Hierarchické řízení velkých systémů. Hierarchická struktura řízení organizace: vlastnosti, principy, typy

Jedním z hlavních prostředků k překonání organizované složitosti systému je rozklad, tj. rozdělení systému na části (tzv "černé skříňky") a uspořádání těchto částí do hierarchického systému. Systém je rozdělen na podřízené části tak, aby každá část obsahovala objekty, které spolu nejvíce souvisí. Následně je systém rozdělen podle slabých spojů.

Dekompozice je konvenční technika, která v konečném důsledku umožňuje vyhodnotit stupeň složitosti objektu a redukovat jej na některé konečné prvky, jejichž analýzu lze provádět pomocí známých metod. To budeme předpokládat prvek - Jedná se o část systému, jejíž další dělení vede k narušení funkčních vazeb prvku a získání vlastností zvoleného souboru, které nejsou adekvátní vlastnostem prvku jako celku.

Výhodou použití černých skříněk je, že uživatel potřebuje znát pouze vstup a výstup černé skříňky a její účel, tedy vykonávanou funkci, aniž by se musel zabývat principy fungování a použitými algoritmy. V každodenní životČasto se setkáváme s „černými skříňkami“ a snadno je používáme. Například používáme tiskárnu k přípravě dokumentů, aniž bychom věděli, jak překóduje a vytiskne informace. Můžeme vyměnit tiskárnu za jinou, pokud se porouchá, nebo za modernější, aniž bychom byli specialisté technická podpora. Myšlenku organizovat „černé skříňky“ do hierarchických struktur převzal člověk z přírody. Všechny složité systémy Vesmíru jsou organizovány v hierarchiích. A samotný vesmír zahrnuje galaxie, hvězdné systémy, planety atd.

Hierarchický systém

Pokud je množina prvků kombinována do systému podle určité charakteristiky, pak je vždy možné zavést nějaké další charakteristiky pro rozdělení této množiny na podmnožiny, čímž se oddělí její součásti od systému - subsystémy. Možnost opakovaného dělení systému na subsystémy vede k tomu, že jakýkoli systém obsahuje řadu subsystémů získaných oddělením od původního systému. Tyto subsystémy se zase skládají z menších subsystémů atd.

Subsystémy získané oddělením od jednoho zdrojového systému jsou klasifikovány jako subsystémy stejné úrovně nebo úrovně. Dalším dělením získáváme subsystémy nižší úrovně. Toto rozdělení se nazývá hierarchie(rozdělení pozic na vyšší a nižší, pořadí podřízenosti nižších osob výše postaveným atd.). Stejný systém lze rozdělit na subsystémy různými způsoby - to závisí na zvolených pravidlech pro spojování prvků do subsystémů. Nejlepší bude samozřejmě soubor pravidel, která zajistí systému jako celku co nejefektivnější dosažení cíle.

Při rozdělování systému na subsystémy byste měli pamatovat na pravidla pro takové rozdělení:

    každý subsystém musí implementovat jedinou funkci systému;

    funkce přidělená subsystému by měla být snadno srozumitelná bez ohledu na složitost její implementace;

    komunikace mezi subsystémy by měla být zavedena pouze v případě, že existuje spojení mezi odpovídajícími funkcemi systému;

    spojení mezi subsystémy by mělo být co nejjednodušší.

Počet úrovní a počet podsystémů každé úrovně se může lišit. Vždy je však třeba dodržovat jedno důležité pravidlo: subsystémy přímo zahrnuté v jednom systému po více než vysoká úroveň, jednající společně, musí plnit všechny funkce systému, ve kterém jsou zahrnuty.

