За кои системи са приложими методите за системен анализ? «Теория на системите и системен анализ. Прилагане на системен анализ

Поради факта, че системният анализ е насочен към решаване на всякакви проблеми, концепцията за система трябва да бъде много обща, приложима за всяка ситуация. Изходът се вижда в обозначаването, изброяването, описанието на такива характеристики, свойства, характеристики на системи, които, първо, са присъщи на всички системи без изключение, независимо от техния изкуствен или естествен произход, материал или идеално въплъщение; и второ, от различни свойства, те ще бъдат избрани и включени в списъка въз основа на тяхната необходимост за изграждане и използване на технология за системен анализ. Полученият списък със свойства може да се нарече описателна (описателна) дефиниция на системата.

Свойствата на системата, от която се нуждаем, естествено попадат в три групи, всяка по четири свойства.

Статични свойства на системата

Статичните свойства са характеристиките на определено състояние на системата. Това е нещо, което може да се види на мигновена снимка на системата, нещо, което системата има във всеки, но фиксиран момент във времето.

Динамични свойства на системата

Ако разгледаме състоянието на системата в друг, различен от първия момент във времето, тогава отново ще открием и четирите статични свойства. Но ако насложите тези две „снимки“ една върху друга, ще откриете, че те се различават в детайлите: през времето между двата момента на наблюдение са настъпили някои промени в системата и нейната среда. Такива промени могат да бъдат важни при работа със системата и следователно трябва да бъдат отразени в описанията на системата и да се вземат предвид при работата с нея. Характеристиките на промените във времето вътре в системата и извън нея се наричат ​​динамични свойства на системите. Ако статичните свойства са това, което може да се види на снимка на система, то динамичните свойства са това, което ще се открие при гледане на филм за системата. Можем да говорим за всякакви промени от гледна точка на промени в статичните модели на системата. В тази връзка се разграничават четири динамични свойства.

Синтетични свойства на системата

Този термин означава обобщаващи, колективни, интегрални свойства, като се вземат предвид казаното по-рано, но се набляга на взаимодействието на системата с околната среда, върху целостта в най-общ смисъл.

От безкраен брой свойства на системите се отделят дванадесет, присъщи на всички системи. Те се избират въз основа на тяхната необходимост и достатъчност за обосноваване, изграждане и достъпно представяне на технологията на приложния системен анализ.

Но е много важно да запомните, че всяка система е различна от всички останали. Това се проявява преди всичко във факта, че всяко от дванадесетте общосистемни свойства в дадена система е въплътено в индивидуална форма, специфична за тази система. Освен това, в допълнение към тези общи системни закономерности, всяка система има и други свойства, които са уникални за нея.

Приложният системен анализ е насочен към решаване на конкретен проблем. Това се изразява във факта, че с помощта на общосистемна методология тя е технологично насочена към откриване и използване на индивидуални, често уникални особености на дадена проблемна ситуация.

За улесняване на такава работа могат да се използват някои класификации на системите, като се фиксира фактът, че за различните системи трябва да се използват различни модели, различни техники, различни теории. Например Р. Акоф и Д. Гараедаги предложиха да се разграничат системите според съотношението на обективните и субективните цели в части от цялото: технически, човек-машина, социални, екологични системи. Друга полезна класификация, според степента на познаване на системите и формализирането на моделите, е предложена от У. Чекланд: „твърди” и „меки” системи и съответно „твърди” и „меки” методологии, разгледани в гл. един.

И така, можем да кажем, че системната визия за света се състои в разбирането на общата му системна природа и разглеждането на конкретна система, като се фокусира върху нейните индивидуални характеристики. Класиците на системния анализ формулират този принцип афористично: „Мисли глобално, действай локално“.

Тарасенко Ф. П. Приложен системен анализ (наука и изкуство за решаване на проблеми): Учеб. - Томск; Tomsk University Press, 2004. ISBN 5-7511-1838-3. Фрагмент

ОСНОВИ НА ИНФОРМАЦИОННИ ТЕХНОЛОГИИ

Тема 6. МАТЕМАТИЧЕСКО МОДЕЛИРАНЕ И ЧИСЛЕНИ МЕТОДИ

Основни понятия и дефиниции. Основи на системния анализ

Естествената наука може да се представи като съставена от три части: емпирична, теоретична и математическа.

