Принцип непрерывного развития системы. Основные идеи построения, структура и конкретные решения системы управления должны позволять относительно просто настраивать объект управления на решение задач, возникающих уже в процессе эксплуатации, в результате подключения новых участков управляемого объекта, расширения и модернизации технических средств объекта, его информационно-математического обеспечения и т. д. Система управления строится таким образом, чтобы в случае необходимости можно было легко менять не только отдельные алгоритмы, но и критерии, по которым ведется управление.

Принцип единства информационной базы. В системе управления должна накапливаться (и постоянно обновляться) информация, необходимая для решения не какой-то одной или нескольких задач, а всей совокупности задач управления. При этом в основных массивах исключается неоправданное дублирование информации, которое неизбежно возникает, если первичные информационные массивы создаются для каждой задачи отдельно. Основные массивы образуют информационную модель объекта управления. Например, на уровне предприятий основные массивы должны содержать самую подробную информацию обо всех элементах производства: кадровые данные на всех работающих; сведения об основных фондах (земле, помещении, оборудовании со всеми характеристиками, необходимыми для принятия решений по их использованию, перераспределению и т. п.); данные о запасах, включая запасы на промежуточных складах и незавершенное производство; информацию о состоянии оборудования; нормативы (трудовые и материальные) и технологические маршруты (последовательности производственных операций, необходимых для изготовления деталей, узлов и готовых изделий); планы (включая заявки на материально-техническое снабжение); цены и расценки; сведения о текущем состоянии банковских счетов предприятия и др. Система обработки первичных документов, а также система автоматических датчиков должны быть организованы таким образом, чтобы данные о любом изменении, происходящем на предприятии, в минимально короткий срок вводились в базу данных, а затем периодически распределялись по основным массивам. При этом необходимо, чтобы сохранялось состояние готовности выдать любую информацию об объекте. В случае необходимости из основных массивов оперативно формируются производные массивы, ориентированные на те или иные производства, изделия или комплексы задач. Производные массивы в таком случае являются вторичными.

Принцип комплексности задач и рабочих программ. Большинство процессов управления взаимосвязаны и поэтому не могут быть сведены к простому независимому набору отдельных задач. Например, задачи материально-технического снабжения органически связаны со всем комплексом задач оперативно-календарного и объемно-календарного планирования; задание на материально-техническое снабжение составляется исходя из задач планирования производства, а при срывах в снабжении (по срокам и по номенклатуре) возникает необходимость трансформации планов. Раздельное решение задач планирования и материально-технического снабжения может значительно снизить эффективность систем управления. Принцип комплексности задач и рабочих программ характерен практически для всех классов систем управления.

Принцип согласования пропускной способности различных звеньев системы. Скорость переработки исходных ресурсов в конечную продукцию в различных звеньях объекта (системы) управления должна быть согласована таким образом, чтобы избежать "узких мест": заторов (перегрузок узлов системы) или больших простоев узлов, приводящих к неэффективному их использованию. Например, в машиностроительном производстве не имеет смысла увеличивать скорость выполнения операций механической обработки заготовок, если "узким местом" в системе является выполнение последующей технологической операции - сборки изделий.

Принцип унификации. Разрабатывая систему управления, включая организационный, технический комплекс, системное обеспечение, рабочие программы и планы, необходимо стремиться к тому, чтобы предлагаемые решения подходили, возможно, более широкому спектру задач организации. Необходимо в каждом случае определять разумную степень унификации, при которой стремление к широкому охвату систем управления не приведет к существенному усложнению типовых решений. Типизация решений способствует концентрации сил, что необходимо для создания комплексных систем управления.

Труд, материальное производство в организации невозможны без определенной организации, порядка, разделения труда, установления места и функций человека в коллективе, осуществляемых с помощью управления. В силу необходимости управлению подвержены и социальное поведение людей, и социальные отношения в целом. Общество всегда предъявляет к человеку, социальным коллективам определенные требования, вытекающие из его характера. В обществе сложились два типа механизма управления - стихийный и сознательный. При стихийном механизме упорядочивающее, управляющее воздействие на систему является усредненным результатом столкновения и перекрещивания различных, нередко противоречащих друг другу сил, массы случайных единичных актов; это воздействие хаотично по своей природе и не требует вмешательства людей. Таков, например, рынок свободной конкуренции - основной регулятор экономики, главная управляющая сила производства и определяемой им всей системы общественных отношений. Под влиянием современного производства и научно-технического прогресса в организациях широко распространены научные подходы к управлению.

