Федеральное агентство по образованию

Пермский  государственный технический университет 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

По дисциплине «Методы и модели в экономике» 

на тему: «Взаимодействие системы с внешней средой» 

Вариант №2 
 
 
 
 

                                                    Выполнила: студентка

                                                            Гуманитарного факультета

                                                Заочного отделения

                                        Специальность:

                                                             Экономика и управление на

                                    предприятии

                                         Группа ФС-08С

                                                                   Баяндина Оксана Ильинична

                                                

                                                         Проверил преподаватель:

                                                                  Куликов Ян Владиславович 
 
 
 
 
 

Пермь 2009

                                               Содержание:                                          стр.

 

1. Введение…………………………………………………………2

 

    2. Взаимодействие системы с внешней средой…………………..4

   3. Пример…………………………………………………………..10

   4. Вывод……………………………………………………………14 

   5. Список  используемой литературы…………………………….15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. Введение

   В разных сферах практической деятельности развивались соответствующие методы анализа и синтеза сложных  систем. Системность стала не только теоретической категорией, но и аспектом практической деятельности. Ввиду того, что сложные системы стали предметом изучения, проектирования и управления, потребовалось обобщение методов исследования систем.

   Определение качества функционирования большой системы, выбор оптимальной структуры и алгоритма поведения, построение системы в соответствие с поставленной перед ней целью - главная проблема при проектировании современных больших систем.

       Модель  – это либо мысленно представляемая, либо материально реализованная  система, которая может отображать или воспроизводить объект исследования, а также замещать его с целью изучения и представления новой информации об объекте. Таким образом, создание каждой модели всегда имеет какую-либо цель.

       Под целью понимается конечное  состояние, при котором изучаемый объект достигает определенного соответствия во времени и пространстве с другим объектом.

       Среди основных целей создания модели можно  выделить следующие:

• Гносеологические (познавательные);
• Образовательные;
• Управленческие;
• Экспериментальные;
• Созидательные (проектирование).

       Для достижения поставленных целей модель должна обладать некоторыми свойствами, которые одновременно являются и  критериями оценки качества построения модели.

       Свойство  эффективности показывает, насколько  правильным было создание и использование модели для достижения поставленной цели. Под универсальностью модели понимается возможность её применения в других задачах и для достижения других целей. Устойчивость модели означает её  правильную работу в изменяющихся внешних условиях и экстренных ситуациях. Свойство содержательности определяет количество функции модели.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Взаимодействие системы  с внешней средой.

Классификация объектов (систем) по их способности использовать информацию.

 

       Система представляет собой ограниченное и взаимосвязанное единство различных объектов живой и неживой природы.

       Пользуясь данной классификацией можно выделить 7 типов систем:

1. Простое преобразование.

 

где,  I – входная информация;

        O – выходная информация.

Собственная цель отсутствует. Непрерывные указания идут от внешнего источника, и при этом реализуются 3 операции:

• прием;
• переработка, или преобразование;
• выходное воздействие.

Пример: процесс превращения заказа в  товары, звуковые усилители.

2. Простая сортировка.

                             
 
 

Система имеет два выхода и один вход. Правила сортировки реализованы  в блоке преобразования. Это простые  операции поиска и распознавания.

3. Обратная связь.

 
 

А –  блок получения ошибки.

С –  блок формирование сигнала обратной связи.

В –  исполнительный механизм.

Дуга  СА – обратная связь.

Дуга  АВ – ошибка.

Часть выходного сигнала сравнивается с установленным на входе сигналом, и анализируются рассогласования. Обычно обратная связь уменьшает  ошибку и называется отрицательной  обратной связью, так как направлена противоположно действию. Примером является система планирования, где анализируется устойчивость, время запаздывания и осуществляется контроль. Также примером является движение антенны радара.

4. Сортировка с обратной связью.

 
 
 
 

5. Система с  автоматическим изменением цели, или  обратная связь второго порядка.

 
 
 

В этой системе реализуется выбор при  изменении внешних условий.

А –  рецептор.

B – эффектор.

С –  принятие решений.

D – выборка из памяти.

E – память.

По такой  схеме реализуется процесс обучения любой организации. 

