- •1.2. Принцип целеобусловленности
- •4. Принцип управляемости
- •1.5. Принцип связанности
- •1.12. Структура модуля единичного "ра управления ((еку)): а- — ва- т 1; б — вариант 2
- •I Принцип моделируемости
- •1.7. Принцип симбиозности
- •Глава 2
- •2.1. Эволюция управления
- •2.3. Структура простейшей системы правления: к — командир (лпр); ш — таб (лор)
- •2L2. Категории управления
- •Начальник ) цеха гап систем корпусоб ] Смирнов Василий Васильевич | V
- •1*3. Организация управления
- •2.4. Структура управления
- •5 МогюЗпи r- п и пп
1*3. Организация управления
I Организация процесса управления имеет ярко выраженную ^Иерархическую структуру, которая может быть представлена тремя уровнями различной общности: 1) высшим уровнем является цикл Управления, состоящий из пяти этапов: оценки обстановки, выработки плана, выработки приказа, оформления приказа, до-to о
ведения приказа до управляемых сил х; 2) средним уровнем — цикл выработки решения, состоящий из двух этапов: обоснования и принятия решения; 3) низшим уровнем — цикл в ы р а- б от ки варианта, состоящий из трех этапов: подготовки данных для решения (задания варианта), решения и анализа варианта (рис. 2.10; см. также рис. 1.23).
Для начала и конца всех циклов, независимо от того, на каком иерархическом уровне они находятся, форма представления информации едина. Для начала цикла она представляет собой перечень исходных данных (ПИД), для конца — перечень выходных данных (ПВД). Содержание ПИД — исходная информация для решения какой-либо задачи (вопроса, процесса и т. д.); содержание ПВД ~~ количественно выраженное информационное, организационное или управленческое решение3.
Цикл
управления
Информация, содержащаяся в управляющих воздейстриях, как следует из общего толкования понятия управления (см. п. 2.1), последовательно проходит три этапа переработки (рис. 2.10). На I этапе, после генерализации 4и анализа исходных данных, информация фиксирует обстановку, в условиях которой будет происходить очередной цикл выработки управляющих воздействий. Этот этап называется оценкой обстановки. На II этапе происходит переработка информации в целях количественного обоснования замысла операции. В результате фиксируется план проведения предстоящей операции. Этот этап называется выработкой плана. На III этапе вырабатывается информация, необходимая для реализации принятого плана операции. Выработанная информация фиксирует совокупность действий, которые должны выполнять управляемые объекты, чтобы обеспечить на заданном отрезке времени реализацию плана операции. Этот этап называется выработкой приказа (см. рис. 1.23).
На IV и V этапах (оформления приказа и доведения его до управляемых объектов) содержательная переработка информации не производится, осуществляется лишь преобразование информации из одной формы представления в другую
.Оценка обстановки. Информация, переданная в орган управле- |i, подвергается генерализации (сортировке, масштабированию, екодированию, совмещению, детализации, обобщению, отобранию и т. п.), после чего поступает для анализа оператору. 06- ботанная на этапе генерализации информация характеризует тановку на момент последнего донесения. Все операции только еобразуют имеющуюся информацию. Новой информации при этом
вырабатывается. Она может содержаться только в поступающих несениях, если они не повторяют сведений, поступивших ранее.
Конечной целью анализа обстановки является вскрытие замысла, огнозирование поведения и состояния противника на момент сведения операции. Выбор этого момента и уточнение предполага- ых районов проведения операции — основная задача анализа тановки. При этом в соответствии с замыслом и имеющейся исход- й информацией штабом (с помощью СМОУ) прогнозируются цели 'варианты поведения противника, т. е. вырабатывается новая ин- рмация. Выработанные предложения докладываются командиру, еле их оценки, уточнения и коррекции один из вариантов, содер» ащий предполагаемые место операции, состав сил противника характер их поведения, утверждается командиром как исходная формация о противнике на период проведения операции. Это— :т принятия решения, которое можно называть информационным.
Итак, I этап переработки информации заканчивается актом инятия информационного решения. На этом этапе с помощью ОУ вырабатывается новая информация, характеризующая воз- ' жные варианты поведения группировок противника; в количе- венной форме отражается та часть замысла командира попроведе ю операции, в которой он определяет (прогнозирует), где, как, каком составе, по его мнению, будет действовать противник. ; Для выработки информационного решения при организации правления промышленными системами выполняются те же дей- вия. Руководитель системы (отрасли, объединения, предприятия) енивает, какой вид продукции будет пользоваться наибольшим росом, какими качественно-стоимостными характеристиками '".■должен обладать, с какого момента он должен поступить на рынок ^ ассовую продажу. Эти характеристики определяют цель организа- и производства (замысел операции).
