2.3 Типологія операційних систем

магниевый скраб beletage

Типологія — класифікація об'єктів по спільності ознак. По-треба в типології систем виникає тоді, коли накопичений величез-ний дослідницький масив даних про них і виникає необхідність уформуванні єдиної картини. Типологія систем дає можливість длядослідника:

а)         одержати систематизовану інформацію;

б)         оцінити вихідні параметри;56

в) одержати характеристику з організаційної точки зору, яку можнабуде використовувати для здійснення можливих трансформа-ційних змін у структурі.

Практика підтверджує, що операційні системи неоднаковіне тільки за своїми наслідками, але і, власне, за суттю. Не-обхідність у розгалуженій класифікації операційних систем по-в'язана з диференціацією засобів і способів керування не тількиними, але й здійснюваними операціями. Якщо є типологія і розу-міння характеру операційної системи, уможливлюється «ефек-тизація» діяльності останніх.

Проектовані, створювані й експлуатовані на даний часопераційні системи, що відносяться до різних сфер людськоїдіяльності, характеризуються зрослою складністю як щодокількісного, так і якісного аспектів. Для полегшення вивченняопераційних систем необхідно мати їхню розгорнуту класифі-кацію, основне в якій — спрощення процесу дослідження, ви-явлення наявних обмежень на функціонування і створеннявнутрішніх критеріїв організації операції.

Наявні класифікації операційних систем здебільшого засно-вані на характері та типі використовуваного процесу переробкиресурсів. Такий підхід не зовсім толерантний, оскільки класифі-кація операційних систем має формувати ще й ряд конкретнихпрактичних вимог і умов керування операціями:0 з раціонального обсягу управлінських завдань;о з їх складності;

О з обов'язкових вимог до кваліфікації і досвіду менеджерів (заумови недотримання обов'язкових вимог на належному рівніспроектована операційна система не зможе працювати).Тому в основу класифікації операційних систем повинні бутище включені:

о характеристика операційного середовища (зовнішня і внутрішня);о характер взаємозв'язку операційної системи із середовищем.

Відповідно до цих зауважень операційні системи класифі-кують за відповідними основними класифікаційними ознаками:за природою, тобто типові середовища; за рівнем невизначеностісередовища; за структурою; за масштабністю; за ступенемскладності; за ступенем детермінованості; за характером роз-витку в часі; за інформаційною забезпеченістю.

2.3.1 Класифікаційна ознака «за природою»

За природою (тип середовища) розрізняють такі опе-раційні системи: промислові, технічні, інформаційні, об-числювальні, фінансові, освітні, транспортні, проектні,науково-дослідні тощо.

Промислові операційні системи охоплюють будь-які підприє-мства (організації) з випуску продукції і надання послуг. У ційсистемі, створеній на основі раціонального розподілу праці та по-єднання в часі і просторі предметів, засобів і, власне, праці, реа-лізується операційна функція, тобто дії з конвертування вхіднихматеріалів у товари і послуги (табл. 2.1).

Такого роду операційні системи, як відзначає О. С. Курочкін,практично складаються з трьох підсистем:о переробної, що працює продуктивно і безпосередньо зв'я-зана з перетворенням вхідних величин у вихідні результати;о забезпечення з функціями задоволення переробної підсис-теми і не зв'язаної безпосередньо з виробництвом виходу;о планування і контролю, що одержує інформацію з зовніш-нього і внутрішнього середовища про стан переробноїпідсистеми і підсистеми забезпечення для обробки остан-ньої з метою видачі рішення про те, як повинна працюватипереробна підсистема.

Власне кажучи, дані підсистеми властиві практично кожно-му типу розглянутих надалі операційних систем.

Таблиця 2.1

Приклади

Трансформаційні приклади

Приклади

входів

Процес

Промисловість

виходів

Нафта

Хімічний процес

Крекінг-процес

Бензин, олія,мазут

Зерно

Одержанняборошна(механічнапереробка)

Пекарня,магазин

Хліб та здоба

Складальні

Складання

Потокова лінія

Автомобіль

одиниці

 

 

 

(двигуни,

 

 

 

ведучі мости,коробки змінипередач)

 

 

 

Залізна руда

Плавка

Верстат

Деталь

Технічна операційна система — це система, що складаєть-ся з комплектуючих частин, з'єднаних між собою, і призначенадля самостійного виконання заданих функцій: виробництва конк-ретного виду продукції (або здійснення конкретного виду робо-ти) з можливим задоволенням конкретних потреб споживачів.