6. Система с  сознательным изменением цели, или  обратная связь третьего порядка.

 

 

       F – переработка информации.

       Сознание  – это представление об объекте, о цели, об управлении рецептором и  эффектором; о процессах, связанных с памятью.

       Память  – это коллективное знание, где  реализуются хранение, поиск, обработка  данных.

       В этих системах из большого объема внешней  информации выбирается такая, которая  необходима субъекту (человеку, организации). Такая система может управлять собственным ростом и развитием.

7. Комбинированные.

     Математические  схемы общего вида.

     Модель S можно представить множеством величин, описывающих процесс функционирования реальной системы S.

     Эти величины создают в общем случае четыре подмножества :

     1) совокупность входных влияний на систему ;;

     2) совокупность влияний внешней  среды ;

     3) совокупность внутренних параметров  системы 

     4) совокупность выходных характеристик  системы   .

     В этих подмножествах выделяются управляемые и неуправляемые переменные.

     При моделировании S входные влияния, влияние  внешней среды Е и внутренние параметры системы являются независимыми (экзогенными) переменными в векторной форме:

      ;

      ;

      .

     Выходные  характеристики системы - зависимые (эндогенные) переменные.

      .       (1)

       Процесс функционирования описывается оператором Fs, который пре-

       образовывает экзогенные переменные в эндогенные :

              (2)

       Совокупность зависимых выходных характеристик системы от времени (1) называется выходной траекторией (t), (2): называется законом функционирования системы S и обозначается Fs.

       В общем случае закон функционирования системы Fs может быть задан в виде функции, функционала, логических условий, алгоритма, таблицы, словесного правила соответствия.

       Таким образом, математическая модель объекта (реальной системы) - это конечное подмножество переменных вместе с математическими связями между ними и характеристиками . 

Понятие о жизненном цикле  систем.

       Под жизненным циклом любой системы понимается промежуток времени, который проходит между осознанием необходимости в этом изделии и осознании его ненужности. Между этими моментами существует ряд этапов.

       Любой объект можно представить  как «черный ящик», на который  воздействуют различные факторы.

 
 
 
 
 

       Z – вектор контролируемых возмущений.

       Y – неконтролируемый вектор выходных параметров.

       U – контролируемый вектор управляющих воздействий на технологический процесс.

       W – вектор неконтролируемых возмущений.

       Затем выполняется формализация, и объект представляется в следующем виде:

 
 
 

       Y – вектор выходных параметров.

       X – вектор контролируемых входных переменных. (Объединяет действия переменных U, Z).

       E – случайная аддитивная помеха (суммарная), которая характеризует влияние случайных возмущений.

       F (B,x) – параметрическая функция, которая осуществляет преобразование значений Х в Y, или это модель изучаемого объекта.

       Предметом исследования модели является определение  вида модели и параметров модели. Истинного  значения параметров системы узнать невозможно, можно получить только оценку параметров любой модели (вектора В). Изменяя  значения параметров Х можно наблюдать изменение поведения выходных значений Y, или поддерживать Y на постоянном уровне. 
 

3. ПРИМЕР

Взаимосвязь между объектом управления и субъектом управления.

     В соответствии с методологией системного подхода, как было показано, система  управления может быть рассмотрена  в микроскопическом, макроскопическом, иерархическом, функциональном и процессуальном аспекте. Если макроскопическое представление раскрывает взаимосвязь организации с внешней средой и даёт возможность провести оценку эффективности системы управления в целом, то микроскопическое представление позволяет выявить особенности взаимосвязи между объектом и субъектом управления. Как видно из кибернетической модели системы управления (рис.1), объект управления представляет собой управляемую подсистему, а субъект управления – управляющую подсистему. Между последней и объектом управления существует прямая связь в виде управляющих команд на проведение каких-либо действий и обратная связь в виде информации о результатах этих действий. Сравнение фактических результатов действий в объекте управления с целевыми командами позволяет судить об эффективности действий по управлению.

       

 
 

       
 
 

     Рис.1. Кибернетическая модель системы  управления: – «вход» (поставщики); - воздействие внешней среды на систему управления; - воздействие системы управления на внешнюю среду; - «выход» (поставки продуктов и услуг потребителям).

