Определение системы управления

Эффективность всего процесса управления на всех уровнях и периодах функционирования СГЗ во многом зависит от качества средств и систем управления. Процессы управления, рассмотренные в разделе 1.1., являются как бы «бесплодными» образами управления. Они являются определенными и целенаправленными действиями. Однако всякие действия происходят в некоторой «материальной среде». Такой средой для управления является система управления. Как неразрывны среда и действия в ней, так неразрывны система управления и процессы управления. Рассмотрим сущность понятия система управления.

В общей теории управления под управлением понимается «процесс выработки и осуществление управляющих воздействий». Следовательно, управление системой осуществляется путем формирования специальных (управляющих) воздействий. Обозначим их временной функцией U(t). Воздействие U(t) осуществляется со стороны другой системы, не входящей в состав рассматриваемой, и являющейся элементом «внешней среды».

Общее представление о составе системы управления может быть показано схемой рис. 3.

Система, формирующая управляющее воздействие U(t), называется управляющей системой. Система, испытывающая на себе управляющее воздействие, называется управляемой системой (объектом управления). Обе эти системы в совокупности с учетом их взаимодействия образуют уже новую систему – систему управления.

Система управления	e	Внешняя среда
	Управляющая Система		Воздействие на среду
Прямая U(t) Обратная связь связь
	Управляемая Система		к
	Воздействие среды

Рис. 3 Состав системы управления

Связь между управляющей и управляемой системой осуществляется по направлению прямой связи и обратной связи.

Основными элементами системы управления в гражданской защите являются:

органы управления,

пункты управления,

связи между ними (управляющая система);

объекты управления (управляемая система).

Внешняя среда для системы управления в ГЗ включает:

зоны ЧС,

физико-географические,

метеорологические параметры среды расположения зон действий сил ГЗ.

Одним из основных понятий при изучении системы управления является структура системы управления. Обычно рассматривают функциональную (организационную) и системотехническую структуру.

Системотехническая структура описывает состав и связь между пунктами управления как информационные взаимодействия между техническими комплексами средств связи и управления.

Типовыми системотехническими структурами являются:

линейная (последовательная),

кольцевая,

радиальная (звездообразная),

древовидная,

полный граф,

магистральная.

Организационная (функциональная) структура управления описывает связи между органами управления (выполняемыми ими функциями) как между специализированными коллективами людей.

Организационная структура системы управления войсками и формированиями ГЗ может быть одноуровневой или многоуровневой, но всегда многоцелевой.

Типовыми организационными структурами являются:

линейная,

линейно-функциональная,

линейно-штабная,

иерархическая,

матричная.

Пример линейной структуры показан на рис. 4. В этой структуре руководитель осуществляет непосредственное (прямое) управление подчиненными. Такая структура используется в отдельно простых системах управления с небольшим потоком управленческой информации, например в специализированных формированиях объектовых сил ГЗ.

Руководитель	уровень 1
			уровень 2
Объекты управления

Рис. 4 Линейная структура

В линейно-функциональной структуре (схема приведена на рис. 5) функциональное управление осуществляется по различным направлениям службами, а руководитель осуществляет координацию деятельности служб.

Такие структуры характерны для объектовых и районных звеньев управления системы ГЗ. Недостатком такой структуры является то, что за руководителем остается большой объем специализированного управления службами. При этом снижается ответственность служб за конечный результат управления.

Руководитель		Служба МТО		Служба РХБЗ		Служба Медицин.	Уровень 1
Прямое							Уровень 2
управление
Функциональное	Объекты управления
Управление

Рис. 5. Линейно функциональная структура

В городских и выше уровнях системы ГЗ, а также в частях и соединениях войск ГО применена линейно-штабная структура систем управления, приведенная на рис. 6. Эта структура характеризуется тем, что прямое управление подчиненными осуществляется по линейной схеме. Функциональные органы управления (службы) осуществляют функциональное управление. Задачи координации работы функциональных органов осуществляет специальный координирующий орган – штаб. При этом штаб одновременно руководит и своей службой – службой штабов.

Особенность иерархической структуры состоит в том, что процесс управления (принятия решения) распределяется не только по линейной (вертикальное разделение труда), но одновременно по функциональной схеме (горизонтальное распределение труда).

Руководитель		Штаб		Служба РХБЗ		Служба Мед.	Уровень 1
				Уровень 2
Объекты управления

Координация управления

Рис. 6. Линейно-штабная структура

Следует отметить, что не всякая многоуровневая организационная структура является иерархической. Иерархическая структура отличается следующими признаками:

состоит из совокупности четко выделенных взаимодействующих подсистем всей системы управления;

некоторые из подсистем являются принимающими решения элементами системы;

принимающие решения элементы располагаются иерархически в том смысле, что некоторые из них находятся под влиянием или непосредственно управляются другими решающими элементами.

В системе управления ГЗ типично иерархическими структурами являются системы субъектового, регионального и федерального уровня. Схема иерархической системы управления показана на рис. 7.

Основным недостатком рассмотренных выше организационных структур систем управления является то, что они реализуют только функциональное разделение управленческого труда (управление ресурсами). При этом основные усилия управленческого персонала направлены на улучшение качества управления за счет усиления специализации органов управления. Это вызывает снижение ответственности каждого функционального органа управления за выполнение целей системы ГЗ в целом.

