Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня

A general methodical approach to the solution for the problem of synthesis of the system of strategic management of a complex object is offered. Basic axioms and principles are formulated. Models for the structure of the system of regulation and operation of the political management mechanism are de...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2018
Автор:	Golyshev, L. K.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2018
Онлайн доступ:	https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/127642
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	System research and information technologies
Завантажити файл:

Репозитарії

System research and information technologies

_version_	1867334333518315520
author	Golyshev, L. K.
author_facet	Golyshev, L. K.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "L. K. Golyshev", "institution": null } ]
author_sort	Golyshev, L. K.
baseUrl_str	http://journal.iasa.kpi.ua/oai
collection	OJS
datestamp_date	2018-04-11T11:11:15Z
description	A general methodical approach to the solution for the problem of synthesis of the system of strategic management of a complex object is offered. Basic axioms and principles are formulated. Models for the structure of the system of regulation and operation of the political management mechanism are described.
first_indexed	2025-07-17T10:23:36Z
format	Article
fulltext	© Л.К. Голышев, 2007 Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 47 TIДC ПРОБЛЕМИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ І УПРАВЛІННЯ В ЕКОНОМІЧНИХ, ТЕХНІЧНИХ, ЕКОЛОГІЧНИХ І СОЦІАЛЬНИХ СИСТЕМАХ УДК 519.6, 539.3, 681.3 ЭЛЕМЕНТЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ СИНТЕЗА УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ОБЩЕГОСУДАРСТВЕННОГО УРОВНЯ Л.К. ГОЛЫШЕВ Предложен общий методический подход к решению задачи синтеза системы стратегического управления сложным объектом. Сформулированы базовые аксиомы и принципы. Описаны модели структуры системы регулирования и функционирование механизма политического руководства. Рассмотрим системы управления как организационно-экономико-полити- ческие структуры социума, в которых реализуются принципы формальной организации в рамках действующего общественного права. Такие системы принято называть социально-экономическими (СЭС). В работах [1,2] нами рассмотрена задача создания системы стратегического управления и кон- цептуальный подход к решению общей задачи синтеза системы стратегиче- ского управления динамическим объектом высокой сложности. Здесь рас- сматривается частная задача синтеза наиболее важной компоненты — функциональной части системы. Для СЭС характерно наличие организации, под которой в широком смысле понимается способ объединения субъектов (людей) для реализации индивидуальных, групповых или глобальных целей. С точки зрения теории систем, цель организации — достижение некоторо- го синергетического эффекта в соответствии с известным постулатом Аристо- теля («целое больше суммы своих частей»), выражающего сущность суперад- дитивного закона для сложной системы (СС), а также формирование ее заданных свойств и обеспечение целостности (принцип эмерджентности). В связи с необходимостью решения проблемы синтеза реальных систем возни- кает прикладная задача проектирования, создания и обеспечения функциони- рования в СЭС-системах некоторого механизма организации — системы ор- ганизации управления (СОУ), обеспечивающего целостность и синергетику СС. СС рассматриваемого типа являются искусственными (организованны- ми) системами с большим количеством контуров управления, а исходная концепция управления предполагает наличие у органа управления (Ur) сис- темы целей (СЦ) и порождаемой ею системой функций управления (СФУ). Функционирование Ur связывается с реализацией процессов управления Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 48 (ПУ) в аппарате Ur так, что для всякой }УC{У Φ∈Φ i организуется процесс управления }ПУ{ПУ ∈i согласно алгоритму управления iАл_ПУ . Контур управления. В качестве первичного элемента СОУ рассмот- рим отдельный контур управления (рис. 1). В структуре управляющего органа Ur и объекта управления присутст- вуют субъекты, соответственно Инициатор и Исполнитель управленческого действия (процесса управления) с обратными связями ОС1 и ОС2. По связи ОС1 передается информация о реакции на управляющее воздействие, по ОС2 — о текущем состоянии объекта Ob. Концептуальная модель системы организации управления. На рис. 2 показана концептуальная модель СОУ, в которой выделены следую- щие основные макроструктурные компоненты (МК) управляющей системы: целевая установка — ФУ; механизм управления (МУ); технология управления; система информационно-аналитической поддержки управления (ИАСУ); система кадрового обеспечения (СКО). Для СОУ в целом и указанных структурных компонент могут быть сформулированы задачи анализа, синтеза, проектирования (разработки), создания, обеспечения функционирования и развития. Конкретную функцию управления ( iyΦ ) определим как нормативно уста- новленную задачу (направление, род деятельности) конкретного субъекта управ- ления. На практике изначально устанавливается выделенный блок однородных yΦ , где всякая }У{Φ∈Φ∈Φ yyi определяется в нормативных (законодательно- нормативных) актах путем указания целей, направлений деятельности, задач, методов управления, полномочий, прав и ответственности субъектов. В системе создания управления ФУ является концептуальным элемен- том механизма организационного управления (МОУ) и представляется как структурированная система деловых установок в выделенном направлении Управляющий орган Ur Субъект процесса управления Инициатор Управляемый объект Ob Субъект процесса управления Исполнитель УправлениеОС1 ОС2 Рис. 1. Схема контура управления в сложной системе Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 49 С ис те ма ф ун кц ий уп ра вл ен ия С Ф У С ис те ма за ко но да те ль но - но рм ат ив ны х ак то в по дд ер ж