Системный анализ объекта

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Северо-Западный государственный заочный технический университет

Институт управления производственными и инновационными программами

Кафедра системного анализа и управления инновациями

Контрольная работа

по дисциплине

"Системный анализ в управлении предприятием"

Выполнила студентка:

Шестакова Мария Дмитриевна

ИУПиИП

Курс: IV Специальность: 80502.65

Шифр: 5780304393

Преподаватель: Романов Владимир Николаевич

Санкт-Петербург 2009

Задача № 1

Условие задачи.

Выберите хорошо известный Вам объект и проведите его системный анализ (например, это может быть измерительный или бытовой прибор, транспортное средство).

При анализе определите применительно к выбранной системе следующее:

Систему в целом, полную систему и подсистемы.

Окружающую среду.

Цели и назначение системы и подсистемы.

Входы, ресурсы и (или) затраты.

Выходы, результаты и (или) прибыль.

Программы, подпрограммы и работы.

Исполнителей, лиц принимающих решения (ЛПР) и руководителей.

Варианты системы, при использовании которых могут быть достигнуты поставленные цели.

Критерии (меры эффективности), по которым можно оценить достижение целей,

Модели принятия решения, с помощью которых можно оценить процесс преобразования входов в выходы или осуществить выбор вариантов.

Тип системы.

Обладает ли анализируемая система свойствами иерархической упорядоченности, централизации, инерционности, адаптивности? В чём они состоят?

Предположим, что фирма хочет повысить качество выпускаемой системы. Какие другие системы, кроме анализируемой системы, необходимо при этом учитывать? Объясните, почему на решение этой проблемы влияет то, как устанавливаются границы системы и окружающей среды.

Решение.

Вводная часть.

Для решения поставленной задачи в качестве объекта (анализируемой системы) я выбрала кухонный процессор, проще говоря, кухонный комбайн. Цель анализа - обеспечение нормального функционирования кухонного комбайна. Но, прежде всего, как мне думается, необходимо уточнить, что же такое система, и почему кухонный комбайн является системой.

Система - это совокупность (множество) элементов, между которыми имеются связи (отношения, взаимодействия), то есть под системой понимается упорядоченная совокупность.

При этом можно выделить три основных признака системы:

признак иерархичности (вложения): система - это совокупность элементов, которые сами могут рассматриваться как системы, а исходная система может рассматриваться как часть более общей системы, то есть система рассматривается как часть иерархии систем;

признак функциональной целостности: для системы характерно наличие интегративных свойств, которые присущи системе, но не свойственные ни одному из её элементов в отдельности или их сумме (“целое больше суммы частей”);

признак существенности: для системы характерно наличие существенных связей между элементами.

Основываясь на вышесказанном можно с точностью сказать, что кухонный комбайн является системой, поскольку это сочетание высокоэффективного измельчителя с многофункциональной системой обработки продуктов.

По признаку иерархичности, например, мотор, обеспечивающий работу (движение) остальных элементов кухонного комбайна, может рассматриваться как система, так как он сам состоит из большого количества различных элементов. При этом кухонный комбайн является частью более общей системы - кухни, то есть специальной технической системы для хранения и обработки продуктов, и приготовления пищи.

По признаку функциональной целостности кухонный комбайн так же является системой, так как каждый отдельно взятый его элемент не способен ни замесить тесто, ни нарезать продукты, ни приготовить фарш. Однако, вместе эти элементы (мотор, чаши, ножи, насадки и так далее) как раз и составляют систему, способную выполнять различные функции по обработке продуктов.

По признаку существенности, конечно же, можно выделить наличие связей между элементами. Например, мотор приводит в движение шнек, на котором крепится нож для перемалывания мяса. В свою очередь нож вращается внутри чащи, которая плотно закрывается крышкой, не дающей разлетаться по всей кухне кусочкам перемалываемого мяса.

1. Три уровня системы.

Анализировать любую систему необходимо, начиная с определения трёх уровней системы:

внешний уровень - система в целом;

объектный уровень - полная система (кухонный комбайн);

внутренний уровень - подсистемы (подсистемы кухонного комбайна).

1.1 Внешний уровень.