Емпирична частсъдържа фактическа информация, получена при опити и наблюдения, както и от първичната им систематизация.

Теоретична частразработва теоретични концепции, които дават възможност за обединяване и обяснение от единна позиция на значим комплекс от явления, и формулира основните закономерности, на които се подчинява емпиричният материал.

Математическа частконструира математически модели, които служат за тестване на основните теоретични концепции, предоставя методи за първична обработка на експериментални данни, така че да могат да се сравняват с резултатите от моделите, и разработва методи за планиране на експеримент по такъв начин, че с малко разход на усилия, е възможно, ако е възможно, от експерименти да се получат достатъчно надеждни данни.

Такава схема съответства на структурата на много природни науки, но развитието на различни части, особено на математическите модели в момента в социално-икономическата област, е напълно несравнимо, да речем, с физиката, механиката и астрономията.

Това обстоятелство се дължи, от една страна, на факта, че разработването на теоретични концепции и математически модели в екологията започва много по-късно, отколкото в посочените науки, а от друга страна, на факта, че природата на биологичните явления изучаването е много по-сложно, което налага да се вземат предвид много повече фактори при изграждането на модели на екологични процеси, отколкото физическите. В ежедневието това последно обстоятелство обикновено се обозначава като специфичната сложност на жизнените процеси.

Освен това изграждането на математически модели в екологията е силно затруднено от факта, че повечето еколози, химици, биолози и други специалисти нямат достатъчно познания по математика, а малко математици имат съответните интереси и достатъчно познания в горните области.

Противоречията между неограничените желания на човек да познава света и ограничените съществуващи възможности за това, между безкрайността на природата и ограничеността на човешките ресурси имат много важни последици, включително в самия процес на човешкото опознаване на околния свят. . Една от тези характеристики на познанието, които позволяват постепенно, стъпка по стъпка, да разрешат тези противоречия, е наличието на аналитични и синтетични начини на мислене.

Същността на анализа е да се раздели цялото на части, да се представи комплексът като набор от по-прости компоненти. Но за да се познае цялото, комплексното, е необходим и обратният процес – синтез. Това се отнася не само за индивидуалното мислене, но и за общочовешкото познание.

Аналитичността на човешкото познание се отразява в съществуването на различни науки, в продължаващата диференциация на науките, във все по-задълбочено изследване на все по-тесни въпроси, всеки от които все пак е интересен, важен и необходим сам по себе си. В същото време е необходим и обратният процес на синтез на знания. Така възникват „гранични“ науки като биохимия, физическа химия, геохимия, геофизика, биофизика или бионика и т.н. Това обаче е само една форма на синтез. Друга, по-висша форма на синтетично познание се реализира под формата на науки за най-общите свойства на природата. Философия разкрива и показва всички общи свойства на всички форми на материята; математиката изучава някои, но и общи отношения. Синтетичните науки включват и системни науки: кибернетика, теория на системите, теория на организацията и др. Те задължително съчетават технически, природни и хуманитарни знания.

И така, разчленяването на мисленето (в анализ и синтез) и взаимосвързаността на тези части са очевидни признаци на систематично познание.

При анализа и синтеза на големи системи, като природни екологични комплекси, е разработен системен подход, който се различава от класическия (или индуктивен) подход. Последният разглежда системата, като преминава от частното към общото и синтезира (конструира) системата чрез сливане на нейните компоненти, разработени поотделно. За разлика от това, системният подход включва последователен преход от общото към частното, когато разглеждането се основава на целта, а изучаваният обект се разграничава от околната среда. И така, какво е системен подход?

Определение: Системен подходе съвременна методология за изучаване и решаване на проблеми, които по правило имат интердисциплинарен характер. Системният подход означава само желанието за изследване на едно или друго явление или обект, като се вземат предвид максималния брой вътрешни връзки и външни фактори, които определят функционирането на обекта, т.е. желанието да се изучава в цялата диалектическа сложност, разкривайки всички вътрешни противоречия. Необходимо е да се прави разлика между понятията системен подход и системен анализ.