ки ф ун кц ий у пр ав ле ни я С ЗН А _С Ф У С ис те ма ор га ни за ци и вы по лн ен ия С Ф У С ис те ма но рм ат ив ны х ак то в ор га ни за ци и вы по лн ен ия С Ф У С Н А _О В _С РМ С ис те ма ф ук ци он ал ьн ы х ра бо чи х ме ст С Ф _Р М С ис те ма но рм ат ив ны х ак то в по дд ер ж ки ра бо чи х ме ст С Н А _С РМ Ф У М У С О У С ис те ма к ад ро в сл уж ащ их С С л С ис те ма за ко но да те ль но - но рм ат ив ны х ак то в по т ру ду и ор га ни за ци и сл уж бы С Н А _С л С К О С ис те ма ра бо чи х ме ст С И А _Р М С ис те ма за ко но да те ль но - но рм ат ив ны х ак то в по дд ер ж ки ра бо чи х ме ст С Н А _И А С У И А С У ТУ Ри с 2. К он це пт уа ль на я сх ем а ор га ни за ци и уп ра вл ен ия Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 50 управленческой деятельности, которое реализуется субъектами управления посредством порождаемых ПУ в соответствующих контурах управления (регулирования). Каждой функции соответствует система характеристик: • общественная значимость (Ozn); • выделяемый бюджетный ресурс на обеспечение функции (Res_Ф); • выделяемый бюджетный ресурс на управление (ResU); • качество выполнения функции (Qvol); • границы манипулирования ресурсами и допустимые управляющие воздействия на Ob со стороны Ur. Чтобы получить такое описание требуется серьезное исследование ка- ждой конкретной системы при проектировании оргсистемы вообще и, в ча- стности, на предпроектной стадии разработки АИС. В практике анализа и синтеза систем управления возникает необходи- мость в формализации приведенных положений до уровня, позволяющего создать и поддерживать систему управления как технологическую среду, в которой организуются ПУ. При этом обычно устанавливаются следующие атрибуты ФУ для точных и адекватных представлений ПУ: А1. Объект манипулирования (приложения). А2. Ожидаемый результат. А3. Правила (алгоритм). А4. Способ идентификации результата. Формализация указанных атрибутов обычно предшествует построению информационно-аналитической системы и создает предпосылки для алго- ритмизации процессов управления и их последующей информационно- аналитической поддержке средствами компьютерных систем. С точки зрения приложений системного анализа наиболее сложным элементом разработки любой информационно-аналитической системы явля- ется атрибут А3 (правила, алгоритм), предполагающий алгоритмизацию ПУ, обеспечивающего выполнение соответствующей выделенной функции. Следует указать, что при рассмотрении прикладных вопросов принци- пиальное значение имеет содержание понятия «алгоритм» и «алгоритмиза- ция». Понятие «алгоритм» принадлежит к числу таких, которые относятся к основаниям важнейших ветвей современной конструктивной математики: теории алгоритмов, общей теории исчислений (теории порождаемых мно- жеств конструктивных объектов), конструктивной математической логики, теории конечных автоматов [3, 4, 6 и др.]. В основе точного определения алгоритма лежит модель «рекурсивного способа формального мышления», позволившего крупнейшим математикам, работавшим в этом направлении в ХХ веке (В. Аккерман, К. Гёдель (K. Gődel), Т. Скалем (T. Skolem), Р. Гудстейн (R. Goodstein), С. Клини (S. Klleene), Х. Роджерс (H. Rogers), А. Марков, М. Минский (M. Minsky) и другим), дать строгое определение алгоритма и создать на его основе аппарат конструктивного математическо- го анализа. Алгоритм в соответствии с известным тезисом А. Черча [5] отождеств- ляется с некоторой «эффективно вычислимой функцией» (нестрого опреде- ленный термин), которая, в свою очередь, отождествляется с математически Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 51 строго определенной «общерекурсивной функцией», а для последней всегда может быть построена «машина Тьюринга», которая математически строго определяется в теории конечных автоматов [6]. Используя концепцию уни- версальной «машины Тьюринга» [7], достаточно просто может быть полу- чено доказательство того, что машина Неймановского типа (любая ЭВМ, способная интерпретировать программу, хранящуюся во внутренней памя- ти), является универсальным интерпретатором алгоритмов определенного здесь вида, т.е. таких, которые в конечном счете сводятся к численным ал- горитмам. В прикладных науках и на практике широко используется формализо- ванное интуитивное определение алгоритма как детерминированной проце- дуры, которую можно применять к любому элементу некоторого класса символических входов и которая для каждого такого входа дает, в конце концов, соответствующий символический выход. При описании ПУ в слож- ных системах необходимо учитывать наличие в системе субъекта, способно- го принимать решения на основе выбора как из известных альтернатив (сте- реотипов), так и путем оперативной продукции такой альтернативы на основе проявления личностного интеллекта, личностной психо-физической установки. Последнее обстоятельство в общем случае ставит под сомнение возможность нахождения «эффективно вычислимой (общерекурсивной) функции», т.е. численного алгоритма с вытекающими последствиями (огра- ничения возможностей компьютерной интерпретации). По указанной выше причине в рамках рассматриваемой проблемы под алгоритмом предлагается понимать частично-детерминированную процеду- ру получения управленческого решения (УпРеш), которую можно приме- нить к любому элементу некоторого класса символических ситуаций входа и которая для каждой такой входной ситуации дает соответствующий сим- волический выход в форме УпРеш. При этом полагается, что в состав алго- ритма могут включаться не полностью и не всюду определенные подпроце- дуры, представимые в виде численных алгоритмов. Задачей алгоритмизации является получение именно такого алгоритма (регламента) для каждого конкретного ПУ. Методической основой алгоритмизации является модельное представ- ление ПУ как сложной целевой процедуры (СЦП), интерпретируемой с по- мощью механизма интерпретации (МИн), cостоящего из компьютерной сис- темы (КС), субъекта ПУ (Суб_ПУ) (подготовленный к выполнению ФУ персонал), коммуникационной инфраструктуры (Ком_Инф), обеспечиваю- щей диалоговое взаимодействие (Диа_Взм) Суб_ПУ между собой и с КС (рис. 3). Исходя из интуитивных представлений полагаем (рис. 4), что Ал_ПУ в общем случае состоит из подалгоритмов ПАл_КС, ПАл_Суб, ПАл_Ком_Инф, а также ПАл_Суб_Л (локальный) и ПАл_Суб_СФ (слабо формализуемый). Все указанные подалгоритмы (кроме ПАл_Суб_НФ) содержат фраг- менты в форме численных алгоритмов, для которых удовлетворяются эмпи- рически установленные и широко используемые при решении прикладных задач свойства детерминированности, массовости и результативности. Для ПАл_Суб_НФ отдельные указанные свойства могут не выполняться. Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 52 Технологизация ПУ. Важнейшим принципом организации управления является принцип технологизации ПУ, последовательное применение ко- торого позволяет выполнить формализацию и последующую алгоритмиза- цию ПУ. Алгоритмизация функции управления сводится к использованию соответствующего понятийного аппарата, состоящего из формализации оп- ределения объектов структуры системы, ПУ, базовых операций — деловых процедур {ДПр}, установления точных правил выполнения ДПр и интер- претации результата каждой ДПр в системе субъектов ПУ. Установление системы функций Фy для каждой управляющей структу- ры (органа управления) является прерогативой учредителя соответствующе- го органа. Всякой yyi Φ∈Φ ставится в соответствие элемент iПУ — ∈iДПр ДПр}{∈ , структурированный по структуре Ur и операционной специализа- ции его подразделений. Выделим следующие признаки структурирования ДПр: • по уровню (рангу R ) иерархии принятия управленческих решений: глобальный (уровень 0R ) в пределах компетенции органа управления, Ал_ПУ ПАл_Суб ПАл_КС ПАл_Ком_ИнФ ПАл_Суб_НФ ПАл_Суб_Л Рис. 4. Структура алгоритма ПУ Ком_Инф Суб Суб КС Рис. 3. Механизм интерпретации ПУ Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 53 локальные первого уровня ( mRRR ,...,, 21 ), второго ( sRRR 11211 ,...,, ), ( tRRR 22221 ,...,, ) … ( mrmm RRR ,...,, 21 ) и т.д. в пределах компетенции эле- ментов структуры Ur соответствующей иерархии; • по технологическим ограничениям компетенции: обобщенная (присуща структурам 0R ), сводная, локальная. Каждый из типов ДПр специфичен и выполнение любой iДПр требует определенной последовательности типовых технологических работ (мето- дов) iij РабРаб ∈ ( ...,2,1=j ), каждая из которых одновременно является адаптацией соответствующей элементарной деловой организационной функции (ДФО) в органе управления. Методы, лежащие в основе ДФО, яв- ляются общими и мало зависят от конкретной yΦ . Система аппаратных функций. Определим систему аппаратных функций управления (ФУА) методом проекции {СФ} на {ДФО}. }ДФО{}СФ{}ФУА{ ⇒= (1) или в терминах технологических работ }Раб{}СФ{}ФУА{ * ⇒= . (1а) Проекцию вида (1а) будем рассматривать как отражение произвольной функции jΦ на метод организационного управления jДФО , в результате которого устанавливается некоторая выделяемая часть функции, реализуе- мая соответствующим установленным в данной организационной структуре методом jДФО – ijДФA . Именно система аппаратных функций {ФУА} входит в положения о соответствующих ОУ, в должностные инструкции персонала ОУ (аппаратных чиновников) и является объектом алгоритмиза- ции при информатизации (разработке ИАС). Выполнение всякой ФУАФУА ∈i связывается с организацией ПУ по выполнению всех проек- ций iФУА согласно (1а) на все оргструктуры Ur и интеграцией всех част- ных результатов. Можно указать унифицированную систему {ДФО} используемых в системе органов управления как процедурную основу {ФУА}, с помощью которой могут быть построены алгоритмы выполнения Фy для широкого класса сложных систем. Всякая конкретная ФУА в системе поддерживается алгоритмом, процедурной основой которого является {Раб}, адаптированная к соответствующей ФУ. Специфические особенности операционной деятельности органа управления сложной системы должны учитываться при построении алго- ритмов выполнения Раб, которые, как правило, являются интерактивными, групповыми (реже индивидуальными) и человеко-машинными. В них мож- но выделить автоматизируемые машинные фрагменты (АМФ) — предмет разработки алгоритмов и конкретных автоматизированных систем инфор- мационно-аналитической поддержки процессов управления. Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 54 Элементы алгоритмического описания процесса управления. Объ- ектом алгоритмизации является ПУ. Основные категории, которые здесь рассматриваются: система (описание ее функций, структуры, методов и др. компонентов, представляющих систему как среду протекания процессов управления); контур управления — среда локализации конкретного частного ПУ; управленческое решение — цель конкретного процесса (подпроцесса) управления. ПУ может быть разбит на основные подпроцессы (рис. 5, табл. 1), каж- дый из которых имеет свою технологию, поддерживаваемую компьютерны- ми средствами. Важнейшей категорией в описании процесса управления является управленческое решение (УР). Т а б л и ц а 1 . Характеристика подпроцессов ПУ Подпроцессы ПУ Характеристика алгоритмических действий Характеристика операций алгоритма ППМ Алгоритм мониторинга состояния Измерение и учет ППУР Алгоритмы подготовки вариантов решений Анализ, поиск знаний, моделирование последствий ПпрУР Организация информационного обслуживания ЛПР, программа действий Предоставление материалов о вариантах, проекты документов ПРУР Организационно- технологический алгоритм реали- зации УР Доведение решения, исполни- тельские операции, контроль исполнения, анализ результатов Процесс управления (ПУ) Подпроцесс мониторин- га за состоянием системы (ППМ) Подпроцесс подготовки управленческого реше- ния (ППУР) Подпроцесс принятия управленческого решения (ПпрУР) Подпроцесс реализации управленческого реше- ния (ПРУР) Рис. 5. Содержание процесса управления Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 55 Язык алгоритмического описания процессов управления может быть построен на основе базового набора элементарных