Системный подход и анализ

      7. В зависимости от реакции на возмущение воздействия.

• Активные – системы, способные противостоять воздействиям среды (противника, конкурента и т.д.) и сами воздействовать на нее.
• Пассивные – системы, у которых отсутствует свойство противостоять воздействиям среды.

      8. По характеру поведения.

• Детерминированные – система, состояние которой в будущем однозначно определяется ее состоянием в настоящий момент времени и законами, описывающими переходы элементов и системы из одних состояний в другие. Составные части в детерминированной системе взаимодействуют точно известным образом. Примером такой системы может служить механический арифмометр.
• Вероятностные – системы, поведение которых описывается законами теории вероятностей. Для вероятностной системы знание текущего состояния и особенностей взаимной связи элементов недостаточно для предсказания будущего поведения системы со всей определенностью.
• Игровые – система, осуществляющая разумный выбор своего поведения в будущем.

      9. В зависимости от степени участия человека в реализации управляющих воздействий.

• Технические – системы, которые функционируют без участия человека.
• Человеко-машинные – автоматизированные системы управления различного назначения. Их характерной особенностью является то, что человек сопряжен с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства информатизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого решения.
• Организационно-экономические – социальные системы-группы, коллективы людей, общество в целом.

      10. По признаку организованности.

• Хорошо организованная – система, у которой определены все элементы, их взаимосвязь, правила объединения в более крупные компоненты, связи между всеми компонентами и целями системы, ради достижения которых она создается или функционирует.
• Плохо организованная – при представлении объекта в виде плохо организованной системы не ставится задача определить все учитываемые компоненты, их свойства и связи между собой, а также с целями системы.
• Самоорганизующаяся – системы, обладающие свойством адаптации к изменению условий внешней среды, способные изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности; системы, способные формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучшие.

     В зависимости от особенностей изучаемых систем могут быть применены различные методы описания систем: морфологическое, функциональное и информационное, представляющие собой разные стороны деятельности систем.

      1. Параметрическое описание. Параметры – это отдельные элементы и взаимосвязи с другими элементами. Представляет собой низшую форму описания, исходный уровень исследования объекта и основано на эмпирическом наблюдении.

      2. Морфологическое описание системы дает представление о ее строении, подсистемах и элементах. Морфологическое описание не может быть исчерпывающим и зависит от глубины описания и степени детализации.

      Морфологическое описание – иерархично. Число уровней  описания определятся сложностью системы, то есть создается описание, дающее полную и достаточно глубокую оценку свойств системы. В иерархии описания может существовать такая ступень, когда способы описания, применявшиеся на более высоких уровнях, становятся неприемлемыми и необходимо использовать принципиально новый способ описания системы.

     В целом морфологическое описание систем строится по иерархическому методу путем последовательной декомпозиции. Уровни декомпозиции системы, уровни иерархии морфологического и функционального описания должны совпадать. Морфологическое описание можно выполнить последовательным расчленением системы на подсистемы. Это удобно в том случае, когда связи между подсистемами одного уровня иерархии не слишком сложны.

      3. Функциональное описание исходит из того, что всякая система выполняет некоторые функции: просто существует, является областью обитания другой системы, обслуживает систему более высокого порядка, является контрольной для некоторого класса систем, служит средством или материалом для создания более сложной или совершенной системы, является первосистемой и т.д.

      Основное  качество, присущее любой системе, – это ее функции, соответственно система может быть однофунк-циональной или многофункциональной.

      Функциональное  описание, как и морфологическое, – иерархично. Функции системы представляются двумя способами: числовым функционалом, который зависит от функций, описывающих внутренние процессы, или качественным функционалом (типа упорядочивания лучше-хуже).

     4. Информационное описание – самый высокий уровень описания, включающий в себя с одной стороны все представленные виды описания, с другой – описание обратных связей и внешней среды системы. Информационное описание позволяет определить зависимость морфологических и функциональных свойств системы от качества и количества внутренней (о самой себе и о внутренней среде) и внешней (поступающей из внешней среды) информации. Так как информация о каком-либо процессе снижает количество вероятных исходов данного процесса, то информация, полученная системой, повышает степень предсказуемости ее развития. Информация увеличивает организованность, упорядоченность системы, т.е. потенциальную меру предсказуемости будущего данной системы, что, в свою очередь, влечет снижение энтропии (неопределенности относительно состояний системы). Информация, полученная системой, напрямую влияет на ее работу, а значит, и на функциональные свойства ее элементов, морфологию. Частные же аспекты информационного описания могут касаться отдельных процессов и подпроцессов. Информационное описание определяет возможную точность оценки как сходства систем различных классов, так и их близость внутри класса.

      Самым важным с точки зрения изучения социально-экономических  систем является понятие большой (или сложной) системы. Декомпозиция – разделение системы на части при ее исследовании или проектировании.

      Термин  декомпозиция первоначально в теории систем был более широко распространен, чем термин структуризация, и применялся для членения любых объектов при представлении их в виде систем.

