Аспекты понятийного аппарата теории систем управления логистикой

го цикла (время выполнения работы) и стоимость работ. Для всех остальных показателей необходимо задать различные уровни ограничений.

3. Конструируется несколько фильтров, позволяющих последовательно ужесточать требования к претендентам (например, фильтр, отражающий необходимые условия, которым должен удовлетворять поставщик, и фильтр, отражающий допустимые условия, которым должен удовлетворять поставщик).

4. Для претендентов, которые удовлетворяют достаточным требованиям, в зависимости от конкретных условий оставляют один из показателей (либо время, либо стоимость) исполнения заказа.

Приведенный в статье анализ построения информационно-управляющих систем в условиях кооперации показывает, что формирование коалиции партнеров по кооперации нуждается в серьезной информационной поддержке и в использова-

нии специализированных прикладных программ.

Формирование коалиции партнеров по проектам может быть успешно решено с помощью механизма специализированных анкет. Обработка анкет может быть основана на использовании фильтров, конструируемых прикладными специалистами в соответствии с целями отбора потенциальных партнеров.

Информационные системы поддержки жизненного цикла продукции (в частности, на этапе формирования состава исполнителей) должны строиться на основе объектно-ориентированных представлений с использованием инструментальных средств периода исполнения заказа, обеспечивающих необходимую гибкость приложений.

Эффективное решение за ограниченный срок по созданию специализированной информационной системы поиска партнеров и проектов может быть получено с помощью инструментальных средств ЕИ^-системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голландцев, Ю.А. Концептуальное проектирование промышленных роботов: учеб. пособ. [Текст]/ Ю.А. Голландцев. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009.

2. Фомина, Ю.Н. Оптимизация конфигурирования и распределения заказов виртуального предприятия [Текст]/ Ю.Н. Фомина, Е.И. Яблочников, А.А. Со-

ломатина//Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО.-2008. -Т. 28.-С. 151-155.

3. Советов, Б.Я. Теория информационных процессов и систем [Текст]/Б.Я. Советов, В.А. Дубенецкий, В.В. Цехановский [и др.]. -М.: Изд. центр «Академия», 2010.

УДК 164.2

А.Г. Брехов, А.А. Грищенко

АСПЕКТЫ ПОНЯТИЙНОГО АППАРАТА ТЕОРИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЛОГИСТИКОЙ

Управление логистикой - сложная система, созданная для сбора, анализа, переработки информации, принятия управленческих решений и планирования обеспечивающих действий с целью получения максимального конечного результата при определенных ограничениях (например, наличия ресурсов).

Как правило, представление объекта в виде системы связано с некоторыми трудностями из-за наличия множества определений системы и проблемы выбора единого определения, целиком ис-

пользуемого при построении реальной системы управления.

В статье определено четыре типа системных представлений, показанных на рис. 1: микроскопическое, макроскопическое, иерархическое и процессное.

Каждое из указанных представлений системы отражает определенную группу понятийного аппарата теории систем управления логистикой. Схема рассмотрения понятий изображена на рис. 2.

екта, взаимодействующего с этим объектом [2]. Деятельный акт - это какой-то процесс (явление) следовательно, должны быть какие-то действия, реализующие этот процесс (явление). Действий, которые могут реализовать этот деятельный акт, может быть бесконечное множество. Таким образом, система управления логистикой как процесс (действие) может быть реализована бесконечным множеством действий и будет состоять из бесконечного числа этих действий.

Анализ данных действий позволяет определить в теории систем управления логистикой понятия, характеризующие систему управления как структуру деятельного акта.

Рассматривая понятия, характеризующие систему управления логистикой как совокупность действий (функций), представим систему, обладающую определенными функциональными свойствами:

потенциальные возможности системы (потенциал системы);

готовность системы; устойчивость функционирования; непрерывность функционирования; оперативность функционирования; восстанавливаемость потенциала системы. Потенциальные возможности системы управления логистикой - это возможности системы реализовать возложенные функции при отсутствии неблагоприятных воздействий.

Рис. 2. Схема рассмотрения понятий теории систем управления логистикой

Рис. 1. Типы системных представлений

Понятия, характеризующие систему управления логистикой как структуру деятельного акта (процессное представление).