Řízení každé organizace, která vyrábí zboží nebo poskytuje služby, je postaveno na hierarchickém principu. Činnosti k vytváření zboží a služeb se vyskytují ve všech organizacích. Výroba - Jedná se o tvorbu statků a poskytování služeb přeměnou vstupu systému (potřebné zdroje všech typů) na jeho výstup (hotové výrobky a služby). Ve výrobních firmách jsou činnosti tvorby produktů obvykle zřejmé. Jeho výsledkem je konkrétní zboží (například stroje nebo letadla). V jiných organizacích. kteří nevytvářejí fyzické zboží, mohou být výrobní funkce méně zřejmé, skryté veřejnosti a každému z kupujících. Jedná se například o činnost, která se provádí v bance, v kanceláři letecké společnosti nebo na vysoké škole. Činnosti takových společností jsou tzv servis. Provozní manažeři činí rozhodnutí nezbytná k přeměně zdrojů na zboží a služby.

V hierarchickém řídicím systému je každý subsystém určité úrovně podřízen subsystému vyšší úrovně, jehož je součástí a je jím řízen. U řídicích systémů je dělení systému možné, dokud subsystém získaný při dalším dělení nepřestane plnit řídicí funkce. Z tohoto pohledu jsou řídicím systémem nejnižší hierarchické úrovně ty subsystémy, které přímo řídí konkrétní nástroje, mechanismy, zařízení popř technologických postupů. Řídicí systém jakékoli jiné než nejnižší úrovně vždy řídí technologické procesy nikoli přímo, ale prostřednictvím subsystémů středních, nižších úrovní.

Důležitou zásadou pro konstrukci systému řízení podniku je uvažovat o podniku jako o systému s víceúrovňovou (hierarchickou) strukturou (obr. 1.2). Z odkazů umístěných na vyšší úrovni je tok ovládacích akcí a informace o aktuálním stavu ovládacího objektu jsou více nízká úroveň jde do jednotek vyšší úrovně. Vzhledem k jakémusi „stromu“ řízení lze poznamenat, že výhodou hierarchické struktury řízení je, že řešení problémů řízení je možné na základě místních rozhodnutí přijatých na příslušných úrovních hierarchie řízení.

Rýže. 1.2. Hierarchické systémy řízení podniku

Nižší úroveň řízení je zdrojem informací pro rozhodování řízení na vyšší úrovni. Uvažujeme-li tok informací z úrovně na úroveň, pak množství informace, vyjádřené počtem symbolů, s rostoucí úrovní klesá, ale zároveň se zvyšuje její sémantický obsah.

Při současném stupni rozvoje společnosti vědecký a technický pokrok v oblasti výroba materiálu a systémy řízení poskytuje možnost soustředit a centralizovat významné finanční, materiální a jiné zdroje. Tyto příležitosti jsou realizovány v průmyslových zemích formou vytváření mezietnických sdružení (např. Evropská unie, sdružující řadu evropských zemí; dceřiné společnosti, pobočky a podniky velkých koncernů v mnoha zemích světa atd.). Výhoda centralizace je schopnost směřovat velké zdroje k implementaci řešení, což umožňuje řešit komplexní problémy vyžadující velké kapitálové investice. V centralizovaném systému je poměrně snadné zajistit koordinované, koordinované činnosti subsystémů směřující k dosažení společných cílů. Ztráty v samostatné části systém je kompenzován výsledky práce jeho ostatních částí. Víceúrovňový centralizovaný systém má velkou schopnost přežití díky rychlému přerozdělení funkcí a zdrojů. Není náhodou, že princip centralizace je přísně dodržován v armádách všech dob a národů.

Centralizace ve velkých systémech má však své nevýhody. Víceúrovňový a s tím spojený opakovaný přenos informací z úrovně na úroveň způsobuje prodlevy, které snižují efektivitu vyhodnocování situace a provádění manažerských rozhodnutí, což vede ke zkreslení jak v procesu předávání informací, tak při jejich zpracování na meziúrovních. V řadě případů se touha subsystémů po nezávislosti dostává do rozporu s principem centralizace. Ve víceúrovňových centralizovaných systémech organizačního a administrativního řízení zpravidla existují prvky decentralizace.

