Kybernetika v řízení

1. Kybernetikav řízení Ing. Jan Vondrus http://oikt.czu.cz/~vondrus vondrus@oikt.czu.cz PEF 229 Konzultační hodiny: dohodou

2. Struktura předmětu přednášky prof. Ing. Jan Hron, drSc. dr.h.c Ing. Bohumila Lhotská skripta Kybernetika v řízení Teorie řízení Kybernetika v řízení: Příklady a aplikace zápočet + zkouška písemná a ústní část

3. Podmínky pro zápočet aktivní účast (max. 2 absence) 2 seminární práce - skupiny po 3 až 4 lidech - písemné vypracování (cca 10 stran) - ústní prezentace, PowerPoint zápočtový test

4. Harmonogram semestru

5. Seminární práce 1. SP: Proces řízení v organizaci 2. SP: Rozhodování, rozhodovací analýza Kontrolní procesy v organizaci, funkce kontroly

6. Požadavky na seminární práci titulní list (ČZU…, téma práce, předmět, tým studentů – jmenovitě, místo (Praha) + rok) obsah úvod – cíl práce, uvedení do problematiky, širší souvislosti,… nosná část práce – členění do kapitol a podkapitol, citace… závěr – zhodnocení práce a splnění cíle, vlastní postřehy,… seznam literatury příp. přílohy rozsah odevzdané práce – cca 10 stran textu prezentace – max. 15 minut

7. Normy citací ČSN ISO 690 a ČSN ISO 690-2 knihy: Jelínek, J., Styblík, V.: Čtení o českém jazyku. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1971. Střelec, S. a kol.: Kapitoly z teorie a metodiky výchovy I. 1. vyd. Brno: Paido, 1998. 189 s. ISBN 80-85931-61-3. časopisy, noviny: Forum: časopis Univerzity Karlovy. Vydává rektorát Univerzity Karlovy. 1995- , roč. 1, č. 1- . Praha: T-Studio, 1995- . 1x za 14 dnů. K dispozici také elektronicky na WWW. ISSN 1211-1724. elektronické zdroje: Caroll, L.: Alice´s Adventures in Wonderland [online]. Taxinfo ed. 2.1 [Dortmund (Německo)] WindSpiel, November 1994 [cit. 10. února 1995]. Dostupné na World Wide Web: http://www.germany.eu.net/books/caroll/alice/html.

8. Doporučená literatura Bělohlávek, F., Košťan, P., Šuleř, O.: Management. Rubico, Olomouc 2001. Donnelly, J. H., Gibson, J. L., Ivancevich, J. M.: Management. Grada, Praha 1995. Hron, J.: Teorie řízení . ČZU: Praha 2007. Koontz, H., Weihrich, H.: Management. Praha, Victoria Publishing 1995. Palán, J. F. a kol.: Řízení podnikových změn. ČZU: Praha 2002. Robbins, S. P., Coulter, M.: Management. Praha: Grada Publishing, 2004. Veber, J. a kol.: Management-základy, prosperita, globalizace. Management Press, Praha 2001.

9. Kybernetika & řízení

10. Řízení je... Řízení... je organizace a koordinace lidské činnosti za účelem dosažení chtěných cílů. S. M. Silverstein ...řízení je proces, kterým provádíme věci prostřednictvím společenství lidí... A. Vlerick Řízení je strategií systémů, používanou pro dosažení cíle. S. Beer

11. Kybernetika Věda zkoumající způsoby řízení společnosti. A. M. Ampér (19. stolení) kybernetika = řecké slovo kybernetes (kormidelník) Předmětem zájmu kybernetiky jsou: • informační výměny • informační působení • sdělování a řízení systémů přímý, nepřímý a zprostředkovaný vztah k ostatním vědám přímý = objekt zkoumání sledován z hlediska informační výměny nepřímý = studuje vědecké zkoumání jako informační proces, vliv na metodologii zprostředkovaný = použití prostředků kybernetiky k řešení úloh vědních oborů