Всякие «системы», в т. ч. и система управления логистикой, так или иначе связаны с деятельностью человека либо в ее текущих проявлениях, либо являясь результатом какой-либо деятельности в прошлом, т. е. представляя определенные искусственные образования в материальной или абстрактной реализации.

Теория систем определяет систему типа «процесс» как процесс организации такого целенаправленного воздействия на некоторую часть среды, называемую «объектом», в результате которого удовлетворяются потребности субъ-

Готовность системы - это возможность реализовать возложенные функции.

Устойчивость функционирования системы управления - это возможности системы управления выполнять возложенные функции при неблагоприятных воздействиях.

Непрерывность функционирования системы -это возможность реализовывать возложенные функции в установленном режиме функционирования.

Оперативность функционирования системы -это возможность реализовать возложенные функции в ограниченные временные параметры.

Восстанавливаемость потенциала системы управления - это возможности системы восстанавливать выведенные из строя мощности (строительные, портовые, дорожные и др.). Данное свойство характеризуется показателем восстанавливаемости системы управления логистикой за (время), доля от полных мощностей.

Понятия, характеризующие систему управления логистикой как множество наблюдаемых и неделимых величин (микроскопическое представление).

В современной науке простейшей неделимой частью системы является элемент, объем которого зависит от цели рассмотрения объекта как системы и от точки зрения на него или от аспекта его изучения [4, 5]. Таким образом, элемент системы управления - это предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи и поставленной цели управления. Например, элементом системы управления логистикой торгово-промышленного предприятия, с точки зрения решения задачи управления сырьевыми ресурсами, может быть оператор (диспетчер) пункта управления транспортным обеспечени-

ем и подвозом материальных ресурсов центра управления запасами.

Однако система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в то же время более детальные, чем система в целом. Возможность деления системы на подсистемы связана с вычленением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, подцели, направленные на достижение общей цели системы. Отсюда следует, что подсистема должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности). Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название «компоненты»).

Следующей величиной системы, отражающей наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), является структура. Структура может быть представлена графически, в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.

Понятийный аппарат основных структурных характеристик системы управления представлен на рис. 3.

На рис. 4 на примере пяти элементов представлены виды структур, с точки зрения топологии внутренних связей.

Связность структуры позволяет выделить наличие обрывов, определить необходимое минимальное количество связей в структуре системы управления.

Структурная избыточность отражает превышение общего числа связей над необходимым минимальным числом связей. Данная структур-

Рис. 3. Основные структурные характеристики системы управления

1

ж

г

- 3

г)

ь А N

V 4 V 'V 3

Рис. 4. Виды структур системы управления, с точки зрения топологии внутренних связей: а - последовательная структура; б - кольцевая структура; в - радиальная структура; г - древовидная структура; д - структура типа полный граф; е - несвязная структура

ная характеристика используется для косвенной оценки экономичности и надежности исследуемой системы.

Структурная компактность отражает общую структурную близость элементов в анализируемой структуре и так же как структурная избыточность используется для косвенной оценки экономичности и надежности исследуемой системы.

Степень централизации структуры отражает наименее «централизованные» и наиболее «размытые» элементы в анализируемой структуре и используется для более или менее равномерного распределения связей по элементам структуры системы управления.

Понятия, характеризующие систему управления логистикой как единое целое (макроскопическое представление).

Системы управления логистикой представляют собой сложные организационно-технические комплексы, симбиоз данных и знаний, оперативно-технических и экономико-математических моделей, инструментальных и технических средств, а также специалистов, предназначенных для обработки информации и принятия решений.

Можно рассматривать систему управления на эмпирическом уровне. Поэтому необходимо

определить понятийный аппарат, с точки зрения научного подхода.

Учитывая условность классификации [2], представленной на рис. 5, рассмотрим основные разновидности систем, характерные для систем логистического назначения.

Абстрактные системы - все их элементы являются понятиями. Использование данных систем характерно в теоретических изысканиях.

Конкретные системы - их элементы - физические объекты. Они подразделяются на естественные (возникающие и существующие без участия человека) и искусственные (созданные человеком). Примером искусственной конкретной системы является система управления логистикой.

Открытые системы - обмениваются с внешней средой веществом, энергией, информацией.

Закрытые системы - не обмениваются с внешней средой.

