Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2014 в 18:20, лабораторная работа
Цель работы: Закрепить теоретические знания по основным понятиям теории систем и системного анализа, таким как: связь, структура, страты, иерархические структуры, макроскопический и микроскопический анализ.
Перечень материалов для выполнения работы: Лекционный материал. Рекомендуемая литература, указанная в программе курса. Материалы и примеры по рассматриваемым структурам (приводятся ниже в данной лабораторной работе).
Тема: «Структура систем»
Цель работы: Закрепить теоретические знания по основным понятиям теории систем и системного анализа, таким как: связь, структура, страты, иерархические структуры, макроскопический и микроскопический анализ.
Перечень материалов для выполнения работы: Лекционный материал. Рекомендуемая литература, указанная в программе курса. Материалы и примеры по рассматриваемым структурам (приводятся ниже в данной лабораторной работе).
Задания к лабораторной работе
Построить организационную структуру ИрГСХА в редакторе MS WORD или вручную на бумаге. Данные для построения взять в локальной сети ИрГСХА.
В состав Центр семьи (психологические, юридические консультации, помощь многодетным семьям и т.д.) включены пять структурных подразделений:
Форма отчета по работе: Предоставление оформленных решений на проверку преподавателю и защита полученных выводов.
Контрольные вопросы к работе:
Связь – способ взятия входов и выходов элементов системы между собой и окружающей средой.
При содержательном подходе связи делятся: 1. Материально-вещественные - процессы передачи вещества между элементами системы. 2. Энергетические связи- процессы передачи энергии. 3. Информационные связи.
А также связи бывают:
Связи первого порядка- связи реализующие основные функции системы.
Дополнительные связи ( связи второго порядка)- они присутствуют но не являются необходимыми.
Связи третьего порядка.
Также существуют связи: 1. Направленные и ненаправленные связи. 2.Сильные и слабые связи.
Равнонаправленные связи и связи управления.
Nc = n ( n-1)
а) прямая связь: связь между выходом одного элемента и входом другого.
б) обратная связь; воздействие на элемент результата функционирования других.
в) положительная обратная связь: увеличение воздействия входа на вход
г) отрицательная обратная связь- это такое влияние выхода системы на вход(«обратное»), которое уменьшает действие входного сигнала на систему. Приведите примеры обратных связей:
а) положительных. Например: накопление знаний и т.п.
б) отрицательных. Примером может служить устройство простейшего сливного бачка. По мере наполнения сливного бачка уровень воды в нем поднимается, что приводит к всплыванию поплавка, который блокирует дальнейшее поступление воды.
Объясните суть упреждающей обратной связи. Упреждение-это интересный и несколько иной вариант обратной связи. Здесь все дело в нашей способности предвосхищать будущее. Предвидение еще не произошедшего события становится причиной того, что в противном случае не произошло бы. Таким образом, будущее влияет на настоящее. Например, предвидя неизбежную неудачу, вы в большинстве случаев действительно терпите поражение. В конце концов, какой смысл выкладываться, если все заранее обречено на провал? С другой стороны, когда вы рассчитываете на успех, ваши энергия и оптимизм и делают его более вероятным. Ощущать себя успешным - лучший путь к успех. А пораженческое настроение ведет к поражению.
Структура - это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимые для достижения цели.
- Линейная
- Кольцевая
- Многосвязная
- Звездная
- Графовая
- Сетевая
- Иерархическая
При отображении сложных систем основная проблема состоит в том, чтобы найти компромисс между простотой описания , позволяющей составить и сохранять целостное представление об исследуемом или проектируемом объекте, и детализацией описания, позволяющей отразить многочисленные особенности конкретного объекта. Один из путей решения этой проблемы - задание системы семейством моделей, каждая их которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования. Такое представление названо стратифицированным, а уровни абстрагирования - стратами.
Стратификация - это иерархически организованная структура социального неравенства, которая существует в определенном обществе, в определенный исторический отрезок времени.
Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты и связи существуют одновременно (не разнесены во времени). Структуры имеют уровни декомпозиции.
В древовидных структурах каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу вышестоящего уровня. Это иерархические структуры с “сильными” связями.
Иерархические структуры со “слабыми” связями (см. рис.1.4) отличается тем, что элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня.
