Понятие структуры и состав. Виды структур и соединений.
Структура – это совокупность связей и отношений, сложившихся в системе между ее элементами. Состав- совокупность элементов, образующих систему. Основные виды структур по их расположению в пространстве: 1. Цепная — разомкнутая конфигурация. Примером может служить конвейер, изобретенный в начале прошлого века Генри Фордом (рис. 13). 2. Кольцевая — замкнутая децентрализованная структура, имеющая последовательные связи. Так устроены совет директоров, ООН, многие международные организации, основанные на принципе равноправия входящих в них членов. 3. Звездная — разомкнутая, имеющая четкую централизацию и отсутствие периферийных связей. Пример – структура бюрократической организации. 4. Колесо — замкнутая централизованная, представляет собой комбинацию кольцевой и звездной. 5. Веерная – разомкнутая централизованная. На основе конвергентных и дивергентных соединений. Например, система линейного управления, информационное обеспечение руководителя, схемы веерных отключений, практикующиеся РАО ЕЭС для «работы» с неплательщиками. 6. Сотовая – децентрализованная, замкнутая. Например, система хранения информации, сотовая мобильная связь. Не только связи между элементами определяют структуру организации. Основа любой структуры — это соединение, то есть узел связи со всей совокупностью входящих и исходящих из него каналов. В качестве примера таких соединений могут выступать потоки информации или документов внутри компании, властные полномочия между уровнями управления. 1. Последовательное соединение имеет один вход, один выход. 2. Встречное – два и более входов, но без выхода, простое и сложное. 3. Расходящееся – нет входа, два и более выходов. 4. Многоканальное – несколько входов, столько же выходов. 5. Сужающееся — количество выходов меньше входов. Частный случай — конвергентное соединение- имеет один выход. 6. Расширяющееся. Дивергентное соединение имеет только один канал входа.
Принципы статической организации.
принципы статической организации — это принципы построения рациональных структур. 1) Целеполагание (принцип приоритета цели). Структура должна соответствовать цели организации. Начинать построение структуры необходимо с выработки миссии, затем целей организации. В соответствии с миссией и целям формируется коллектив, руководители, бизнес-процессы. Структура, сформированная под конкретного руководителя, может потерять целесообразность (так произошло в Форд Мотор после смерти Г. Форда). 2) Приоритет функций над структурой. Если функции сложны- то структура (конфигурация) тоже должна быть сложной. Кроме того,реализуемые функции должны обеспечиваться соответствующим составом и межкомпонентными связями. За каждым элементом структуры (отделением) должна быть закреплены определенные функции. Копирование структур у других компаний и государств чревато негативными последствиями. Приведем один пример. На предприятии, возглавляемым директором из советского прошлого, производили канцтовары (держатели для бумаг, которые вешается на кромку стола) из железного листа, оставшегося со старых времен. Применении новых технологий, соответствующих запросам потребителей, закупке нового сырья, пластмассы и выпуске современных моделей товаров никто не задумывался. Проект закончился неудачно, чего и следовало ожидать. 3) Координация – это согласованность функциональных подразделений, каналов и узлов связи, горизонтальная координация, четкие связи между уровнями управления. Координация может осуществляться через центр. Обратные связи показывают эффективность координации. Возможна двойная подчиненность, например, как в матричной структуре. 4) Минимум сложности. Сложность нужна в пределах функциональной необходимости. Чем проще структура, тем легче достичь скоординированности в компании. Излишние сложности могут снижать эффективность работы организации. Вспомните соотношение количественной и структурной устойчивости системы. 5) Полномаштабность означает, что в организации не должно быть бесконтрольных изолированных участков и подразделений. Иначе возникает коррупция, хищения. 6) Предел автономности. Каждый элемент организации должен обладать автономностью, позволяющей функционировать ему как самостоятельному элементу, но не допускать разрушения целостности всей организации. Тонкость реализации этого принципа заключается в том, что нужно найти баланс между централизацией и децентрализацией. 7) Взаимосогласованность вертикали и горизонтали. Вертикальные и горизонтальные связи должны быть органичными, без диктата. Дублирования связей незаменимо в случае потери информации, увольнения сотрудника. Корпоративный дух объединит членов организации. 8) Субординация – соподчиненность низших уровней по отношению к высшим. Однозначность отношений соподчиненности, ступенчатость отношений субординации, исключение зависимости руководителя от соподчиненных. Уровень субординации определяется необходимостью в организации. 9) Единство распорядительства. Четкая персональная закрепленность полномочий распорядительства на каждом уровне, по отношению к каждому сотруднику за конкретным руководителем. Это один из принципов менеджмента, провозглашенных А. Файолем. 10) Соответствие между формально закрепленными и реально существующими структурными связями, а также между полномочиями и ответственностью.