12. Předmět zkoumání • Wiener: „Kybernetika je analytické studium homomorfismu (podobnosti) sdělování a řízení v organismech, mechanismech a společnostech.“ • Ashby: „Předmětem zájmů kybernetiky jsou všechny dynamické systémy, jejichž chování je určité, pravidelné a reprodukovatelné, tj. především systémy s cílovým chováním.“ • Kobrinskij: „Objektem zkoumání jsou složité dynamické soustavy, předmětem jsou informační procesy,které vypovídají o jejich chování.“ • Lange: „Kybernetika je obecná věda o řízení a regulacii soustav skládající se z rozmanitých prvků určitým způsobem navzájem spojených.“

13. 2. cvičení Kybernetika v řízení(řízení jako informační působení)

14. Řízení lze chápat jako... a) informační působení dle složitosti informací: ovládání, řízení, regulace b) činnost hmotně energetické, informační procesy c) proces

15. Řízení - informační působení ovládání e-mail, sms bez potvrzení o přečtení

16. Řízení - informační působení Určete typ informačního působení: ……………. a popište jednotlivé systémy a vazby: 1) systém ovládající 2) systém ovládaný 3) cíl, informace 4) ovládací působení 5) cílové chování 3 1 4 2 5 Uveďte předpoklady tohoto informačního působení:…………………………………………...

17. Řízení - informační působení řízení e-mail, sms s doručenkou

18. Řízení - informační působení Určete typ informačního působení:…………… a popište jednotlivé systémy a vazby: 1…………. 2…………. 3…………. 4…………. 5…………. 6…………. 7…………. 8…………. 3 1 7 6 4 8 2 5 Uveďte předpoklady tohoto informačního působení: ……………………………………….

19. Řízení - informační působení regulace atomová elektrárna, ventil při nafukování balónku plynem

20. 1 10 S 2 8 5 11 S 9 3 12 6 S 7 4 Řízení - informační působení 1……………. 2……………. 3……………. 4……………. 5……………. 6……………. 7……………. 8.…………… 9……………. 10…………… 11…………… 12….………. Uveďte příklady tohoto informačního působení z praxe

21. Řízení lze chápat jako... a) informační působení dle složitosti informací: ovládání, řízení, regulace b) činnost hmotně energetické, informační procesy c) proces

22. Řízení - činnost věcná a formální stránka

23. Řízení - činnost • Stanovení cílů – současný a budoucí stav podniku. • Vedení lidí – realizuje manažer společně s podřízenými. • Vytváření organizačního systému – tj. z množiny prvků: lidí, věcí, prostředků, informací, zájmů, činností,… • Získávání informací – manažer potřebuje k rozhodování informace. • Udržování kondice – zdraví a duševní připravenost. • Faktor času – čas je omezující faktor.

24. Řízení - činnost Příklad: Uveďte příklady hmotně energetických vazeb v zeměděl. podniku: a) hmotně energetický vstup b) hmotně energetický výstup c) hmotně energetický výstup Uveďte příklady informačních vazeb a) informační vstup b) zpracování informace c) předávání informace Jaké vazby vymezují obsah a formu řízení ?

25. Řízení - proces = informační působení v realizovaném čase Dvě základní hlediska: a) horizontální členění respektující faktor času b) vertikální členění vycházející v věcného obsahu plánování, organizování, operativní řízení

26. Řízení - proces Uveďte hlediska, ze kterých lze proces zkoumat a) horizontální členění respektující faktor času b) vertikální členění vycházející v věcného obsahu Charakterizujte fáze procesu řízení a vysvětlete: 1) 2) 3) 1) plánování 2) organizování 3) operativní řízení Charakterizujte stádia cyklu řízení a vysvětlete: I R O K Informace Rozhodování Ovlivňování Kontrola

27. Hledisko časové a věcné Stadia cyklu Fáze procesu řízení řízení PlánováníOrganizování Operativní řízení Informace X11 X12 X13 Rozhodování X21 X22 X23 OvlivňováníX31 X32 X33 KontrolaX41 X42 X43 Popište matici, která vznikne vzájemnou integrací časového a věcného hlediska fází a stádií cyklu. Příklady: Přiřaďte k následujícím činnostem jednotlivé fáze a stadia cyklu řízení. X11 studium dostupných informací pro zpracování plánu X12 shromáždění podkladových materiálů pro sestavení výrobní skupiny X21 zpracování variant plánu a volba nejlepší varianty X22 volba jedné z variant složení výrobní skupiny X33 operativní zařazení pracovníka pro určitou činnost X41 pověření zvolené varianty plánu z hlediska vytyčených cílů X42 prověření složení organizační jednotky z hlediska vytyčených cílů X43 kontrola práce podřízených pracovníků X43 ověřování kvalifikačních požadavků u podřízených pracovníků pro okamžité pověření určitým úkolem