      Задача  системного аналитика при построении модели системы заключается в  разделении сложной системы на подсистемы. Аналогично целевая функция объекта должна быть представлена в виде последовательности подцелей, задач, функций, операций, выполнение которых ведет к достижению глобальной цели системного исследования. Далее желательно каждой подсистеме поставить в соответствие некоторую подцель (задачу, функцию, операцию) и наоборот. В этом и заключается смысл декомпозиции. Необходимость таких действий обусловлена тем, что для отдельных подсистем объекта существенно проще предложить математическое описание, чем для всего объекта. В дальнейшем математическое описание объекта строится как совокупность математических описаний подсистем. Таким образом, декомпозиция – один из основных подходов к разработке математических моделей сложных систем. Однако проведение декомпозиции существенно зависит от класса объекта, для которого разрабатывается математическая модель. 
 

Тема 1.2.

Системный подход. 

     Системный подход и системный анализ полезно применять к объектам, для изучения которых недостаточно знаний одной дисциплины, а требуются знания различных дисциплин. Системный эффект заключается в возникновении нового качества при совокупности факторов.

      Первым  в явной форме вопрос о научном  подходе к управлению сложными системами поставил A.M. Ампер. Он впервые выделил кибернетику как специальную науку об управлении государством и сформулировал ее системные особенности. Идеи системности применительно к управлению государством развивались в работах польского ученого Б. Трентовского.

      К числу основоположников теории систем можно отнести российского ученого, академика Е.С. Федорова. Основные научные результаты были достигнуты им в области минералогии. Следующим этапом в развитии системных представлений явились работы А.А. Богданова, который в начале XX в. начал создавать теорию организации (тектологию). Основная идея его теории состоит в том, что все существующие объекты и процессы имеют определенный уровень организованности, который тем выше, чем сильнее свойства целого отличаются от простой суммы свойств комплектующих элементов.

     В 50-х годах XX в. австрийский ученый Л. фон Берталанфи организовал в Канаде центр системных исследований, а также опубликовал большое количество работ, в которых исследовал взаимодействие систем с окружающей средой. Массовое распространение системных представлений, осознание системности мира, общества и человеческой деятельности связано с именем американского математика Н. Винера.

     Наконец, необходимо отметить достижения в области  исследования систем бельгийской школы во главе с И. Пригожиным. Ученые этой школы исследовали механизм самоорганизации систем. Они определили, что в результате взаимодействия с окружающей средой система может перейти в неравновесное состояние. В результате чего изменяется организованность системы.

     Основные  принципы системного подхода:

1. Принцип целостного подхода к объекту.

     Разделение  системы на элементы должно производиться  таким образом, чтобы каждый элемент нес на себе некоторые свойства целого.

2. Принцип иерархичности  (соподчиненности).

      Иерархичность строения, т.е. наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня – элементам высшего уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой.

3. Принцип дифференциации  – интеграции.

     Целое с новыми свойствами создается только на основе дифференциации элементов, которая способствует появлению материально-технической основы их взаимодействия (потенциальные связи) и с последующей интеграцией этих элементов (образование фактических связей)

4. Принцип множественности  описания системы.

     Существуют 3 способа описания систем:

• С точки зрения присущих системе внешних целостных свойств (макроописания)
• С точки зрения внутреннего строения и вклада его компонентов в формирование целостных свойств в системе (микроописание)
• С точки зрения понимания данной системы как подсистемы более высокого уровня (иерархическое описание)

5. Принцип открытости  системы.

     Исследование  системы неотделимо от условий ее существования, но в зависимости от точки зрения, с которой рассматривается система. Разнообразие элементов среды, с которыми она взаимодействует, может быть определенным образом ограничено.

6. Принцип непрерывного  саморазвития системы.

     Источник развития системы находится обычно в самой системе. В объектах, являющих собой единое целое, возникают противоречия, которые делают невозможным сохранение объекта в неизменном состоянии. Для преодоления возникающих противоречий в системе происходят изменения, которые могут представлять собой источник новых противоречий и т. д.

     Системный подход позволяет оценить любую производственно-хозяйственную деятельность и деятельность системы управления на уровне конкретных характеристик. Это поможет анализировать любую ситуацию в пределах отдельно взятой системы, выявить характер проблем входа, процесса и выхода. Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях в системе управления.

      Для реализации системного подхода необходимо предусмотреть следующую последовательность действий:

1. Формирование задачи исследования.
2. Выявление объекта исследования как системы из окружающей среды.
3. Установление внутренней структуры системы и выявление внешних связей.
4. Определение или постановка целей перед элементами, исходя из ожидаемого результата функционирования системы в целом.
5. Разработка модели системы и проведение на ней исследования.

     Социально-экономические  проблемы, как особый вид проблем, возникающих в социально-экономических системах (т.е. коллективах людей), требуют особого подхода к своему решению вследствие нелинейности поведения самой системы. Исследование как вид деятельности в процессе управления организацией включает следующие работы:

• распознание проблем и проблемных ситуаций;
• определение причин их происхождения, свойств, содержания, закономерностей проведения и развития;
• установление места этих проблем и ситуаций (как в системе научных знаний, так и в системе практического управления);
• нахождение путей, средств и возможностей использования новых знаний о данной проблеме;
• разработка вариантов решения проблем;
• выбор оптимального варианта решения проблемы по критериям результативности, оптимальности, эффективности.