Состав и структура системы
Внутреннее устройство системы представляет собой единство состава, организации и структуры системы.
Определение 1.30. Состав системы это перечень элементов входящих в систему, или совокупность всех элементов, из которых состоит система.
Состав характеризует богатство и многообразие системы, ее сложность. Природа системы во многом зависит от ее состава, изменение которого приводит к изменению свойств системы. Состав является необходимой, но не достаточной характеристикой системы. Системы, имеющие одинаковый состав, нередко обладают разными свойствами, поскольку элементы систем имеют различную внутреннюю организацию и по-разному взаимосвязаны. Поэтому в теории систем есть две дополнительные характеристики: организация и структура системы. Иногда эти два понятия отождествляют.
Как было указано выше, если множество элементов объединено в систему по определенному признаку, то всегда можно ввести некоторые дополнительные признаки для разделения этого множества на подмножества, выделяя тем самым из системы ее составные части – подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер. Возможность многократного деления системы на подсистемы приводит к тому, что любая система содержит ряд подсистем, полученных выделением из исходной системы. В свою очередь, эти подсистемы состоят из более мелких подсистем и т. д.
Расчленение системы на элементы – второй шаг при формальном описании системы. Внутренняя структура элемента при этом не является предметом исследования. Имеют значение только свойства, определяющие его взаимодействие с другими элементами системы и оказывающие влияние на характер системы в целом.
Формально любая совокупность элементов системы вместе со связями между ними может рассматриваться как ее подсистема. Использование этого понятия оказывается особенно плодотворным в тех случаях, когда в качестве подсистем фигурируют некоторые более или менее самостоятельно функционирующие части системы.
Одним из представлений системы, как уже указывалось выше, является ее представление в виде «черного ящика», которое не требует знания внутреннего строения системы и ограничивается лишь знанием входных и выходных воздействий. Однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, так как требуется выяснить, что собой представляет объект, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели, получение требуемых результатов. В этих случаях систему, как уже было отмечено выше, отображают путем деления на составные части (подсистемы, компоненты, элементы, а также взаимосвязи). Такое деление собственно и приводит к понятию структуры, которое будет рассмотрено ниже.
Одну и ту же систему можно делить на подсистемы по-разному – это зависит от выбранных правил объединения элементов в подсистемы. Наилучшим, очевидно, будет набор правил, который обеспечивает системе в целом наиболее эффективное достижение цели.
При делении системы на подсистемы следует помнить о правилах такого разбиения:
· каждая подсистема должна реализовывать единственную функцию системы;
· выделенная в подсистему функция должна быть легко понимаема независимо от сложности ее реализации;
· связь между подсистемами должна вводиться только при наличии связи между соответствующими функциями системы;
· связи между подсистемами должны быть простыми (насколько это возможно).
Число уровней, число подсистем каждого уровня может быть различным. Однако всегда необходимо соблюдать одно важное правило: подсистемы, непосредственно входящие в одну систему более высокого уровня, действуя совместно, должны выполнять все функции той системы, в которую они входят.
Строение системы, расположение и взаимосвязь между подсистемами, элементами системы отображает структура системы.
Структура. Это понятие происходит от латинского слова structure, означающего строение, расположение, порядок. Следует отметить следующее обстоятельство: как нет единого определения понятия системы, так нет и единого определения понятия структуры.
Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.
Структура системы это совокупность устойчивых связей между элементами системы, которые обеспечивают целостность системы и тождественность самой себе. Структура оказывается намного богаче состава, ибо состав отвечает на вопрос: «Из чего состоит система?», а структура дает ответ на более сложный вопрос: «Как устроена система?». Один из основоположников теории структур В.И. Свидер-ский писал: «Под понятием структуры мы будем понимать принцип, способ, закон связи элементов целого, систему отношений элементов в рамках данного целого». Таким образом, термин «структура» является более богатым по содержанию по сравнению с термином «состав». Структура обладает способностью не только фиксировать свойства системы, но и объяснять их определенным строением системы. Система становится системой только тогда, когда ее элементы, имеющие определенную пространственную, временную и целевую организацию, определенным образом связываются друг с другом.
