Системные структуры управления — это организованная совокупность взаимосвязанных элементов (подсистем, звеньев, процессов), обеспечивающих целенаправленное функционирование объекта управления. Понимание структуры системы является фундаментом системного анализа, моделирования и проектирования как технических, так и организационных систем.

Понятие структуры системы

При системном подходе структура системы определяется как совокупность устойчивых связей между элементами, обеспечивающих её целостность и тождественность самой себе. Именно структура во многом определяет свойства системы: при изменении структуры (например, при удалении одного из элементов) система может прекратить своё существование либо утратить ключевые функции.

Важный принцип системного анализа гласит: для обеспечения новой функции приходится изменять структуру, а иногда и состав системы, то есть перестраивать всю систему. Существуют и такие системы, для функционирования которых отдельные подсистемы должны постоянно находиться в развитии.

Классификация системных структур в управлении

По типу организации

• Иерархическая (линейная) структура — классическая вертикаль подчинения, где каждый элемент имеет одного руководителя;
• Горизонтальная (плоская) структура, минимум уровней управления, широкая самостоятельность подразделений;
• Матричная структура — сочетание функционального и проектного управления, двойное подчинение исполнителей;
• Гибридная структура, комбинация нескольких типов под задачи конкретной организации.

По характеру поведения

• Жёстко детерминированные системы — поведение полностью предсказуемо;
• Стохастические системы — поведение описывается вероятностными моделями;
• Самоорганизующиеся системы — системы с развивающейся внутренней структурой; моделируются с использованием вероятностных, эволюционных и сценарных подходов;
• Адаптивные системы — используют совокупность методов теории управления, позволяющих синтезировать управление в условиях изменяющейся среды.

Моделирование систем управления

Моделирование решает задачи изучения и исследования объектов, прогнозирования функционирования систем, а также синтеза структуры, параметров и алгоритмов управления. Модель — это объект или описание, замещающее оригинальную систему при определённых предположениях и гипотезах.

Основные методы моделирования

1. Системная динамика — моделирование непрерывных процессов изменения состояния систем на основе потоков и накоплений;
2. Динамические модели — математическое описание процессов во времени;
3. Адаптивное управление — методы синтеза управляющих воздействий при неопределённости;
4. Имитационное моделирование — использование моделирующих программ и комплексов для исследования полученных моделей.

Цель дисциплины «Моделирование систем управления» (МСУ), преподаваемой, в частности, в Южно-Уральском государственном университете, заключается в формировании у специалистов научно обоснованных подходов к построению математических моделей технических и информационных систем и их дальнейшему использованию для анализа и синтеза систем.

Системная модель управления организацией

Эффективность компании зависит от внутренних факторов: оптимизации процессов, экономии издержек, управления рисками. При проектировании системы управления организацией необходимо:

• сформулировать цели и задачи максимально чётко и на длительный срок;
• выбрать тип структуры — иерархическую, горизонтальную, матричную или гибридную;
• определить критерии выбора модели и механизмы её адаптации;
• обеспечить поэтапную реализацию и контроль результативности.

Пример из практики

Показателен пример из авиации: интеграция в систему управления дальних полётов новой структуры — танкерного авиационного флота и механизмов дозаправки в воздухе — позволила достичь практически неограниченной дальности полётов и гибкости действий. Это наглядно демонстрирует: изменение структуры системы открывает качественно новые функциональные возможности.

Организационные структуры управления проектами

В проектном управлении выделяют следующие типы структур:

• Функциональная — проект реализуется внутри существующих подразделений;
• Проектная — создаётся автономная команда под конкретный проект;
• Матричная (слабая, сбалансированная, сильная) — ресурсы распределяются между функциональными руководителями и руководителями проектов.

Выбор модели зависит от масштаба проекта, зрелости организации, культуры управления и требуемой скорости принятия решений.

Учебные и научные источники

Тема системных структур управления широко представлена в учебной литературе:

• «Системный анализ и проектирование» (Е. Н. Живицкая) — лекции и учебные пособия по типам динамических моделей;
• «Моделирование систем управления: методические указания к выполнению курсовой работы» — доступно в электронной библиотеке «Единое окно»;
• Учебное пособие Л. К. Ибраевой (Алматы, АУЭС, 2018, 151 с.) — Министерство образования и науки Республики Казахстан.

Контактные данные учебных заведений и авторов (адреса, телефоны) частично скрыты: г. Челябинск, пр. Ленина, д. ; тел. +7 () —*.

Системные структуры в области управления — это ключевой объект исследования системного анализа. Знание типов структур, методов их моделирования и принципов проектирования позволяет:

1. прогнозировать поведение сложных систем;
2. синтезировать эффективные алгоритмы управления;
3. адаптировать организационные структуры под изменяющиеся цели;
4. повышать результативность как технических, так и социально-экономических систем.

Главный тезис: структура определяет функцию, а изменение функции требует перестройки структуры — это фундаментальный закон системного подхода в управлении.