S racionální kombinací prvků centralizace a decentralizace informační toky v systému musí být organizován tak, aby informace byly využívány především na úrovni, kde se vyskytují, tj. musíme usilovat o minimální přenos dat mezi úrovněmi systému. V decentralizovaných jednoúrovňových systémech je vždy vyšší míra efektivity jak při sběru informací o stavu řízeného systému, vyhodnocování situace, tak při zavádění učiněná rozhodnutí. Díky operativní kontrole reakce na řídicí vstupy se snižují odchylky od zvolené trajektorie pohybu směrem k cíli.

Stupeň centralizace systému, který je určen na základě stanovení poměru vážených objemů úkolů řešených na sousedních úrovních, slouží v v jistém smyslu měřítko rozdělení pravomocí mezi úrovněmi. Posun většiny rozhodnutí směrem k vyšší úrovni, tj. zvýšení míry centralizace, je obvykle ztotožňován se zvýšením ovladatelnosti subsystémů. Vyžaduje to zpravidla lepší zpracování informací na vyšších úrovních hierarchie řízení. Zvýšení stupně decentralizace odpovídá zvýšení nezávislosti subsystémů a snížení množství informací zpracovávaných vyššími úrovněmi.

Typicky se vyvíjejí vyšší manažeři víceúrovňových systémů strategická rozhodnutí, například kolik modelů aut by měl každý závod společnosti vyrobit. Neměli by rozhodovat o velikosti a množství každého modelu vyrobeného v každém závodě. To platí pro úroveň taktická rozhodnutí, které jsou akceptovány středními manažery závodu. Manažer továrny musí rozhodnout, kolik vyrobit a prodat, kolik bude mít na skladě hotové výrobky(sezónní poptávka) a kolik pracovníků najmout nebo propustit. Operativní rozhodování provádějí na úrovni výroby vedoucí prodejen, kteří určují podrobné plánování a výrobu. Tento hierarchický přístup, který by měl zahrnovat zpětná vazba, nemusí poskytovat optimální řešení, ale umožňuje lepší a včasnější kontrolu výrobního procesu.

Struktura systémů řízení v národním hospodářství je postavena na odvětvovém nebo územním principu. Průmyslový princip platí v případech, kdy mluvíme o o komplexní, konkrétní typy výroby, návrh a konstrukce, vývoj a realizace vědecký výzkum do výroby určitého druhu. Podle územní princip Byly vybudovány orgány státní správy.

Žádný moderní organizace, ať už se jedná o obchodní společnost, průmyslový podnik, nebo pro dosažení svých cílů musí mít jasnou a jasnou strukturu řízení. Na základě definice je systém řízení organizace souborem vzájemně propojených a na sobě závislých útvarů a jednotlivců Jednotlivci, obsazování určitých pozic, které jsou nejen v pozici „nadřízený-podřízený“, ale mají také velmi přímý dopad na rozvoj organizace.

Systém není vytvořen najednou, je to poměrně zdlouhavý proces, který zahrnuje následující hlavní fáze:

  1. V první fázi jádro vedení určuje, jaký druh struktury bude vytvořen: hierarchická struktura, funkční nebo přímá podřízenost.
  2. Druhá fáze zahrnuje vytvoření a zmocnění hlavních strukturálních složek, jako je samotný řídící aparát, programy a divize.
  3. Konečně ve třetí fázi dochází ke konečnému přerozdělení moci, povinností a odpovědnosti. Zároveň je vhodné všechny tyto pravomoci konsolidovat formou nařízení o některých útvarech a náplních práce.

Přestože je dnes známo mnoho typů řídících struktur, jedním z nejoblíbenějších je hierarchická řídící struktura. Teoreticky to zdůvodnil a experimentálně otestoval na začátku dvacátého století americký sociolog. Následně se většina vědců zabývala hlavně hledáním stále nových a nových.

