Сутність та основні різновиди системного аналізу

ТЕМА 4. СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ТА ТЕОРІЯ ОПЕРАЦІЙ В ІНФОРМАЦІЙНО-АНАЛІТИЧНІЙ РОБОТІ

Основні питання для вивчення:

1. Сутність та основні різновиди системного аналізу.

2. Зміст і технологія системного аналізу в інформаційно-аналітичній роботі.

Література: а) основна: 1-5, 8, 9, 23.

б) додаткова: 21, 22, 28, 29, 31, 35-40, 42, 47, 51-56, 58, 59, 62, 63, 77.

Міні-лексикон: система, системний аналіз, види системної діяльності, методологія системного аналізу, принципи системного аналізу, підходи в системному аналізі, теорія, різновиди системного аналізу, об'єкт системного аналізу, структура системного аналізу.

Варіанти розуміння сутності системного аналізу

· ототожнення технології системного аналізу з технологією наукового дослідження. При цьому для системному аналізу в цій технології практично не залишається місця; · зведення системного аналізу до системного конструювання. По суті системно-аналітична діяльність ототожнюється з системотехнологічною діяльністю; · досить вузьке розуміння системного аналізу, зведення його до однієї з його складових, наприклад до структурно-функціонального аналізу; · ототожнення системного аналізу з системним підходом в аналітичній діяльності; · розуміння системного аналізу як дослідження системних закономірностей; · у вузькому значенні під системним аналізом досить часто розуміють сукупність математичних методів дослідження систем; · зведення системного аналізу до сукупності методологічних засобів, які використовуються для підготовки, обгрунтовування і реалізації рішень зі складних проблемах.

Види системної діяльності і їх характеристика

Види діяльності	Мета діяльності	Засоби діяльності	Зміст діяльності
Системне пізнання	Отримання знання	Знання, методи пізнання	Вивчення об’єкту і його предмету
Системний аналіз	Розуміння проблеми	Інформація, методи її аналізу	Розгляд проблеми за допомогою методів аналізу
Системне моделював-ння	Створення моделі системи	Методи моделювання	Побудова формальної або натурної моделі системи
Системне конструюва-ння	Створення системи	Методи конструював-ння	Проектування і опредмечува-ння системи
Системна діагностика	Діагноз системи	Методи діагностики	З’ясування відхилень від норми в структурі і функціях системи
Системна оцінка	Оцінка системи	Теорія і методи оцінки	Отримання оцінки системи, її значущості

Методологія системного аналізу

Методологія системного аналізу є досить складною і строкатою сукупністю принципів, підходів, концепцій і конкретних методів.

Принципи системного аналізу і їх характеристика

Принципи системного аналізу	Характеристика
Принцип елемента-ризму	Система є сукупністю взаємопов’язаних елементарних складових
Принцип загального зв’язку	Система виступає як прояв універсальної взаємодії предметів і явищ
Принцип розвитку	Системи знаходяться в розвитку, проходять етапи виникнення, становлення, зрілості і низхідного розвитку
Принцип цілісності	Розгляд будь-якого об’єкту, системи з погляду внутрішньої єдності, є відокремленим від навколишнього середовища
Принцип системності	Розгляд об’єктів як системи, тобто як цілісності, яка не зводиться до сукупності елементів і зв’язків
Принцип оптимальності	Будь-яка система може бути приведена в стан якнайкращого її функціонування з погляду деякого критерію
Принцип ієрархії	Система є супідрядним утворенням
Принцип формалізації	Будь-яка система з більшою або меншою коректністю може бути представлена формальними моделями, у тому числі формально-логічними, математичними, кібернетичними та ін.
Принцип нормативно-сті	Будь-яку систему можна зрозуміти тільки в тому випадку, якщо вона буде порівнюватися з деякою нормативною системою
Принцип цілепоклада-ння	Будь-яка система прагне до визначеного стану, який є для неї бажаним і виступає в якості цілі системи