Наряду со стихийными факторами на любой ступени развития общества действуют сознательные факторы управления, постепенно формируются специфические общественные институты - субъекты управления, т. е. система организаций, осуществляющих предпринимательскую деятельность в условиях общественного развития.

Сознательные факторы управления в ходе истории претерпели глубокие изменения - от управления посредством сложившихся и передаваемых из поколения в поколение традиций, обычаев в первобытном обществе до управления обществом на научной основе в современных условиях.

Границы управления, его содержание, цели и принципы во многом зависят от характера деятельности управляемой системы.

Управлять организацией научно - это значит познавать закономерности ее развития под влиянием внешних и внутренних факторов и на этой основе направлять (планировать, организовывать, регулировать и контролировать) ее развитие; своевременно вскрывать противоречия общественного развития и разрешать их, преодолевать препятствия на пути к цели; обеспечивать сохранение и развитие единства системы, ее способности преодолевать или нейтрализовать внутренние и внешние негативные воздействия и использовать позитивные; проводить правильную, реалистическую политику, основанную на строгом учете объективных возможностей, соотношения сил и средств.

Таким образом, научное управление организацией в условиях рынка есть систематически осуществляемое сознательное, целенаправленное воздействие на систему управления в целом или на ее звенья, на основе познания и использования объективных закономерностей и тенденций в интересах обеспечения оптимального функционирования и развития системы и достижения поставленных целей.

Основные принципы управления: системность, комплексность, требующая тесной увязки решения экономических, социально-экономических и правовых проблем; единство элементов хозяйственного механизма; сочетание планового централизованного начала с широкой демократией, использованием творческой инициативы; принципы научности, объективности и конкретности, требующие учета объективных закономерностей и их специфического проявления в конкретных исторических условиях; принцип основного звена, отыскания из множества задач основные задачи, решение которой позволяет решить весь комплекс вопросов управления.

Основные требования к работе аппарата управления организацией: компетентность (знание дела), деловитость (умение вести дело), сочетание научных и административный сторон, систематичность, организованность, поиск путей подготовки и совершенствования кадров.

Управление предполагает осуществление субъектом управления ряда последовательных операций: подготовку и принятие решений (директив, планов, законов, правил и т. д.), организацию выполнения решений и контроль их выполнения, подведение итогов и оценку результатов. Оно неотделимо от систематического обмена информацией между компонентами управляемой системы, а также данной системы с окружающей ее средой. Информация позволяет субъекту управления иметь представление о состоянии системы в каждый данный момент времени, о достижении (или не достижении) заданной цели, с тем, чтобы воздействовать на систему и обеспечить выполнение управленческого решения.

В настоящее время значительно возросли возможности управления организацией в связи с резким повышением уровня знаний и профессиональной подготовки руководящих кадров и специалистов, широких масс сотрудников, значительное развитие получила наука и технические средства управления, в особенности электронно-вычислительная техника, создаются автоматизированные системы управления (АСУ). Наряду с успехами в совершенствовании управления в то же время постоянно ощущается необходимость выработки новых организационных форм, методов и средств управления. Задача научного управления организацией состоит в том, чтобы полнее использовать ее преимущества и возможности, обеспечить ее эффективное функционирование и развитие, успешное движение к цели.

Государственное управление - одна из форм деятельности государства, обеспечивающая реализацию государственной власти через соответствующие управленческие органы; важнейшая часть социального управления. В государственном управлении участвуют в той или иной мере все органы государства, осуществляющие его внутренние и внешние функции, обеспечивающие защиту экономических, политических и социальных интересов господств, классов. Система этих органов, распределение между ними управленческой компетенции (обязанностей и прав), установление иерархии и соподчиненности определяются конституциями, законами и другими правовыми актами. В повседневной деятельности эти органы в пределах их компетенции обеспечивают реализацию законов (исполнительная деятельность), а также совершают властные действия, необходимые для поддержания общественного порядка и государственной дисциплины (распорядительная деятельность). Имеются государственные органы, основное назначение которых состоит в повседневном осуществлении государственного управления в общегосударственном масштабе или в определенном регионе, в экономике, просвещении, здравоохранении, охране внутренней и внешней безопасности и других сферах. Деятельность таких чисто управленческих органов по своему содержанию отличается от деятельности законодательной, судебной, прокурорско-надзорной, которая в целом также может рассматриваться как государственное управление.