Определение: Системен анализе съвкупност от методи, техники, процедури, базирани на използването на съвременни възможности за обработка на информация и диалога "човек-машина". Всяко системно проучване завършва с оценка на качеството на функционирането на системата, сравнение на различни варианти на проекта.

Противно на идеите на много еколози, системният анализ не е някакъв математически метод и дори не е група от математически методи. Това е широка стратегия за научни изследвания, която, разбира се, използва математическия апарат и математическите понятия, но в рамките на систематичен научен подход към решаването на сложни проблеми.

По същество системният анализ организира знанията ни за обект по такъв начин, че да помогне при избора на правилната стратегия или да се предскажат резултатите от една или повече стратегии, които изглеждат подходящи за тези, които трябва да вземат решения. В най-благоприятните случаи стратегията, открита чрез системен анализ, е „най-добра“ в някакъв конкретен смисъл.

От системен анализ ще разберем подредената и логична организация на данните и информацията под формата на модели, придружена от стриктно тестване и изследване на самите модели, необходими за тяхната проверка и последващо усъвършенстване. От своя страна можем да разглеждаме моделите като формални описания на основните елементи на природонаучен проблем във физически или математически план. Преди това основният акцент при обяснението на определени явления се поставяше върху използването на физически аналогии на биологичните и екологичните процеси. Системният анализ също понякога се отнася до физически аналогии от този вид, но използваните тук модели са по-често математически и по същество абстрактни.

Както отбелязахме по-горе, има разлика в същността на понятията "системен подход" и "системен анализ". Академик Н.Н. Моисеев отбеляза следното: „Ако системният анализ осигурява средствата за изследване, формира инструментите на съвременната интердисциплинарна научна дейност, тогава системният подход определя, ако желаете, неговата „идеология“, посока, формира неговата концепция. Средства и цели на изследването - ето как в донякъде афористична форма може да се обясни разликата между тези термини.

Концепцията за система.Нека дефинираме основните понятия на системния анализ. Така, елемент нека назовем някакъв обект (материален, енергиен, информационен), който има редица важни за нас свойства, но вътрешната структура (съдържание) на който е без значение за целта на разглеждането. Друга важна концепция - Връзка - важни за целите на разглеждане на обмена между елементите на материя, енергия, информация.

Системасе дефинира като набор от елементи със следните характеристики:

а) връзки, които позволяват чрез преходи по тях от елемент към елемент да се свържат всеки два елемента от колекцията (свързаност на системата);

б) свойство (цел, функция), което е различно от свойствата на отделни елементи от съвкупността (функция на системата).

Системен анализ като общонаучен подход, е насочена към провеждане на интердисциплинарни (комплексни) изследвания в различни области на човешкото познание.

Има много дефиниции на понятието система “, сред най-значимите характеристики на системата отбелязваме следното:

1) системата се състои от отделни части (елементи), между които се установяват определени връзки (връзки);

2) набори от елементи образуват подсистеми;

3) системата има определена структура, която се разбира като съвкупност от елементи на системата и естеството на връзката между тях;

4) всяка система може да се разглежда като част от система от по-висок порядък (принцип на йерархия);

5) системата има определени граници, които характеризират нейната изолация от околната среда;

6) според степента на „прозрачност“ на границите на системата те се делят на отворени и затворени;

7) връзките се класифицират на вътрешносистемни и междусистемни, положителни и отрицателни, директни и обратни;

8) системата се характеризира със стабилност, степен на самоорганизация и саморегулация.

Моделирането е централно за системния анализ. Модел - това е обект (материал, идеал), който възпроизвежда най-съществените характеристики и свойства на разглежданото явление или процес. Целта на изграждането на модел е да се получат и/или разширят знанията за изучавания обект.