Проанализируем наш кухонный комбайн с точки зрения внешнего уровня, то есть системы в целом. Система в целом есть ни что иное, как большая система, включающая в себя другие системы.

Наша анализируемая система, кухонный комбайн, имеет определённые взаимосвязи с рядом других (внешних) систем. Причём критерии оценки нашей системы зависят от ограничений со стороны внешних систем.

К внешним системам, влияющим на нашу систему, относятся:

S₁ - система исполнителя (пользователя);

S₂ - система электропитания;

S₃ - специальная техническая система "кухня";

S₄ - продуктовая система;

S₅ - система обеспечения и обслуживания.

Каждая из вышеперечисленных внешних систем накладывает определённые ограничения на производство исследуемой нами системы - кухонного комбайна. Определяя внешние системы и наличие определённых ограничений со стороны этих систем, тем самым мы выбираем оптимальные параметры и характеристики всей нашей системы и её подсистем.

S₁ - система исполнителя (пользователя). Данная система определяет технико-экономические, функциональные, эргономические ограничения, и ограничения по безопасности: соотношение цены и качества, количество выполняемых функций, мощность, количество скоростных режимов, вместимость чаш, удобство в эксплуатации, расходы на эксплуатацию, компактность, дизайн, надёжность и безопасность в эксплуатации.

S₂ - система электропитания. Эта система определяет технические ограничения, которые обусловлены бытовыми электрическими сетями с напряжением 220 вольт и длиной электрического провода.

S₃ - специальная техническая система "кухня". Данная система определяет эргономические ограничения по размерам, дизайну и удобству по обслуживанию комбайна. Например, должна быть предусмотрена возможность мыть отдельные элементы в посудомоечной машине.

S₄ - продуктовая система. Данная система определяет ограничения в части наличия определённых продуктов и возможности их переработки.

S₅ - система обеспечения и обслуживания, накладывает технические ограничения и ограничения по обслуживанию и ремонту: наличие (или отсутствие) ремонтных мастерских, гарантийного обслуживания, возможность замены отдельных элементов и ремонтопригодность в целом самого комбайна.

1.2 Объектный уровень.

На данном этапе кухонный комбайн рассматривается как полная система, а именно - совокупность функциональных подсистем, предназначенная для достижения определённых целей системами верхнего уровня. То есть необходимо установить связь цели выбранной системы с целями внешних систем.

Главная задача кухонного комбайна - облегчение кулинарного труда. В данном случае существует прямая связь с системой исполнителя, чьей целью является максимальное упрощение и ускорение процесса переработки продуктов.

Поскольку в целом кухонный комбайн является электроприбором, то естественно необходимо электричество. В данном случае также существует связь с системой электропитания. Цель системы электропитания обеспечить электричеством приборы (в том числе и кухонный комбайн) для нормального функционирования.

Целью специальной технической системы "кухня" является обеспечение возможности не только приготовления и принятия пищи, но и возможности хранения, обработки и переработки продуктов, а так же всех процессов и действий, связанных с этим (например, кухонный комбайн облегчает процесс переработки и приготовления, посудомоечная машина - процесс мытья посуды, холодильник даёт возможность длительное время хранить скоропортящиеся продукты). В данном случае связь заключается в том, что кухонный комбайн является частью данной внешней системы, и как следствие, у них одна общая цель - приготовление пищи. Также здесь существует связь и с продуктовой системой - для приготовления пищи необходимы продукты.

Цель системы обеспечения и обслуживания заключается в качественном ремонте (при необходимости), гарантийном обслуживании, то есть обеспечении максимальной работоспособности и продлении “жизни” объекта.

1.3 Внутренний уровень.

На этом этапе определяются подсистемы нашей системы "кухонный комбайн", их цели и параметры, удовлетворяющие ограничениям со стороны внешних систем. Подсистема - это элемент настолько сложный, что он сам рассматривается как система.

При выделении подсистем нужно учитывать назначение (функцию) кухонного комбайна - это различного вида обработка и переработка продуктов, например нарезание овощей, измельчение овощей и других продуктов, перемалывание мяса, выжимание соков, замешивание теста, взбивание сливок и кремов. Соответственно для осуществления всех этих операций должны присутствовать такие подсистемы как:

РS₁ - система "овощерезка";

РS₂ - система "измельчитель";

РS₃ - система "мясорубка";

РS₄ - система "соковыжималка";

РS₅ - система "блендер";

РS₆ - система "миксер".