Одним из важнейших направлений совершенствования государственного управления является последовательное расширение участия в нем населения.

2.2. Сущность, задачи и закономерности управления различными системами

Любой целенаправленный процесс, происходящий в машине, живом организме или выполняемый человеком, представляет собой организованную совокупность операций, которые условно можно разбить на две группы: рабочие операции и операции управления.

Рабочие операции - это действия, необходимые непосредственно для выполнения процесса в соответствии с природой и законами, определяющими ход процесса. Например, процесс обработки детали на токарном станке состоит из таких рабочих операций, как закрепление детали, подача резца, снятие стружки и др.

Для достижения цели процесса рабочие операции должны организовываться и направляться действиями другого рода - операциями управления. Так, в процессе токарной обработки детали совершаются такие операции управления, как своевременное включение и выключение станка, поддержание заданного числа оборотов заготовки, целенаправленное изменение скорости, направления движения резца и т. п. Совокупность операций управления образуют процесс управления.

Система, в которой осуществляется процесс управления, называется системой управления. В структурном аспекте любую систему управления можно представить взаимосвязанной совокупностью объекта управления (управляемой подсистемы) и управляющего органа (управляющей подсистемы) (рис. 2.1). Объектом управления могут быть отдельный механизм, машина, станок, агрегат, бригада рабочих или отдельный рабочий, цех или все предприятие, производственное объединение или отрасль народного хозяйства.

В качестве управляющего органа можно рассматривать устройство или человека, управляющих станком, агрегатом, механизмом. Управляющим органом являются также бригадир, осуществляющий руководство бригадой, управленческий персонал цеха, завода или отраслевого министерства.

Любой процесс управления должен быть целенаправленным. Это значит, что управляющему органу должна быть известна цель управления, т. е. информация, используя которую можно определить желаемое состояние объекта управления. Управляющий орган воздействует на объект управления так, чтобы его состояние соответствовало желаемому.

Объект управления представляет собой открытую систему, а значит, находится в динамическом взаимодействии с внешней средой. Влияние внешней среды на объект управления, как правило, носит неконтролируемый характер и выражается в случайном изменении его состояния. Воздействие окружающей среды на объект управления называют возмущающим воздействием.

Все сказанное позволяет дать более полное определение. Управление есть осуществление совокупности воздействий на объект, выбранных из множества возможных воздействий на основании программы управления, информации о поведении объекта, состоянии внешней среды и направленных на поддержание или улучшение функционирования объекта для достижения заданной цели. Или, иными словами, управление есть функция системы, направленная либо на сохранение ее основного качества (т. е. совокупности свойств, утеря которых приводит к разрушению системы), либо на выполнение некоторой программы, обеспечивающей устойчивость функционирования и достижение определенной цели.

Соответственно системой управления называют систему, в которой реализуются перечисленные выше функции управления. В системе управления, таким образом, всегда можно выделить, как минимум, две подсистемы: управляющую и управляемую. Первая осуществляет собственно функции управления, вторая является объектом управления.

Характерной чертой общей теории управления является совместное изучение процессов управления на производстве, в технических устройствах и в живых организмах. Что же дает нам право сравнивать процессы управления в столь отличающихся качественно друг от друга системах?

Чтобы установить наличие позволяющих это делать аналогий, рассмотрим несколько общих блок-схем управления, относящихся к различным системам. На рис. 2.2 представлена схема неавтоматического управления каким-либо объектом (станком, конвейером, цехом, предприятием, транспортной единицей и т. п.), осуществляемого человеком (оператором, машинистом, диспетчером, начальником, директором), именуемым в дальнейшем руководителем.

Воздействие руководителя на управляемый объект может осуществляться механическим путем - при помощи рычагов или гибких тяг, гидравлического или пневматического привода; электрическим путем - изменением подводимых токов и напряжений или изменением частоты переменных токов, серий электрических импульсов и т. п.; при помощи устных распоряжений - по телефону или по любому другому каналу связи, если управляемый объект, например цех, конвейер или завод, имеет исполнителей, управляющих агрегатами в соответствии с волей руководителя.