Характеристика основних підходів в системному аналізі

Підходи в системному аналізі	Характеристика підходів В системному аналізі
Системний	· незведеність властивостей цілого до суми властивостей елементів; · поведінка системи визначається як особливостями окремих елементів, так і особливостями її структури; · існує залежність між внутрішніми і зовнішніми функціями системи; · система знаходиться у взаємодії із зовнішнім середовищем, володіє відповідним їй внутрішнім середовищем; · система є цілісністю, що розвивається.
Структурно-функціональ-ний	· виявлення структури (або функцій) системи; · встановлення залежності між структурою і функціями системи; · побудова відповідно функцій (або структури) системи.
Конструктив-ний	· реалістичний аналіз проблем; · аналіз всіх можливих варіантів вирішення проблеми; · конструювання системи, дія по вирішенню проблеми.
Комплексний	· розгляд всіх сторін, властивостей, різноманіття структур, функцій системи, її зв’язків із середовищем; · розгляд їх в єдності; · з’ясування сутності системи та ступеня значущості взятих в єдності характеристик системи.
Проблемний	· виділення проблеми як суперечності між якими-небудь сторонами об’єкту, що визначають його розвиток; · визначення типу проблеми, її оцінка; · вироблення способів вирішення проблеми.
Ситуаційний	· виділення проблемного комплексу, що лежить в основі ситуації; · виділення основних характеристик ситуації; · встановлення причин виникнення ситуація і наслідків їх розгортання; · оцінка ситуації, її прогнозування; · розробка програми діяльності в даній ситуації.
Інноваційний	· констатація проблеми оновлення; · формування моделі нововведення, що забезпечує вирішення проблеми; · впровадження нововведення; · управління нововведенням, його освоєння і реалізація.
Нормативний	· констатація проблеми системи; · встановлення раціональних норм системи; · перетворення системи відповідно до норм.
Цільовий	· визначення мети системи; · декомпозиція цілі на прості складові; · обгрунтовування цілей діяльності; · побудова «дерева цілей»; · оцінка експертами всіх «гілок» «дерева цілей» щодо часу і ресурсів їхнього досягнення.
Діяльнісний	· визначення проблеми; · визначення об’єкту діяльності; · формулювання мети і задач діяльності; · визначення суб’єкта діяльності; · формування моделі діяльності; · здійснення діяльності.
Морфологічний	· максимально точне визначення проблеми; · знаходження найбільшого числа в межах всіх можливих варіантів вирішення проблеми; · реалізація системи шляхом комбінування основних структурних елементів або ознак; · застосування методів морфологічного моделювання: систематичного покриття поля; · заперечення і конструювання; · морфологічного ящика та ін.
Програмно-цільовий	· визначення проблеми; · формулювання мети; · побудова програми досягнення мети.

Теорія є не тільки відображенням дійсності, але й методом її відображення, тобто вона виконує методологічну функцію. На цій підставі системні теорії включаються в системний методологічний комплекс.

