Шпаргалка по "Системный анализ"

   Закономерность потенциальной эффективности предполагает возможность и необходимость своевременного изменения системы в связи с необходимостью реализации новых целевых требований, обу­словленных средой. Она реализуется в количественной или качест­венной оценке надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качествах системы. При создании социально-экономических систем необходимо учитывать закономерности их функционирова­ния и развития. К ним, в первую очередь, относятся: историчность и самоорганизация.

  Историчность. В условиях динамичной среды любая система не может быть неизменной, она не только функционирует, но и разви­вается, проходит стадии становления, стабильного существования,старения и разрушения. Поэтому уже на стадии создания сложных систем должны рассматриваться не только вопросы создания и обес­печения их развития, но и вопросы о ликвидации системы, когда ее функционирование перестает быть целесообразным. Закономерность историчности требует, чтобы время являлось непременной характери­стикой системы.

  Самоорганизация является одной из наиболее важных на­блюдаемых черт сложных социально-экономических систем и характе­ризует их способность противостоять воздействию негативных факто­ров, адаптироваться к внешним воздействиям, изменять при необхо­димости свою структуру. В основе этой закономерности лежит сочета­ние и взаимодействие двух противоречивых тенденций. С одной сто­роны, для любой системы свойственно стремление к распаду, разде­лению. Но, с другой стороны, наблюдается стремление развития в на­правлении объединения с другими системами и перехода на более высокий иерархический уровень. Обе тенденции присущи всем соци­ально-экономическим системам. В иерархических системах в зависи­мости от преобладания одной из них система любого уровня иерархии может развиваться в направлении к более высокому уровню и даже переходить на него, или, напротив, может происходить процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень развития.

  Закономерности проявляются в свойствах систем, рациональное использование которых позволяет находить пути разрешения проблем и принимать рациональные решения. К сожалению, в большинстве ра­бот, раскрывающих сущность системного подхода и методологию сис­темного анализа, многие свойства систем не рассматриваются, что ведет к недостаточной глубине системного анализа. Исключение со­ставляет работа Б.АРайзберга и Р.А. Фатхутдинова "Управление эко­номикой", в которой свойства систем представлены в полном объеме, классифицированы и объединены в четыре группы:

- свойства, характеризующие сущность и сложность системы;

- свойства, характеризующие связь системы с внешней средой;

- свойства, характеризующие методологию целеполагания сис­темы;

-   свойства, характеризующие параметры функционирования и развития системы.

16  Классификация систем

    Системы могут быть классифицированы по следующим призна­кам: природа элементов, роль человека в создании системы, степень участия людей в реализации управляющих воздействий, степень взаимодействия с внешней средой, уровень сложности, характер взаимосвязей между элементами системы, степень организованности, степень управляемости, уровень централизации, целеполагание, вид отображаемого объекта, реакция на возбуждающее воздействие.

   В зависимости от природы элементов различают реальные (физические) и абстрактные системы. Реальные (физические) систе­мы представляют объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них могут быть механические, энергетические, биологические, природные, социальные и другие. Абстрактные системы состоят из элементов, не имеющих прямых аналогов в реальном мире. Они соз­даются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств, связей, реальных объектов и являются результатом творче­ской деятельности человека.

   В зависимости от роли человека в создании систем разли­чают естественные и искусственные системы. Естественные си­стемы созданы и функционируют без участия человека. Такие систе­мы, как правило, обладают свойством адаптации, то есть способно­стью реагировать на воздействие окружающей среды так, чтобы полу­чить благоприятные результаты для деятельности системы. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланированное "конечное со­стояние", и их поведение таково, что они достигают этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды.

   Искусственные системы созданы человеком, и им присущи мно­гие свойства естественных систем. Вместе с тем, существуют допол­нительные свойства искусственных систем, например, совместимость и оптимизация. Под совместимостью понимается согласованность характеристик независимых систем при их совместной деятельности. Системы могут быть совместимыми друг с другом в одном отношении и несовместимыми в другом. Оптимизация означает приспособление системы к окружающей среде, в результате которого обеспечивается наилучшее функциони­рование системы в определенном отношении, то есть в одних отноше­ниях она может быть оптимальна, в других - нет. Поэтому важнейшим направлением анализа искусственных систем является определение критериев оптимальности функционирования и их приоритетности.

    По степени участия людей в реализации управляющих воздействий выделяют технические, человеко-машинные и органи­зационные системы.

    К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Это системы    автоматического управления (регули­рования), представляющие собой комплексы устройств для автомати­ческого изменения координат объекта управления с целью поддержа­ния желаемого режима его работы. Они могут быть как адаптивными, то есть приспосабливающимися к изменению внешних и внутренних условий в процессе работы путем изменения своих параметров или структуры для достижения требуемого качества функционирования, так и неадаптивными. Человеко-машинные системы предполагают, что деятельность человека сопряжена с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства авто­матизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого ре­шения. К организационным системам относятся социальные сис­темы - группы, коллективы людей, общество в целом.

