Принципи, методи й моделі управління. Процеси управління в замкнутих і відкритих системах.

Модель управління

загалом процес управління полягає у здійсненні цілеспрямованого впливу на систему з метою досягнення нею бажаного (з погляду керуючого пристрою) стану. Основою управління є процес прийняття рішень.

Як об’єкт управління можна розглядати окремий технічний прилад, механізм або машину, живий організм або його частину, працівника або бригаду, цех або підприємство, військовий підрозділ або театральний колектив, галузь народного господарства, економіку в цілому тощо. Саме спільність принципів управління такими різнохарактерними об’єктами дала змогу Н. Вінеру визначити кібернетику як науку про управління і зв’язок в механізмах, живих організмах і суспільстві.

Коли йдеться про вивчення систем з погляду управління, першорядного значення набувають взаємні зв’язки між їхніми елементами та підсистемами. Якщо на підсистему здійснюється керуючий вплив, то таку систему називають керованою системою, або об’єктом управління (ОУ). А підсистему, що здійснює керуючий вплив, — системою управління (СУ).

Що ж дає підставу порівнювати процеси управління в численних якісно відмінних між собою системах? Для встановлення потрібних аналогій розглянемо найпростішу структурну схему управління (рис. 10.1), яка складається принаймні з двох основних частин: керуючого органу та об’єкта управління.

Рис. 10.1. Найпростіша структурна схема управління

Нехай ідеться про управління деяким економічним чи технічним об’єктом, здійснюване особою — керівником (директор, менеджер, оператор, водій).

Вплив на ОУ може здійснюватись механічно (за допомогою важелів, тяги тощо; електричними сигналами); у вигляді усних чи письмових розпоряджень виконавцям (якщо об’єктами управління виступають люди або колективи людей). При цьому такі розпорядження можуть передаватися як безпосередньо голосом, так і письмово або за допомогою засобів телекомунікацій (телефоном, факсом, електронною поштою тощо).

Уся сукупність зазначених керуючих впливів (наказів, команд, розпоряджень, вказівок і т. ін.) називається керуючою інформацією (керуючими впливами). Така інформація відповідно до заданої програми управління передається об’єктові управління по каналу зв’язку, який можна умовно визначити як канал прямого зв’язку.

Проте сам факт отримання об’єктом управління належної керуючої інформації далеко не завжди гарантує правильне функціону­вання цього об’єкта згідно з розробленими планами та програмою управління, бо існують чинники (внутрішні властивості об’єкта, вплив на нього зовнішнього середовища), що стають тут на заваді. Сукупність таких чинників називають збуренням. Прикладом збурень може бути не залежна від керуючої системи зміна параметрів керованого об’єкта, вихід із ладу вузлів СУ, зміна умов зовнішнього середовища тощо.

При цьому ті чи ті причини не можна точно передбачити, розробляючи програму управління. Отже, доводиться коригувати функціонування об’єкта управління.

Щоб таке коригування з боку керівника було справді раціональ­ним, він має регулярно отримувати відомості про фактичний
стан і функціонування об’єкта управління. Такі відомості (пові-
домлювальна інформація) у системі управління надходять від об’єкта управління до керуючого органу каналом зворотного зв’язку.

Те саме відбувається і в разі управління технічними об’єкта­ми. Скажімо, водій автомобіля, що рухається навіть по абсолютно прямій дорозі, має безперервно коригувати кермом напрям руху, який постійно відхиляється від заданого.

Управління у високоорганізованих живих організмах здійснюється за цією самою структурною схемою. Роль керуючого органу тоді відіграє центральна нервова система (головний і спинний мозок). Вона реалізовує закладену генетично програму управління, яка водночас змінюється внаслідок навчання та адаптації. Об’єктами управління при цьому є всі органи живого організму, а каналами зв’язку — нервова система.