Все перечисленные и многие другие средства передачи сигналов управления образуют цепь управления объектом или связующую линию - прямую цепь воздействия на управляемый объект. Естественно, что целесообразное управление объектом невозможно, если руководитель не знает состояния объекта, не имеет возможности лично, при помощи приборов или через исполнителей контролировать периодически или непрерывно фактическое состояние объекта и выполнение команд управления. Руководитель должен получать по так называемому каналу обратной связи информацию о фактическом поведении управляемого объекта (осведомительную информацию), сравнивать ее с требуемым режимом работы, принимать соответствующие решения и посылать по цепи управления соответствующие сигналы или команды - так называемую управляющую информацию.

В качестве примера рассмотрим процесс управления таким объектом, как промышленное предприятие. Руководитель предприятия по каналам управления, связывающим его с цехами, отделами, службами, дает распоряжения подчиненным ему исполнителям, получая от них в свою очередь по каналам обратной связи информацию о положении дел в подразделениях, ходе производственного процесса, состоянии снабжения, сбыта и т. п. На основе полученной информации руководитель принимает определенные решения и отдает те или иные распоряжения (сигналы управления).

На рис. 2.3 представлена схема автоматического управления объектом. Схема, как видно, внешне не отличается от предшествующей, однако процесс управления осуществляется в данном случае без участия человека. Информация о состоянии управляемого объекта через посредство не показанных на схеме измерительных приборов и преобразователей по цепи обратной связи поступает в регулятор. Здесь она перерабатывается, и регулятор в соответствии с полученной информацией и заданной программой вырабатывает сигналы управления, поступающие по цепи управления к объекту.

В качестве примера автоматического регулирования здесь можно привести общеизвестную из далекой истории конструкцию центробежного регулятора паровой машины, изобретенной Уаттом в 1784 г.

Рассмотрим теперь систему управления, действующую в живом организме.

По учению русского физиолога И.П. Павлова, "животный организм как система существует среди окружающей природы только благодаря непрерывному уравновешиванию этой системы с внешней средой, т. е. благодаря определенным реакциям живой системы на попадающие на нее извне раздражения, что у более высших животных осуществляется преимущественно при помощи нервной системы в виде рефлексов".

Путь, по которому осуществляется рефлекс, получил в физиологии название рефлекторной дуги. Схема рефлекторной дуги представлена ниже на рис. 2.4.

Сравнивая рассмотренные три схемы управления (рис. 2.2–2.4), относящиеся к неавтоматическому управлению, автоматическому управлению в технических устройствах и управлению в живых организмах, приходим к выводу о существенном структурном сходстве этих схем и о соответствии отношений между аналогичными элементами в различных системах.

Прежде всего, все рассмотренные схемы управления характеризуются наличием замкнутого цикла, замкнутой кольцевой цепи передачи сигналов - передачи информации.

С одной стороны, от управляющего органа к управляемому объекту по цепи управления поступает информация в виде сигналов управления, с другой - от объекта к регулятору цепь передачи замыкается сигналами обратной связи, несущими информацию о фактическом состоянии управляемого объекта. Под каналами связи, передающими информацию, следует понимать любую систему, способную осуществлять такую передачу: акустическую, почтовую, телефонную, телеграфную в административных и экономических системах управления; механическую, пневматическую, электрическую и др. в технических устройствах и нервные коммуникации в живых организмах.

Роль руководителя в неавтоматических системах управления заключается в переработке получаемой информации о состоянии управляемого объекта, осмысливании этой информации и выработке наилучших, наиболее целесообразных решений по управлению объектом. В системах автоматического управления роль человека играет регулятор, который на основании полученной информации как бы должен принимать соответствующее "решение". Вместо человека теперь регулятор должен выполнять определенные логические функции, характеризующиеся формулой "если... то..." (если получена такая-то информация, то нужно оказать на управляемый объект такое-то воздействие). Роль регулятора осуществляют и органы центральной нервной системы в живых организмах.

2.3. Специфические свойства систем управления

Системы управления, особенно если они большие, имеют не менее десяти специфических свойств.