Функции управления. Любой процесс в природе – физический, химический, социальный, мыслительный и т.п., будучи предоставленным самому себе

Любой процесс в природе – физический, химический, социальный, мыслительный и т.п., будучи предоставленным самому себе, развивается и протекает по некоторым присущим ему закономерностям. Однако в силу всеобщей связи между явлениями в природе на него воздействуют и он сам воздействует на другие процессы. В результате таких воздействий происходят различные отклонения от первоначального развития процесса, т.е. он протекает по более сложным закономерностям.

Все внешние воздействия на процесс можно разделить на случайные и управляющие. Случайные воздействия (СВ) не преднамеренны, они являются лишь следствием взаимного влияния двух или более процессов. В противоположность этому управляющие воздействия (УВ) специально предназначены для изменения хода в желаемом направлении того процесса, на который они направлены. У УВ всегда существует некоторое заранее определенное намерение изменить ход процесса.

Совокупность УВ, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал желаемому, называют управлением. Таким образом, управление предполагает, что существует некоторый орган, систематически или по мере необходимости вырабатывающий УВ. Такой управляющий орган принято называть системой управления (СУ). Объект управления, на изменение состояния которого направлены УВ, называется управляемой системой (УС).

Под системой понимают объективное единство связанных друг с другом предметов и явлений в природе и обществе. Основой этого понятия является наличие связей между объединяемыми в систему ее составными частями, называемыми элементами. Характеристики системы в целом определяются не только и не столько характеристиками составляющих систему элементов, сколько характеристиками взаимосвязей между ними.

Сложные системы обладают особым свойством взаимосвязей их элементов – организационной сложностью. Это свойство определяет наличие у системы таких характеристик, которые не являются простой суммой характеристик составляющих систему элементов, а присущи только системе. Система в целом качественно отличается от суммы составляющих ее частей, имеет свойства, которых нет у ее элементов. Эти новые свойства определяются именно взаимосвязями между элементами.

Под влиянием УВ меняется состояние УС. Изменения заключаются в том, что характеризующие систему параметры принимают новые значения. Это могут быть координаты системы в физическом пространстве, скорость и направление движения, производительность и другие параметры, важные с точки зрения управления и решаемой задачи.

Состояние системы в каждый момент времени определяется набором значений характеризующих систему параметров. Обычно выделяется некоторое число независимых друг от друга параметров, достаточно полно характеризующих систему с точки зрения той задачи, которую она решает. Поставив в соответствие каждому независимому параметру координатную ось некоторого многомерного пространства, получим так называемое пространство состояний (ПС). Выделив на координатных осях границы возможных значений каждого из независимых параметров, определяют ту часть пространства состояний, которой соответствуют все возможные состояния УС – область допустимых состояний. Любое состояние системы отображается в ПС некоторой точкой, которую называют изображающей точкой (ИТ).

Изменению состояния системы соответствует перемещение ИТ в ПС.

Управление обычно осуществляется через исполнительные органы, которые и изменяют состояние УС. Это означает, что должна быть известна цель управления. Под этим понимают некоторое конечное состояние системы, на достижение которого направлены УВ. Для оценки качества и эффективности работы СУ необходимо знать критерии эффективности (КЭ). Они позволяют оценить, насколько хороши УВ, в какой мере они обеспечивают движение УС к цели.

Проблема принятия решения (ПР) возникает только тогда, когда существуют затруднения в достижении поставленной цели.

Если среди множества возможных решений существует одно, которое совершенно очевидно гарантирует достижение желаемой цели самым наилучшим образом, то остальные можно просто отбросить и проблемы ПР не возникает.

Если же существует не одно решение, то возможны два случая. В первом случае решения обеспечивают достижение желаемого результата с различной вероятностью, и результат зависит от случайных факторов, возможно, от обстоятельств, при которых решение будет реализовано. Надо выбрать такое решение, которое в наилучшей степени обеспечивает достижение цели. Во втором случае вероятность достижения цели одинакова, чаще всего практически близка к единице, и надо выбрать наилучшее из них в смысле эффективности пути достижения цели.