Структура системы объясняет процессы, которые представляют собой развертывание элементов системы во времени. Кроме того, временная структура позволяет понять процессы развития системы, ее движение от прошлого к настоящему и к будущему. Несмотря на однонаправленность времени от прошлого к будущему, соотношение элементов прошлого, настоящего и будущего в системах одной и той же природы может быть различным. В силу действия различных причин одни элементы системы могут как бы задерживаться в прошлом, другие являются элементами настоящего, а третьи символизируют будущее.
К основным характеристикам структуры относятся:
· общим числом связей, характеризующих сложность системы;
· общим числом взаимодействий, которые определяют устойчивость системы;
· частотой связей, т.е. количеством связей, приходящихся на один элемент, определяющих интенсивность взаимодействия элементов;
· числом внутренних связей, которые определяют внутреннее строение системы;
· числом внешних связей, характеризующих взаимодействие системы со средой, ее открытость.
Для практической деятельности особенно важны две проблемы; описание и оптимизация структур.
Для описания структур используется теория графов.
Определение 1.31. Граф – графическая модель структуры, которая состоит из множества вершин и ребер (дуг) символизирующих элементы и их связи.
Граф определяется множеством вершин графов и множеством пар вершин, между которыми существует связь.
Теория графов – это область дискретной математики, занимающаяся исследованием и решением разнообразных проблем, связанных с графами. Граф имеет две формы представления: графическую и матричную. При этом матрица называется матрицей инциденций. В матрице наличие связи фиксируется единицей, а ее отсутствие – нулем. На рис.1.5 представлено графическое и матричное изображение одного и того же графа.
Рис.1.5. Граф и его матрица инциденций
Важной структурной характеристикой структуры является ее устойчивость.
Определение 1.32. Устойчивость является способностью структуры противостоять внешним воздействиям и характеризует жизнеспособность системы.
Это определение характерно для детерминированных систем. Современные представления о структуре широко используют такое понятие как «хаотические, или диссипативные структуры», позволяющие объяснить переходные состояния системы.
Типичными определениями структуры являются следующие:
· структура – это множество всех возможных отношений между подсистемами и элементами внутри системы;
· структура – это устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей между ними, определяющая функциональную компоновку системы и ее взаимодействие с внешней средой
· структура – это то, что остается неизменным в системе при изменении ее состояния, при реализации различных форм поведения, при совершении системой операции.
В совокупности эти определения отражают главное, что присутствует в любой структуре: элементный состав, наличие связей, неизменность (инвариантность) во времени (на всем интересующем исследователей интервале функционирования системы или на каждом из непересекающихся подмножеств, на которые разбит интервал функционирования системы).
Структура имеет множество описаний и интерпретаций. Для получения адекватного знания о структуре системы, о строении системы, необходимо построить множество описаний, каждое из которых будет охватывать лишь некоторые аспекты структуры как целостности.
Как правило, структурой отличаются различные виды систем. Структура однозначно определяет свойства систем любой природы. Поэтому структуру систем как носителя свойства принимают за язык, позволяющий кодировать хранящиеся знания, а структурные параметры энергетических процессов воспринимаются как язык кодировки информации, которую передают в систему.
Существует как узкая, так и широкая трактовка понятия структуры.
При узкой трактовке, под структурой системы понимается только пространственное или пространственно-временное разбиение структуры на элементы и отношения, при этом связи и отношения элементов рассматриваются в пространстве и времени.
Более широкая трактовка структуры системы применяется при изучении сложных объектов, в которых невозможно пространственно- временное представление (к примеру, логические системы или системы знаний). При этом возникают связи и отношения совершенно другого содержания. Такое широкое по смыслу толкование межэлементной связи и отношения согласуется с математической трактовкой понятия структуры, где рассматриваются любые отношения на множестве элементов системы.
Дадим еще несколько определений структуры. В частности, одним из наиболее полных является определение, связанное с понятием цели.
Определение 1.33. Структура – это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимые для достижения цели.
Понятие структуры одно из наиболее важных понятий – как в абстрактном понимании, так и при его конкретизации.
Структура – отражает определенные взаимосвязи, взаимное расположение составных частей системы, ее устройство (строение).
Структура может быть представлена графически, в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.
Примерами структур могут быть структура извилин мозга, структура государственного устройства, структура кристаллической решетки вещества, структура микросхемы и др. Кристаллическая решетка алмаза – структура неживой природы; пчелиные соты, полосы зебры – структуры живой природы; озеро – структура экологической природы; партия (общественная, политическая) – структура социальной природы; Вселенная – структура как живой и неживой природы.
Структура и состав
Структура и состав — это характеристики, описывающие элементы или объекты в их сложном состоянии и взаимосвязях между ними, а также составляющие их элементы и соединения.
