Понятие системы

Системой называется любой объект, который, с одной стороны, рассматривается как единое целое, а с другой - как множество связанных между собой или взаимодействующих составных частей. Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое. В систему входят следующие компоненты.

1. Структура - множество элементов системы и взаимосвязей между ними. Математической моделью структуры является граф.

2. Входы и выходы - материальные потоки или потоки сообщений, поступающие в систему или выводимые ею. Каждый входной поток характеризуется набором параметров {x(i)}; значения этих параметров по всем входным потокам образуют вектор-функцию X. В простейшем случае X зависит только от времени t, а в практически важных случаях значение X в момент времени t+1 зависит от X(t) и t. Функция выхода системы Y определяется аналогично.

3. Закон поведения системы - функция, связывающая изменения входа и выхода системы Y = F(X).

4. Цель и ограничения. Качество функционирования системы описывается рядом переменных ul, u2,..., uN. Часть этих переменных (обычно всего одна переменная) должна поддерживаться в экстремальном значении, например, max ul. Функция ul = f(X,Y,t,...) называется целевой функцией, или целью. Зачастую f не имеет аналитического и вообще явного выражения. На остальные переменные могут быть наложены (в общем случае двусторонние) ограничения аК <= gK(uK) <= bК, где 2 <= К <= N. Среди известных свойств систем целесообразно рассмотреть следующие - относительность, делимость и целостность. Свойство относительности устанавливает, что состав элементов, взаимосвязей, входов, выходов, целей и ограничений зависит от целей исследователя. Реальный мир богаче системы. Поэтому от исследователя и его целей зависит, какие стороны реального мира и с какой полнотой будет охватывать система. При выделении системы некоторые элементы, взаимосвязи, входы и выходы не включаются в нее из-за слабого влияния на остающиеся элементы, из-за наличия самостоятельных целей, плохо согласующихся с целью всей системы, и т.д. Они образуют внешнюю среду для рассматриваемой системы. Делимость означает, что систему можно представить состоящей из относительно самостоятельных частей - подсистем, каждая из которых может рассматриваться как система. Возможность выделения подсистем (декомпозиция системы) упрощает ее анализ, так как число взаимосвязей между подсистемами и внутри подсистем обычно меньше, чем число связей непосредственно между всеми элементами системы. Выделение подсистем проводит исследователь, и оно условно. Свойство целостности указывает на согласованность цели функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов. Надо также иметь в виду, что система, как правило, имеет больше свойств, чем составляющие ее элементы. Так, предприятие обладает юридической самостоятельностью, а его подразделения - нет. Экономическая информационная система представляет собой систему, функционирование которой во времени заключается в сборе, хранении, обработке и распространении информации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира. Информационная система создается для конкретного экономического объекта и должна в определенной мере копировать взаимосвязи элементов объекта. Экономические информационные системы предназначены для решения задач обработки данных, автоматизации конторских работ, выполнения поиска информации и отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта. Задачи обработки данных обеспечивают обычно рутинную обработку и хранение экономической информации с целью выдачи (регулярной или по запросам) сводной информации, которая может потребоваться для управления экономическим объектом. Автоматизация конторских работ предполагает наличие в ЭИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи. Поисковые задачи имеют свою специфику, и информационный поиск представляет собой интегральную задачу, которая рассматривается независимо от экономики или иных сфер использования найденной информации. Алгоритмы искусственного интеллекта необходимы для задач принятия управленческих решений, основанных на моделировании действий специалистов предприятия при принятии решений. Для ЭИС соблюдаются следующие принципы их построения и функционирования.
1. Соответствие. ЭИС должна обеспечивать функционирование объекта с заданной эффективностью. Критерий эффективности должен быть количественным.

2. Экономичность. Затраты на обработку информации в ЭИС должны быть меньше экономического выигрыша на объекте при использовании этой информации.

3. Регламентность. Большая часть информации в ЭИС поступает и обрабатывается по расписанию, со строгой периодичностью.

4. Самоконтроль. Непрерывная работа ЭИС по обнаружению и исправлению ошибок в данных и процессах их обработки.

5. Интегральность. Однократный ввод информации в ЭИС и ее многократное, многоцелевое использование.

6. Адаптивность. Способность ЭИС изменять свою структуру и закон поведения для достижения оптимального результата при изменяющихся внешних условиях. Среди других особенностей ЭИС следует назвать обработку больших объемов информации по сравнительно простым алгоритмам, высокий удельный вес логической обработки данных (сортировка, группировка, поиск, корректировка) и представление подавляющей части информации в виде документов. При создании информационной системы возникает задача объективной оценки качества ее функционирования. Такая оценка особенно актуальна потому, что современные информационные системы - это сложные и дорогостоящие проекты, на их создание расходуются значительные ресурсы. Эффективность работы информационной системы выражается при помощи набора числовых характеристик, называемых критериями эффективности. Каждый критерий количественно определяет степень соответствия между результатами проектирования или функционирования ЭИС и поставленными перед ней целями. Величина, выбранная в качестве критерия, должна удовлетворять ряду требований:

. должна прямо зависеть от процесса проектирования (функционирования) системы,
• давать наглядное представление об одной из целей системы,

• иметь сравнительно простой алгоритм расчета,

• допускать приближенную оценку по экспериментальным данным. ЭИС обычно оценивается по комплексу критериев. Оценке подлежат:

• система в целом,

• отдельные составляющие этапа проектирования системы, например проекты информационного, программного и технического обеспечения,

• важнейшие компоненты этапа эксплуатации системы, например подготовка информации, ее обработка, ведение информационных массивов. Как правило, функционирование ЭИС направлено на успешную реализацию нескольких целей. Типичный перечень может включать следующие цели. 1. Повышение эффективности управления объектом (цели

С1 - СЗ):

С1 - максимальную полноту информации для обеспечения принимаемых решений;

С2 - представление информации с максимально возможной скоростью;

СЗ - максимальное удобство взаимодействия информационной системы с потребителями.

2. Эффективное использование ресурсов ЭИС (цели С4 - С6): С4 - сокращение расходов на создание, эксплуатацию и развитие ЭИС; С5 - максимальное извлечение выходной информации из имеющегося объема данных; С6 - сокращение избыточности в базе данных. Критериями для названных целей будут: К1 - отношение объема информации в базе данных к объему информации на объекте управления; Рис. 1.1. Структурные схемы системы обработки данных и автоматизированной системы управления
К2 - время обработки информации в ЭИС;

КЗ - время, которое потребители расходуют на запрос необходимой информации и ее использование в управлении;

К4 - сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ЭИС;

К5 - отношение объемов входной и выходной информации;

Кб - доля избыточной информации в общем объеме данных. Одновременное достижение указанных целей практически неосуществимо. Например, повышение эффективности ЭИС по критериям К1 и КЗ вызывает увеличение К4 и достигнутое состояние системы противоречит С4.

Дата добавления: 2014-01-11