Динамические системы - представляют собой структуризованные объекты, имеющие входы и выходы; объекты, в которые в определенные моменты времени можно вводить и выводить вещество, энергию, информацию.

Адаптивные системы - функционирут в условиях начальной неопределенности и изменяющихся внешних условий, используют накоплен-

Системы

по

происхождению

по описанию переменных

по способу управления

по ти пу операторов

искусственные

естественные

К

и:

смешанные

с качественными переменными

с количественными переменными

И: И:

с внешним управлением

самоуправляем ые

с комбинированным управлением

механизмы

машины

живые

неживые

эргатические

биотехнические

экономические

производственные

содержательное описание

формализованное описание

дискретные непрерывные без обратной связи с регулированием

с управлением на уровне параметров с управлением на уровне структуры с программным управлением с автоматическим регулированием самоорганизуемые автоматизированные полуавтоматические автоматические с неизвестным оператором с частично известным оператором с оператором до уровня параметров с полностью известным оператором

Рис. 5. Классификация систем

ную информацию для достижения оптимального состояния при начальной непосредственности и изменяющихся внешних условиях.

Иерархические системы - их элементы сгруппированы по уровням, вертикально соотнесенным один с другим; при этом элементы уровней имеют разветвляющиеся выходы. К преимуществам иерархических систем относятся: свобода локальных воздействий; отсутствие необходимости пропускать очень большие потоки информации через один пункт управления; повышенная надежность (при выходе из строя одного элемента системы вероятность выхода из строя всей системы весьма незначительна).

Таким образом, на основе имеющихся признаков классификации систему управления логистикой можно определить как смешанную, конкретную, открытую динамическую иерархическую систему с внешним управлением.

Понятия, характеризующие систему управления логистикой как совокупность подсистем, связанных иерархически (иерархическое представление).

В современной науке известны случаи, когда из двух различных принципов управления (централизованного и децентрализованного) возможен третий - иерархическое управление, в котором исключаются недостатки обоих принципов

и объединяются только преимущества [5]. Сущность иерархического управления заключается в выстраивании иерархической структуры по мере роста сложности управления, т. к. главной причиной иерархического управления является несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью управляющего органа получать и обрабатывать информацию.

Система управления логистикой имеет многоуровневую иерархическую структуру - от стратегического до тактического масштаба. Понятие многоуровневой иерархической структуры нельзя определить одной краткой и сжатой формулировкой. Поэтому дадим определение многоуровневой иерархической структуре перечислением присущих ей наиболее существенных свойств. К ним относятся:

вертикальная соподчиненность; право вмешательства; взаимозависимость действий. Вертикальная соподчиненность означает, что любая иерархия состоит из последовательно расположенных вертикально взаимодействующих подсистем, составляющих данную систему (вертикальная декомпозиция). Заметим, что как входы X, так и выходы У могут быть распределены по всем уровням. Однако взаимодействие между уровнями происходит не только между каждыми двумя близлежащими уровнями, как для простоты показано на рис. 6.

Право вмешательства, или приоритет действий подсистем верхнего уровня, носит для низлежащих уровней обязывающий характер. В системах с детерминированным алгоритмом выполнения работы вмешательство обычно проявляется в виде изменения параметров подсистем низлежащего уровня. В системах с недетерминированным алгоритмом выполнения приоритет действий задает последовательный порядок получения решений на разных уровнях. Чтобы подчеркнуть значение приоритета в установлении порядка действий, элементы верхнего уровня называют «вышестоящими», а нижнего -«нижестоящими».

Взаимозависимость действий вышестоящих и нижестоящих уровней структуры. Хотя вмешательство (приоритет действий) направлено сверху вниз в виде отдачи приказов или команд, успешность функционирования системы и, фактически, элементов любого уровня зависит от поведения всех элементов системы. Так как само понятие приоритета подразумевает, что вмешательство предшествует действиям более низких уровней, успешность работы верхнего уровня зависит не только от осуществляемых им действий, но и от соответствующих реакций нижних уровней, точнее, от их суммарного эффекта. Поэтому можно считать, что качество работы всей системы обеспечивается обратной связью, т. е. реакциями на вмешательство, информация о которых направля-

Рис. 6. Вертикальное взаимодействие между уровнями иерархий

ется снизу вверх. Такая взаимозависимость действий особенно очевидна в случае, когда обмен со средой происходит в основном (или исключительно) на самом нижнем уровне системы.