При этом обрабатываемый продукт необходимо куда-то поместить, значит должна быть:

РS₇ - система загрузки (чаша объёмом не менее двух литров с плотно закрывающейся крышкой), причём данная подсистема является частью всех вышеперечисленных.

Естественно ни одна из подсистем самостоятельно работать не будет, значит должна быть:

PS₈ - приводная система (мотор, причём его мощность должна быть не менее 600 ватт).

Движение должно быть упорядоченным, значит должна быть:

PS₉ - система управления (панель управления соединяющая элементы управления с мотором, причём кнопки и переключатели должны быть достаточно большими и удобными).

Управляющее воздействие нужно передать, значит должна быть:

PS₁₀ - исполнительная система (привод).

Как мы понимаем, работа комбайна должна быть максимально безопасной для человека, поэтому должна присутствовать:

PS₁₁ - система контроля безопасности (различные стопоры и упоры соединяющие крышку и мотор).

И последняя подсистема, без которой не будет работать ни одна из вышеперечисленных:

PS₁₂ - система электропитания (электрический провод, соединяющий комбайн с бытовой электросетью напряжением 220 вольт).

2. Окружающая среда.

Любая система рассматривается как своеобразный преобразователь, взаимодействующий с окружающей средой. Окружающая среда включает наряду с вышеперечисленными внешними системами S₁ …. S₅ так же ряд других систем, которые при первом рассмотрении могут не учитываться при решении данной задачи. К данной категории можно отнести, например, такие системы как:

S₆ - система "природная среда". Природная среда в принципе не имеет никакого влияния на кухонный комбайн, а вот он имеет влияние на природную среду в том плане, что когда заканчивается срок его службы, мы попросту его выкидываем, чем и загрязняем природную среду.

S₇ - система образования. Для создания любого объекта необходимы определённые знания, которые как раз и обеспечивает система образования.

S₈ - экономическая система, которая включает в себя:

S_{8 (а)} - производственную систему, ведь где-то надо изготовить (создать) кухонный комбайн;

S_{8 (б)} - технологическую систему, поскольку должен быть определён способ производства;

S_{8 (в)} - систему продаж (торгующие организации), и т.д.

S₉ - система доставки, то есть необходимо наличие транспортных средств, водительский состав и грузчики.

S₁₀ - транспортная система (или система дорог). Для того чтобы произошла доставка, необходимы дороги, по которым можно ее обеспечить.

Рис.1. Взаимодействие системы S (кухонный комбайн) с окружающей средой (системы S₁ … S₁₀).

3. Цели и назначение системы и подсистем.

Главная задача кухонного комбайна - облегчение кулинарного труда, из чего возникает вполне определённая цель, то есть назначение системы с учётом условий и ограничений задачи. В данном случае назначение системы - переработка продуктов в домашних условиях. То есть цель системы - домашнее использование. Отсюда вытекает ряд определённых требований:

тип перерабатываемых ингредиентов: пищевые продукты;

масса перерабатываемых продуктов: 50 - 1000 грамм;

объём чаш: 2 - 3 литра;

оснащение: две чаши, универсальная насадка для измельчения и смешивания продуктов, насадка для замешивания теста, венчик для взбивания, диски для нарезания продуктов, ножи для перемалывания мяса и рыбы и так далее, кофемолка, соковыжималка;

время переработки наибольшего объёма продуктов: не более 3 минут;

дополнительные возможности: наличие нескольких скоростных режимов - от 300 до 2000 оборотов в минуту (большая чаша) и от 1 200 до 10 000 оборотов в минуту (маленькая чаша), а также возможность мыть в посудомоечной машине чаши, ножи и насадки.

4. Входы, ресурсы и затраты.

Входы. Различные продуктовые ингредиенты (или один ингредиент), предназначенные для переработки, являются входными элементами системы "кухонный комбайн".

Ресурсы. К ресурсам можно отнести: электропитание, а так же время и усилия на переработку продуктов.