     По степени взаимодействия с внешней средой различают закрытые и открытые системы. Закрытая система отличается тем, что в нее не поступает и из нее не выделяется энергия, масса и ин­формация и, следовательно, она изолирована от внешней среды и ее компоненты не меняются. Открытая система имеет такие отличи­тельные черты, как способность обмениваться со средой массой, энергией и информацией. Закрытость и открытость системы имеют от­носительный характер и могут меняться в процессе ее развития. По степени сложности можно выделить простые, большие, сложные и очень сложные системы. Простые системы характери­зуются малым числом внутренних связей и легкостью математического описания. Большая система - это система, не наблюдаемая едино­временно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве, либо в других параметрах, и которая не может рассмат­риваться иначе как в качестве совокупности априорно выделенных подсистем. Для исследования большой системы необходимо последо­вательно рассматривать ее по частям, строя ее подсистемы по иерар­хическим уровням. Сложная система имеет разветвленную структуру и разнообразные внутренние связи, которые поддаются описанию. К ним в первую очередь относятся закрытые системы, построенные для ре­шения многоцелевых задач и отражающие разные стороны характери­стики объекта, краткосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы. К очень сложным системам относятся следующие: имеющие разные, трудно сравнимые аспекты характери­стик объекта; построенные для решения долгосрочных многоцелевых программ; для описания которых необходимо использование несколь­ких языков; не поддающиеся непосредственному математическому описанию ввиду исключительного многообразия и сложности связей; описание которых включает взаимосвязанный комплекс разных моде­лей; долгосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы.

    В зависимости от характера взаимосвязей между элемента­ми системы делятся на детерминированные и вероятностные. Де­терминированной считается система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом и если известно пре­дыдущее состояние, то безошибочно можно предсказать ее после­дующее состояние. Вероятностная система имеет неопределенный характер развития, для нее невозможно сделать точного детального предсказания и любое предсказание относительно поведения такой системы не может выйти из логических рамок вероятностных катего­рий, при помощи которых это поведение описывается

Управляемые системы - это системы, способные изменить свое развитие и движение, переходить в различные состояния под влияни­ем управляющих воздействий. В них всегда присутствует орган, осу­ществляющий функции управления. Управляемые системы иерархичны, то есть имеют многоступенчатое построение, при котором функции управления распределяются между соподчиненными частями систе­мы. Такая система постоянно находится в движении, ей присущ дина­мический характер.

   Класс самоорганизующихся систем характеризуется стохастичностью, непредсказуемостью поведения, нестабильностью отдельных параметров, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланирован­ное "конечное состояние", и их поведение направлено на то, чтобы достичь этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окру­жающей среды. Моделирование самоорганизующихся систем наибо­лее сложно в связи с ограниченностью применения математических моделей и сложностью доказательства адекватности их применения. Накопление информации об объекте, как правило, носит многошаго­вый характер.

   В зависимости от уровня централизации различают цент­рализованные и децентрализованные системы. Централизованной называется система, в которой некоторый элемент (подсистема) игра­ет главную, доминирующую роль в ее функционировании и его не­большие изменения вызывают значительные изменения всей систе­мы. Децентрализованная система не имеет главной подсистемы. В ней важнейшие подсистемы имеют приблизительно одинаковую цен­ность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно.

17 Основополагающие компоненты системного анализа

   Разработка методики и формирование научного инструментария системного анализа должно базироваться на следующих основопо­лагающих моментах:

1. Наличие цели. Необходимость исследования определяется наличием проблемы и цели, которую нужно достичь для того, чтобы решить проблему.

2. Наличие альтернативных концепций исследования. Исследо­вание проводят в условиях, когда чаще всего имеется более одного способа такого исследования и каждый из них характеризуется опре­деленным набором параметров эффекта.

3. Наличие ограничивающих факторов. Практически всегда су­ществуют факторы, ограничивающие процесс исследования. Условно их можно разделить на три группы:

- технические факторы, определяющиеся техническими харак­теристиками объектов исследования;

- экономические факторы, связанные с ресурсами;

- социальные факторы, которые выражают требования общече­ловеческих ценностей, этики и морали.

Содержание процесса разработки методики системного исследо­вания состоит в следующем:

- определяют цели исследования и ограничения по времени и ресурсам;

- устанавливают требования к результату исследования по пол­ноте отражения свойств объекта, по измерению результатов, точности и достоверности измерения;

- устанавливают наличие и тип данных о системе управления, объекте и внешней среде;

- оценивают возможность получения дополнительных данных ка­ждого типа в процессе исследований;

- определяют множество методик, применимых при существую­щих и возможных данных;

- из числа применимых методик отбирают подмножество рацио­нальных методик, позволяющих достичь поставленных целей иссле­дования;

- формулируют критерий - правило выбора наилучшего, в опре­деленном смысле, метода из ряда рациональных;

- вычисляют значение критерия для каждой из рациональных ме­тодик;

- выбирают наилучшую, оптимальную с позиций принятого крите­рия, методику.

   Результат системного анализа - это, прежде всего, устойчивое решение, не создающее дальнейших противоречий, либо сводящее их к минимуму путем принципиального разрешения проблемы или созда­ния алгоритма их динамической саморегуляции в дальнейшем по не­которому критерию. Эффективно решить сложную проблему - это, прежде всего, выбрать схему-решение и успешно реализовать ее. Две основные причины, могущие помешать решению проблемы. Во-первых, отсутствие необходимых для решений ресурсов, а, во-вторых, отсутствие самой схемы-решения.

   Особенностью всех методик системного анализа является соче­тание в них формальных методов и неформализованного экспертного знания. Последнее помогает найти пути решения проблемы, не со­держащиеся в формальной модели, и на этой основе развивать мо­дель и весь процесс поиска решений.

   На эффективность процесса познания существенное влияние ока­зывает выбор методики системного анализа. Это обусловлено тем, что объекты или модели представлены в виде сложных систем и их иссле­дование требует, во-первых, привлечения специалистов различных об­ластей знаний, во-вторых, организации процесса коллективной выра­ботки решения с использованием различных методов анализа и со сменой этих методов при необходимости и по мере познания объекта. Рациональная методика, используя определенный алгоритм, должна позволить последовательно продвигаться к решению проблемы.