Hierarchický systém řízení je založen na následujících principech:

  1. Celý systém řízení je pyramida, jejíž každá nižší úroveň je podřízena a řízena vyšší.
  2. Hierarchická struktura znamená jasné rozdělení pravomocí mezi úrovněmi. Vyšší úroveň v tomto případě nese vyšší odpovědnost ve srovnání s úrovní nižší.
  3. Práce v každé organizaci, která je řízena podle hierarchického principu, musí být jasně rozdělena mezi její pracovníky, kteří se specializují pouze na funkce, které vykonávají.
  4. Jakákoli činnost v instituci s hierarchickou strukturou řízení musí být standardizována a formalizována. Dosáhne se tak lepší koordinace činností pracovníků a zvýší se jejich ovladatelnost.
  5. Nábor musí být proveden pouze v souladu s požadavky zaměstnance. Ve stejné době, kromě profesionální kvality, je třeba dbát na to, jak dobře je tento zaměstnanec řízen a jak je připraven na roli manažera.

Z hierarchické struktury vyplývá, že všechny zaměstnance organizace lze zařadit do jedné ze tří hlavních skupin – manažery, specialisty a výkonné pracovníky. Navíc, protože všechny organizace jsou svým typem řízení velmi podobné, mohou manažeři využít zkušeností svých kolegů k optimalizaci struktury řízení.

Je třeba vzít v úvahu hlavní typy hierarchických řídících struktur lineární struktura, kde jsou všechna hlavní vlákna soustředěna v rukou šéfa, funkční, kdy každá divize organizace vykonává určitou funkci, a také smíšený typ řízení, kde spolu s lineárním aparátem existuje rozvětvená hierarchie různých funkčních skupin.

Pokud je množina prvků kombinována do systému podle určité charakteristiky, pak je vždy možné zavést nějaké další charakteristiky pro rozdělení této množiny na podmnožiny, čímž se oddělí její součásti od systému - subsystémy. Možnost opakovaného dělení systému na subsystémy vede k tomu, že jakýkoli systém obsahuje řadu subsystémů získaných oddělením od původního systému. Tyto subsystémy se zase skládají z menších subsystémů atd.

Subsystémy získané oddělením od jednoho zdrojového systému jsou klasifikovány jako subsystémy stejné úrovně nebo úrovně. Dalším dělením získáváme subsystémy nižší úrovně. Toto rozdělení se nazývá hierarchie(rozdělení pozic na vyšší a nižší, pořadí podřízenosti nižších osob výše postaveným atd.). Stejný systém lze rozdělit na subsystémy různými způsoby - to závisí na zvolených pravidlech pro spojování prvků do subsystémů. Nejlepší bude samozřejmě soubor pravidel, která zajistí systému jako celku co nejefektivnější dosažení cíle.

Při rozdělování systému na subsystémy byste měli pamatovat na pravidla pro takové rozdělení:

Každý subsystém musí implementovat jedinou funkci systému;

· funkce přidělená subsystému by měla být snadno srozumitelná bez ohledu na složitost její implementace;

· komunikace mezi subsystémy by měla být zavedena pouze v případě, že existuje spojení mezi odpovídajícími funkcemi systému;

· spojení mezi subsystémy by měla být jednoduchá (pokud je to možné).

Počet úrovní a počet podsystémů každé úrovně se může lišit. Vždy je však třeba dodržet jednu věc důležité pravidlo: subsystémy přímo zahrnuté v jednom systému vyšší úrovně, jednající společně, musí plnit všechny funkce systému, jehož jsou součástí.

Řízení každé organizace, která vyrábí zboží nebo poskytuje služby, je postaveno na hierarchickém principu. Činnosti k vytváření zboží a služeb se vyskytují ve všech organizacích. Výroba - Jedná se o tvorbu statků a poskytování služeb přeměnou vstupu systému (potřebné zdroje všech typů) na jeho výstup (hotové výrobky a služby). Ve výrobních firmách jsou činnosti tvorby produktů obvykle zřejmé. Jeho výsledkem je konkrétní zboží (například stroje nebo letadla). V jiných organizacích. kteří nevytvářejí fyzické zboží, mohou být výrobní funkce méně zřejmé, skryté veřejnosti a každému z kupujících. Jedná se například o činnost, která se provádí v bance, v kanceláři letecké společnosti nebo na vysoké škole. Činnosti takových společností jsou tzv servis. Provozní manažeři činí rozhodnutí nezbytná k přeměně zdrojů na zboží a služby.


