Основные понятия теории систем и системного анализа

Общая теория систем упирается на 2 базовых принципа:

1) принцип системности

2)принцип изоморфизма

Первый принцип трактуется как понятие системы, как комплекса взаимных элементов, образующих целостность, что вряд ли является верным, поскольку принцип это исходное положение какой либо теории учений науки, а не исходное определение понятия. Более конкретно принцип системности определен В. П. Кузьминым, как рассмотрение явлений объективной действительности с позиции системного целого и его закономерностей. Но полное понимание не лишено определенных неточностей. Прежде всего, в определении принципа системности включено только рассмотрение явлений, то есть внешней формы выражения объектов и процессов реальной действительности.

Принцип изоморфизма понимается как наличие однозначного (собственно изоморфизма) или частичного (гомоморфизма) в соответствии структуры одной системы к структуре другой. Это позволяет моделировать ту или иную систему посредством другой.

Современные системные исследования в области логистики, позволяет утверждать наличие не только изоморфизма как подобия, или строго соответствия строения системы, но и общего функционирования развития логистических систем.

Системный анализ это наука занимающиеся проблемой принятия решения в условиях анализа, большого количества информации различной природы, из определения следует, что целью системного анализа к конкретной проблеме является повышение степени обоснованности принимаемого решения. К расширению множества вариантов, среди которых производится выбор с одновременным указанием отсеивания менее привлекательных.

В системном анализе выделяют:

1. Методологию

2. Аппаратную реализацию

3. Практические приложения

Методология включает в себя определения используемых понятий и принципы системного подхода.

1.Элемент это некоторый объект, который обладает рядом важных для нас свойств, но внутреннее строение, которого безотносительно к цели рассмотрения.

2.Связь важный для целей рассмотрения обмен между элементами информацией и так далее.

3. Система это совокупность элементов, которая обладает следующими признаками:

-Связями, которая позволяет посредством переходов по ним от элемента к элементу соединить два любых элемента в совокупности

-Свойством отличным от свойств отдельных элементов совокупности.

Практически любой объект с определенной точки зрения может быть рассмотрен как система.

1. Большая система, это система, которая включает в себя значительное число однотипных элементов и однотипных связей.

2. Сложная система, это система, которая состоит из элементов разных типов и обладает разнородными связями между ними.

3. Автоматизированная система, это сложная система с определяющей ролью элементов двух типов:

-В виде технических средств,

-В виде действий человека.

Для сложной системы автоматизированный режим считается предпочтительней, чем автоматический.

Структура системы это расчленение системы на группу элементов с указанием связей между ними. Указанное расчленение может иметь материальную, функциональную, алгоритмическую или другую основу. Структура системы может быть охарактеризована по имеющимся в ней типам связей. Простейшими из них являются: последовательное, параллельное соединение и обратная связь.

Декомпозиция это деление системы на части удобной, для каких либо операций с этой системой.

Иерархия это структура с наличием подчиненности, то есть неравноправное связей между элементами. Виды иерархических структур разнообразны:

-Древовидная она наиболее проста для анализа и реализации, кроме того в ней всегда удобно выделять иерархические уровни

-Ромбовидная

Принципы системного подхода

Это положение общего характера являющейся обобщением опыта работы человека со сложными системами:

1. Принцип конечной цели: абсолютный приоритет конечной цели

2. Принцип единства: совместное рассмотрение системы как целого и как совокупности элементов

3. Принцип связности рассмотрение любой части совместно с ее связями и окружением

4. Принцип модульного построения: полезно выделение модулей в системе и рассмотрение ее как совокупности модулей

5. Принцип иерархии: полезно введение иерархии элементов и их ранжирование

6. Принцип функциональности: совместное рассмотрение структуры и функций с приоритетом функций над структурой

7. Принцип развития учет изменяемости системы, ее способности к развитию, расширению, накапливанию информации

8. Принцип децентрализации в сочетании принимаемых решениях и управлениях централизации децентрализации