Системні теорії, їх автори і характеристика

Назва	Автор	Характеристика
Загальна теорія систем (декілька варіантів)	А. А. Богданов. Л. Берталанфі, М. Месаровіч, У. Росс Ешбі, А. І. Уємов, B. З. Тюхтін, Ю. А. Урманцев та ін.	Формування понятійного апарату систем. Спроба створення чіткої теорії. Виявлення загальних закономерностей функціонування і развитку систем будь-якої природи.
Структура-лізм (декілька варіантів)	К. Льові-Стросс, М. П. Фуко, Ж. Лакан, Р. Барт, Л. Гольдман, А. Р. Радклифф-Браун та ін.	Виявлення структур, що є в культурі. Застосування структур-них методів у вивченні різних продуктів людської діяльності в цілях виявлення логіки породження, будови і функціонування об'єктів духовної культури. Виділення і аналіз систем –способів фіксації зв'язків меж словами і речами.
Функціона-лізм (декілька варіантів)	Г. Спенсер, Т. Парсонс, Б. Маліновсь-кий, Р. Мертон, Н. Луман, К. Гемпель, Ч. Міллс та ін.	Виявлення функцій як спостережуваних наслідків, які слугують саморегуляції і адаптації системи. Дослідження функціональних потреб та їх забезпечення структура-ми. Виокремлення явних і латентних функції, функцій і дисфункцій. Дослідження проблем адаптації і саморегуляції систем.
Структурний функціонал-лізм (декілька варіантів)	Р. Бейлз, Р. Мак-Айвера, Р. Мертон, Т. Парсонс, Н. Смелсер та ін.	Рівновага і спонтанна регуляція систем. Наявність в суспільстві інструментальної і функціо-нальної раціональності. Суспільство як система має техніко-економічну, професійну і стратифікацій-ну структури
Системно-кібернетичні теорії	Н. Вінер, У. Росс Ешбі, Р. Акофф, Ст. Бір, В. М. Глушков та ін.	Виділення загальних законів управління. Гомеостатічеській, цільо-вий, управлінський характер систем. Наявність прямого і зворотного негативного і позитивного зворотного зв’язків. Процеси управління розглядаються як процеси переробки інформації Теорія автоматичного регулювання. Теорія інформації Теорія оптимального управління Теорія алгоритмів. Становлення хімічної, технічної, економічної і т.п. кібернетики.
Математичні теорії систем (декілька варіантів)	М. Месаровіч, Л. Кантаровіч, В. Немчинов та ін.	Математичні визначення систем, засновані на теорії множин, логіці, математич-ному програмуванні, теорії вірогідності і статистиці. Математичні описи структури, функцій і станів систем.
Синергетика	І. І. Пригожин, Г. Хаген	Дослідження процесів самоорганізації в системах будь-якої природи. Пояснення поведінки складних нелінійних систем, що знаходяться в нерівноважних станах спонтанним утворенням структур. Роль динамічного хаосу і флуктуації в розвитку системи. Наявність різноманіття шляхів розвитку систем в умовах хаосу.

Характеристика різновидів системного аналізу

Підстава класифікації	Види системного аналізу	Характеристика
Призначення системного аналізу	Дослідницький системний	Аналітична діяльність будується як дослідницька діяльність, результати використовуються в науці
	Прикладний системний	Аналітична діяльність є специфічним різновидом практичної діяльності, результати використовую-ться в практиці
Спрямованість вектора аналізу	Дескриптивний або описовий	Аналіз системи починається із структури і йде до функцій і мети
	Конструктивний	Аналіз системи починається з її мети і йде через функції до структури
Спосіб здійснення аналізу	Якісний	Аналіз системи з точки зору якісних властивостей, характеристик
	Кількісний	Аналіз системи з погляду формального підходу, кількісного представлення характеристик
Час системи	Ретроспектив-ний	Аналіз систем минулого та їх впливу на минуле та історію
	Актуальний (ситуаційний)	Аналіз систем в ситуаціях теперішнього часу і проблем їх стабілізації
	Прогностичний	Аналіз систем майбутнього і шляхів їх досягнення
Аспекти системи	Структурний	Аналіз структури
	Функціональний	Аналіз функцій системи, ефективності її функціо-нувавння
	Структурно-функціональний	Аналіз структури і функцій, а також їх взаємозалежності
Масштаб системи	Макро-системний	Аналіз місця і ролі системи в більш великих системах, які її включають
	Мікро-системний	Аналіз систем, які включають дану систему і впливають на її властивості
Галузь знання	Загальний системний	Спирається на загальну теорію систем, здійснює-ться із загальних системних позицій
	Спеціальний системний	Спирається на спеціальні теорії систем, враховує специфіку природи систем
Віддзеркале-ння життя системи	Вітальний	Припускає аналіз життя системи, основних етапів її життєвого шляху
	Генетичний	Аналіз генетики системи, механізмів спадковості

