Системный анализ

Основы системного анализа были впервые разработаны американской корпорацией “REND” в 1948 году для оптимизации задач военного управления.

Понятие системного анализа включает несколько аспектов:

1. Научная дисциплина, разрабатывающая общие принципы исследования сложных объектов объектов с учётом их системного характера.

2. Методология исследования объектов посредством их представления в качестве систем и анализа этих систем.

Системный анализ является высокоэффективным средством решения сложных, чаще всего недостаточно четко структурированных проблем в различных областях человеческой деятельности, в том числе, и в области управления. При этом любой объект рассматривается как система взаимосвязанных подсистем и элементов, их свойств и качеств. Системный анализ сводится к уточнению сложной проблемы, ее структуризации в серию задач, решаемых с помощью различных методов, нахождению критериев их решения, детализации целей, конструированию эффективной организации для достижения целей. Системный анализ представляет собой определённое искусство, требующее как большого объёма самых разносторонних знаний, так и специальной подготовки.

Главное назначение системного анализа – это представление сущности проблем, стоящих перед руководителями, по возможности в более простом и доступном для понимания виде, не предлагая при этом окончательных решений. Чрезвычайно важным является также получение количественных характеристик преимуществ и недостатков возможных вариантов решения для того, чтобы иметь возможность выбрать наилучший из них.

Основными этапами системного анализа можно назвать следующие:

а) постановка задачи - определение объекта исследования, формулирование и выбор целей, разработка и определение критериев для изучения объекта и управления им;

б) выделение системы, подлежащей изучению, и ее структуризация;

в) составление модели (математической, физической, вербальной и т.п.), выделение существенных воздействующих факторов, их описание и количественная оценка полученных параметров, установление зависимостей между параметрами, описание системы путем выделения подсистем и определение их иерархии, окончательная фиксация целей и критериев [ 10 ].

Системный анализ - это бурно развивающееся в настоящее время научное направление, которое является одним из наиболее мощных средств решения прикладных проблем в науке о природе, технике, биологии, социальной сфере и др.

Один из известных отечественных “системщиков” В.И.Садовский пишет: “Исторически системный анализ является дальнейшим развитием исследования операций и системотехники, имевших шумный успех в 50-60 годы. Как и его предшественники, системный анализ (или анализ систем) – это прежде всего определенный тип научно- технической деятельности, необходимой для исследования и конструирования сложных и сверхсложных объектов… В таком понимании системный анализ - это особый тип научно-технического искусства, приводящего в руках опытного мастера к значительным результатам и практически бесполезного при его чисто механическом, нетворческом применении” [ 13 ].

По мнению Ю.М. Плотинского: “Системный анализ занимается не только изучением какого-либо объекта (явления, процесса, но главным образом исследованием связанной с ним проблемной ситуации, т.е. постановкой задачи”. Вместе с тем он отмечает, что системный анализ в настоящее время испытывает потребность в расширении собственных методов исследования, а не заимствования вместе с конкретными приложениями из прикладной математики, кибернетики, исследования операций [ 11 ].

3.3.1. Основные понятия системного анализа.

Ключевым понятием системного анализа является понятие “система”.

Слово “система” греческого происхождения означает целое, составленное из частей, соединение. В русском языке это слово широко распространено и имеет множество значений. Это и порядок в работе, и форма, способ устройства чего-либо, и техническое устройство, и общественный строй, и совокупность хозяйственных единиц и т.п.

В связи с тем, что системные представления, системное мышление начали развиваться совсем недавно, идет процесс осознания, определения систем, системного подхода, системного анализа и нахождения путей использования их на практике.

Предложено множество определений понятия системы. Например, “Системой является все, что мы хотим рассматривать как систему” [ 10 ].

Р.Акофф рассматривает систему как целое, определяемое одной или несколькими основными функциями, где под функцией понимается “миссия”, назначение системы.

Одно из многочисленных определений гласит, что система представляет собой комплекс связанных между собой или взаимозависимых объектов, которые образуют сложное единство, целое, состоящее из частей, расположенных упорядоченно в соответствии с какой-то схемой или планом.

Можно принять следующее рабочее определение: Система - множество связанных между собой определёнными отношениями объектов (предметов, явлений, принципов, взглядов, знаний и т.п.), представляющих собой некое целостное образование, единство.

