Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 1 Поняття системи. Визначення структури системи. Поняття організованої та організаційної системи. Поняття організаційної структури. Соціальні та соціальноекономічні системи. Структури та архітектури. Інформаційно-управлінська архітектура. Система - сукупність взаємопов'язаних елементів, що утворює нову сутність, яка виступає як єдине ціле. І елементи системи і зв'язки в системі можуть являти собою складні об'єкти, які характеризуються великою кількістю параметрів. Кожен елемент (і навіть зв'язок) також можуть являти собою системи. Наприклад, елемент 1 може складатися з трьох елементів 11 - 13: 1 2 11 4 3 12 13 5 Найчастіше елементи і зв'язки системи доводиться виявляти, досліджувати. Таке виявлення і дослідження елементів у взаємозв'язку називається системним дослідженням. Системи діляться на прості (не більше 10 елементів), складні (від 10 до 100 елементів) і великі (понад 100 елементів). Класифікація залежить як від кількості елементів, так і від кількості зв'язків. Системи, елементом яких є людина і які містять взаємозв'язки між людьми, називаються соціальними. Ці взаємозв'язки підкоряються певним правилам - інститутам. Будь-яка система існує у часі. Як правило, характеристики елементів і зв'язків системи змінюються у часі. У цьому випадку говорять, що змінюється стан системи. Зазвичай станом системи називають сукупність характеристик елементів, зв'язків і системи в цілому. Системи із змінним станом називають динамічними, а якщо такі зміни здійснюються за вибором самої системи, то такі системи називають системами з поведінкою. Багато системи змінюють свій стан, прагнучи досягти деякого стану як цілі (мети). Такі системи називають системами з метою або цілеспрямованими системами. Будемо називати організованими системами системи з метою, у яких існує внутрішній механізм узгодження поведінки елементів для досягнення спільної мети (наприклад, мурашник, колонія бактерій). Елементи системи можуть самі бути системами або можуть утворювати підсистеми. Набір деяких елементів і деяких зв'язків системи називають підсистемою. Якщо в системі існує підсистема, яка забезпечує роботу механізму для узгодження досягнення спільної мети, то такі системи будемо називати організаційними (організаціями). Структуру такої Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 системи часто називають організаційною структурою. 2 Організаційною структурою найчастіше називають систему зв'язків, яка забезпечує рух до спільної мети. Поняття системи і структури багато в чому ідентичні. Організаційна структура. Багатоплановість поняття організаційної структури. Управлінська структура. Інформаційно-управлінська структура. Підходи до моделювання інформаційно-управлінських структур. Раніше вже було дано визначення організаційної структури. Відзначимо, що це поняття є багатоплановим. Нерідко організаційною структурою називають структуру системи управління. У соціальних системах поняття системи управління часто звужують, називаючи такою тільки систему управління людьми в процесі виробництва, систему віддачі розпоряджень і наказів і забезпечення їх виконання. Поняття організаційної структури ширше, ніж вузьке утилітарне розуміння терміна «система управління». Якщо розуміти термін «система управління» в широкому сенсі, то термін «організаційна структура» стає синонімом терміна «система управління», характеризуючи собою структуру системи управління. Пояснимо сказане на прикладі поняття «виробнича структура». Виробнича структура є частиною організаційної структури, її шаром, який характеризує взаємозв'язки елементів системи в процесі виробничої діяльності, в технологічному процесі виготовлення продукту з вихідної сировини і комплектуючих виробів. Виробнича структура визначається так: система поділяється на виробничі елементи (наприклад, цехи) і визначається взаємозв'язок цих цехів по руху сировини і напівфабрикатів. сировина склад напівфабрикати Цех каркасів 1 Цех спинок 2 Складальний цех склад сировин а Цех сидінь 3 Зв'язок в математичному аспекті еквівалентний поняттю відношення. В організаційній структурі мають місце відношення еквівалентності, включення, приналежності, надходження «з ... в ...», підпорядкованості, територіального зв'язку, інформаційного зв'язку, інформаційнотехнічного зв'язку. Як правило, це відношення слідування, порядку. Тому організаційні структури дуже часто ієрархічні, мають вигляд дерева, але виробнича структура, як правило, Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 3 