9. Принцип неопределенности: учет неопределенностей и случайностей в системе

Аппаратная реализация включает стандартные приемы моделирования принятия решений в сложной системе и общие способы работы с этими моделями. Модель строится в виде связных множеств отдельных процедур. Системный анализ исследует как организацию таких множеств, так и вид отдельных процедур, которые максимально приспосабливаются для принятия согласующих и управленческих решений в логистике. Отдельные процедуры (операции) принято классифицировать на формализуемые и не формализуемые. В отличие от большинства научных дисциплин стремящихся к формализации системный анализ допускает, что в определенных ситуациях не формализуемые решения принимаемые сотрудником являются более предпочтительными. Следовательно, системный анализ рассматривает в совокупности, формализуемые и не формализуемые процедуры и одной из его основных задач является определение их оптимального соотношения.

Общая теория систем это научная дисциплина, разрабатывающая методологические принципы исследования систем. Основными задачами системного анализа являются:

- задачи декомпозиции, означает представление системы в виде подсистем состоящих из более мелких элементов

- задача анализа, состоит в нахождении различного рода свойств системы, ее элементов и окружающей среды с целью определения закономерностей поведения системы,

- задача синтеза, состоит в том, чтобы на основе знаний о системе полученных при решении первых двух задач, создать модель системы, определить ее структуру, параметры, обеспечивающие эффективное функционирование системы, решение задач и достижение поставленных целей.

Основные задачи и функции системного анализа

Структура системного анализа
Декомпозиция	Анализ	Синтез
Определение и декомпозиция общей цели, основной функции	Функционально-структурный анализ	Разработка модели системы
Выделение системы из среды	Морфологический анализ (анализ взаимосвязи компонентов)	Структурный синтез
Описание воздействующих факторов	Генетический анализ (анализ предыстории, тенденций, прогнозирование)	Параметрический синтез
Описание тенденций развития, неопределенностей	Анализ аналогов	Оценивание системы
Описание как «черного ящика»	Анализ эффективности
Функциональная, компонентная и структурная декомпозиция	Формирование требований к создаваемой системе

Классификация логистических систем. Г. Н. Поваров делит все системы в зависимости от числа элементов входящих в них на 4 группы:

1. Малые системы

2. Сложные системы

3. Ультра сложные системы

4. Супер сложные системы

Классификация систем как считает С. Бир целесообразно исходить из двух критериев. В первом критерии можно считать степень сложности системы, и второй критерий это различие между детерминированными и вероятностными системы. Наименее сложные системы называют простыми динамическими системами. Системы, не являющиеся простыми и отличающиеся разветвленной структурой и большим разнообразием связей называются сложными системами. Свойства сложных систем:

1. Неоднородность и большое число элементов

2. Эмерджертность - несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом

3. Иерархичность

4. Агрегирование - объединение нескольких параметров системы в параметры более высокого уровня

5. Многофункциональность - способность сложной системы к реализации некоторого множества функций на заданной структуре

6. Гибкость - это свойство системы изменять цель функционирования в зависимости от условий функционирования подсистем

7. Адаптация - изменение целей функционирования при изменении условий функционирования

8. Надежность - это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определенного периода времени с заданными параметрами качества

9. Безопасность - это способность системы не наносить недопустимые воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде, при своем функционировании

10. Стойкость - это свойство системы выполнять свои функции при выходе параметров среды за определенные ограничения или допуски

11. Уязвимость - это способность получать повреждения при воздействии внешних или внутренних факторов

12. Живучесть - это способность изменять цели функционирования при отказе или повреждения элементов системы

Сложные системы характеризуются большим числом элементов и связей между ними, причем как число элементов и сил межэлементных связей, так и их локализация могут неконтролируемо изменяться, что делает поведение таких систем непредсказуемым.