С помощью древовидных иерархических структур представляют конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры, организационные структуры предприятий
Иерархии со “слабыми” связями применяют в тех случаях, когда цели сформулированы слишком близко к идеальным устремлениям и недостаточно средств для их реализации, для представления некоторых видов организационных структур.
В общем случае термин иерархия означает соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим. Термин возник как наименование “служебной лестницы” в религии, широко применяется для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т. д. Концепция иерархии была распространена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.
Иерархические структуры могут быть представлены матричными
Макроскопический анализ – это анализ структуры в целом, а микроскопический – анализ какой-то отдельно взятой подструктуры.
Теоретические материалы и примеры:
Анализ работы предприятия – макроскопический анализ, анализ работы юридического отдела – микроскопический.
Структура - это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимые для достижения цели.
Понятие структуры одно из наиболее важных понятий - как в абстрактном понимании, так и при его конкретизации. Дадим более формальное определение структуры.
Структура системы — это устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей между ними.
Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. По мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может изменяться.
Пример. Примерами структур могут быть структура извилин мозга, структура студентов на курсе, структура государственного устройства, структура кристаллической решетки вещества, структура микросхемы и др. Кристаллическая решетка алмаза - структура неживой природы; пчелиные соты, полосы зебры - структуры живой природы; озеро - структура экологической природы; партия (общественная, политическая) - структура социальной природы; Вселенная - структура как живой и неживой природы.
Структуры систем бывают разного типа, разной топологии (или же пространственной структуры). Рассмотрим основные топологии структур (систем).
Линейная (последовательная) структура характеризуется тем, что каждый элемент связан с двумя соседними. При выходе из строя хотя бы одного элемента (связи) структура разрушается. Примером такой структуры является конвейер.
Кольцевая структура отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи. Это повышает скорость обмена информацией, делает структуру более живучей.
Многосвязная структура имеет структуру полного графа. За счет наличия кратчайших путей надежность ее функционирования максимальная, эффективность функционирования высокая, однако стоимость тоже максимальная.
Звездная структура имеет центральный узел, который выполняет роль центра, все остальные элементы системы являются подчиненными.
Графовая структура используется обычно
при описании производственно-
Сетевая структура или сеть (разновидность графовой структуры) представляет собой декомпозицию системы во времени. Например, сетевая структура может отображать порядок действия технической системы (телефонная сеть, электрическая сеть и т. п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции — сетевой график, при проектировании — сетевая модель, при планировании — сетевая модель, сетевой план и т. д.).
Иерархическая структура получила наиболее широкое распространение при проектировании систем управления. Все элементы, кроме верхнего и нижнего уровней, обладают как командными, так и подчиненными функциями управления. Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины (узлы) и связи (дуги, ребра) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени).
Иерархические структуры, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами (структурами типа «дерева»; структурами, на которых выполняются отношения древесного порядка; иерархическими структурами с сильными связями) (рис. 3,а).
Структуры, в которой элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня, называют иерархическими структурами со слабыми связями (рис. 3,б).
В виде иерархических структур представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры, организационные структуры предприятий.
Пример 1. Примером линейной структуры является структура станций метро на одной (не кольцевой) линии. Примером иерархической структуры является структура управления вузом: “Ректор - Проректора - Деканы - Заведующие кафедрами и подразделениями - Преподаватели кафедр и сотрудники других подразделений”. Пример сетевой структуры - структура организации строительно-монтажных работ при строительстве дома: некоторые работы, например, монтаж стен, благоустройство территории и др. можно выполнять параллельно.
Матричная структура:
Рисунок 4 - Структура матричного типа
Пример матричной структуры - структура работников отдела НИИ выполняющих работы по одной и той же теме. Кроме указанных основных типов структур используются и другие, образующиеся с помощью их корректных комбинаций - соединений и вложений.
Пример 2. “Вложение друг в друга” плоскостных матричных структур может привести к более сложной структуре – структуре пространственной матричной (например, вещества кристаллической структуры) типа изображённой на рисунке 5). Структура сплава и окружающей среды (макроструктура) могут определять свойства и структуру сплава (микроструктуру):
Рисунок 5 - Структура типа кристаллической
Такого вида структуры часто используются в системах с тесно связанными и равноправными (“по вертикали” и “по горизонтали”) структурными связями. В частности, такую структуру могут иметь системы открытого акционерного типа, корпорации на рынке с дистрибьютерной сетью и другие.