     Следуя  принципам микроскопического представления  о системе, каждую из подсистем можно  также представить состоящей  из элементов, которые в подсистеме представляют ряды с горизонтальными (между равнозначными элементами) и вертикальными связями (между зависимыми по вертикали рядами элементов). Ряды элементов одного ряда образуют уровни иерархии управления в органе управления организации (рис.2).

     Модель  любой системы управления может  быть описана с помощью пяти базовых  элементов, так называемой упорядоченной пятёрки – среда, ресурсы, цель, структура, время. Их формализация позволяет построить модель организации и более глубоко исследовать происходящие процессы менеджмента в организации. Принцип «упорядоченной пятёрки» предполагает учёт взаимосвязей между пятью названными элементами организации. Эти взаимосвязи позволяют установить следующую логику менеджмента как системы управления.  
 
 
 
 
 
 
 
 

     Руководители  высшего звена   Генеральный директор

      Заместители генерального

     директора

     Руководители  подразделений

     Руководители  среднего звена    Начальники цехов 

     Руководители  низового      Старшие мастера

     звена

     Мастера

     Рабочие

     Рис.2. Уровни в иерархии управления организацией. 

     Система S состоит из структурных элементов S0, которые называются её подсистемами. Множества структурных элементов системы E0 образуют элементарную базу подсистемы, то есть S S0, а S0 E0.

     Среда системы  представляет совокупность всех объектов, окружающих систему, свойства которых не только воздействуют на систему, но и меняются под воздействием самой системы. Формализировать это определение можно формулой:

      ,

     где – x – множество входных объектов системы со стороны среды;

     y – множество внесистемных объектов среды, подвергнувшихся воздействию со стороны системы.

     Ресурсы системы – это те объекты P из множества R, изменения которых зависит от эффективности изменения структурных элементов системы S, то есть R P, а S R.

     Цель  порождается миссией, возможностью конкретной системы удовлетворять  потребности людей. Формализация цели во многом определяется уровнем формализации самой системы. В экономических задачах достаточно формализовать цель математической функцией, максимизирующей, минимизирующей или численно ограничивающей целевую установку.

     Структура системы S – это такая модель S*, которая определяется системой отношений, задающих параметры системы на каждом уровне её иерархии.

     Элементарной  базой системы и её подсистем: E0, E1, …, En.

     Всеми подсистемами: S0i E0, S1i E1, … Sni En.

Средой  для всех подсистем: 0i = x0i y0i, 1i = x1i y1i, …, ni = xni yni.

     Характером  отношений элементов каждой подсистемы между собой и внешней средой.

     Способом  агрегирования элементов на каждом уровне иерархии системы.

     Метод «упорядоченной пятёрки» формализации организации позволяет путём  рассмотрения её в различных аспектах методологии системного анализа проектировать эффективные системы управления, адекватные внешней среде во времени. При этом понятие «во времени» или просто время характеризует последний базовый элемент – жизненный цикл организации, то есть этапы её создания и развития.  
 
 

4. Вывод.

       Любая информация может быть получена на основании прошлого опыта, а именно теории проверенной практикой (научные  факты, методики и  расчеты, опыт каждого  человека).

       Новая информация может быть получена путем наблюдения, то есть, изучением системы без вмешательства в её функционирование. Также она может быть получена путем эксперимента, то есть, изучая систему при целенаправленном воздействии на её параметры.

       Модель  исследуется для того, чтобы можно было управлять исследуемым объектом или системой, на основании полученной по модели информации. Управление системы связано с улучшением его характеристик или её стабилизацией, то есть с возможностью прогнозирования поведения систем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Список используемой литературы:

1. Шелобаев С.И. Математические методы и модели в экономике, финансах и бизнесе: Учеб. Пособие для вузов. М.- 2000г.

2. Менеджмент: под общей редакцией проф. М.П. Переверзева, Москва ИНФРА-М 2007. 

3. Орехов Н.А., Левин А.Г., Горбунов Е.А./ под. ред. Орехов Н.А. Математические методы и модели в экономике: Учеб. Пособие для вузов. М. – ЮНИТИ 2004г.