Затраты. Затраты определяются как расход ресурсов на переработку при достижении цели. Причём затраты могут быть прямыми и косвенными.

Прямые затраты:

расход электроэнергии (соответственно и её стоимость) - 600 ватт/час;

расход времени (трудозатраты) - 3÷15 минут;

расход усилий ~ 0,002 Ккал.

Косвенные затраты:

расход воды для мытья используемых элементов и частей, а также расход электроэнергии при мытье в посудомоечной машине;

ремонт кухонного комбайна или отдельных его элементов.

5. Выходы, результаты и прибыль.

Выходы. В процессе преобразования ингредиенты изменяют своё состояние и трансформируются в выходные элементы - полуфабрикаты (фарш, тесто) или же готовые продукты (соус, крем).

Результаты. К результатам можно отнести полученные полуфабрикаты и готовые продукты, экономию времени и усилий, а также обеспечение определённого вида удобства при приготовлении пищи.

Прибыль. Прибыль - это количественная оценка результатов в общепринятых единицах:

экономия времени - перемалывание 2 кг мяса в фарш при помощи кухонного комбайна (с учётом загрузки мяса и выгрузки фарша) займёт примерно 5 минут, а тот же самый процесс при помощи ручной мясорубки займёт около 30 минут;

экономия усилий - например, в случае с фаршем экономия усилий составит примерно 0,098 Ккал.

Результаты и прибыль оцениваются по отношению к целям системы более высокого уровня, а именно системы пользователя в части повышения эффективности использования времени, снижения трудозатрат.

6. Программы, подпрограммы и работы.

Поскольку для технических систем выделяется уровень работ, связанных с различными режимами функционирования объекта, то при анализе кухонного комбайна можно выделить следующие виды работ:

нарезание овощей;

измельчение и шинковка овощей и других продуктов;

перемалывание мяса и рыбы;

выжимание соков;

замешивание теста;

взбивание сливок, десертов и кремов;

приготовление супа-пюре;

смешивание коктейлей;

перемалывание кофейных зёрен;

приготовление сахарной пудры.

7. Исполнители, (ЛПР) и руководители.

Кухонный комбайн - это домашний бытовой кухонный прибор, целью которого является переработка продуктов, а главной задачей - облегчение кулинарного труда. Соответственно исполнитель, лицо, принимающее решения и руководитель - это один и тот же человек - хозяйка на кухне.

8. Варианты системы, при использовании которых могут быть достигнуты поставленные цели.

Варианты системы для достижения цели определяются условиями и ограничениями, заданными в пункте 3. Для достижения заданной цели можно использовать такие марки кухонных комбайнов как:

Braun CombiMax K 700 Vital;

Bosch MCM 210;

Moulinex FP 6021 Twin System.

9. Критерии (меры эффективности), по которым можно оценить достижение целей.

Критерии (меры эффективности) показывают, в какой степени достигаются цели системы, и дают представление о количественной величине проявления признаков системы.

Поскольку кухонный комбайн является технической системой, то критерии для оценки достижения целей включают такие показатели как:

функциональные - количество выполняемых функций, количество и вместимость чаш, наличие приспособлений;

технико-экономические - мощность, количество скоростных режимов, стоимость, расходы на эксплуатацию;

эргономические - удобство в эксплуатации, компактность, простота ухода и обслуживания;

специальные показатели - дизайн, надёжность и безопасность в эксплуатации, гарантии по качеству, масса, габариты и т.д.

Рис.2. Дерево оценок.

10. Модели принятия решения, с помощью которых можно оценить процесс преобразования входов в выходы или осуществить выбор вариантов.

Действия и решения в системе являются прерогативой ЛПР. Каждое решение должно направлять систему на достижение поставленных целей.

Существует два типа моделей принятия решений:

модели преобразования, связывающие вход и выход системы;

модели выбора, позволяющие выбрать наилучший вариант системы для достижения цели, из некоторого исходного множества вариантов.

В нашем случае используем модель второго типа - модель выбора, для чего составим сравнительную таблицу с учётом важности характеристик (критериев). В качестве модели выбора используем аддитивную свёртку.

Таблица 1.