Голяма система е система, която включва значителен брой елементи от един и същи тип и връзки от същия тип. Сложна система е система, състояща се от елементи от различни видове и имащи хетерогенни връзки между тях. Структура на системата нарече разделянето му на групи от елементи, показващи връзките между тях, непроменени за цялото време на разглеждане и даващи представа за системата като цяло.

Разлаганенаречено разделяне на системата на части, удобни за всякакви операции с тази система. Йерархия да наречем структурата с наличие на подчинение, т.е. неравностойни връзки между елементите, когато въздействията в една от посоките имат много по-голямо въздействие върху елемента, отколкото в другата.

След като дефинираме тези фундаментални понятия, можем да пристъпим към класификацията на видовете системно моделиране.

Методи за системен анализ.При решаване на специфични проблеми на системния анализ общият метод се диференцира в различни частни методи, които в зависимост от степента на използване на формалните елементи в тях могат да бъдат разделени на три групи:

1) математически (формални);

2) евристичен (неформален);

3) комбинирани математически и евристични методи.

Тези методи се използват в системния анализ:

1) определяне на числените стойности на показателите, характеризиращи резултатите от функционирането на системата;

2) за търсене на най-добрите варианти за действия, водещи до постигане на определени резултати (оптимизация);

3) за обработка и анализ на евристични данни (например данни от експертни екологични оценки).

При решаване на задачи от първа група се използват почти всички известни математически методи (диференциране, интегрално и векторно смятане, теория на множествата, теория на вероятностите, математическа статистика, мрежово моделиране, анализ на функцията на реакция, стохастично моделиране, изследване на стабилността, теория на графите, математическо моделиране , теория на управлението и др.).

При решаване на оптимизационни задачи за изследване на оптимални стратегии за управление на природната среда най-широко се използват методите за изследване на операциите (линейно, динамично и други видове програмиране, теория на опашките, теория на игрите). Тази работа трябва да бъде предшествана от пълномащабна проверка на динамични модели и контролни действия, използвани в оптимизационни проучвания.

Основният математически апарат за обработка на евристични данни е теорията на вероятностите и математическата статистика.

Въпреки нарастващата роля на математическите методи, не може да се предположи, че формалните методи на съвременната математика ще се окажат универсално средство за решаване на всички проблеми, които възникват в областта на екологията. Методи, които използват резултатите от опита и интуицията, т.е. евристични (неформални) несъмнено ще запазят своето значение и в бъдеще.

Процедурите за формиране на целите на системата, варианти за тяхното изпълнение, модели, критерии не могат да бъдат напълно формализирани.

В тази връзка особеност на евристични методи е, че експертът, когато оценява събитията, разчита главно на информацията, съдържаща се в неговия опит и интуиция.

Комбинирани математически и евристични методи.Сред комбинираните математически методи могат да се разграничат следните:

ситуационен метод.

Делфи метод.

Метод на структуриране.

Метод на дървото на решенията.

Симулационно моделиране, включително бизнес игри.

Сред евристични и комбинирани методи за системен анализ най-известните са:

Евристичен: писане на скриптове; морфологичен метод; метод за колективно генериране на идеи; определяне на степента на предпочитание.

Комбиниран: ситуационен метод; метод "Делфи"; метод на структуриране; метод на дървото на решенията; симулационно моделиране, включително бизнес игри.

Обхватът на възможните приложения на тези методи:

Определяне на списък с цели и начини за постигането им;

Определяне на предпочитанията (класирането) на индивида

цели, начини, дейности, резултати и др.;

Декомпозиция на цели, програми, планове и др. на техните

съставни елементи;

Избор на най-добрите начини за постигане на целите си;

Избор на критерии за съпоставяне на цели и начини за постигането им;

Изграждане на модели за избор на цели и начини за постигането им;

Синтез на анализ на данни за функционирането на системата като цяло.

