Основные понятия систем и системы управления

Общая теория систем представляет собой научную дисциплину, которая изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на исследовании формальных взаимосвязей различных факторов, составляющих эти явления, и на характере изменения этих факторов под влиянием внешних условий. Формальное представление изучаемого явления основывается на таких категориях, как система, элемент, подсистема, связь, структура.

Понятие «система» используется в тех случаях, когда необходимо охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект как нечто целое и сложное. Наиболее распространенное определение «системы» дано одним из основателей общей теории систем, австрийским ученым, биологом-теоретиком Л. фон Берталанфи. В его формулировке система – это «некоторое количество взаимосвязанных элементов, объединение которых дает единое целое и новый системный эффект». Понятие системы может означать как материальный объект или явление, так и способ организации деятельности, знаний и сведений об изучаемом объекте. Возможность различать структурные закономерности, порождающие те или иные события, упрощает методологию исследований систем.

В теории управления организациями систему характеризуют такими категориями, как цель и функция. При принятии за основу определение системы как «множества упорядоченных некоторым отношением или связанных по определенному признаку элементов»[12], необходимо добавить: выполняющих (относительно элементов) ту или иную функцию для достижения поставленной цели. Под элементом понимается объект, внутренняя структура которого не является предметом изучения, а рассматриваются только свойства, определяющие его взаимодействие с другими объектами системы [8]. Элемент представляет собой неделимую часть системы на момент исследования и графически отображается в виде замкнутой геометрической фигуры. Расчленение системы на элементы — один из первых шагов ее исследования.

Некоторая группа взаимосвязанных элементов, способная выполнять относительно независимую функцию и обладать свойством целостности, называется подсистемой. Подсистемы сложной системы могут быть сложными системами, которые легко расчленяются на соответствующие подсистемы. Взаимодействие элементов и подсистем отображают соединением их линиями, называемыми связями.

Связи разделяют по ряду признаков:

• по силе управляющего воздействия одного элемента на другой – горизонтальные и вертикальные, прямые и обратные;

• характеру взаимодействия элементов – слабые и сильные, жесткие и гибкие;

• по отношению к объекту управления – «входы», управляющие воздействия, «выходы», механизмы исполнения, внешние и внутренние и др.

Формальное описание с помощью графического языка различных типов отношений между элементами или подсистемами означает построение структуры. Наиболее распространено следующее определение: структура — «относительно устойчивый аспект системы, включающий элементы и совокупность связей, сочетающих эти элементы в определенную целостность»[13]. Графическое отображение структуры принято называть схемой. Под схемой понимается некоторое соединение элементов, каждый из которых несет определенную информацию.

Любая организация, по выражению К. Менара, является структурированной совокупностью, которая отображается в виде ее структуры[14]. Организационные структуры – это схемы сложной архитектуры, несущие большую смысловую нагрузку. Структура организации, по определению П. Сенге[15], «включает то, как люди принимают решения, переводящие восприятия, цели, правило и нормы в действие». В этой связи схемам, используемым для исследования структуры систем управления и управляемых объектов, следует придать более высокий статус и рассматривать их как структурные модели системы.

Структурные модели относятся к классу квазианалоговых моделей, сочетающих принципы аналогии и абстракции. Под структурной моделью понимается абстрактный образ объекта (системы), представленный в виде графической конструкции, состоящей из множества элементов и действующих между ними связей, и построенный на основе определенных принципов, закономерностей и правил.

В теории управления сложилось несколько подходов к построению структурных моделей, определяемых принципами формального описания систем, предложенными:

а) общей теорией систем;

б) кибернетикой;

в) теорией структурного анализа;

г) теорией графов;

д) логикой мышления или здравым смыслом.

Любая структурная модель, независимо от подхода, формируется из приведенных ранее категорий: элемента, подсистемы, связи. Но каждый подход и позиция исследователя вносят свои особенности в содержание категорий систем и их отображение с применением специального графического инструментария. Например, элементом можно обозначить:

• форму группирования персонала: отдел, службу, сектор, лабораторию;

• объект: завод, цех, оборудование, узел;

• процесс, функцию, цель, задачу, работу и операцию.

Для того чтобы инструмент построения структурных моделей стал осознанно необходимым и доступным для широкого применения в исследовании систем управления, делается акцент на методологических принципах, которые заложены в каждый подход к конструированию структурных моделей систем. Кроме того, в литературе по теории управления накопилось множество простейших структурных моделей (схем).

Критерием принадлежности некой системы к системе управления может служить следующее положение: если данная система является неотъемлемой частью организации, ее действиями осуществляется управление организацией и она не решает задач, отличных от управленческих, то ее можно рассматривать как специализированную систему или же как систему управления (Виханский и Наумов, 1996). То есть, управление может осуществляться только в том случае, когда существует реально действующая система, решающая задачи управления.

Г. Эмерсон утверждал, что «правильные принципы в руках посредственных людей сильнее бессистемных и случайных попыток гения …». Современные принципы управления или принципы управления организацией, определяющие требования к системе, структуре и организации процесса, в наиболее полном виде сформулировали Г. Кунц и С. О’Доннел (1981). Наиболее важные из них:

1) оптимального сочетания централизации и децентрализации;

2) коллегиальности;

3) научной обоснованности;

4) плановости;

5) сочетания прав, обязанностей и ответственности;

6) частной автономии или свободы действий;

7) иерархичности и обратной связи.