Інформаційна операційна система, що складається з підси-стем і елементів, призначена для збору, переробки інформації івидачі її в згорнутому вигляді для прийняття рішень.

На цьому обмежимося розглядом операційних систем, щокласифікуються за типом операційного середовища.

2.3.2 Класифікаційна ознака «рівень невизначеності

природи (середовища)»

Конвертування входів у виходи

Дуже важливим аспектом класифікації операційних системє визначення типу середовища, в якому вони функціонуватимуть.

Найважливіша характеристика середовища, що має безпосе-реднє відношення до керування операціями, — його невизна-ченість. На відміну від інших галузей менеджменту операційнийдозволяє більш низький допустимий рівень невизначеності се-редовища. За аспектом рівня невизначеності, що допускається,всі операційні системи можна умовно поділити на:о жорсткі (певною мірою — однозначні);о багатоваріантні гнучкі системи.

Жорсткі системи вимагають однозначної відповідностіпроцесів і продуктів. Перелік необхідних ресурсів є кінцевим ізавершеним. Такі технології сприяють забезпеченню найбільшвисокої поточної ефективності, у той же час вони дуже уразливістосовно чинників зовнішнього середовища, що збуджують.

Запас мінливості операційної системи завжди становитьрізницю між розрахунковою і поточною ефективністю. Система,здатна протистояти несприятливим змінам середовища, вклю-чає і такі функції, які в поточному режимі не працюють взагаліабо працюють недостатньо ефективно. їхнє завдання — вклю-читися в роботу у разі істотних змін, коли деякі з наявних функційстануть неефективними, зайвими чи взагалі шкідливими.

Багатоваріантний тип допускає наявність декількох аль-тернативних комбінацій вихідних ресурсів і декількох альтерна-тивних основних технологій. Характеристикою взаємодії ззовнішнім середовищем може служити поняття багатоєдності,що передбачає істотну диференціацію зв'язків і функцій за рівнемїхньої поточної необхідності й ефективності.

Ці два типи операційної системи прийнято називати од-норідними і гетерогенними. Дана класифікація є гранично аг-регованою, а, виходить, і одночасно абсолютною, необхідноюдля вирішення стабільних й інноваційних завдань операційно-го менеджменту.

Характеристика однорідних систем є важливою вдвох аспектах:

о можна швидко й ефективно формувати операційну систему

для простих і однозначних операційних ситуацій;о здатна служити підставою для постановки аналізу і вирі-шення завдання спрощення будь-яких операційних систем.Підхід до розв'язання проблем поточної ефективності з по-зиції однорідних твердих систем є універсальним управлінсь-ким підходом.

На коротких тимчасових інтервалах, коли можна говоритипро незмінність наявних параметрів, підвищення поточної ефек-тивності, завдяки спрощенню операційної системи, є одним із на-дійних і доступних методів. Один з методів спрощення опера-ційної системи — відкидання варіантів, що складається з наступ-них етапів:

З маси ресурсних комбінацій вибирається найдоступніша,найдешевша.

З численних технологічних рішень приймається рішення, щооптимально пов'язується саме з даними ресурсами.

Визначається модель взаємозв'язку процесів і продуктів,що є найменш варіантною.

Попри свою удавану простоту, спрощення операційної сис-теми є потенційно конфліктним процесом, оскільки це позв'яза-но зі зміною повноважень, зон відповідальності, статусу тощо.Це може провокувати управлінські конфлікти.

Власне, методи спрощення систем самі по собі непрості, бодопускають наявність технологічних, управлінських і ресурснихамортизаторів, що допомагають загасити у визначених грани-цях коливання середовища.

