Теория управления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Тео́рия управле́ния — наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами.

Теоретической базой теории управления являются кибернетика и теория информации.

Суть теории управления состоит в построении на основе анализа данной системы, процесса или объекта такой абстрактной модели, которая позволит получить алгоритм управления ими в динамике, — для достижения системой, процессом или объектом состояния, которое требуется целями управления.

Теория управления, как и любая другая наука, имеет свои предмет, функцию, цели, задачи и методы. При этом методы теории управления довольно сильно различаются в зависимости от области применения, — в кибернетике, прикладной математике, компьютерном программировании, социологии, политологии, правоведении, в экономике[1].

Теория управления — это развивающаяся теория, особенно начиная с последних десятилетий XX века, когда её принципы оказались полезны при решении задач компьютерного моделирования различных систем, процессов и объектов, позволяющего существенно увеличить возможности автоматизации человеческого труда[2].

История[править | править вики-текст]

Первое самоуправляемое устройство было построено Ктезибием из Александрии (примерно в 250 году до н. э.). Его водяные часы использовали сифон как регулятор потока воды. До этого изобретения считалось, что только живые существа способны модифицировать своё поведение в ответ на изменения в окружающей среде.

Следующим шагом в развитии саморегулирующихся систем управления с обратной связью стали термостат Корнелиуса Дреббеля (1572—1633), и центробежный регулятор паровой машины Джеймса Уатта (1736—1819).

Математическая теория устойчивых систем с обратной связью была разработана в XIX веке.

В связи с развитием паровых машин потребовались регуляторы, которые могли бы автоматически поддерживать установившийся режим их работы. Универсальность математических методов, полученных в данной теории, перевела её в область наук, занимающихся изучением абстрактных математических объектов, а не их конкретных технических реализаций.

Родоначальником непосредственно «математической теории управления» можно считать Александра Михайловича Ляпунова — автора классической теории устойчивости движения (1892)[3].

Определение и задачи[править | править вики-текст]

Кибернетика установила, что управление присуще только системным объектам. Для них характерно понижение энтропии, направленность на упорядочение системы.

Процесс управления можно разделить на несколько этапов:

  1. Сбор и обработка информации.
  2. Анализ, систематизация, синтез.
  3. Постановка на этой основе целей. Выбор метода управления, прогноз.
  4. Внедрение выбранного метода управления.
  5. Оценка эффективности выбранного метода управления (обратная связь).

Конечной целью теории управления является универсализация, а значит, согласованность, оптимизация и наибольшая эффективность функционирования систем.

Методы управления[править | править вики-текст]

Методы управления, рассматриваемые теорией управления техническими системами и другими объектами, базируются на трёх фундаментальных принципах:

  1. Принцип разомкнутого (программного) управления,
  2. Принцип компенсации (управление по возмущениям) — такие системы управления применяются при ограниченном диапазоне изменений внешней среды, в зависимости от полноты информации о внешней среде системы управления по возмущениям могут обладать важным свойством: управление по возмущениям с полной информацией обеспечивает полную компенсацию воздействий внешней среды. Системы, в которых достигается полная компенсация, называются инвариантными. В них управляющее воздействие поступает в объект управления одновременно с воздействием внешней среды, нейтрализуя его. Однако в открытых системах предусмотреть все возможные возмущения затруднительно. Кроме того, функциональные зависимости между возмущающими и управляющими воздействиями могут быть неизвестны. Поэтому управление по возмущениям с неполной информацией приводит к накоплению ошибок.
  3. Принцип обратной связи.

Управление можно разделить на два вида:

  • стихийный: воздействие происходит в результате взаимодействия субъектов (синергетическое управление);
  • сознательный: планомерное воздействие объекта (иерархическое управление).

При иерархическом управлении цель функционирования системы задается её надсистемой.

Примеры современных методов управления[источник не указан 279 дней]:

Внедрение выбранного метода управления[править | править вики-текст]

При внедрении чего-нибудь нового всегда существует предрасположенность к возникновению революционной ситуации, когда «верхи не могут управлять по-новому, а низы не желают жить по-старому». Поэтому должен быть разработан также алгоритм переходного процесса, который обеспечил бы бесконфликтный переход систем к новому для них виду функционирования.

Классификация[править | править вики-текст]

Имеются следующие наиболее общие подходы к теории управления:

  • Процессный подход основывается на идее существования некоторых универсальных функций управления.
  • Системный подход сложился на базе общей теории систем: система — это некая целостность, состоящая из взаимозависимых подсистем, каждая из которых вносит свой вклад в функционирование целого.
  • Ситуационный подход рассматривает любую организацию как открытую систему, постоянно взаимодействующую с внешней средой, следовательно, и главные причины того, что происходит внутри организации, следует искать вне её, то есть в той ситуации, в которой она реально функционирует.
  • Универсальный подход сложился на базе научной школы универсологии, Теории универсального управления, теории переходных процессов, теории относительности сознания, и рассматривает любую систему в совокупности её вертикальных и горизонтальных связей.
  • Субстратный подход, основанный на структурной оптимизации стратегии и принимаемых решений посредством выявления субстратов (ключевых моментов оптимизации) в значимых классах информационного контекста управленческой ситуации. Процесс построения такой структурно-субстратно-оптимальной стратегии называют структурной оптимизацией.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Корниенко Е. В., Шиндина Л. Д. Введение // Теория управления: Учебное пособие. — Таганрог: Идатель С. А. Ступин, 2015. — С. 5-7. — 170 с.
  2. Емельянов С. В., Ильин А. В., Коровин С. К., Фомичев В. В., Фурсов А. С. Предисловие // Математические методы теории управления. Проблемы устойчивости, управляемости и наблюдаемости. — Москва: Физматлит, 2014. — С. 5-6. — 200 с. — ISBN 978-5-9221-1544-5.
  3. В. М. Матросов, А. И. Маликов Развитие идей А. М. Ляпунова за 100 лет: 1892—1992  (PDF)

Литература[править | править вики-текст]

  • Философия управления обществом, провинцией, фирмой в этнокультурном и реформационном аспектах в теории и методологии субстратного подхода / Отв. ред. А. А. Гагаев, А.А. Румянцев. — Саранск, 2009 год. — С. 79, 324, 340, 366. — 696 с. — 150 экз. — ISBN 978-5-98344-094-4.