В списъка методи за системен анализ не трябва да се противопоставят един на друг. Всеки има своите предимства и недостатъци, но никой от тях не може да се счита за универсален, подходящ за решаване на всякакви проблеми. Най-добри резултати могат да бъдат получени чрез комбинация от няколко метода, в зависимост от естеството на решавания проблем. С прехода към по-високи нива на управление, целите и другите елементи на системния анализ стават все по-качествени, значението на методите, базирани на по експертни оценки . Сложността на моделирането на процесите, протичащи в естествените екосистеми, допълнително усложнява приложението на математическите методи. В същото време се увеличава ролята на фактора несигурност; избягването на отчитането на несигурността, особено присъща на математическите методи за анализ, може да доведе до неправилни заключения.

Системният анализ се стреми да определи връзката между голям брой количествени параметри, като по този начин той повече или по-малко се свързва с използването на математически инструменти. По този начин успехът на анализа зависи от степента на запознаване със серията. специални техники на математиката .

"Съдържание и технология на системния анализ" →

Глава 11, Основи на системния анализ

11.1. Основните разновидности на системния анализ

Видове системен анализ

Системният анализ е важен обект на методологични изследвания и една от най-бързо развиващите се научни области. Посветени са му множество монографии и статии. Най-известните му изследователи са: В. Г. Афанасиев, Л. Берталанфи, И. В. Блауберг, А. А. Богданов, В. М. Глушков, Т. Хобс, О. Конт, В. А. Карташов, С. А. Кузмин, Ю. Г. Марков, Р. Мертон, М. Месарович, Т. Парсънс, Л. А. Петрушенко, В. Н. Садовски, М. И. Сетров, Г. Спенсър, В. Н. Спитнадел, Я. Такахара, В. С. Тюхтин, А. И. Уемов, В. Чърчман, Е. Г., Юдин и др.

Популярността на системния анализ сега е толкова голяма, че може да се перифразира добре познатия афоризъм на видните физици Уилям Томсън и Ърнест Ръдърфорд относно наука, която може да бъде разделена на физика и събиране на печати. Всъщност, сред всички методи за анализ, системният анализ е истинският крал, а всички други методи могат спокойно да бъдат приписани на неговите неизразителни слуги.

В същото време, когато се повдигне въпросът за технологиите за системен анализ, веднага възникват непреодолими трудности поради факта, че на практика няма утвърдени технологии за анализ на интелигентни системи. Има само известен опит със системния подход в различните страни. По този начин възниква проблемна ситуация, характеризираща се с все по-нарастваща нужда от технологично развитие на системния анализ, който е много недостатъчно развит.

Ситуацията се влошава не само от факта, че не са разработени интелектуални технологии за системен анализ, но и от факта, че няма еднозначно разбиране на самия системен анализ. Това е въпреки факта, че са изминали 90 години от публикуването на фундаменталния труд в областта на теорията на системите - "Тектология" на А. А. Богданов, а историята на развитието на системните идеи има почти половин век.

Няколко варианта за разбиране на същността на системния анализ се открояват доста забележимо:

• Идентифициране на технологията на системния анализ с технологията на научните изследвания. В същото време в тази технология практически няма място за самия системен анализ.
• Свеждане на системния анализ до проектиране на системата. Всъщност системно-аналитичната дейност се идентифицира със системно-техническата дейност.
• Много тясно разбиране на системния анализ, свеждайки го до един от неговите компоненти, например до структурно-функционален анализ.
• Идентифициране на системния анализ чрез системен подход в аналитичната дейност.
• Разбиране на системния анализ като изследване на системните модели.
• В тесен смисъл системният анализ често се разбира като набор от математически методи за изучаване на системи.
• Свеждане на системния анализ до набор от методологични инструменти, които се използват за подготовка, обосноваване и прилагане на решения на сложни проблеми.

В този случай това, което се нарича системен анализ, е недостатъчно интегриран набор от методи и техники на системна дейност. В табл. 31 дава описание на основните видове системни дейности, сред които всъщност се губи системният анализ.