деревом не є. Вона являє собою орієнтований граф. Структура підрозділів реалізує відносини входження, приналежності. Структура підрозділів найчастіше визначається виробничою структурою, так як одиниці виробничої структури, як правило, є одиницями структури підрозділів. Наступний шар організаційної структури - структура посадового підпорядкування (лінійна або командна структура) - хто і кому віддає накази, і хто перед ким звітує. Директор Заступник по комерції Заступник по виробництву Начальник цеху 1 Начальник цеху 2 Головний бухгалтер Начальник цеху 3 Комерційний відділ Склад Сучасні структури підпорядкування теж багатопланові. Це пов'язано з поділом управлінських функцій, виділенням функцій так званих штабів, тобто підрозділів, які готують рішення і контролюють їх виконання. Такі структури називають командно-штабними або лінійно-функціональними. Наступний шар - інформаційний - показує, хто кому і яку інформацію надає. Інформаційна структура тісно пов'язана з лінійно-функціональною структурою, так як виконання командних та інших функцій пов'язано з отриманням, обробкою, аналізом інформації та передачею підсумкової результуючої інформації, командної або інформуючої. Певні функції записані як за посадовою особою, так і за підрозділом в цілому. Їх функції можуть бути підтримані або повністю забезпечені інформаційними технологіями, реалізованими на комп'ютерах. Отримуємо, відповідно, новий шар організаційної структури, який показує взаємозв'язки між елементами в процесі реалізації інформаційних технологій. Наступний шар - технічний. З інформаційної та програмно-інформаційної структурою пов'язана структура технічних засобів, що забезпечують програмну обробку та зберігання даних. Ця структура зазвичай реалізується у вигляді локальної або глобальної мережі, до неї часто застосовується термін архітектура. Комплекс структур (шарів) управлінської структури, що розглядаються у взаємозв'язку, будемо називати інформаційно-управлінської архітектурою системи підприємства або організації (ІУА). Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 4 Основні підходи до моделювання структури соціально-економічної системи, її інформаційно-управлінської архітектури. Концепція ІУА хороша наступним: 1) Вона дозволяє звести інформацію про систему управління підприємством до чітко формалізованих параметрів, а саме - до структури підпорядкування, до виконуваних функцій, до використовуваних інформаційних технологій для підтримки виконуваних функцій, до використовуваного апаратного забезпечення. 2) Ця концепція орієнтована на бенчмаркінг (використання зразка), тобто на запозичення кращих зразків архітектури від успішно працюючих підприємств. 3) Концепція розрахована на моніторинг архітектур, концентрацію їх в базі даних і подальше їх поширення за допомогою спеціалізованих фірм (консалтингових фірм). Цей підхід дозволяє різко зменшити вартість формування ефективної архітектури на конкретному підприємстві. Концепція заснована на відомому принципі вирішення складних завдань «роби за зразком». Завдання вибору кращих архітектур передбачає моніторинг реальних архітектур і накопичення даних про них у відповідних базах. Щоб уявити дані в базі потрібна певна структура даних. Отже, потрібно інформаційна модель архітектури. Інформаційна модель архітектури - структура даних, що включає елементи (поля, класи), здатні представляти інформацію про структуру підпорядкування, структуру підрозділів, функціональні структури (в тому числі про виконувані функції); структура інформаційної системи (структура програмного і апаратного забезпечення). Моделювання ІУА можна здійснити за двома основними напрямками: 1) Реляційне - пов'язане з побудовою реляційної моделі архітектури. Така модель заснована на уявленні архітектури у вигляді запису з полями, що відображають атрибути (характеристики) архітектури. (Реляційна база даних). 2) Використання об'єктних моделей. Цей напрямок заснований на можливості опису методів, пов'язаних або з формуванням архітектури, або з її поданням. (Об'єктно-орієнтована база даних.) Для розуміння структури моделі, (як першої, так і другої) важливе знання основних характеристик архітектур, як загальних, так і таких, що відображають будову архітектури. Тут слід врахувати існуючий досвід представлення інформації про підприємства, організації в державних і комерційних базах даних. Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 5 Інформаційні моделі ІУА. Будемо називати інформаційною моделлю деякого об'єкту структуру даних, що описує характеристики об'єкта, а також поведінку цього об'єкту. Зауважимо, що включення поведінки об'єкта в поняття його інформаційної моделі відповідає розширеному тлумаченню поняття структури даних, що включає, поряд з атрибутами, методи. Інформаційна модель ІУА - система класів, яка дозволяє створити конкретний тип, що відображає структуру будови архітектури, а також - це технологія побудови типу, що дозволяє відобразити ієрархію будови реальної архітектури. Будова системи класів, що описують об'єктну модель архітектури Найважливішим інструментом моніторингу є бази даних ІУА. Управлінська структура за своєю суттю ієрархічна. Наявність горизонтальних, матричних, проектно-орієнтованих управлінських структур не усуває фундаментальності і поширеності структур ієрархічних. Управлінських ієрархій на підприємстві, як правило, кілька: лінійна (кадрова), функціональна, організаційна (ієрархія підрозділів). Термін "організаційна структура" відображає всі види управлінських ієрархій в сукупності. Ієрархій, що представляють функціональне підпорядкування, може бути (і, як правило, є) кілька, причому у різних підприємств їх може бути різна кількість і кожна має свою специфіку. На управлінську ієрархію накладається інформаційна структура, і ось вона-то може мати, і часто має, неієрархічну, мережеву природу. Але в поєднанні з управлінською ієрархією інформаційна структура перетвориться в інформаційно-управлінську архітектуру, ієрархічність якої має тяжіючий (панівний) характер. Мінливість, як видів, так і кількості ієрархій від підприємства до підприємства і в процесі розвитку окремого підприємства є найважливішим фактом. Крім того, неможливо заздалегідь визначити обмежений набір типів ієрархій. Цей набір повинен бути розширюваним. Тип ієрархії визначає семантику зв'язків в ній. Наприклад, у лінійної і функціональної ієрархій семантика зв'язків різна, тобто це ієрархії різних типів. Тепер звернемо увагу на вузли ієрархічних структур. По-перше, одні і ті ж об'єкти (посади, наприклад) можуть одночасно бути присутніми відразу в декількох ієрархіях. Таким чином, ієрархії як би "переплітаються" один з одним. Економічна кібернетика Основні поняття теорії систем - 2017-18 По-друге, вузли - це сутності, по крайній мірі, двох видів: посади та підрозділи. Це вірно для будь-яких структур, що нас цікавлять, але такий поділ є занадто загальним. За кожним вузлом ієрархії закріплена певне семантичне навантаження. Отже, модель повинна дозволяти легко розрізняти відмінні за своєю суттю суті. Так, наприклад, відмінності між «Дирекцією» і «Магазином» повинні легко фіксуватися. Розрізняти їх лише на основі імені недостатньо, «Магазин №1» і «Магазин №2» можуть бути семантично однаковими сутностями. Можна сказати, що «Магазин №1» і «Магазин №2» різні екземпляри сутності «Магазин». Повний набір таких сутностей заздалегідь визначити не можна. Модель повинна дозволяти динамічно створювати нові сутності (а не тільки екземпляри існуючих сутностей). Опис кожної сутності визначається набором атрибутів. Вони можуть бути двох видів: язковим, але їх наявність дозволяє більш точно охарактеризувати екземпляр будь-якої сутності. Перший вид атрибутів назвемо обов'язковими, а другий факультативними. Розглянемо ієрархію лінійного підпорядкування. У цій ієрархії можуть бути присутніми тільки посади, присутність в них підрозділів неприпустимо. У той же час в організаційній ієрархії повинні бути присутніми тільки підрозділи. Якщо є ієрархія в цілому організаційно-управлінської схеми, то її елементами можуть бути як посади, так і підрозділи. Видно, що ієрархія конкретного типу може містити тільки екземпляри чітко визначеного набору сутностей. Цей факт повинен бути відображений в моделі. Виходячи з проведеного аналізу, можна сформулювати вимоги до моделі ІУА, яка буде адекватна розв'язуваній задачі. Модель ІУА підприємства являє собою набір ієрархій. Цей набір повинен бути розширюваним, також як і набір типів ієрархій. У вузлах знаходяться екземпляри певних сутностей. Модель повинна дозволяти визначати, до якої сутності відноситься екземпляр. Необхідна можливість динамічно створювати нову сутність, а також визначати і змінювати набір атрибутів сутності. У сутності є атрибути двох типів: обов'язкові і факультативні. Неможливе існування екземпляра сутності без завдання значень всіх її обов'язкових атрибутів. Кожен тип ієрархій повинен дозволяти задавати набір сутностей, екземпляри яких можуть міститися в ієрархіях даного типу. Потрібно, щоб один об'єкт, міг перебувати в кількох ієрархіях одночасно. 6