Отже, структура схеми управління в системах різної природи (технічних, біологічних, економічних, соціальних) багато в чому спільна. Водночас математичні моделі, за допомогою яких описуються процеси управління в різнорідних системах, значною мірою подібні між собою.

Підбиваючи підсумки сказаного, сформулюємо стисло сутність управління.

Управління полягає в тому, що керуючий орган виробляє інфор­мацію, що відповідає програмі управління, передає її до об’єкта управління, а далі дістає та аналізує здобуту від нього повідомлювальну інформацію про його фактичне поводження. Після цього залежно від результатів аналізу інформації про стан ОУ відбувається коригування або вироблення нової керуючої інформації з метою оптимізації функціонування ОУ.

Відкри́та систе́ма (англ. Open system) — це система, яка перебуває в стані постійної взаємодії (обміну) зі своїм навколишнім середовищем.

Процес функціонування організації як відкритої системи

Взаємодія може набувати форми обміну інформацією, енергією або матеріального трансферу в або з меж системи, залежно від дисципліни, яка розглядає ВС. Відкрита система — протилежність закритої (ізольованої), яка не обмінюється енергією, матерією чи інформацією зі своїм оточуючим середовищем.

Концепція «відкритих систем» була оформлена в рамках поєднання взаємодії теорії організмів, термодинаміки і теорії еволюції [1]. Ця концепція була розширена з появою теорії інформації, а потім теорії систем. Сьогодні ця концепція знайшла своє застосування в природничих та соціальних науках. У відкритих екосистемах речовина по колу не обертається. Наприклад, в екосистемі окремого дерева гусінь з'їдає листя продуцента; саму ж гусінь ловлять птахи й відносять у свої гнізда на інші дерева. Отже, речовина з даної екосистеми вилучається й переноситься в іншу.

Розрізняють також екосистеми, здатні або не здатні до саморегуляції. Механізм саморегуляції в екосистемах першого типу здійснюється за принципом негативного зворотного зв'язку. Цей принцип у спрощеному варіанті можна уявити собі у вигляді ланцюга, кожна ланка якого виступає щодо двох сусідніх або хижаком, або жертвою. Якщо з якихось причин зменшується чисельність жертви, то через нестачу їжі з часом зменшується й чисельність хижака. Зниження чисельності хижака відповідно приводить до зменшення тиску на жертву, чисельність якої збільшується. Це знову створює умови для збільшення чисельності хижака. Отже, система «хижак—жертва» саморегулюється, тобто утримується в рівноважному стані. При цьому чисельність жертви й хижака постійно коливається навколо якогось середнього значення. Ці коливання дістали назву «хвиль життя»

Закрита система

Замкнута система (генна інженерія) - в генної інженерії - система здійснення генно-інженерної діяльності, при якій генетичні модифікації вносяться в організм або генно-інженерно-модифіковані організми, обробляються, культивуються, зберігаються, використовуються, зазнають транспортуванні, знищення або захоронення в умовах існування фізичних, хімічних і біологічних бар'єрів або їх комбінацій, що запобігають контакт генно-інженерно-модифікованих організмів з населенням та навколишнім середовищем.
Замкнута система тіл в механіці - сукупність фізичних тіл, у яких взаємодії із зовнішніми тілами відсутні. Більш строго: система називається замкнутою, якщо існує замкнута финитная оболонка, яка містить цю систему така, що будь гранична умова на оболонці дорівнює нулю [джерело не вказано 140 днів]. Замкнуті системи в широкому сенсі цього терміну грають фундаментальну роль у вивченні законів природи, тому що по суті позначають чистоту експерименту, вільного від привнесених чинників. У цьому полягає їх відмінність від незамкнутих систем, які схильні до сваволі зовнішнього впливу і тому не можуть дати відомостей про закони своєї природи.
Замкнута термодинамічна система - ізольована термодинамічна система, для якої неможливий обмін із зовнішнім середовищем шляхом здійснення роботи.