Якщо управлінські витрати, пов'язані з таким амортизу-ванням, занадто високі, то метод спрощення неефективний інедоцільний.

Визначення типу системи — управлінське завдання, яке слідперіодично поновлювати. Зокрема, якщо поточна ефективність од-норідної системи почала спадати, корисно ще раз переконатися втому, що ми маємо справу з дійсно однорідною системою.

Головна ознака гетерогенних систем — наявність декіль-кох основних технологій, декількох наборів ресурсів для даноїтехнології, декількох варіантів взаємодії продуктів і процесів. Пе-редумовами таких операційних систем є:о багатоваріантність продукту і його характеристик;о багатоваріантність технологічних процесів.

З погляду операційного менеджменту вихідним рівнем зав-дання керування операціями є проблема спрощення. Як було роз-глянуто вище, даний рівень управлінського завдання обмежуєменеджера метою та засобами його діяльності. Таке обмежен-ня припустиме для більш коротких інтервалів, ніж час гаранто-ваної стабільності умов і чинників операційної діяльності.

Якщо часові умови операційного менеджменту виходять замежі гарантованої стабільності, то мета і завдання керуванняопераціями, а також придатні засоби обов'язково повинні вихо-дити за рамки однорідної моделі.

Кількісні поверхневі відмінності гетерогенних операційнихсистем від однорідних (складніше, триваліше, більш невизначе-но) уможливлюють одержання керівником негативних критеріївформування гетерогенної операційної системи.

Всі управлінські варіанти, що не укладаються в цю поверх-неву характеристику, викликають «невпевненість» щодо моди-фікацій однорідної моделі.

Дані негативні критерії побудови гетерогенної операційної си-стеми дають можливість одержувати імітаційну модель гетеро-генної операційної системи і потім на її основі організовувати фор-мування реальної системи. Не виключено також, що реальнасистема виявиться досить наближеною до імітаційної системи.

У загальному випадку гетерогенні операційні системи перева-жають на тривалих операційних інтервалах, коли дуже великаімовірність зміни істотних параметрів. Звідси випливає неминучістьпостановки і вирішення завдання, що є зворотним керуванню. Роз-гляд цього зворотного завдання можливий як у рамках керуваннягетерогенною операційною системою, так і за умов кардинальнихзмін середовища, де діє однорідна операційна система.

Таким чином у загальному випадку проблема ускладненняопераційної системи є більш складною, ніж спрощення. Але воноспричинює такі ж конфлікти і проблеми, як і перша (перерозподілповноважень, зон відповідальності тощо).

В ідеалі менеджер має схилятися до гетерогенної операцій-ної системи, але пам'ятати, що це благо не з дешевих.

Управлінські переваги гетерогенних операційних систем зво-дяться до слідуючих:

У таких систем більш широка амплітуда реакції.

Реакція цієї системи на зміни середовища є спеціалізова-ною і, отже, більш адекватною.

Є можливість ефективно асимілювати принципово нові мож-ливості та ресурси.

Гетерогенна операційна система, залишаючись у рамкахопераційної системи, припускає вихід на рівень інновацій-них рішень.

Гетерогенні операційні системи не просто допускають істотніінновації, а є необхідним управлінським інструментом реаль-них інноваційних процесів.

2.3.3 Класифікаційна ознака «за структурою»

Термін «структура» походить від латинського structura —«будівля», розташування, порядок, взаємозв'язок складових. Томупід «структурою операційної системи» слід розуміти відноснопостійний порядок внутрішніх просторово-тимчасових зв'язків

системи між її елементами і взаємодію їх із зовнішнім середови-щем, що визначає функціональне призначення останньої.

За традиційно сформованою структурою операційні систе-ми можна розподілити на:0 радіальні (рис. 2.4);0 радіально-вузлові (рис. 2.5);о деревоподібні (рис. 2.6).