V hierarchickém systému řízení je každý subsystém určité úrovně podřízen subsystému vyšší úrovně, jehož je součástí a je jím řízen. U řídicích systémů je dělení systému možné, dokud subsystém získaný při dalším dělení nepřestane plnit řídicí funkce. Z tohoto pohledu jsou řídicím systémem nejnižší hierarchické úrovně ty subsystémy, které provádějí přímé ovládání konkrétní nástroje, mechanismy, zařízení nebo technologické postupy. Řídicí systém jakékoli jiné než nejnižší úrovně vždy řídí technologické procesy nikoli přímo, ale prostřednictvím subsystémů středních, nižších úrovní.

Důležitou zásadou pro konstrukci systému řízení podniku je uvažovat o podniku jako o systému s víceúrovňovou (hierarchickou) strukturou (obr. 1.2). Z odkazů umístěných na vyšší úrovni je tok kontrolních akcí a informací o aktuální stavřídicí objekt nižší úrovně je napájen spoji vyšší úrovně. Vzhledem k jakémusi „stromu“ řízení lze poznamenat, že výhodou hierarchické struktury řízení je, že řešení problémů řízení je možné na základě místních rozhodnutí přijatých na příslušných úrovních hierarchie řízení.

Rýže. 1.2. Hierarchické systémy řízení podniku

Nižší úroveň řízení je zdrojem informací pro přijetí manažerská rozhodnutí na vyšší úrovni. Uvažujeme-li tok informací z úrovně na úroveň, pak množství informace, vyjádřené počtem symbolů, s rostoucí úrovní klesá, ale zároveň se zvyšuje její sémantický obsah.

Vědeckotechnický pokrok v oblasti materiálové výroby a systémů řízení poskytuje při současném stupni rozvoje společnosti možnost soustředit a centralizovat významné finanční, materiálové a jiné zdroje. Tyto příležitosti jsou v průmyslově vyspělých zemích realizovány formou vytváření mezinárodních asociací (např. Evropská unie, která sdružuje řadu evropských zemí; dceřiné společnosti, pobočky a podniky velkých koncernů v mnoha zemích světa atd.) . Výhoda centralizace je schopnost směřovat velké zdroje k implementaci řešení, což umožňuje řešit složité problémy vyžadující velké kapitálové investice. V centralizovaném systému je poměrně snadné zajistit koordinované, koordinované činnosti subsystémů směřující k dosažení společných cílů. Ztráty v jednotlivých částech systému jsou kompenzovány výsledky práce jeho ostatních částí. Víceúrovňové centralizovaný systém má velkou schopnost přežití díky rychlému přerozdělení funkcí a zdrojů. Není náhodou, že princip centralizace je přísně dodržován v armádách všech dob a národů.

Centralizace ve velkých systémech má však své nevýhody. Víceúrovňový a s tím spojený opakovaný přenos informací z úrovně na úroveň způsobuje prodlevy, které snižují efektivitu vyhodnocování situace a provádění manažerských rozhodnutí, což vede ke zkreslení jak v procesu předávání informací, tak při jejich zpracování na meziúrovních. V řadě případů se touha subsystémů po nezávislosti dostává do rozporu s principem centralizace. Ve víceúrovňových centralizovaných systémech organizačního a administrativního řízení zpravidla existují prvky decentralizace.

Při racionální kombinaci prvků centralizace a decentralizace musí být informační toky v systému organizovány tak, aby informace byly využívány především na úrovni, kde se vyskytují, to znamená, že je třeba usilovat o minimální přenos dat mezi úrovněmi systému. . V decentralizovaných jednoúrovňových systémech je vždy vyšší míra efektivity jak při sběru informací o stavu řízeného systému, vyhodnocování situace, tak při realizaci přijatých rozhodnutí. Díky operativní kontrole reakce na řídicí vstupy se snižují odchylky od zvolené trajektorie pohybu směrem k cíli.

