Основополагающие компоненты системного анализа

Классификация систем

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 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.

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. По степени участия людей в реализации управляющих воздействий выделяют

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Это системы автоматического управления, представляющие собой комплексы устройств для автомати­ческого изменения координат объекта управления с целью поддержа­ния желаемого режима его работы

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

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.

В зависимости от характера взаимосвязей между элемента­ми системы делятся

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.

По степени организованности можно выделить

Хорошо организованная система предполагает, что она может быть описана в виде выражения, связывающего цель со средствами. Естественно, что для отображения объекта в виде хорошо организо­ванной системы, необходимо выделить мало значимые элементы и связи с позиции достижения конкретных целей развития системы. Объект в виде хорошо организованной системы будет представлен в тех случаях, когда можно предложить детерминированное описание и экспериментально показать адекватность используемой модели ре­альному объекту или проблеме.

Плохо организованная система ха­рактеризуется некоторым набором макропараметров и закономерно­стями, которые выявляются на основе исследования не всего объекта, а путем изучения определенной, достаточно представительной выбор­ки элементов и компонентов, характеризующих данный объект или процесс.

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.

Поскольку объектом системного анализа являются объекты лю­бой физической природы и сложности, его методологической основой должна быть теория неограниченной универсальности. Вместе с тем, исследование определенного класса систем или определенных* уров­ней любых систем требует разработки частных методик, наиболее адаптированных к этим условиям.

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.

Дата добавления: 2015-05-29