2. Зміст і технологія системного аналізу в інформаційно-аналітичній роботі

Об'єктом системного аналізу виступають реальні об'єкти природи і суспільства, що розглядаються як системи. В його предмет входять багатоманітні характеристики системності, найважливіші серед них:

• склад системи (типологія і чисельність елементів, залежність елемента від його місця і функцій в системі, види підсистем, їх властивості, дія на властивості цілого);

• структура системи (типологія і складність структури, різноманіття зв'язків, прямі і зворотні зв'язки, ієрархічність структури, дія структури на властивості і функції системи);

Структура системного аналізу за Е. А. Капітоновим

1) постановка мети і основних задач дослідження; 2) визначення меж системи, які є підставою для відділення об'єкту від зовнішнього середовища, розмежування його внутрішніх і зовнішніх зв'язків; 3) виявлення сутності цілісності. Виявлення останьої припускає охоплення всієї типологічної сукупності зв'язків стосовно даного об'єкту і містить прагнення до абсолютної повноти його зображення; 4) визначення будови системи – поелементного складу; 5) аналіз взаємозв'язків елементів системи; 6) побудова структури і організації системи, через які виражається визначувана стійкими зв'язками впорядкованість системи і спрямованість цієї впорядкованості; 7) встановлення функцій системи і її підсистем; 8) аналіз функціонування, що забезпечує реальну життєдіяльність (роботу) системи; 9) виявлення керованості системи. Наявність механізмів взаємозв'язку в ієрархічній будові системи, прямих і зворотних зв'язків функціонування роблять об'єкт керованим; 10) конструювання системної моделі.

Структура системного аналізу за Ю. М. Теслярським

1) формулювання основної мети і задач дослідження; 2) визначення меж системи, відділення її від зовнішнього середовища; 3) складання списку елементів системи (підсистем, чинників, змінних і т.д.); 4) виявлення сутності цілісності системи; 5) аналіз взаємозв'язаних елементів системи; 6) побудова структури системи; 7) встановлення функцій системи та її підсистем; 8) узгодження мети системи та її підсистем; 9) уточнення меж системи і кожної підсистеми; 10) аналіз явищ емерджентності; 11) конструювання системної моделі.