Míra centralizace systému, která je určena na základě stanovení poměru vážených objemů úkolů řešených na sousedních úrovních, slouží v určitém smyslu jako měřítko dělby pravomocí mezi úrovněmi. Posun většiny rozhodnutí směrem k vyšší úrovni, tedy zvýšení míry centralizace, se obvykle ztotožňuje se zvýšením ovladatelnosti subsystémů. Vyžaduje zpravidla lepší zpracování informací na vyšších úrovních hierarchie řízení. Zvýšení stupně decentralizace odpovídá zvýšení nezávislosti subsystémů a snížení množství informací zpracovávaných vyššími úrovněmi.

Typicky se vyvíjejí vyšší manažeři víceúrovňových systémů strategická rozhodnutí, například kolik modelů aut by měl každý závod společnosti vyrobit. Neměli by rozhodovat o velikosti a množství každého modelu vyrobeného v každém závodě. To platí pro úroveň taktická rozhodnutí, které jsou akceptovány středními manažery závodu. Manažer továrny musí rozhodnout, kolik vyrábět a prodávat, kolik skladovat v zásobách hotového zboží (sezónní poptávka) a kolik pracovníků najmout nebo propustit. Operativní rozhodování provádějí na úrovni výroby vedoucí prodejen, kteří určují podrobné plánování a výrobu. Tento hierarchický přístup, který musí zahrnovat zpětnou vazbu, nemusí poskytnout optimální řešení, ale umožňuje lepší a včasnější kontrolu výrobního procesu.

Struktura systémů řízení v národním hospodářství je postavena na odvětvovém nebo územním principu. Průmyslový princip se používá v případech, kdy hovoříme o složitých, specifických typech výroby, návrhu a konstrukce, rozvoji a provádění vědeckého výzkumu ve výrobě určitého druhu. Podle územní princip Byly vybudovány orgány státní správy.

Velký systém, jak je stručně popsán v kapitole 1, je komplexní systém, složený z mnoha komponent nebo menších subsystémů, které plní své funkce, mají sdílené zdroje a řídí se vzájemně souvisejícími cíli a omezeními (Machmoud, 1977; Jamshidi, 1983). I když interakce subsystémů může být organizována v různé formy, jeden ze známých je hierarchický, což je přirozené pro ekonomiku, management, v řízení podniků, ve smíšených odvětvích, jako je robotika, výroba ropy, oceli a papíru. V těchto hierarchických strukturách jsou subsystémy umístěny na úrovních s různým stupněm hierarchie. Subsystém na jakékoli úrovni řídí nebo koordinuje podsystémy umístěné na úrovni pod ním a naopak je řízen nebo koordinován podsystémem umístěným na úrovni výše. Obrázek 4.1 ukazuje typický hierarchický (víceúrovňový) systém. Nejvyšší úroveň managementu, někdy nazývanou nejvyšší koordinátor, lze přirovnat k představenstvu společnosti, zatímco ostatní úrovně lze přirovnat k prezidentovi, viceprezidentovi, ředitelům atd. Nejnižší úrovní by mohl být např. vedoucí závodu, ředitel prodejny atp. zatímco samotný větší systém je korporace. Přestože se znázornění hierarchické struktury jeví jako zcela přirozené, její přesné chování není dosud zcela pochopeno kvůli skutečnosti, že v oblasti velkých systémů byl proveden malý výzkum (March a Simon, 1958). Mesarovic a kol. (1970) představili jeden z prvních formálních kvantitativních přístupů k hierarchickému (víceúrovňovému) systému. Sage, 1973, 1971; Poměrně obsáhlé informace o správě víceúrovňových systémů a jejich aplikaci může zájemce najít u Mahmouda (1977).

Tato část popisuje pojem hierarchie, vlastnosti a typy hierarchických procesů a uvádí některé důvody jejich existence. Úplné vyhodnocení hierarchických metod je uvedeno v části 4.6.