деловых процедур. ПУ в реальной сложной системе организуется группами (командами) с помощью специфических регламентов, по своей сути достаточно формали- зованными сценариями соответствующего ПУ, а процесс выполнения функций каждого элемента системы (субъекта) можно рассматривать как ролевую игру [9]. Дальнейший шаг формализации процесса управления — алгоритмиза- ция сценария, направленная на создание системы компъютерной поддержки сценарной модели ПУ. Существующие алгоритмические языки эффективны для алгоритмиза- ции вычислительных процедур и мало приспособлены для алгоритмизации ПУ в целом. Каждому ПУ и отдельной деловой процедуре ( jДФО ) может соответ- ствовать организационно-технологическая процедура ( jОТП ), для фор- мального описания (представления) которой используются специальные языковые средства: • инструктивно-методические материалы традиционной управленче- ской культуры (инструкции, правила, указания, нормы, нормативы и т.п.), утверждаемые ЛПР соответствующего ранга (ЯС1); • формализованные методы представления Раб как последовательно- сти традиционных деловых операций в форме различных графических обра- зов (в основном схем, граф-схем, блок-схем, сетевых графиков и т.д.), допускающих наглядное представление плана и его логическое сопровож- дение (ЯС2); • формализованные методы типа ЯС2, имеющие средства оптимиза- ции плана и его оперативной перестройки (корректировки) в момент 1+t в зависимости от результатов его выполнения к моменту t (ЯС3). До настоящего времени в практике управления наиболее распростране- ны ОТП_Раб типа ЯС1. На уровне управления участками производства часто используются ОТП_Раб типа ЯС2. В качестве примера приведем методологию линейных диаграмм (графиков) Ганта. В практике управления крупными проектами (ОТП_Раб типа ЯС3) ис- пользуются различные сетевые методы, поддерживаемые мощными компь- ютерными средствами. В их основу обычно закладываются методы сетевого планирования (критического пути, ПЕРТ и др.). Элементарные деловые процедуры. Система широко используемых на практике основных технологических Раб показана в табл. 2. При по- строении алгоритмов ПУ для реализации ФУ в соответствии с (1а) выполня- ется адаптация Раб к условиям аппаратной функции соответствующей орга- низационной структуры. Таким образом, каждой из }ФУА{ФУА ∈i ставится в соответствие iПУ , реализуемый как последовательность организационно-технологи- Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 56 ческих процедур ОТП_ iij ОТП_РабРаб ∈ ), а также служба iСл_Раб , организа- ционно-технологически обеспечивающая выполнение соответствующей функ- ции. В современных системах процесс управления организуется путем реа- лизации интерактивных человеко-машинных операционных действий, каждое из которых проводит соответствующую работу как исполняемый алгоритм ( iАл_ПУ ). Т а б л и ц а 2 . Характеристика системы базовых управленческих работ Раб Содержание Раб Методы и модели Раб Анализ Анал В общем случае определяется его целями. Сред- ство, обеспечивающее объяснение причин от- клонений состояния системы от требуемого и позволяющее обосновать решения на переход к оперативному управлению или планированию Методы прикладного системного анализа, принятия решений, моделирования Прогнози- рование Прог Научно обоснованное суждение о возможных со- стояниях системы в будущем и/или об альтерна- тивных путях и сроках достижения целевого со- стояния. Средство снятия неопределенности относительно возможной структуры, свойств или закона функционирования системы в будущем, совокупность возможных вариантов развития системы Методы и модели прогнозирования, предвидения Планиро- вание План Средство последовательного снятия неопреде- ленности относительно требуемой структуры, свойств, закона функционирования системы или внешней среды. Содержит задачу принятия ре- шений по целеполаганию и задачу принятия решения по действиям — совокупность процедур по определению требуемого (целевого, опти- мального) состояния системы и действий по дос- тижению этого состояния, объединенных в еди- ный процесс. Осуществляется при изменении условий функционирования ОУ: целей планиро- вания, воздействий внешней среды, препятст- вующих оперативному управлению, и др. Методы прикладного системного анализа, принятия решений, моделирования, модели прогнозирования, предвидения Учет Учет Система функций, обеспечивающих хранение информации. Содержит ввод–вывод, регист- рацию, преобразование формы, поиск, ото- бражение, тиражирование, классификацию, ста- тистическую обработку, выборку, получение агрегированных данных, обеспечение конфиден- циальности и целостности информации Модели функций учета. Изучаются в теории баз данных Контроль Конт Система функций, обеспечивающих определение состояния ОУ (измерение, сбор, уточнение дан- ных об объекте управления) и степени отклоне- ния текущего состояния от требуемого по задан- ным критериям эффективности (соответствия состояния системы требуемому) Методы и модели обработки информации о со- стоянии системы Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 57 Окончание табл. 2 Организа- ция и ко- ординация Оргко Установление постоянных и временных связей между всеми элементами системы, определение порядка и условий их функционирования, объе- динение компонентов и ресурсов системы таким образом, чтобы обеспечить эффективное дости- жение намеченных целей, группировка функ- циональных элементов и ресурсов в организа- ционные структуры, распределение степени ответственности ЛПР в иерархии подсистем управления. Координация — это согласование действий подсистем в соответствии с целями системы и поддержание этого согласования на протяжении цикла управления. Основная зада- ча — устранение системных противоречий Модели координации и организации. Раз- рабатываются в об- щей теории систем, в теории принятия ре- шений, расписаний, в частности, с исполь- зованием методов сетевого планирова- ния и управления Оператив- ное управ- ление Опруп Функционирование системы в рамках действую- щего плана. Решает