Для классификации иерархий вводятся три понятия уровней:

1) уровень описания, или абстрагирования;

2) уровень сложности управления;

3) организационный уровень.

Чтобы различать эти уровня, употребляются следующие термины: «страта», «слой» и «эшелон». Термин «уровень» является родовым, относящимся к любому из этих понятий. При описании системы управления логистикой используются все три понятия.

Страты. Уровни описания, или абстрагирования. Для каждого уровня иерархии существует ряд характерных особенностей и переменных, законов и принципов, с помощью которых описывается поведение системы. Чтобы такое иерархическое описание было эффективным, необходима как можно большая независимость моделей для различных уровней системы. Таким образом, процесс расчленения системы управления логистикой на уровни, характеризующие стратегические, оперативные и тактические аспекты ее функционирования, называется «стратифицированием системы управления логистикой», а сами уровни -«стратами» [2, 4]. На каждой страте в иерархии структур имеется свой собственный набор переменных, которые позволяют в значительной степени ограничить изучение только одной страты.

Слои. Уровни сложности управления. Почти в любой реальной ситуации управления существуют две предельно простые, но чрезвычайно важные особенности:

когда приходит время принимать решения, их принятие и выполнение нельзя откладывать;

неясность относительно последствий различных альтернативных действий и отсутствие достаточных знаний об имеющихся связях препятствуют достаточно полному формализованному описанию ситуации, необходимому для рационального выбора действий.

Эти два фактора приводят к основной дилемме управления: с одной стороны, необходимо действовать немедленно, с другой, прежде чем приступить к действиям, следует попытаться лучше понять ситуацию. При управлении в сложных ситуациях решение этой дилеммы ищут в иерар-

хическом подходе. Сложная проблема управления разбивается на семейство последовательно расположенных более простых подпроблем, так что решение всех подпроблем позволяет решить и исходную проблему. Такая иерархия называется «иерархией слоев управления», а вся система -«многослойной системой управления».

Многоэшелонные системы: организационные иерархии. Это понятие иерархии подразумевает, что

система состоит из семейства четко выделенных взаимодействующих подсистем;

некоторые из подсистем являются принимающими решения элементами;

элементы, принимающие решения, располагаются иерархически в том смысле, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются другими решающими элементами. Уровень в такой системе называется «эшелоном». Такие системы называются «многоэшелонными», «многоуровневыми» или «многоцелевыми».

Для эффективного использования многоуровневой структуры существенно, чтобы элементам принятия решения была предоставлена некоторая свобода действий. Должно быть проведено рациональное распределение усилий по принятию решений между элементами различных уровней. Только при этом условии будет оправдано само существование иерархии. По характеру иерархического расположения образующих систему элементов различают следующие системы управлений:

одноуровневые одноцелевые системы; одноуровневые многоцелевые системы; многоуровневые многоцелевые системы.

Рассмотренные аспекты понятийного аппарата показывают, что система управления логистикой как объект исследования обладает следующими признаками:

состоит из множества, по крайней мере, двух элементов, расположенных иерархически;

элементы систем (подсистемы) взаимосвязаны посредством прямых и обратных связей;

система - это единое и неразрывное целое, являющееся целостной системой для нижестоящих иерархических уровней;

имеются фиксированные связи системы с внешней средой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белый, О.В. Архитектура и методология транспортных систем: Монография [Текст]/О.В. Белый, О.Г. Кокаев, С.А. Попов.-СПб.: Элмор, 2002.

2. Карташев, В.А. Система систем: Очерки общей теории и методологии [Текст]/В.А. Карташев.-М.: Прогресс-Академия, 1995.

3. Комаров, М.П. Современные методы принятия решений: Монография [Текст]/М.П. Комаров.-СПб.:

ВМА, 1998.

4. Лэсдон, Л.С. Оптимизация больших систем [Текст]/Л.С. Лэсдон. -М.: Наука, 1975.

5. Меньков, А.В. Теоретические основы автоматизированного управления [Текст]/А.В. Меньков.-М.: МГУП, 2002.

6. Хейт, Ф. Математическая теория транспортных потоков [Текст]/Ф. Хейт.-М.: Мир, 1966.