Níže jsou uvedeny hlavní vlastnosti hierarchických systémů, i když nejsou obecně přijímány:

1. Hierarchický systém se skládá z řídicích bloků, které jsou organizovány podle pyramidového principu.

2. Systém má společný účel, který se může, ale nemusí shodovat s účelem jednotlivých součástí systému.

3. Různé úrovně systémové hierarchie si mezi sebou opakovaně vyměňují informace (obvykle vertikálně).

4. Se zvyšující se úrovní se zvyšuje i časový rozsah, to znamená, že složky nižších úrovní jsou rychlejší než složky horních.

V hierarchických (víceúrovňových systémech) lze rozlišit tři hlavní struktury v závislosti na parametrech modelu, požadovaných proměnných, chování a životní prostředí, variabilita a existence mnoha vzájemně se vylučujících cílů a záměrů.

1. Vícevrstvá hierarchická struktura. V této víceúrovňové struktuře se úrovně nazývají vrstvy. Subsystémy nižší úrovně poskytují přesnější popis velký systém než subsystémy vyšší úrovně.

2. Vícevrstvá hierarchická struktura. Tato struktura je výsledkem složitosti regulačního procesu. Úlohy řízení jsou rozděleny vertikálně, jak je znázorněno na obrázku 4.2 (Singh a Titli, 1978). Ve vícevrstvém systému, který je znázorněn na obrázku, je regulace (na první úrovni) přímou regulací, následuje optimalizace (výpočet regulačních bodů regulátorů), adaptace (přímá adaptace regulačního zákona a regulačního modelu) a vlastní regulace. organizace (volba modelu a řízení jako funkce environmentálních parametrů).

3. Vícečlánkový hierarchický systém. Toto je nejběžnější ze všech tří struktur; skládá se z několika podsystémů, které jsou umístěny na úrovních takovým způsobem, že každá úroveň (jak je popsáno výše) může řídit podsystémy nižší úrovně a je řízena podsystémy vyšších úrovní. Tato struktura, znázorněná na obrázku 4.1, bere v úvahu vzájemně se vylučující cíle a cíle různých podúrovní. Jinými slovy, stupně vyšší úrovně dosahují vzájemně se vylučujících cílů oslabením interakce mezi stupni nižší úrovně. Rozložení řídicí úlohy této struktury je znázorněno na obrázku 4.2 a na rozdíl od vícevrstvé struktury je horizontální.

Kromě vertikálního a horizontálního rozdělení úkolů řízení existuje ještě třetí způsob – dočasné nebo funkční rozdělení. Toto rozdělení, které poskytuje subsystémům funkční optimalizaci problému, spočívá v rozkladu problému na konečný počet jednoduchých optimalizačních problémů na nižší úrovni a ve výsledku poskytuje značné snížení výpočtů. Toto schéma použil pro hierarchické řízení diskrétních systémů Jamshidi (1983).

Zbytek této kapitoly pojednává o tom, jak lze hierarchické systémy efektivně řídit pomocí procesů známých jako dekompozice a sladění. Tyto dva procesy jsou znázorněny na obrázku 4.3. Výsledkem je definice hierarchického řízení: (a) dekompozice - rozdělení systému do mnoha subsystémů a (b) koordinace práce těchto subsystémů, dokud není dosaženo optimální ovládání celý systém (prostřednictvím víceúrovňového iteračního algoritmu).

Část 4.2 popisuje možnost použití odsouhlasení na hierarchické systémy. Sekce 4.3 se týká ovládání s otevřenou smyčkou. Oddíl 4.4 je věnován řízení s uzavřenou smyčkou, poskytuje také definice „předpovědi interakce“ a metodu strukturální poruchy. Část 4.5 popisuje hierarchické řízení založené na Taylorově a Čebyševově expanzi. Úloha řízení je řešena lineárními algebraickými rovnicemi. Příklady ukazují různé způsoby řešení. Optimalizace lineárních a nelineárních hierarchických systémů je popsána v kapitole 6. Část 4.6 obsahuje další vývoj hierarchické metody řízení.