28. Systémové pojetí proc. řízení

29. Činnost vedoucích pracovníků

30. Praktický příklad Uveďte jednotlivé fáze a stadia cyklu řízení na praktickém příkladu: 1) plán sezónních prací 2) sestavení výrobních linek a pracovních skupin 3) operativní řízení

31. Metody kybernetiky • Kontrolní otázky: • Jaký vztah má kybernetika k ostatním vědám? • přímý, nepřímý a zprostředkovaný vztah k ostatním vědám • přímý = objekt zkoumání sledován z hlediska informační výměny • nepřímý = studuje vědecké zkoumání jako informační proces, vliv na metodologii • zprostředkovaný = použití prostředků kybernetiky k řešení úloh vědních oborů • Jaké oblasti kybernetiky zkoumání znáte? • Předmětem zájmu kybernetiky jsou: • informační výměny • informační působení • sdělování a řízení systémů • Charakterizujte jednotlivé metody kybernetiky a uveďte využití jednotlivých metod. • metoda „černé schránky“ • metoda analogií • metoda modelování

32. Oblasti kybernetického zkoumání • Teoretické – zahrnuje obecnou teorii systémů, teorii informace, teorii algoritmů • Technické – obsahuje teorii regulace, teorii automatů, regulační zařízení, samočinné počítače • Aplikační – představují využití teoretické a technické kybernetiky v nejrůznějších vědních disciplínách.

33. Metody kybernetiky • Metoda černé schránky (black box) • Empirické působení podnětů na systém, jehož strukturu nelze dostupnými prostředky poznat a při níž je vyvozována závislost mezi jednotlivými podněty a reakcemi, metoda pokusů a omylů. • Metoda analogií • Poznávání struktury a chování sledovaných systémů na základě poznatků o struktuře a chování podobných systémů. • Metoda modelování • Poznávání struktury a chování systémů pomocí modelu, v němž je systém zobrazen pomocí prostředků, které umožňují napodobit podstatné vlastnosti. • Metodu modelování používáme tehdy, když: není možné přímé zkoumání experiment by narušil strukturu nebo chování systému náklady na experiment by byly vyšší než náklady na modelové zobrazení časové zpoždění při provádění experimentu by vedlo ke snížení a neaktuálnosti získaných výsledků

34. 3. cvičení Kybernetika v řízení(teorie systému)

35. Systémový přístup • Každý objekt lze jako celek charakterizovat určitým pořádkem, tj. uspořádáním. • Dva základní přístupy ke zkoumání jevů a procesů v objektech: • Lokální přístup • Systémový přístup • Podstata systémového přístupu: • určení objektu zkoumání, • vymezení podmínek, za kterých objekt funguje • určení vztahu mezi danými podmínkami, • určení vztahu objektu k okolí.

36. Teorie systémů • Na systémovém přístupu je založena vědní disciplína TEORIE SYSTÉMŮ. • Zkoumá jevy bez ohledu na jejich konkrétní podstatu, zkoumá je pouze na základě formálních vzájemných vazeb a na základě charakteru jejich změn vlivem vnějších podmínek. • Objektem není nějaká realita, ale SYSTÉM.