В последние годы получили распространение принципы глобального управления качеством, зафиксированные в стандартах серии ИСО 9000:2000, определяющие философию управления и позволяющие достигнуть цели качества. Это восемь следующих принципов:

1) фокус на потребителя;

2) руководство;

3) вовлечение всех работников;

4) процессный подход;

5) непрерывные улучшения;

6) системный подход к управлению;

7) подход к принятию решений на основе фактов;

8) взаимовыгодные отношения как с внешними, так и с внутренними поставщиками.

В рамках управления качеством проводится непрерывный мониторинг и анализ бизнес-процессов, который ориентирован на совершенствование:

· взаимоотношений с клиентами;

· внутрихозяйственной деятельности;

· финансового обеспечения;

· инновационной деятельности, развития организации и обучения персонала.

Выше отмечалось, что в самом общем виде управление представляет собой определенный тип взаимодействия между двумя участниками, один из которых в этом взаимодействии – субъект управления, а второй – объект управления (рис. 7).

Рис. 7. Субъект и объект управления

Два момента характеризуют взаимодействие между субъектом и объектом управления:

1) субъект управления направляет объекту управления импульсы взаимодействия, которые содержат в себе в явном или косвенном виде информацию относительно того, как должен функционировать в дальнейшем объект управления. Эти импульсы чаще всего называются управленческими командами;

2) объект управления получает управленческие команды и функционирует в соответствии с содержанием данных команд.

В процессе взаимодействия необходимо наличие у субъекта управления потребности и возможности управлять, а также наличие у объекта управления готовности и возможности выполнять команды, которые формируют отношения управления (Виханский и Наумов, 1996).

В рамках организации субъектом управления, то есть носителем власти, является руководитель, который в силу принятой в организации концепции управления (уровня централизации и децентрализации) может делиться полномочиями и ответственностью с нижестоящими по управленческой иерархии руководителями.

Что же касается систем управления, то в качестве объектов управления могут выступать подразделения организации, специалисты, писаные и неписаные правила функционирования организации, используемые в процессе производства ресурсы и т.д.

Системы управления имеют два вида: открытые и закрытые. Основное различие между этими двумя видами систем управления заключается в том, что в закрытых системах блок управления является составной частью той системы, которой он управляет, а в открытых не является.

Эффективность работы открытой системы в значительной мере зависит от свойств, которыми обладает управляющее устройство. Если система управляется человеком, ее эффективность зависит от человека.

Если на процесс управления большее влияние оказывает ход самой управляемой операции, чем влияние внешней среды, то такая система является закрытой. Для закрытых систем характерно наличие обратной связи. Это означает, что на входе системы постоянно измеряются значения параметра, выбранного в качестве управляемого, а на выходе системы производятся такие изменения, цель которых состоит в ликвидации возможных ошибок или отклонений от заранее заданной величины. Однако не во всех случаях автоматическая система в состоянии произвести полную коррекцию. Часть информационных потоков, имеющих место в системе управления организациями, имеет вид замкнутого контура. Это утверждение станет понятным, если согласиться с тем, что любая система, которая стремится к заранее заданной цели, должна в любой момент времени располагать показателем меры достижения этой цели. Вообще каждая замкнутая система имеет внутри себя замкнутые цепи управления, т.е. обратную связь.

Принцип обратной связи основан на обратном воздействии результатов управления системы на процесс этого управления, т.е. использование информации, поступающей от объекта управления. Обратная связь может быть главной (внешней) и внутренней (местной), а также отрицательной и положительной. Последняя усиливает действие выходного сигнала, т.е. имеет с ним одинаковый знак; первая ослабляет входной сигнал. Положительная связь ухудшает положение системы. Отрицательная связь способствует восстановлению равновесия при его нарушении возмущающими воздействиями. Если результат на выходе системы меньше, чем требуется, то блок регулирования подает сигнал, увеличивающий интенсивность процесса; если результат больше эталона, то управляющий процесс затормозится.

Открытые и закрытые системы управления могут быть классифицированы в зависимости от характера управляющего воздействия или чувствительного элемента, или того и другого вместе. Например, функция датчика может выполняться не одним, а несколькими чувствительными элементами или несколькими лицами. Известна классификация систем управления в зависимости от характера управляющего воздействия:

· программная или жесткая;

· регулируемая;

· саморегулирующаяся;

· адаптивная.

Программные или жесткие – это такие системы управления, в которых существует и действует единственная прямая связь между субъектом управления и объектом управления, по которой поступают управляющие воздействия, обязательные к исполнению. Ее разновидностью является административно-командная система. Регулируемая система использует информацию о реакции объекта на управление, административные и экономические методы управления, интересы людей. Саморегулирующиеся – это такие системы управления, в которых регулирование осуществляется без вмешательства внешних сил. Адаптивные системы управления – это открытые системы, где объект управления подвержен возмущающему воздействию среды и реагирует на них адекватно; субъект управления находится за пределами объекта или является вышестоящим по отношению к нему.