Выработка плана. На этом этапе переработки информации опре- ^яется требуемый состав своих сил и способы их действий. Ин- рмационное решение содержит данные, являющиеся исходными я решения этих вопросов. Командир уста навливает цели действий, пределяет количественную меру их достижения. С учетом этих анных штаб с помощью СМОУ рассчитывает различные альтерна- йвные варианты проведения операции. Командир после анализа, оррекции и уточнения вариантов, предложенных штабом, утверждает один, который, по его мнению, наиболее эффективно обеспе- / вает достижение конечной цели операции. В нем содержится ^формация о характере действий каждой единицы (соединения,корабля, завода, цеха и т. п.), ее взаимодействии с другими едини- цами (силами) и комплексе организационных мер, которые должны выполнить командиры всех уровней, чтобы обеспечить четкую координацию во времени действий всех единиц, участвующих в операции. Это — акт принятия решения, которое можно назвать организационным, поскольку в нем содержится организационная часть замысла командира по проведению операции.
Итак, II этап переработки информации с помощью СМОУ заканчивается принятием организационного решения. В нем в количественной форме выражается план проведения операции.
Организационное решение для промышленной системы содержит те же самые действия и практически ту же окончательную информацию, отражающую план организации перестройки производства на выпуск нового вида продукции. Альтернативные варианты этих планов рассчитываются плановым отделом, оценивается их эффективность. В них отражается, как и какие станки (участки) следует переоборудовать, какие применить технологические процессы, как взаимодействуют отдельные технологические линии друг с другом, какой набор сменных программных пакетов надо разработать для роботизированных участков ГАП и т. п.
Выработка приказа. План, доведенный до управляемых объектов, является целью их действий в данной операции. Для реализации плана операции необходимо с некоторой частотой вырабатывать приказы (команды управления). Каждый приказ (команда) содержит информацию о конкретных действиях, которые должен выполнить к заданному времени управляемый объект. Выбор этой совокупности также осуществляется с помощью СМОУ на основании анализа альтернативных вариантов, предлагаемых штабом командиру. Выбор заканчивается принятием управленческого решения.
Это решение является конечной целью работы командира и его штаба в процессе управления" и юридически оформляется в приказ (директивный документ) — IV этап цикла управления.
Приказ приводит в действие управляемые объекты. Доведение приказа до управляемых объектов — V этап цикла управления.
Управленческое решение при организации промышленной системы разрабатывается с той же целью и представляет собой оформленный в виде руководящего документа план организации производства, выработанный на предыдущем этапе.
Цикл
выработки решения
Процесс выработки решения (любого: информационного, организационного, управленческого) состоит из двух этапов: обоснования и принятия решения (см. рис. 2.10 и 1.23).
Обоснование решения. На этом этапе штаб (планирующий орган — ЛОР) на основании замысла командира (руководителя — ЛПР) вырабатывает с помощью СМОУ альтернативные варианты достижения цели, оценивает их и выбирает один, который, по мнению штаба, наилучшим образом реализует замысел командира. Этот
иант считается опорным и докладывается командиру как обосно- ное предложение для прйнятия соответствующего решения, спорного обеспечить реализацию его замысла.
i Принятие решения. Командир (руководитель — ЛПР) анализи- ет опорный вариант, предложенный штабом (ЛОР). Он может его рректировать, 'дополнять или задать штабу новые варианты для ичественной оценки. Анализ заканчивается принятием команди- I соответствующего решения (информационного, организационно или управленческого).
Организация работы органа управления в цикле выработки шения (рис. 2.10) аналогична как на этапе обоснования, так и на пе принятия решения. Процессы обоснования и принятия реше- я состоят из совокупности циклически повторяющихся действий, спечивающих выработку или коррекцию с помощью СМОУ аль- рнативных вариантов достижения соответствующей цели и соста- яющих содержание циклов выработки варианта. Именно в циклах работки варианта осуществляется непосредственное обращение ПР (ЛОР) к СМОУ и реализуется совместная работа элементов кусственного (СМОУ) й естественного (ЛОР и ЛПР) интел- , ктов.
Решение формальное и творческое. Процесс выработки решетя — это преобразование исходной информации (информации со- ояния) в выходную (информацию управления — приказ). Вопрос том, в каком случае принятое решение, а следовательно, и выра- танный приказ, можно считать формальным, а в каком — твор.че- им, большинство авторов связывает с методом преобразования нформации. Если преобразование выполнено формальными кето- ~ми, т. е. с помощью математических моделей, выработанное реше- е считается формальным; если методом, при котором решение по- ляется в результате скрытой работы интеллекта командира, — оно ворЗеское.