37. Pojem systém • Systém = abstraktní pojem, který lze definovat na každém reálném objektu. • definujeme prvky (A) a vazby mezi nimi (R) = struktura systému • S = {A,R} • Prvky – schopnost utvářet vazby, valence prvku. • Vazby – charakteru látkového (hmotného), energetického, informačního, smíšeného. • spojení systému s prostředím pomocí vstupů (x - podněty) a výstupů (y - reakce)

38. vztah Model - Systém Vztah izomorfní popisování • nejúplnější, nejpřesnější • prvku systému odpovídá právě jeden prvek modelu a naopak, • chování s. je shodné s chováním modelu • při věcné odlišnosti, ale funkční totožnosti S M modelování Vztah homomorfní • jednomu nebo více prvkům systému odpovídá jeden prvek modelu • chování modelu je podmnožinou chování systému

39. Typologie systému - reálné systémy a) Podle vztahu k objektům - abstraktní systémy - uzavřené systémy b) Podle vztahu k prostředí - otevřené systémy - relativně izolované systémy - absolutní systémy c) Podle podrobnosti zkoumání - redukované systémy - prospektivní systémy d) Podle faktoru času - retrospektivní systémy - jednoduché systémy e) Podle složitosti - složité systémy - velmi složité systémy

40. X - podnět X - podnět S S Y - reakce Y – reakce (p = 0,8) Z – reakce (p = 0,2) Y = f(x) f) Podle typu chování • stochastickésystémy • reakce nelze jednoznačně určit, ale jen s určitou pravděpodobností • Popis a předpověď chování je možné provést na základě pravděpodobnostního počtu. • deterministickésystémy • jejich reakce jsou jednoznačně určeny podněty, podle určitého algoritmu • při znalosti výchozí ho stavu lze s jistotou určit stav následující:

41. Třídění systémů dle chování

42. Rozlišovací úroveň = Vztah mezi pozorovatelem a systémem, který je zaveden na zkoumaném objektu. Rozlišovací úroveň určuje podrobnost zkoumání. Nejvyšší x nejnižší rozlišovací úroveň. Subsystém, systém, metasystém. Agregace, desagregace (hledisko podrobnosti zkoumání). Integrace, diferenciace (hledisko hierarchie systémů).

43. A1 + A2 A2 A1 A3 A3 Agregace a desagregace AGREGACE DESAGREGACE

44. a1 S1 Si a2 S2 Integrace a diferenciace INTEGRACE DIFERENCIACE

45. Vi Vi Ai Ai Wi Sij Sij Vj Vj Aj Aj Sjk Vk Wj Ak Wk Struktura systémů Definována prvky a vazbami mezi nimi. 1. Otevřené vazby sériové b) Nepřímá sériová vazba - S ik a) Přímá sériová vazba - Sij Vi ,Vj- vektor vstupu prvku Ai .Aj Wi , Wj - vektor výstupu prvku Ai , Aj Sij – sériová přímá vazba mezi prvkem Ai - Aj

46. Vi Ai Wij Pij Pik Wik Vj Vk Aj Ak Wj Wk 2. Otevřené vazby paralelní a) Paralelní vazba rozvodná - Pjik

47. Vj Vi Ai Aj Wj Wi Pik Pjk Vjk Vik Ak Wk b) paralelní vazba svodná - Pikj

48. Vj Aj Zjj Wj Vi Ai Wi Zji Vj Aj Wj 3. Uzavřené vazby zpětné a) Vlastní zpětná vazba - Zjj b) Přímá zpětná vazba -Zji

49. Vi Ai Wi Vj Zki Aj Wj Vk Ak Wk c) Nepřímá zpětná vazba - Zki Z kvantitativního hlediska lze rozlišit 1. Přímé vazby sériové: a) volná vazba: sij <> wi , sij<> vj b) vazba s volným vstupem: sij, = wi, sij<> vj c) vazba s volným výstupem:sij <> wi , sij = vj d) vazba těsná: sij, = wi, sij = vj 2. Vazby paralelní: a) vazba nevyvážená:Pij <> Pik, Pik <> Pjk b) vazba vyvážená: Pij = Pik, Pik = Pjk

50. Struktura systému • = Způsob uspořádání prvků systému a vazeb mezi nimi. • Vazby vznikají spojením určitých výstupů jedněch prvků s určitými vstupy druhých prvků - dochází k vytvoření závislosti funkce jedněch prvků na funkci prvků druhých. • Strukturu lze zapsat: • blokovým schématem, • maticí vazeb (maticový zápis). • Složitost struktury lze vyjádřit počtem prvků a počtem vnitřních vazeb.