Hierarchický systém

Název parametru Význam
Téma článku: Hierarchický systém
Rubrika (tematická kategorie) Elektronika

Každý systém obsahuje řadu subsystémů získaných oddělením od původního systému. Tyto subsystémy se zase skládají z menších subsystémů atd.

Subsystémy získané oddělením od jednoho zdrojového systému jsou klasifikovány jako subsystémy stejné úrovně nebo úrovně. Dalším dělením získáváme subsystémy nižší úrovně. Toto rozdělení se nazývá hierarchie(rozdělení pozic na vyšší a nižší, pořadí podřízenosti nižších osob výše postaveným atd.). Stejný systém lze rozdělit na subsystémy různými způsoby - to závisí na zvolených pravidlech pro spojování prvků do subsystémů. Pravidla pro dělení systému na podsystémy˸

Každý subsystém musí implementovat jedinou funkci systému;

· funkce přidělená subsystému by měla být snadno srozumitelná bez ohledu na složitost její implementace;

· komunikace mezi subsystémy by měla být zavedena pouze v případě, že existuje spojení mezi odpovídajícími funkcemi systému;

· spojení mezi subsystémy by měla být jednoduchá (pokud je to možné).

Počet úrovní, počet subsystémů každé úrovně by se měl lišit. Vždy je však nutné dodržet jedno důležité pravidlo: podsystémy, které jsou přímo zahrnuty do jednoho nadřazeného systému, jednající společně, musí plnit všechny funkce systému, do kterého jsou zařazeny.

Řízení každé organizace, která vyrábí zboží nebo poskytuje služby, je postaveno na hierarchickém principu. Činnosti k vytváření zboží a služeb se vyskytují ve všech organizacích. Výroba - Jedná se o tvorbu statků a poskytování služeb přeměnou vstupu systému (potřebné zdroje všech typů) na jeho výstup (hotové výrobky a služby). Ve výrobních firmách jsou činnosti tvorby produktů obvykle zřejmé. Jeho výsledkem je konkrétní zboží (například stroje nebo letadla). V jiných organizacích, které nevytvářejí fyzické zboží, mohou být produkční funkce méně zřejmé, skryté veřejnosti i jednotlivým zákazníkům. Jedná se například o činnost, která je vykonávána v bance, úřadu, letecké společnosti nebo vysoké škole. Činnosti takových společností jsou tzv servis. Provozní manažeři činí rozhodnutí nezbytná k přeměně zdrojů na zboží a služby.

V hierarchickém řídicím systému je každý subsystém určité úrovně podřízen subsystému vyšší úrovně, jehož je součástí, a je jím řízen. U řídicích systémů je dělení systému možné, dokud subsystém získaný při dalším dělení nepřestane plnit řídicí funkce. Z tohoto pohledu jsou řídicím systémem nejnižší hierarchické úrovně ty subsystémy, které přímo řídí konkrétní nástroje, mechanismy, zařízení nebo technologické procesy. Řídicí systém jakékoli jiné než nejnižší úrovně vždy řídí technologické procesy nikoli přímo, ale prostřednictvím subsystémů středních, nižších úrovní.

Důležitou zásadou pro konstrukci systému řízení podniku je uvažovat o podniku jako o systému s víceúrovňovou (hierarchickou) strukturou (obr. 1.1). Z odkazů umístěných na vyšší úrovni probíhá tok řídicích akcí a informace o aktuálním stavu řídicího objektu na nižší úrovni jsou dodávány do odkazů na vyšší úrovni. Vzhledem k jakémusi „stromu řízení“ lze konstatovat, že výhodou hierarchické struktury řízení je, že řešení problémů řízení je možné na základě místních rozhodnutí přijatých na příslušných úrovních hierarchie řízení.

Hierarchický systém - pojem a typy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "Hierarchický systém" 2015, 2017-2018.