Руководитель1		Штаб		Служба РХБЗ		Служба мед.	Уровень 1
Руководитель 2		Штаб 2		Служба РХБЗ		Служба мед.	Уровень 2
Объекты управле- ния				Уровень 3

Рис. 7. Иерархическая структура

Для устранения этого недостатка потребовалось введение таких организационных структур, которые, сохраняя рациональное управление ресурсами, усилили бы управление конечным результатом (управление процессом). В практике управления такой организационной структурой системы управления явилась матричная структура. В этой структуре, наряду с линейным подчинением (по ресурсам) имеется подчинение по выполнению отдельных временных функций по целям управления: дежурство, разведка, рекогносцировка, суточный наряд и др. каждый объект управления в такой системе управления находится в двойном подчинении: по штатному расписанию и по целевому использованию во временной группе. Матричные структуры систем управления, как правило, не предусматриваются в штатах организаций систем ГЗ. Они создаются временно для выполнения специальных задач распоряжением руководителя (приказом командира).

1.2.2. Требования к системе управления

С ледует отметить, что в настоящее время требования к системам управления ГЗ отработаны недостаточно особенно к системам управления войсками ГО. Однако некоторые общие соображения о требованиях к системе управления все же можно высказать.

Можно выделить четыре группы требований.

1. Оперативно-тактические требования

Эта группа требований может быть задана к войскам ГО. К ним можно отнести:

возможности при проведении АСДМР в мирное и военное время;

мобильность;

разведзащищенность и другие.

Возможности системы управления войсками ГО определяют предназначение системы. При этом должно быть указаны особенности и основные характеристики ее объектов управления в мирное и военные время.

Разведзащищенность системы управления определяются разведзащищенностью ее элементов и, в первую очередь, разведзащищенностью используемой системой управления системы связи.

Требования мобильности системы управления относят, прежде всего, к условиям проведения спасательных работ.

2. Функциональные требования к системе управления

Эти требования имеют смысл тогда, когда система является многоцелевой. В этих требованиях должны быть перечислены все реализуемые системой функции и режимы управления.

3. Технические требования к системе управления

К этой группе можно отнести пропускную способность и быстродействие, а также особенности эксплуатации. Сюда также относятся требования к оперативности и устойчивости работы системы при наличии ошибок и отказов отдельных элементов.

Пропускная способность системы управления ГЗ характеризуется не передачей информации, а ее обработкой.

В настоящее время оценки обработки информации в системе управления ГЗ отсутствуют. Чаще пропускная способность заменяется некоторым «аналогом» в виде суммарного быстродействия средств обработки информации в системе.

4. Общетехнические требования к системе управления

К этой группе требований прежде всего относят: отказоустойчивость и ошибкоустойчивость.

Применительно к системе управления устойчивость целесообразно рассматривать по отношению к неисправностям их технических средств (отказоустойчивость) и по отношению к ошибкам (неточность) информационных процессов (ошибкоустойчивость).

Рассмотрим понятие отказоустойчивости систем управления. Система управления под действием различных факторов может подвергаться нарушениям (поломкам), которые принято называть отказами систем управления или ее элементов. Источниками факторов, приводящих к отказам, могут быть внутренние физико-химические процессы или человек. Отказы, вызываемые внутренними процессами, оценивают интенсивностью их появления при эксплуатации - l. Рассчитанная с использованием характеристики l отказоустойчивость в литературе называется надежностью при нормальной эксплуатации. При аномальных условиях эксплуатации оценку отказов определяют экспериментально и тогда отказоустойчивость определяют ее свойством выдерживать анормальные нагрузки, которые называют стойкостью. Возможна эксплуатация системы управления при условиях, когда ее стараются умышленно уничтожить. Для этих условий оценки отказоустойчивости используют показатель живучести системы управления и ее элементов.

Все три компонента рассмотренной устойчивости, т.е. надежность, стойкость и живучесть и образуют интегральное понятие – отказоустойчивость системы.

Рассмотрим понятие ошибкоустойчивость системы управления. Источниками ошибок в протекании информационных процессов в системе управления могут быть технические средства и человек. Оценку ошибкоустойчивости связанной с поломками технических средств или электромагнитный несовместимостью называют верность информационного процесса в системе управления.

Если ошибки в информационном процессе вызваны человеком, то могут быть две оценки ошибкоустойчивости. При неумышленной ошибке человека можно оценивать, как и в случае технической причины, вредностью.

Если же действия человека умышленно направлены на нарушение информационного процесса, то оценку ошибкоустойчивости называют помехоустойчивостью системы управления. Оба компонента рассмотренной устойчивости (вредность и помехоустойчивость) образуют интегральное понятие – ошибкоустойчивость системы управления. Иногда в литературе этот же смысл имеет понятие функциональная устойчивость системы.

Таким образом, в подразделах 1.1. и 1.2. мы рассмотрели два функциональных понятия теории управления организациями – процесс управления и систему управления. Содержание этих понятий изложено с учетом особенностей таких организаций как формирование РСЧС и Войска ГО.

Основное внимание при изложении уделено: характеристике этапов процесса управления системой ГЗ различного уровня и процесса выработки решений руководителей соответствующих уровней и звеньев; кратко рассмотрены количественные и качественные характеристики процессов управления, и систем управления.

Рассмотренные фундаментальные положения будут использоваться при изучении прикладных вопросов раздела 3 дисциплины, так и практических вопросов управления действиями формирований, войск в мирное и военное время, чему посвящаются разделы 4…8.