Хочешь пообщаться с искуственным интеллектом? Попробуй бесплатного телеграм бота Brain Bot
Структура и состав: разбор ключевых компонентов материалов
Материалы – это все то, что окружает нас в повседневной жизни, от одежды до зданий. Каждый материал имеет свою структуру и состав, которые определяют его свойства и возможности.
Принципы строения и элементы состава: основы химии и биологии
Химия и биология являются взаимосвязанными науками, поскольку все биологические процессы на молекулярном уровне основаны на химических реакциях. Химия изучает свойства и состав веществ, а биология изучает живые организмы и их процессы.
Взаимосвязь структуры и состава в природных и искусственных материалах
Все материалы, с которыми мы взаимодействуем в повседневной жизни, состоят из атомов и молекул, которые объединяются в определенные структуры. Свойства и характеристики материалов зависят от их структуры и состава. Это относится как к природным, так и к искусственным материалам.
Понятие «Состав» и «структура»
Структура — это организационная характеристика системы, представляющая собой совокупность устойчивых системообразующих связей и отношений, обеспечивающих стабильность и равновесие системы, взаимодействие, соподчиненность и пропорциональность между составляющими ее элементами. Структура находится в тесной взаимосвязи с составом системы, определяется им и сама, в свою очередь, в значительной степени его определяет.
Состав заключает в себе декомпозицию системы, расчленение единого целого на составляющие элементы. Структура, напротив, обеспечивает композицию системы, соединение отдельных составляющих в единое целое. Она устанавливает роль, место и назначение элементов в системе, их расположение и взаимоотношение между собой, характер, формы и степень влияния на другие элементы.
Очевидно, что определенный состав организации предопределяет возможные варианты формирование ее структуры. Выделяются два направления формирования рациональной структуры организации:
1. Рациональная структура в рамках данного компонентного состава. Состав в этом случае является исходным, а структура — производная от него.
2. Рационализация структуры за пределами существующего компонентного состава, если это является целесообразным для функционирования организации. Состав и структура организации определяются исходя из установленных целей, функционального назначения и условий деятельности организации.
Классификация межкомпонентных связей может быть осуществлена по следующим признакам:
по направленности воздействия: прямые и обратные;
по роли и месту в структуре могут быть выделены: основные, дополняющие, дублирующие, контрольные и корректирующие связи;
по характеру воздействия выделяют положительные, отрицательные и нейтральные связи;
по пространственной ориентации существуют вертикальные и горизонтальные связи;
по прерывистости связи делятся на непрерывные и дискретные;
по вариабельности связи могут быть представлены как инвариантные и вариабельные.
Внутрисистемные межкомпонентные связи составляют структуру организации, однако сами по себе не определяют ее строения. Основой строения структуры является соединение — узел связи со всей совокупностью входящих и исходящих из него каналов. Соединение устанавливает связь данного узлового элемента с другими элементами системы. Основные типы соединений приведены на рис. 8.2.1. На основе этих видов соединений может быть построено большое количество разнообразных структур.
Выделяются три основных направления классификации структур:
по способу связи;
по содержанию и функциональному назначению;
по объектам формирования.
Способ связи элементов определяет строение структуры, ее организационную форму. Содержательная сторона связей существенного значения не имеет. Определяющим для отнесения структуры к той или иной классификационной группе является ответ на вопрос, каким образом соединены между собой отдельные компоненты системы?
Рис. 8.2.1. Типы соединений
Формирование любых сколь угодно сложных структур основывается на определенных базовых типах конфигурации. Простые структуры имеют строение какой-то определенной базовой конфигурации. Сложные — формируются на основе нескольких таких конфигураций. Основные типы конфигураций приведены на рис. 8.2.2.
Гибкость — это способность структуры реагировать на изменение ситуации путем соответствующего изменения своей организационной формы при сохранении существующей качественной определенности и своего функционального назначения. Структуры, не обладающие такой способностью, называются жесткими.
Гибкость структуры может проявляться:
в вариабельности связей, соединений и конфигураций;
в обеспечении заменяемости отдельных структурных блоков, а также их функционирования по дискретной схеме;
в формировании вторичного контура структурных связей: дополняющих, дублирующих, контрольных и корректирующих;
в усилении среднего звена структуры;
в широком развитии периферийных связей
Рис. 8.2.2. Типы конфигурации структур
Гибкие структуры обладают способностью адаптироваться к изменяющейся ситуации и поэтому обладают большей живучестью, чем жесткие.