Таганрог 2007

ТЕОРИЯ СИСТЕМ

ПО КУРСУ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

А.В. Егоров

Зав. кафедрой ПИ Л.С. Берштейн

Декан ФУЭС,

председатель метод. комиссии Г.И. Иванов

УДК 303.732

Рецензенты:

д-р. техн. наук, профессор зав. кафедрой математики и информатики Таганрогского института управления и экономики В.П. Карелин;

д-р. техн. наук, профессор зав. кафедрой систем автоматизированного управления Технологического института Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» В.И. Финаев.

Егоров А.В. Учебное пособие по курсу «Теория систем». - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007. - 76 с.

BN 5-8327-0239-5

В учебном пособии даются основные понятия теории систем. Определено место теории систем среди научных направлений. Приведены формальные определения систем, рассмотрена классификация систем, закономерности функционирования систем и их развития. В высших учебных заведениях пособие целесообразно использовать при изучении дисциплины «Теория систем» и дисциплин, связанных с изучением методов системного анализа.

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)».

© Технологический институт Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет», 2007

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ СИСТЕМ... 6

1.1. Система, понятия, свойства.. 6

1.2. Концептуальные основы теории систем.. 8

1.3. Понятия строения и функционирования систем.. 10

1.4. Формальное описание систем.. 12

1.5. Виды и формы представления структур. 14

1.6. Классификации систем.. 20

1.6.1. Примеры классификаций систем.. 20

1.6.2. Классификации систем по сложности. 22

1.6.3. Классификация систем по степени организованности и её роль в выборе методов моделирования систем.. 23

1.7 Закономерности систем.. 28

1.7.1. Закономерности взаимодействия части и целого. 28

1.7.2. Закономерности иерархической упорядоченности систем.. 30

1.7.3. Закономерности функционирования и развития систем.. 30

1.7.4. Закономерности осуществимости систем.. 31

1.8. Закономерности целеобразования. 32

1.8.1. Закономерности возникновения и формулирования целей. 32

1.8.2. Закономерности формирования структур целей. 33

Контрольные вопросы и задания. 34

2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ... 37

2.1. Классификации методов моделирования систем.. 37

2.1.1. Проблема принятия решения. 37

2.1.2. Классификации методов моделирования систем.. 38

2.2. Методы формализованного представления систем.. 41

2.2.1. Классификации МФПС.. 41

2.2.2. Прикладные классификации МФПС.. 41

2.2.3. Аналитические и графические (статистические) методы.. 42

2.2.4. Понятие о методах дискретной математики. 51

2.2.5. Лингвистические, семиотические представления. 57

2.3. Методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов. 63

2.3.1. Методы типа «мозговой атаки», или коллективной генерации идей. 63

2.3.2. Методы типа «сценариев». 63

2.3.3. Методы структуризации. 64

2.3.4. Методы экспертных оценок. 64

2.3.5. Методы типа «Дельфи». 65

2.3.6. Методы организации сложных экспертиз. 65

2.3.7. Морфологические методы.. 67

заключение.. 71

ЛИТЕРАТУРА.. 73

ВВЕДЕНИЕ

Теория систем - важная и полезная дисциплина, которую Вам предлагается изучить.

Современный специалист тогда нужен на любом предприятии и в любом учреждении, когда не просто решает задачу, а умеет ставить и решать задачу. Поставить задачу - это значит понять, как эту задачу можно решить, разработать очень подробный алгоритм решения этой задачи. Эта важная особенность, отличающая выпускников специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)». Стать хорошим программистом не трудно. Программировать и неплохо программировать умеют многие, но на программирование решения задачи необходимо всего 10 % времени, в то время как на постановку задачи требуются оставшиеся 90 % времени. Это уже азбучная истина и об этом следует помнить

Уметь ставить задачи можно научиться только тогда, когда Вы будете с глубоким уважением относиться к прикладным математическим дисциплинам, таким как «Теория систем», «Математические основы дискретной техники», «Моделирование систем», «Системный анализ и управление в больших системах», «Системы искусственного интеллекта», «Теория принятия решений», «Теория надежности» и прочее.

Дисциплина «Теория систем» - это начало необходимых системных познаний. В пособии приведены начальные сведения данной теории. В конце пособия имеется перечень литературы, и думающий студент (на украинском языке студент - розмысл, т.е. размышляющий) может находить в библиотеке эти книги и изучать их самостоятельно.

Термин «система» и понятие «системный подход» исследуются как философами, биологами, психологами, так и физиками, математиками, экономистами и инженерами.

Потребность в системе возникает тогда, когда невозможно что-то представить, отобразить математически, нужно подчеркнуть, что это будет большим, сложным, не сразу понятным, но единым целым.

Системное представление необходимо при постановке задач с большой неопределенностью. Это задачи производственных процессов, социальной сферы и прочее. Возрастает роль эвристических методов, усложняется эксперимент, доказывающий адекватность модели.

Исследование процессов постановки задач, разработки сложных процессов заставили обратить внимание на особую роль человека - лица принимающего решение (ЛПР).

Для организации процессов проектирования создаются системы организации проектирования, системы управления разработками и т.д.

В 30-е годы XX века философия явилась источником возникновения обобщающего направления, названного теорией систем. Биолог Берталанфи сделал первым доклад об этой новой концепции на философском семинаре.

Потребности практики одновременно со становлением теории систем вызвали новое направление - исследование операций.

В 60-е годы появился термин «системотехника» (Ф.Е. Темников) для технических направлений, а для других направлений термин «системология» (И.Б. Новиков). Для задач управления получил распространение термин «кибернетика».

Конструктивным направлением системных исследований является системный анализ, который впервые появился в работах корпорации RAND при решении задач военного управления.

Усложнение процессов управления экономикой, усложнение взаимоотношений человека с природой привело к необходимости управления самим научно-техническим прогрессом.

Для решения проблемы В.М. Глушковым было предложено использовать автоматизацию управления, построение автоматизированных систем управления (АСУ).

Для понимания процессов организационного управления необходимы общеметодологические представления и закономерности теории систем.

Разработка методик анализа целей, методов и моделей совершенствования организационной структуры, управления функционированием социально-экономических объектов стали в последнее время основными областями приложения системного анализа.

Методики и модели системного анализа базируются на основных положениях теории систем.

В первом разделе пособия приведены формальные определения системы. Рассмотрены особенности строения и функционирование систем, виды и формы представления структур систем.

Начальной частью работы по изучению системы является ее классификация. Рассмотрены виды классификации систем и связанные с классификацией закономерности систем.

Во втором разделе основное внимание уделено методам формализованного описания систем, или методам моделирования систем. Как и требует системный подход, изложение начато с классификации методов моделирования систем.

Рассмотрено многообразие методов формализованного представления систем, приведены классификации этих методов.

Уделено внимание методам, направленным на активизацию использования интуиции и опыта специалистов. Эти методы относятся к трудноформализуемым методам.

В конце каждого раздела приведены контрольные вопросы и задания. Если Вы ответите на эти контрольные вопросы и выполните часть заданий, то можно считать, что начальные знания в теории систем Вами получены.

Дата добавления: 2014-01-05