Функциональные характеристики сложных систем

К функциональным характеристикам сложных систем отно­сятся показатели эффективности, надежности, качества управления, помехозащищенности и устойчивости [16]. Ос­новным показателем является эффективность. Она характе­ризует качество функционирования сложной системы. Опре­делим цели и задачи функционирования сложной системы.

Выбор системы показателей эффективности производится при определении целей и задач сложной системы. Система показателей эффективности должна определять степень при­способленности сложной системы к выполнению поставлен­ных перед нею задач, учитывать основные особенности слож­ной системы (характер ее взаимодействия с внешней средой, Условия возникновения и характер воздействия внутренних возмущающих факторов, структуру системы).

Каждый показатель эффективности (К) определяется мно­жеством параметров, но всегда считают, что основными яв­ляются" параметры системы Х\, Xj,.... Х„ и параметры внеш­ней среды Y\, Y2,..., Y_m. В результате он может быть представлен в общем виде следующей формулой:

"R= R (X\, Xi,..., Х_п, Y\,- Yi,..., Y_m). (6.1)

•

Задача вычисления показателей эффективности сложных систем является весьма сложной, но решается на современ­ных ЭВМ. Значения показателей эффективности выражаются действительными числами.

Сложные системы функционируют при воздействии на них большого количества случайных факторов, поэтому ре­зультаты их функционирования часто носят случайный ха­рактер. В качестве показателей эффективности очень часто пользуются вероятностями некоторых случайных событий или средними значениями (математическими ожиданиями). Так, можно определять среднее число пассажиров, отправляемых из аэропорта в течение суток,.среднее число изделий, выпускае­мых предприятием в течение недели. Можно также определять вероятность решения задач, поступающих со средней интен­сивностью на вычислительный центр,»если среднее время их решения определено, и т. д.

Поскольку на систему в разное время действуют различ­ные случайные факторы и условия функционирования могут меняться с течением времени, необходимо всегда указывать, в каких условиях и для какого момента времени проведен рас­чет показателя эффективности. Для большинства систем не найден общий, единый показатель эффективности. У многих сложных систем, как правило, существует несколько целей функционирования, каждая из которых характеризуется сво­им показателем эффективности. Желательно использовать такие показатели, которые позволяют согласовать «конфлик­тующие» между собой тенденции в задачах и целях функцио­нирования системы.

Предположим, что надо оценить эффективность такой сложной системы, как комбинат. В качестве критерия эффек­тивности можно принять приведенные затраты:

З_п = С + Е_НК, (6.2)

где З_п — приведенные затраты;

С — текущие затраты, включая амортизацию (себестоимость про­дукции); К — капитальные вложения; Ец — нормативный коэффициент эффективности.

Для уменьшения приведенных затрат необходимо эконо­мить сырье и материалы, уменьшать расходы электроэнергии и топлива, снижать фонд заработной платы, уменьшать ка­питальные вложения до определенного предела и т. д.

Если же в качестве критерия эффективности принять про­изводительность оборудования, то внимание надо сосредото­чить на параметрах, которые влияют на этот показатель. Та­кие параметры, как фонд заработной платы, себестоимость продукции, расход топлива и электроэнергии, отодвигаются на второй план. Эти разнородные тенденции можно согласо­вать, если ввести некоторые ограничения для одного из кри­териев. Можно использовать критерий производительности оборудования, при котором приведенные затраты не превы­шают заданной величины.

Следовательно, приходится либо использовать множество (набор) критериев эффективности, либо общие критерии эф­фективности с ограничениями.

Для получения показателей эффективности результаты функционирования элементов системы необходимо выра­жать в количественной форме. Количественное выражение результатов функционирования элементов системы называют характеристиками функционирования средств системы.

Показатели эффективности функционирования средств системы получаются путем преобразования характеристик Функционирования элементов системы. Показатели эффек­тивности функционирования средств системы называются ча­стными показателями. Они не характеризуют роли данной под­системы в достижении целей всей системы. В связи с этим есть смысл рассматривать не сам частный показатель эффективно­сти, а приращение показателя эффективности системы, полу­ченное вследствие функционирования данной подсистемы.

 

 

 

Глава 7