За радіальної структури кожний з елементів Min будь-якоїпідсистеми S/ безпосередньо зв'язаний із системою. Радіально-вузлова структура припускає зв'язок кожного елемента із сис-темою S через визначену підсистему S/. Деревоподібна струк-тура є найбільш загальною і передбачає зв'язок елемента із сис-темою через безліч підсистем і зв'язків, при цьому кожний еле-мент безпосередньо зв'язаний тільки з однією з підсистем. Та-ким чином під час аналізу операційну систему розчленовуютьна складові частини — підсистеми, елементи. До того ж відне-сення «об'єкта» до категорії «система» чи «підсистема» умов-не. Операційна система, як правило, поділяється на частини,вплив яких на її життєздатність можна представити за допомогоюструктурної схеми чи розрахунку або алгоритмом моделювання

її функціонування. Тому той самий «об'єкт» може бути і систе-мою, і її частиною (підсистемою). Наприклад, ЕОМ з операто-ром є локальною обчислювальною операційною системою, щоскладається з процесора, каналів пам'яті й інших пристроїв. Вона,у свою чергу, є частиною іншої субглобальної операційної систе-ми, наприклад, обчислювального комплексу, що, за етапом, єчастиною операційної системи керування.

Може виявитися, що дослідження процесора потребувати-ме подальшого поглиблення, розчленовування його на складовічастини. Процесор з категорії «складова частина системи» можеперейти в категорію «система» зі своїми «складовими частина-ми», тобто підсистемами й елементами.

Операційна система може бути не тільки сукупністю техніч-них засобів і оператора, який керує ними, але й включати нетехнічнізасоби, наприклад, програмне забезпечення, виконавців тощо.

Запропонована структуризація операційних систем (рис. 2.4-2.6) дає можливість окремо досліджувати ефективність функціону-вання як підсистем, так і елементів, використовуючи найпростішідворівневі структури типу «система — елементи». Таким чином,починаючи з першого рівня, рекурентно обчислюються характерис-тики всіх елементів системи. На кожному новому кроці досліджу-вана система буде одним з елементів більш високого ієрархічногорівня, характеристика якого визначена на попередньому кроці. На-приклад, для структури, зображеної на рис. 2.5, підсистема S/ буде«системою» стосовно елементів Мц, Мі2 ... М\п.

У разі спрощення схем з'єднання до найпростіших можна взагальну структуру вводити додаткові ієрархічні підрівні.

2.3.4 Класифікаційна ознака «масштабність»

Залежно від числа значущих перемінних, що входять вопис операційної системи, розрізняють сублокальні (1-3 пе-ремінні), локальні (4-14 перемінних), субглобальні (15-35 пе-ремінних), глобальні (36-100 перемінних) і суперглобальні (по-над 100 перемінних).

2.3.5 Класифікаційна ознака«ступінь складності»

Залежно від ступеня взаємозв'язку перемінних, операційнісистеми розподіляють на надпрості (відсутність взаємозв'язку),прості (наявність парних взаємозв'язків), складні (наявність взає-мозв'язку і взаємовпливу) і надскладні (необхідність обліку взає-мозв'язку).

2.3.6 Класифікаційна ознака«ступінь детермінованості»

За даною ознакою операційні системи класифікують як:

детерміновані,

стохастичні,

0 змішані.

2.3.7 Класифікаційна ознака «характер розвиткув тимчасовому масштабі»

Характер розвитку в тимчасовому масштабі (регулярнаскладового процесу — тренду) дає можливість розрізняти опе-раційні системи за принципом:0 дискретні,0 аперіодичні,О періодичні.

Стосовно даної класифікаційної ознаки О. С. Курочкін наво-дить тільки дискретні та неперервні системи (табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Тип переробної системи

Продукція

Дискретний:проектне виробництво

Будівельна, твори письменника

дрібносерійне виробництво

Друкарська, столярна

масове виробництво

Автоскладального заводу, швейна

Безперервний

НафтопереробкиВугільна

2.3.8 Класифікаційна ознака «інформаційназабезпеченість»

Відповідно до наявності інформаційної інфраструктури є такіопераційні системи:

о з повним кількісним забезпеченням;о з неповним кількісним забезпеченням;о з наявністю якісної інформації (і частково кількісної);о з повною відсутністю ретроспективної інформації.Отже, для більшого унаочнювання класифікацію операцій-них систем подамо у вигляді табл. 2.3.