Послідовність системного аналізу за Ю.І. Черняком

Етапи системного аналізу	Наукові інструменти
	системного аналізу
І. Аналіз проблеми
Виявлення	Методи: сценаріїв,
Точне формулювання	діагностчний,
Аналіз логічної структури	«дерево цілей»,
Аналіз розвитку (в минулому і майбутньому)	економічного аналізу
Визначення зовнішніх зв'язків (з іншими проблемами)
Виявлення принципової вирішуваної проблеми
ІІ. Визначення системи
Специфікація задачі	Методи: матричні,
Визначення позиції спостерігача	кібернетичні моделі
Визначення об'єкту
Виділення елементів (визначення меж розбиття
системи)
Визначення підсистем
Визначення середовища
ІІІ. Аналіз структури систем
Визначення рівнів ієрархії	Методи: діагностичні
Визначення аспектів і мов	матричні, мережні,
Визначення процесів функцій	морфологічні, кібернетичні моделі
Визначення і специфікація процесів управління і
каналів інформації
Специфікація підсистем
Специфікація процесів, функцій поточної
діяльності і розвитку
IV. Формулювання загальної мети і критерію системи
Визначення мети, вимог над системи	Методи: експертних оцінок («Дельфі»), «дерево
Визначення мети і обмежень середовища	цілей», економічного аналізу, морфологічні, кібернетичні
Формулювання загальної мети	моделі, нормативні операційні моделі (оптимізаційні
Визначення критерію	імітаційні, ігрові)
Декомпозиція мети і критеріїв по підсистемах
Композиція загального критерію з критеріїв підсистем
V. Декомпозиція мети, виявлення потреб в ресурсах і процесах
Формулювання мети: верхнього рангу; поточних процесів ефективності та розвитку	Методи: «дерево цілей», мережні, описовімоделі, моделювання
Формулювання зовнішньої мети і обмежень
Виявлення потреб в ресурсах і процесах
VI. Виявлення ресурсів і процесів, композиція мети
Оцінка існуючих технології і потужностей	Методи: експертних оцінок(«Дельфі»), «дерево
Оцінка сучасного стану ресурсів	цілей», економічного аналізу
Оцінка реалізовуваних і запланованих проектів
Оцінка можливостей взаємодії з іншими системами
Оцінка соціальних чинників
Композиція мети
VII. Прогноз і аналіз майбутніх умов
Аналіз стійких тенденцій розвитку системи	Методи: сценаріїв,
Прогноз розвитку і зміни середовища	експертних оцінок («Дельфі»), «дерева цілей»,
Прогноз появи нових чинників, що спричиняють	мережні, економічного аналізу, статистичний,
сильний вплив на розвиток системи	описові моделі
Аналіз ресурсів майбутнього
Комплексний аналіз взаємодії чинників майбутнього розвитку
Аналіз можливих варіантів зміни мети і критеріїв
VIII. Оцінка мети і засобів
Обчислення оцінок за критеріями	Методи: експертних оцінок («Дельфі»), економічного
Оцінка взаємозалежності мети	аналізу, морфологічний аналіз
Оцінка відносної важливості мети
Оцінка дефіцитності і вартості ресурсів
Оцінка впливу зовнішніх чинників
Обчислення комплексних розрахункових оцінок
IX. Відбір варіантів
Аналіз мети на сумісність	Методи: «дерево цілей», матричні, економічного
Перевірка мети на повноту	аналізу, морфологічний
Відсікання надмірної мети
Планування варіантів досягнення окремої мети
Оцінка і порівняння варіантів
Поєднання комплексу взаємозв'язаних варіантів
Х. Діагноз існуючої системи
Моделювання технологіч-ного і економічного процесів	Методи: матричні, діагностичні, економічного
Розрахунок потенційної	аналізу, кібернетичні
та фактичної потужностей	моделі
Аналіз втрат потужності
Виявлення недоліків організації виробництва і управління
Виявлення і аналіз заходів по вдосконаленню
ХІ. Побудова комплексної програми розвитку
Формування системи заходів, проектів і програм	Методи: матричні, мережеві, економічного аналізу,
Визначення черги цілей і заходів по їхньому досягненню	описові моделі, нормативні операційні моделі
Розподіл сфер діяльності
Розподіл сфер компетенції
Розробка комплексного плану заходів в рамках обмеження за ресурсами і часу
Розробка за відповідальними організаціями, керівниками та виконавцями
ХІІ. Проектування організації для досягнення цілей
Призначення цілей організації	Методи: діагностичні, «дерево цілей»,
Формулювання функцій організації	економічного аналізу, матричні, мережні методи,
Проектування організаційної структури	кібернетичні моделі
Проектування інформаційних механізмів
Проектування режимів роботи
Проектування механізмів матеріального і моральног стимулювання

Структура системного аналізу

Складові системного аналізу	Вид	Характеристика
Структурний	Макро-структурний	Виокремлення системи із середовища, визначення чинників, які на неї впливають, і того, частиною якої системи є дана система
Мікро-структурний	Вивчення будови системи до елементів включно
Функціональ-ний	Зовнішній	З’ясування впливу зовнішніх функцій системи
Внутрішній	З’ясування внутрішніх функцій системи
Факторний	Макро-факторний	Виділення факторів макросистеми, які впливають на систему
Мікро-факторний	Виділення факторів мікросистеми, які впливають на систему
Генетичний	Мікроаналіз	Дослідження походження системи з точки зору макрохарактеристик
Мікроаналіз	Дослідження походження системи з точки зору мікрохарактеристик
Часовий	Прогностич-ний	З’ясування майбутнього системи і її складових
Історичний	Передбачає дослідження минулих станів системи

Контрольні запитання:

Дата добавления: 2017-02-01