Сложные системы разделяются на омникаузальные, то есть поведение, которых предсказуемо и парт каузальные, то есть поведение, которых плохо предсказуемо. Сложная система структура, которой определяется ее целостными свойствами, имеет описание, сводимое не к описанию совокупности элементов, а целостное описание, дающее полную информацию о системе и тем самым позволяет предсказывать ее поведение. Такая система называется омникаузальной. Но имеются системы с такой структурой, которой из-за отсутствия достаточной информации определяются только их элементами и отношениями. На уровне целого такую систему нельзя описать из-за того что отсутствует достаточная информация поэтому ее поведение плохо предсказуемо такие системы называются парт каузальные. Детерминированной считается система, в которой составные части взаимодействуют точно прогнозируемым образом. При исследовании детерминируемой системы не возникает неопределенности. Напротив, для вероятностной системы нельзя сделать точного детального предсказания. Такую систему можно тщательно исследовать и установить с большой степенью вероятности как она себя будет вести в любых заданных условиях. Однако все таки система остается неопределенной и любой прогноз относительно ее поведения никогда не выйдет из логических рамок вероятностных категорий.

Приняв во внимание 2 критерия классификации в соответствии, с которым разделены все системы (по 1 критерию на три класса: простые, сложные и очень сложные, по 2 на два: детерминированные и вероятностные) в итоге получаем систему классификации, состоящую из 5 классов.

К простой детерминированной системе относится система, состоящая из небольшого числа элементов, которая имеет небольшое число внутренних связей и характеризуется вполне определенным динамическим поведением. Эта система становится вероятностной, как только начинается реальный процесс. К классу простых детерминированных систем можно отнести систему размещения склада на территории распределения, которая оценивается исходя из требований обеспечения перемещения продукции по определенным маршрутам. В рамках такой постановки задачи минимизируется расстояние, которое должна проходить продукция в процессе хранения и доставки. Системы могут классифицироваться:

1. По взаимодействию со средой или с другими системами на открытые и закрытые. Система называется закрытой, если она по информации или материальным потокам не взаимодействует и не обменивается с другими системами. Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы. Её действия относительно независимы от среды. Открытые системы постоянно взаимодействуют со средой или другими системами, и при этом происходит обмен материальными потоками, информационными и денежными ресурсами. Кроме того открытая система имеет возможность приспосабливаться к изменениям во внешней среде.

2. По однородности и разнообразию структурных элементов: на гомогенные или однородные; гетерогенные или разнородные; и смешанного типа. В гомогенных системах (однородных) структурные элементы системы однородные, а потому взаимозаменяемые.

3. По степени определенности функционирования: на детерминированные и вероятностные

4. По степени сложности: на простые; сложные, но поддающиеся описанию; очень сложные не поддающиеся описанию.

5. По управлению: на простые; сложные; сверх сложные. Сложные и сверх сложные системы также называют большими системами. Чем неопределеннее управление, тем сложнее система и важнее роль специалистов логистики по принятию управленческих решений.

6. По стабильности цели и целенаправленности системы: когда цели системы определены, установлены и не меняются в процессе функционирования системы; когда цели формируются и меняются в зависимости от изменения условий и функционирования системы.

Общие системные закономерности.

Общая системная закономерность это закономерность присущая экономическим логистическим и другим системам. Выявление общих системных закономерностей позволяет в значительной степени облегчить перенос знаний об основных процессах, протекающих в сложных логистических системах из одной области в другую независимо от их природы. Учет системных закономерностей позволяет определять возможности логистических систем и выявлять, что можно, а что нельзя делать со сложными системами. Универсальные закономерности помогают определять заранее в каком направлении пойдет развитие системы. Они определяют ограничение по управлению сложными открытыми системами. Системный подход и общие системные закономерности позволяют проанализировать и понять основные процессы, происходящие в сложных логистических системах, что позволяет использовать научный подход к решению управлению задач в сложных логистических системах. Наличие общих системных закономерностей свойственных логистическим системам позволяет выявлять неправильные действия и ошибки специалистов по логистике при управлении сложными логистическими системами, а также позволяет перенести знание и методы управления из одних более хорошо изученных предметных областей в другие менее изученные. Во-первых, она рассматривается как концептуальное утверждение о свойстве или группе свойств присущих каждой системе. Во вторых во всех системных исследованиях она истолковывается как истинное высказывание. Системные закономерности задают смысл и значение основным концептуальным понятиям теории управления.

1. Закономерность возрастания и убывания энтропии или негентропии.

Дата добавления: 2014-01-06