задачи стабилизации, слеже- ния или выполнения программы управления Модели и методы мониторинга Доведение решений Довре Передача информации о требуемых управленче- ских действиях и их регламентах по выполнению решений ЛПР Организационный механизм Стимули- рование Стим Учет человеческого фактора при организации ПУ Модели психологии управления (менеджмент) Мотива- ция Мотив Учет человеческого фактора при организации ПУ Модели психологии управления (менеджмент) Сбор дан- ных Сбодн Измерение значений характеристик (показателей, параметров), выполняемое на объекте управле- ния вручную или автоматически Модели процессов измерения. Изучают- ся в метрологии Информа- ционный обмен Иноб Прием–предача информационных сообщений между субъектами управления в процессе управления Модели технологий организации иформа- ционного обмена Телеком- муника- ции Теком Прием–передача информационных сообщений между субъектами управления в процессе управ- ления с использованием информационно-комму- никационных технологий Модели информационных потоков в сетях Формиро- вание со- общения (запроса) Форсо Преобразование информации к виду, пригодному для передачи по каналам связи в управляющую систему и/или обработка в автоматизированном режиме Модели функций формирования сооб- щений. Рассматрива- ются в теории ин- формации и баз данных Передача данных по каналам связи Пердн Осуществляется разными способами, в том числе с использованием средств автоматизации. Глав- ные требования: своевременность, достоверность и безопасность обмена информацией Модели функций передачи данных. Рассматриваются в теории информации Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 58 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАЦИИ КАК ЭЛЕМЕНТА АЛГОРИТМА. АТРИБУТЫ ОПЕРАЦИИ Основным свойством операции как элемента алгоритма является ее ролевая персонификация, т.е. привязка к конкретной роли, или, в итоге, к конкрет- ному субъекту процесса управления Рсу_ПУ. Будем считать, что деловая операция (работа) определена, если в той или иной форме задано восемь атрибутов {IDO, T, Ini, Sub, Ob, Ins, Res, Adr} (табл. 3). Т а б л и ц а 3 . Определение атрибутов операции Атрибут Определение Возможное значение IDO Идентификатор операции Набор признаков, устанавливающий принад- лежность операции к конкретному ПУ T Временной промежуток выполнения операции Абсолютнный календарный срок: даты начала и окончания, порядковый номер временного интервала Ini Инициатор операции Юридическое лицо (организация, орган), должностное лицо (должность), конкретное физическое лицо Sub Субъект оперирования Должностное лицо в аппарате Ob Объект оперирования Объект: документ, другой источник инфор- мации, должностное лицо (группа должност- ных лиц), юридическое или конкретное фи- зическое лицо Ins Инструкция, устанавливающая порядок действий по выполнению оперции Положение, должностная инструкция, про- грамма, план действий, руководящий или нормативный материал, устанавливающие правила и технологию выполнения операции Res Результат оперирования Точное определение желаемого конкретного результата выполнения операции: документ, информация, знания, значения показателя Adr Адресат результата Юридическое лицо (организация, орган), должностное лицо (должность) или кон- кретное физическое лицо, для которого предназначен результат Введем определения, касающиеся формализации представления алго- ритмов управления (Ал_У). При записи алгоритма первичным элементом является простой опера- тор — строка алгоритма (AStr) следующего вида: [IDO, T, Rab, Ini, Sub, Ob, Ins, Res, Adr], (2) где Rab — вид деловой процедуры (базовой работы из табл. 2). Выражение (2) определяет множество исходных допустимых выраже- ний языка представления Ал_У. Типовые последовательности операторов в алгоритме. Как следует из теории алгоритмических языков, можно выделить три основных фраг- Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 59 мента (синтаксические конструкции) для достаточно широкого класса чис- ленных алгоритмов: • линейная последовательность операторов (LFA); • разветвление, представляющее фрагменты с предикатами; • цикл с фрагментами, содержащими итерации. Полагаем, что указанные типовые фрагменты могут быть приняты в качестве методической основы формализации представления алгоритмов управления в оргасистемах. Последовательность AStr_1 AStr_2 …….. AStr_1 назовем линейным фрагментом алгоритма LFA. Фрагмент, показанный на рис. 6, называется разветвлением (RFA), где S — точка входа; PR(U1) — условие; стрелка с началом • — выход из опе- ратора PR(U1), если условие U1 выполняется; стрелка с началом ♦ — выход из оператора PR(U1), если условие U1 не выполняется; F — точка выхода. Фрагмент, показанный на рис. 7, называется циклом (CFA), где S — точка входа; PR(U1) — условие входа в цикл, PR(U2) — условие выхода из цикла; F — точка выхода; остальные обозначения те же, что и на рис. 6. Введенные типовые фрагменты LFA, RFA, CFA указывают на синтак- сические конструкции языка алгоритмизации ФУ типа ЯС2 и задают архи- тектуру символического представления алгоритмов в виде блок-схем, широ- ко используемых в практике описания постановок задач и программ. Многопольный метод записи Ал_У. Как указывалось выше, в систе- мах рассматриваемого типа в общем случае Ал_У лишь частично предста- вимы в форме численных алгоритмов, что порождает проблему использо- Рис. 6. Разветвление (RFA) LFA_i PR(U1) LFA_i1 LFA_i2 LFA_i+1 S F Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 60 вания дополнительных языковых средств формализованного описания таких алгоритмов. Построение средств формализованного представления Ал_У требует ясного определения системы интерпретации Ал_У, которая существенно отличается от системы интерпретации машинных алгоритмов (программ) в ЭВМ, численных по своей природе. Как указано выше, в Ал_У можно счи- тать численными лишь их отдельные фрагменты, поэтому генеральным ин- терпретатором таких алгоритмов управления де-факто является коллектив субъектов процесса управления — профессионально подготовленный управленческий персонал. Данный вывод позволяет указать направление разработки языковых средств формализованного представления Ал_У: опи- сание программируемых действий субъектов. Для представления интерактивных алгоритмов может быть использо- ван многопольный метод записи алгоритмов [8, 9]. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНТЕРАКТИВНОГО АЛГОРИТМА Функционирование каждого субъекта будем рассматривать как последова- тельность выполняемых операций в реальном масштабе времени, которая может быть отображена в форме графа (рис. 8). Под временным тактом здесь следует понимать временную интервальную отметку, не имеющую конкретного значения t∆ , однако достаточную для выполнения операции O}{O ∈i . Алгоритмизации ПУ должно предшествовать проведение экспертных обследований функций структурных подразделений, в процессе которого Рис. 7. Цикл (CFA) LFA_i PR(U1) LFA_i1 LFA_i+1 PR(U1) S F Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 61 выявляется перечень управленческих решений и состав управленческих операций по специальным методикам экспертного обследования. Для пред- ставления интерактивных алгоритмов предлагается язык многопольных блок-схем. Для каждого субъекта управления m-группы ( m_Gr ) выделяется отдельное поле записи алгоритма (ПЗА_(Субъект)) (рис. 9) Любой интерактивный алгоритм для группы m_Gr записывается в параллельной форме на полях ПЗА_Суб1 – ПЗА_ mСуб . Каждый локальный алгоритм jАл_Суб представляется в ПЗА в виде последовательности строк, привязанных к системным времен- ным тактам kТ . На каждой строке записывается одна операция. Для фрагментов типа CFA привязка к kТ может быть выполнена с помо- щью специального механизма — динамического супервизора (ДСп) в динамике. Каждая операция как элемент блок-схемы алгоритма записывает- ся в форме шаблона (рис. 10,а), где Вх1 — точка входа от предыдущей операции на данном ПЗА; Вх2 — точка входа от предыдущей операции на другом ПЗА; поле входа — адрес предшествующей операции: идентификатор ПЗА и номер такта; операция — краткое наименование и обозначение операции; поле перехода — адрес последующей операции: идентификатор ПЗА и номер такта; Рис. 9. Принцип многопольной записи интерактивного алгоритма ПЗА_Суб1 ПЗА_Суб2 ПЗА_Субm Системный такт Т1 Т2 Тs Ал_Суб1 Ал_Суб2 Ал_Суб n Начало Ал Конец Ал Межпольная граничная полоса Рис. 8. Фрагмент алгоритма T1 О1 О2 ОN T2 TN Временной такт Операция Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 62 вых 1 — точка выхода для продолжения алгоритма на данном ПЗА; вых 2 — точка выхода для продолжения алгоритма на другом ПЗА. Переход от операции к операции на одном ПЗА показан соединитель- ными линиями в пределах ПЗА. Для определения переходов между опера- циями на различных ПЗА служат поля входа и перехода. Для графического изображения переходов могут использоваться межпольные граничные полосы. На рис. 10,б показан локальный фрагмент интерактивного алгоритма на одном из ПЗА. Системные временные такты kT могут иметь следующие значения: kTTk += 0 , ...,2,1=k — порядковый номер интервала от начала отсче- та 0T ; tkTTk ∆+= 0 , ...,2,1=k — условное время выполнения k -го опера- ционного такта; а Т1 ПЗА_1_Т17 Оi Вх2 Вых1 Вых2 Т2 О2 ПЗА_4_Т1 Вх1 Т3 ПЗА_4_Т3 О3 ПЗА_1_Т18 Вх2 Вых2 Такт Поле входа Опереция Оi Поле перехода Вх2 Вх1 Вых1 б Рис. 10. Алгоритм: а — шаблон операции; б — фрагмент блок-схемы алгоритма Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 63 t∆ — длительность стандартного временного интервала, в течение ко- торого начинается и завершается любая операция; 0T — условный момент начала выполнения алгоритма; tkTT aka ∆+= , ...,2,1=k — реальное время выполнения k -го опера- ционного такта; aT — реальный (астрономический) момент начала выполнения алго- ритма. В общем случае oп1 TTT kk += − , где oпT — время выполнения опера- ции (различное для разных операций). В связи с изложенным необходимо уточнить механизм интерпретации такого интерактивного алгоритма. В частности, для каждого ПЗА следует выделить (реально или виртуально) систему интерпретации фрагмента алго- ритма — процессор ПЗА с функциями системного менеджмента. Рассмотренный выше способ представления интерактивных алгорит- мов можно рассматривать как модель, на основании которой строится фор- мализованный алгоритмический язык с точным определением исходных морфем, термов, операторов, выражений, синтаксиса и правил записи. В ка- честве методического прототипа такого языка может быть использован язык логических схем (ЯЛС) или его расширение — язык сетевых схем (А.А. Ляпунов, Ю.И. Янов, Н.А. Криницкий и др.). Подобная разработка прикладного варианта языка требует существенного расширения состава, семантики элементов и синтаксиса. Она может быть предметом реализации крупного научного проекта. Однако для отдельного частного случая по- строение ЯЛС принципиальных трудностей не представляет. Менеджмент системы интерпретации Ал_ПУ. Условием обеспече- ния интерпретации (исполнения) всякого iАл_ПУ является назначение те- кущих значений атрибутам алгоритма и отдельным операциям в его записи. Рассмотрим два случая: 1. В цикле функционирования системы одновременно реализуется только один ПУ по единому Ал_ПУ. 2. В цикле функционирования системы одновременно реализуется множество ПУПУ ∈i ( ...,2,1=i ) по Ал_ПУАл_ПУ ∈i . Первый случай — идеальный, однако на практике он не встречается. Удобен при исследовании концептуальной стороны проблемы. Во втором, реальном случае, возникает серьезная проблема представления более чем одного алгоритма по введенному методу, совмещения во времени операций отдельных субъектов по различным Ал_ПУ и интеграции получаемых на каждом шаге алгоритма результатов в пределах каждого ПУ. Для совме- щаемых АЛ_ПУ на каждом ПЗА необходимо вводить дополнительные под- поля ППЗА и процедуры менеджмента, связанные с планированием работ и их управлением. Далее рассмотрим проблему менеджмента для первого случая. В этом идеальном случае менеджмент сводится к установлению регламента для решения трех главных задач: тактирования, синхронизации и координации. Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 64 В данном определении весьма важно то, что интерактивный алгоритм тактирован, т.е. привязан к определенному условному моменту времени, который получает реальное значение при интерпретации (исполнении, про- гоне) алгоритма. Алгоритм до интерпретации должен быть синхронизирован. Локальные алгоритмы для отдельных ПЗА могут первоначально записываться в систе- ме собственных тактов. При построении глобального алгоритма все локаль- ные его фрагменты нормализуются путем приведения к единой системной тактировке. Синхронизация заключается в привязке каждой операции (процедуры) к конкретному моменту (промежутку) времени. Существует два способа синхронизации: 1) по периодичности — годовая, квартальная, месячная, недельная, су- точная; 2) по моменту начала (завершения) операции (процедуры) — дата, вре- мя. Кроме того, интерактивный алгоритм должен быть пооперационно ско- ординирован по составу и семантике исходных данных и выходных резуль- татов. Координация заключается в оперативном устранении неопределенно- сти и уточнении значений реквизитов и показателей в исходных/выходных данных, в том числе: • состава реквизитов и показателей; • семантического смысла реквизитов и показателей; • сроков начала и завершения; • источников исходных данных; • адресатов выходных данных. В зависимости от вида операций локального алгоритма могут быть ука- заны следующие способы (табл. 4) синхронизации (координации). Фрагмент алгоритма на данном ПЗА, не содержащий входов с других ПЗА и выходов на другие ПЗА, будем называть линейным фрагментом (ЛФАл). Всякий ЛФАл может быть свернут в подалгоритм и помечен в блок- схеме как ПАл_(Имя) с условным размещением на самом раннем такте ЛФАл. Алгоритм, полученный после выполнения сверток всех ЛФАл, будем называть координирующим алгоритмом (КАл) для соответствующей Gr_m, а отдельные подалгоритмы трактовать как обобщенные операции. Таким образом, всякому kАl_Scu в группе Gr_m может быть поставлен в соответствие m-польный КАл_Scu k , а к конкретному субъекту Субs, на- значаемому на роль (Рл_Рсу_ПУ) — поле ПЗА s , предъявляется требова- ние — способность интерпретировать операции данного ПЗА. Интерпретация интерактивного алгоритма. Как следует из опреде- ления и представления интерактивного алгоритма, его интерпретация требу- ет координации на уровне отдельных фрагментов (операций) алгоритма. Синхронизация действий субъектов может быть достигнута путем введения Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 65 ролевих функций администрирования (менеджмента) и специальных субъектов управления административно-технологического типа (менедже- ров ПУ): главного менеджера — Мен_Гл, системного менеджера (коор- динатора) — Мен_ПУ_Сист и локального менеджера (координатора) — Мен_ПУ_Лок, осуществляющих указанные функци на уровне системного и локального алгоритмов. Рассмотрим следующую концептуальную модель инструмента админи- стрирования. Динамика функционирования системы отображается на системном табло администратора (Стабл_Адм), в том числе: системный алгоритм в целом — на Стабл_Адм главного администрато- ра (Стабл_Адм_ГлАдм), локальный алгоритм — в статусном окне админи- стрирования АРМ соответствующего субъекта (СтОк_Адм_(Суб)). С помощью Стабл_Адм_ГлАдм могут быть просмотрены все ПЗА ак- тивного (в данный момент) системного алгоритма (выполняемая, предыду- щая и последующая операции), а также все компоненты других поддержи- ваемых алгоритмов. В окне СтОк_Адм_(Суб) отображаются фрагменты (выполняемая, пре- дыдущая и последующая операции) активного локального алгоритма, а так- же компоненты других поддерживаемых локальных алгоритмов данного ПЗА. Для каждой операции могут быть вызваны значения всех атрибутов. Основные команды (операции) менеджеров ПУ, необходимые для вы- полнения функций управления, указаны в табл. 5. Таблица 4. Основные способы синхронизации (координации) Наименование операции Заданные условия выполнения операции Способы синхронизации (координации) Независимые Периодичность Исходные данные (пакет) Результат (пакет документов) Место хранения результата Автономное функциони- рование — синхрониза- ция по периодам функционирования Системно связанные Точное время начала Наиболее позднее время завершения Исходные данные, источники данных Результат операции (пакет документов) Место хранения контрольного экземпляра результата Перечень адресатов документов (список рассылки) Реестр фактической рассылки Сихронизация по моменту начала или завершения операции и координация при возникновении противоречий между субъектами по исходным данным и результатам Оперативно выполняемые Точное время начала Точное время завершения Исходные данные, источники данных Результат (пакет документов) Место хранения результата Синхронизация по каждому такту, оперативная координация на любом такте Л.К. Голышев ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 3 66 Рассмотренные элементы представления алгоритмов в принципе позво- ляют выполнить их формализацию как на функциональном, так и на техно- логическом (менеджмента) уровнях ПУ. Т а б л и ц а 5 . Перечень типовых команд (операций) администрирования процесса выполнения алгоритма Наименование операции Сокращенное наимено- вание Содержание (директива сис- темному администратору (администраторам) локаль- ных алгоритмов) Открыть процесс по алго- ритму Al_Scui Отк_ Al_Scu Начать процесс Закрыть процесс Закр_ Al_Scu Завершить процесс Выполнить контроль со- стояния процесса Контр_ Al_Scu Предоставить информацию о состоянии процесса Приостановить процесс Приост_ Al_Scu Приостановить процесс с сохранением полученных результатов до новой директивы Продолжить процесс Прод_ Al_Scu Продолжить процесс с ис- пользованием результатов, накопленных до приоста- новки директивы Открыть процесс по опе- рации Оп_О_i алгоритма Al_Scu на ПЗА_k такте T_l Отк_Al_Scu_ПЗА_k_Оп_ О_i_T_l Начать операцию Закрыть процесс Закр_ Al_Scu_ ПЗА_ k_Оп_О_i_T_l Завершить операцию Выполнить контроль со- стояния процесса Контр_ Al_Scu_ ПЗА_ k_Оп_ О_iI_T_l Предоставить информацию о состоянии процесса Приостановить процесс Приост_Al_Scu_ПЗА_ k_Оп_О_i_T_l Приостановить операцию с сохранением полученных результатов до новой директивы Продолжить процесс Прод_ Al_Scu_ПЗА_k _Оп_О_i_T_l Продолжить процесс с ис- пользованием результатов, накопленных до приоста- новки директивы Установить точно момент начала процесса Уст_Нач_Al_Scu_ПЗА_k Редактировать атрибуты алгоритма на ПЗА Установить точно момент окончания процесса на последнем такте Уст_Оконч_Al_Scu_ ПЗА_k _ T_Посл — // — // — Установить точно момент начала процесса Уст_Нач_Al_Scu_ Оп_ О_i_ПЗА_k_ T_l — // — // — Установить точно момент окончания процесса на последнем такте Уст_Оконч_Al_Scu_Оп_ О_i_ПЗА_k_ T_Посл — // — // — Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры … Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 3 67 Укажем на следующие проблемы, связанные с представлением алго- ритмов: 1. Учет итераций циклов с заранее неизвестным числом повторений, которые возникают в реальных ПУ. 2. Параллельное представление различных алгоритмов на одном ПЗА. В реальных ОУ каждый субъект управления задействован в выполнении нескольких алгоритмов (процедур) на одном периоде времени. 3. Оперативное планирование и контроль выполнения работ. Указанные проблемы, как правило, в настоящее время разрешаются ис- ключительно организационными методами. ЛИТЕРАТУРА 1. Голышев Л.К. К постановке общей задачи создания системы стратегического управления динамическим объектом высокой сложности // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2006. — №1. — C. 41–55. 2. Голышев Л.К. Концептуальный подход к решению общей задачи синтеза системы стратегического управления динамическим объектом высокой сложности // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2006. — № 2. — С. 28–39. 3. Колмогоров А.Н. Теория информации и теория алгоритмов. — М.: Наука, 1987. — 304 с. 4. Роджерс X. Теория рекурсивных функций и эффективная вычислимость. — М.: Мир, 1972. — 624 с. 5. Черч А. Введение в математическую логику. — М.: ИЛ, 1960. — 342 с. 6. Логика. Автоматы. Алгоритмы / М.А Айзерман, Л.А. Гусев, Л.H. Розоноэр и др. — М.: Физматгиз, 1963. — 556 с. 7. Минский М. Вычисления и автоматы. — М: Мир. — 1971. — 365 с. 8. Голышев Л.К. К вопpосу о констpуиpовании интеpактивных систем // Пpобл. пpоектиpования и моделиpования обеспечивающих подсистем РАС УССР: Сб. науч. тр. — Киев: ИК АH УССР, 1977. — С. 63–72. 9. Голышев Л.К. Сложные системы с развитой функцией информационно- аналитической поддержки управления. Элементы теории, методологии, практики. — Киев: Тираж, 2001. — 253 с. 10. Криницкий Н.А. Равносильные преобразования алгоритмов и программиро- вание. — М.: Сов. радио. — 1970. — 304 с. Поступила 05.06.2006
id	journaliasakpiua-article-127642
institution	System research and information technologies
keywords_txt_mv	keywords
language	Russian
last_indexed	2025-07-17T10:23:36Z
publishDate	2018
publisher	The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
record_format	ojs
resource_txt_mv	journaliasakpiua/72/d150df7ea10dfdc1c147e79459a00f72.pdf
spelling	journaliasakpiua-article-1276422018-04-11T11:11:15Z Elements to formalization of synthesis of the management infrastructure of national level Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры общегосударственного уровня Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня Golyshev, L. K. A general methodical approach to the solution for the problem of synthesis of the system of strategic management of a complex object is offered. Basic axioms and principles are formulated. Models for the structure of the system of regulation and operation of the political management mechanism are described. Предложен общий методический подход к решению задачи синтеза системы стратегического управления сложным объектом. Сформулированы базовые аксиомы и принципы. Описаны модели структуры системы регулирования и функционирование механизма политического руководства. Запропоновано загальний методичний підхід до розв’язання задачі синтезу системи стратегічного управління складним об’єктом. Сформульовано базові аксіоми і принципи. Описано моделі структури системи регулювання і функціонування механізму політичного керівництва. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2018-04-02 Article Article application/pdf https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/127642 System research and information technologies; No. 3 (2007); 47-67 Системные исследования и информационные технологии; № 3 (2007); 47-67 Системні дослідження та інформаційні технології; № 3 (2007); 47-67 2308-8893 1681-6048 ru https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/127642/122395 Copyright (c) 2021 System research and information technologies
spellingShingle	Golyshev, L. K. Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title	Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title_alt	Elements to formalization of synthesis of the management infrastructure of national level Элементы формализации синтеза управленческой инфраструктуры общегосударственного уровня
title_full	Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title_fullStr	Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title_full_unstemmed	Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title_short	Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
title_sort	елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня
url	https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/127642
work_keys_str_mv	AT golyshevlk elementstoformalizationofsynthesisofthemanagementinfrastructureofnationallevel AT golyshevlk élementyformalizaciisintezaupravlenčeskojinfrastrukturyobŝegosudarstvennogourovnâ AT golyshevlk elementiformalízacíísintezuupravlínsʹkoíínfrastrukturizagalʹnoderžavnogorívnâ

Елементи формалізації синтезу управлінської інфраструктури загальнодержавного рівня

Репозитарії

Схожі ресурси