Можно также классифицировать процессы управления в зависимости от того, в какой точке системы вырабатывается управляющее воздействие. На одном полюсе такой классификации находятся системы, имеющие либо устройства типа «черного ящика», либо людей, которые способны непосредственно в месте возникновения первичной информации воспринимать ее, сравнивать с эталонами и корректировать отклонения; на другом – системы, где все управление сосредоточено в центре. При этом информация по каналам обратной связи поступает от периферийных точек в центр. Из центра, когда это необходимо, к месту выполнения операции передается корректирующее воздействие. В системе, включающей людей, управление может быть децентрализовано только в том случае, если цели ее периферийных элементов согласованы с целями всей организации. Это означает, что лица, принимающие участие в управлении, должны усвоить цели и задачи системы (Джонсон Р. и др., 1971).

Известны следующие основные параметры системы:

· структура;

· организованность;

· связь;

· состояние системы;

· поведение системы (рис. 8)

Рис. 8. Основные параметры системы

Структура – это совокупность элементов системы, а также устойчивых связей между ними, определяющая ее основные свойства. В общем виде структура включает в себя подсистемы, элементы, компоненты. Организованность здесь рассматривается как внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия частей системы, проявляющаяся в ограничении разнообразия их состояний в рамках системы. Связь – это форма взаимных ограничений, накладываемых на поведение частей целого; при отсутствии ограничений связь тоже отсутствует.

Состояние системы – это известный вектор значений некоторых параметров, характеризующих систему в данный момент времени t, или статическая характеристика:

C(t₁) = {P(t₁), L(t₁), S(t₁), N(t₁)...},

где P(t₁) – мощность производства;

L(t₁) – количество рабочих;

S(t₁) – себестоимость;

N(t₁) – объем выпуска.

Поведение системы – это совокупность действий, изменений исследуемой системы, ее реакций на внешние воздействия, режимы жизнедеятельности. Поведение системы – это динамическая характеристика системы:

П = f(t, Q),

где Q – совокупность некоторых параметров, отобранных для анализа исследуемого объекта, необходимых и достаточных для его характеристики. Они влияют на устойчивость системы: если значения параметров выходят за рамки допустимого, то система рушится.

Система управления является неотъемлемой частью организации и в то же время относительно самостоятельной системой в совокупности систем, составляющих (актуализирующих) организацию.

Оценка роли и места системы управления с позиций управленческого процесса характерна для О.С. Виханского и А.И. Наумова (1996). Система управления организацией осуществляет определенного типа взаимосвязанные действия по формированию и использованию ресурсов организации для достижения ею своих целей. Система управления – это подсистемы, подразделения и специалисты. Управление эквивалентно всей деятельности организации по достижению конечных целей, а включает в себя только те функции и действия, которые связаны с координацией и установлением взаимодействия внутри организации, с побуждением к осуществлению производственной и других видов деятельности, с целевой ориентацией различных видов деятельности и т.п. Содержание, набор действий и функций, осуществляемых в процессе управления, зависят от:

· типа организации (деловая, административная, общественная, образовательная, армейская и т.д.);

· размеров организации;

· сферы ее деятельности (производство рыночных и нерыночных товаров, работ и услуг);

· уровня в управленческой иерархии (высшее руководство, сред­ний уровень, нижний уровень управления);

· функций организации (производство, маркетинг, кадры, финан­сы) и еще от многих других факторов.

Р.А. Фатхутдинов (1997) рассматривает систему управления как совокупность операций и процедур воздействия управляющей подсистемы на управляемую в рамках сложившейся организационной структуры. Однако он не рассматривает отдельно субъект и объект управления. Он выделяет 13 подходов, раскрывающих разные аспекты менеджмента и дополняющих друг друга:

· системный;

· комплексный;

· интеграционный;

· маркетинговый;

· функциональный;

· динамический;

· воспроизводственный;

· процессный;

· нормативный;

· количественный;

· административный;

· поведенческий;

· ситуационный.

Итак, управленческая деятельность – это не только и не столько динамика или процесс управления, осуществляемый системой управления. Исходя из этого определения целесообразно управление организацией рассматривать в статике, функциях и динамике (рис.9).

Рис. 9 Система управления в системе связей

и отношений управления

«Статика» системы управления здесь рассматривается как одномоментный срез в виде пространственной ее структуры или каркаса организации. В процессе деятельности системы управления структура обеспечивает реализацию «функций», и эта же структура обеспечивает стабильность осуществления «процесса» управле­ния или преобразования «входа» (ресурсов) в «выход» (продукцию).

В то же время в статике рассматриваются отдельно субъект и объект управления как относительно самостоятельные системы. Субъект управления – это собственно и есть система управления. А объект управления – это сама организация или элементы, ее составляющие. Но объект управления не равен ни системе управления, ни самой организации. В динамике субъект и объект управления рассматриваются в совокупности их связей и взаимодействий в процессе управления (это не является предметом настоящего курса). Вероятно, этим объясняется разнообразие вариантов структуризации систем управления.