Системой может быть также упорядоченное собрание информационных данных (например, банки данных), фактов, законодательных актов, доктрин и т.п.

Под объектом понимается часть мира, выделяемая в виде единого целого в течение определённого отрезка времени. Объекты могут быть материальными и абстрактными, естественными или созданными людьми.

Большинство объектов обладает бесконечным числом свойств, любое из которых можно изучать. Однако полностью изучить никакой объект невозможно. Поэтому рекомендуется отобрать небольшое число характеристик, которые достаточно полно описывают данный объект. При этом, вероятно можно использовать принцип Парето 20:80, т.е. не учитывать большую часть информации не имеющей большого значения. После этого необходимо определить процедуру измерения каждого свойства.

Внешняя (окружающая среда) представляет собой множество объектов не входящих в систему, изменение свойств которых может влиять на состояние системы.

Любое существенное свойство, используемое для определения различий в исследованиях называют базой. Чаще всего используют три вида баз: время, пространство и группа. Выбор баз, необходимых для исследования объектов достаточно гибок, но на него накладываются определённые ограничения, которые рассматриваются как требования к базам.

1. Базы должны быть применимы ко всем свойствам системы, для которой они определены.

2. Базы должны отвечать назначению, для которого определяется данная система.

3. Наблюдения всех свойств системы должно однозначно определяться базами системы, т.е. каждый элемент базового множества (определённый момент времени, точка пространства, элемент группы или их комбинация) определяет одно и только одно проявление любого из их свойств.

С учетом выполнения перечисленных требований систему иногда определяют как множество свойств, с каждым из которых связано множество его проявлений, и множество баз, с каждой из которых связано множество её элементов.

Любая исследуемая система чаще всего рассматривается не как реальный объект, а лишь как отображение некоторых его свойств (абстрагирование).

Р.Эшби отмечал, что система – это не предмет, а список переменных.

Переменные представляют собой некоторые свойства (признаки) объекта, определяемые конкретной процедурой наблюдения или измерения. Каждая переменная отличается от других некоторыми величинами, которые принято называть состояниями (или значениями) переменной, а все их множество - множеством состояний.

Наблюдения одной и той же переменной различаются по значениям параметров (характеризующие базу). На основе отдельных множеств состояний или параметрических множеств могут быть определены некоторые математические отношения, характеризующие функционирование конкретной системы.

В системном анализе исследуются также обобщённые переменные и параметры, которые представляют собой абстрактные величины, т.е. не определённые через конкретные свойства и базы.

Процесс перехода от обобщённых переменных и параметров к конкретным называется их конкретизацией, а обратное отображение называют абстрагированием конкретных переменных или конкретных параметров.

Большое значение для эффективного системного анализа имеет правильный выбор канала наблюдения, т.е. какое-то физическое устройство или процедуру, позволяющую отображать конкретную переменную. Такое устройство называют измерительным прибором или инструментом, а процедура представляет собой набор команд и правил, определяющих способы использования инструмента в различных условиях. Измерительные инструменты и процедуры в значительной степени зависят от того, что они измеряют. Поэтому их правильный выбор оказывает значительное влияние на описание системы.

Системы с входными переменными, которые задаются извне, а выходные переменные, которые определяются внутри системы, называются направленными системами. Системы, у которых переменные не отвечают этим требованиям, называются нейтральными.

Основными признаками систем могут быть: множество элементов, единство главной цели для всех элементов; наличие связей между ними; целостность и единство элементов; структура и иерархичность; относительная самостоятельность, четко выраженное управление.

Подсистема - часть системы, которая представляет собой самостоятельную систему, обладающую системными свойствами, т.е. систему более низкого уровня.

Надсистема (или суперсистема) - система, включающая в себя определенное количество систем.

Элемент – неразложимый далее компонент системы.

Связь - форма взаимодействия элементов системы. С помощью связей формируются отношения, определенные для данной системы, например, связи управления и подчинения (вертикальные связи), связи равноправных отношений (горизонтальные связи), прямые и обратные.

Наиболее важными свойствами систем являются:

· система стремится сохранить свою структуру;

· система имеет потребность в управлении;

· в системе формируется сложная зависимость от свойств, входящих в нее элементов и подсистем.

Дата добавления: 2014-01-07