В действительности чисто формального и чисто творческого ешения не существует. В процессе выработки решения всегда частвует человек, используя свои знания, опыт, интуицию. Если ~шение вырабатывается с помощью математической модели, то зна- я и опыт человека используются при ее создании, а интуиция — момент, когда он задает то или иное значение параметра исходной формации или выбирает из множества альтернативных вариантов, лученных с помощью математической модели, один в качестве "шения на управление. Если основным инструментом выработки ;шения является интеллект человека, то формальные методы, Носителем которых практически является вся наука, скрыто присутствуют в его знаниях и опыте.
Известно, что формально лучшее (оптимальное) решение — это
для которого критерий достигает экстремального значения при -ределенных ограничениях. Как критерий, так и ограничения едполагаются заданными. Поэтому нахождение оптимального шения в аналогичной ситуации при определенных условиях :тупно и противнику. Отсюда возникает одно из требований к выработке творческого решения — выйти за пределы очевидных ограничений и критериев путем выдвижения новых идей.
Основное ограничение, налагаемое на процесс управления при автоматизации, выражается в требовании точного определения перечней информационных параметров, с которыми можно оперировать, и установления пределов изменения их численных значений. Выполнение этого требования означает необходимость формализации документооборота, т; е. упорядочения в точках принятия решений (см. п. 2.4) перечней исходных данных (ПИД) и перечней выходных данных (ПВД). Этим требованиям должна удовлетворять постановка любой задачи, решение которой предполагается осуществить с использованием формальных методов.
В то же время необходимо учитывать, что как бы строго ни была формализована задача и как бы точно ни были определены исходные данные, процесс решения будет лишь моделированием некоторого процесса материальной действительности, протекающего по объективным законам. Это обстоятельство является весьма важным для понимания того, что теория, а, следовательно, и СМОУ, всегда и везде будут рассматривать не реальные объекты, сложность которых безгранична, а их идеализированные модели. «Диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приближенном характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека» [1 ]. Всегда будет оставаться неопределенность, преодоление которой должно осуществляться волевым усилием человека. С учетом этого можно принять, что если все величины ПВД получены с помощью математической модели без участия человека на основании заданных им исходных данных, то выработано чисто формальное решение.
Это решение обосновано количественно. Ограничения, которые накладываются на действия человека, проявляются в том, что он непосредственно не может изменять значения выходных параметров, составляющих решение. Их можно изменить только меняя исходные данные, содержащиеся в ПИД. Кроме того, человек не может учитывать отдельные качественные особенности обстановки, которые на данном этапе итерационного процесса создания математической модели не удалось выразить числом и включить в ПИД. Выйти за пределы этих ограничений можно двумя способами.
Во-первых, не пользоваться математической моделью, а задать значения выходных параметров на основании результатов интеллектуальной деятельности командира. В этом случае можно считать, что выработано чисто творческое решение. Это решение, в отличие от формального, обосновано чисто качественно.
Во-вторых, можно, используя выходные параметры, выработанные математической моделью, изменять значения отдельных из них так, чтобы, по мнению командира, общий результат решения боевой задачи был более эффективным. При этом после изменения хотя бы одной величины/входящей в ПВД, необходимо повторить реализацию математической модели и обеспечить пересчет значений ПВД с учетом тех изменений, которые внес командир. Это налагает осо- требования на разработку математических моделей, которые дут использоваться в качестве СМОУ, и требует, как отмечалось п. 1.6, включения в состав (ЭСМОУ) дополнительного числа тематических моделей, обеспечивающих объединение формальных творческих решений.
s Возможность изменять в ПВД часть величин по замыслу коман- ра, а оставшуюся часть пересчитывать с помощью СМОУ, учитывая несенные изменения, позволяют в каждом машинном варианте бъеди нять формальное и творческое реше- и я. Тогда каждое решение, вырабатываемое командиром с помощью СМОУ, можно считать «творческим, так как в нем, с одной ороны, отражаются индивидуальные (субъективные) особенности мысла человека, с другой стороны, благодаря тому что оно вы- абатывается с использованием СМОУ, это индивидуальное (субъек- вное) решение является количественно обоснованным. На этом ринципе авторами разработан механизм объединения формального творческого решений, изложенный в гл. 5. Акт принятия решения. Успех управления зависит в конечном чете от решений, принимаемых тем, кто руководит управлением, ыше было показано, что процесс этот сложный, многоступенчатый, ерархически упорядоченный по циклам и этапам, каждый из кото- ых заканчивается принятием соответствующего решения. Все реше- ия принимаются по общей типовой процедуре, называемой актом принятия решения, в результате которой в той или иной форме ождается приказ.
Во всех случаях решения принимаются человеком в результате ыслительных процессов, протекающих в его сознании и подсознании. Сознание осуществляет логическую обработку смысловой информации, используя данные осознанного личного опыта и обучения; подсознание — обработку чувственной информации путем сравнения цельных информационных образов реальной ситуации с аналогичными образами, хранящимися в памяти. Подсознание оперирует со всей информацией одновременно, обнаруживая сходство и выде- -ляя детали, которые» могут приобрести главную роль при выборе осознанного решения. Такой выбор осуществляется на основании стереотипа, который формируется и закрепляется в подсознании сознанием в процессе повседневной деятельности. \ Процесс сознательного мышления протекает последовательно и содержит ряд этапов. На первом этапе производится анализ имеющейся информации. Лишняя информация отбрасывается. Недостаток информации восполняется на основании опыта или игнорируется. На втором этапе производится распознавание данной ситуации путем сопоставления параметров, характеризующих исследуемую ситуацию, с параметрами тех ситуаций, которые были известны ранее. На третьем этапе вырабатываются гипотезы, т. е. альтернативные варианты достижения конечной цели (проекты возможных решений), на основе прогнозирования ситуации (логической экстраполяции Исходных данных). На четвертом этапе — производится сравнение различных альтернативных вариантов достижения цели по концептуальным критериям', т. е. критериям, формируемым на основании идеологии, знаний и личного накопленного опыта. Заключительный этап — принятие решения, т. е. выбор одного из выработанных на четвертом этапе вариантов, который полнее других удовлетворяет выбранным критериям.
При выработке решений с использованием СМОУ естественный и искусственный интеллекты функционируют по стереотипному алгоритму, описанному в преамбуле к главе. Однако в акте принятия решения естественный интеллект играет главенствующую роль, используя варианты, выработанные искусственным интеллектом, как дополнительный источник информации, подвергающийся обработке со стороны сознания и подсознания человека.
Преимущества сознания —в строгости логических преобразований, недостаток — в аксиоматичности и относительной медлительности (все процедуры выполняются последовательно). Преимущества подсознания—в отсутствии этапа факторизации, в способности обнаруживать неожиданные возможности на основании отдаленного сходства; недостаток — в эмпиричности, так как подсознание в основном использует опыт. Итак, сознание в основном реализует аксиоматический способ мышления, сущность которого состоит в том, что формируется некоторая система общих положений, принципов, вводимых в ранг истин, не требующих доказательств, а также способ, обеспечивающий вывод из аксиом конкретных решений, указаний и правил. Подсознание реализует эмпирический способ мышления, в основе которого дежат операции с готовыми образами, накопленными и систематизированными в результате повседневного опыта.
Взаимодействие между сознанием и подсознанием позволяет реализовать способ диалектического мышления, при котором происходят вскрытие противоречий, пороговый переход (качественный скачок при достижении определенного информационного уровня), и получить относительно правильный результат при явном недостатке информации. В результате диалектического мышления и вырабатываются оригинальные творческие решения, составляющие основу управления в современных условиях. При этом волевое действие человека устанавливает равновесие, взаимодействие и приоритет в работе сознания и подсознания. Функция волевого механизма состоит в том, что в зависимости от конкретных условий обстановки усиливаются одни и подавляются другие критерии (приоритеты, факторы и т. д.) оценки обстановки и эффективности альтернативных вариантов решений.
Альтернативные варианты порождаются сознанием в процессе столкновений, как правило, противоречивых желаний. Воля — это способность из всего многообразия альтернативных вариантов достижения цели с учетом неопределенности исходных данных и противоречивости критериев выбрать одну единственную совокупность действий, выполнение которой, по мнению индивидуума (ЛПР), приведет к намеченной цели. Это и есть акт принятия решения, а воля «... не что иное как способность принимать решение со знанием дела» [3].
В настоящее время еще не ясно, можно ли в принципе реализовать при помощи технических и математических средств полную ^хему выработки решения, в которой имитировалась бы совместная ^работа искусственного интеллекта в виде СМОУ и естественного ^интеллекта с его сознанием, подсознанием и волевым механизмом. Практические результаты и теоретические исследования показывают, что реальную техническую помощь можно оказать работе сознания на этапах обработки информации, выработки альтернативных вариантов решений и сравнительного их анализа по принятому критерию. Решение этой задачи и составляет основную цель системы СМОУ.