Дейности	Цел на дейността	Средства за дейност	Съдържание на дейност
Системно познание	Придобиване на знания	Познание, методи на познание	Изучаване на обекта и неговия предмет
Системен анализ	Разбиране на проблема	Информация, методи за нейния анализ	Разглеждане на проблема чрез методи за анализ
Системно моделиране	Създайте системен модел	Методи за моделиране	Изграждане на формален или пълномащабен модел на системата
Системно инженерство	Създаване на система	Строителни методи	Проектиране и обективизиране на системата
Системна диагностика	Диагностика на системата	Диагностични методи	Изясняване на отклоненията от нормата в структурата и функциите на системата
Оценка на системата	Оценка на системата	Теория и методи на оценяване	Получаване на оценка на системата, нейната значимост

Таблица 31 - Видове системни дейности и техните характеристики

Трябва да се подчертае, че в днешно време практически няма научно-педагогически разработки в различни области на управлението, в които да не се обръща внимание на системния анализ. В същото време той съвсем основателно се счита за ефективен метод за изследване на обекти и процеси на управление. На практика обаче липсва анализ на „точките“ на прилагане на системния анализ за решаване на конкретни управленски проблеми и има недостиг на технологични схеми за такъв анализ. Системният анализ в управлението в момента не е развита практика, а нарастващи умствени декларации, които нямат никаква сериозна технологична подкрепа.

Методология за системен анализ

Методологията на системния анализ е доста сложен и разнообразен набор от принципи, подходи, концепции и специфични методи. Нека разгледаме основните му компоненти.

Принципите се разбират като основни, изходни положения, някои общи правила на познавателната дейност, които указват посоката на научното познание, но не посочват конкретна истина.Това са разработени и исторически обобщени изисквания към познавателния процес, които изпълняват най-важните регулаторни роли. в познанието. Обосноваването на принципите е началният етап от изграждането на методическа концепция.

Най-важните принципи на системния анализ включват принципите на елементарност, универсална връзка, развитие, цялост, последователност, оптималност, йерархия, формализираност, нормативност и целеполагане. Системният анализ е представен като неразделна част от тези принципи. В табл. 32 показва техните характеристики по отношение на системния анализ.

Принципи на системния анализ	Характеристика
Елементаризъм	Системата е съвкупност от взаимосвързани елементарни компоненти
Универсална връзка	Системата действа като проява на универсалното взаимодействие на обекти и явления
Развитие	Системите са в процес на развитие, преминават през етапите на възникване, формиране, зрялост и низходящо развитие
Интегритет	Разглеждане на всеки обект, система от гледна точка на вътрешно единство, отделяне от околната среда
Последователност	Разглеждане на обектите като система, т.е. като цялост, която не се свежда до набор от елементи и отношения
Оптималности	Всяка система може да бъде доведена до състоянието на най-доброто си функциониране по някакъв критерий
Йерархии	Системата е подчинено образувание
Формализации	Всяка система с по-голяма или по-малка коректност може да бъде представена чрез формални модели, включително формално-логически, математически, кибернетични и др.
нормативност	Всяка система може да бъде разбрана само ако се сравни с някаква нормативна система.
поставяне на цели	Всяка система клони към определено състояние, което е за предпочитане за нея, което действа като цел на системата.

Таблица 32 - Принципи на системния анализ и техните характеристики

Методологическите подходи в системния анализ съчетават набор от техники и методи за реализиране на системни дейности, които са се развили в практиката на аналитичната дейност. Най-важните сред тях са системен, структурно-функционален, конструктивен, комплексен, ситуационен, иновативен, целеви, дейностен, морфологичен и програмно-целеви подходи. Техните характеристики са представени в табл. 33.

Подходи в системния анализ	Характеристики на подходите в системния анализ
Системни	Несводимост на свойствата на цялото до сумата от свойствата на елементите Поведението на системата се определя както от особеностите на отделните елементи, така и от особеностите на нейната структура. Съществува зависимост между вътрешните и външните функции на системата Системата е във взаимодействие с външната среда, има съответна вътрешна среда Системата е развиваща се цялост
Структурно-функционален	Разкриване на структурата (или функциите) на системата Установяване на връзката между структурата и функциите на системата Конструкция, съответно, на функциите (или структурата) на системата
Конструктивно	Реалистичен анализ на проблема Анализ на всички възможни решения на проблема Проектиране на системата, действие за разрешаване на проблема
Комплекс	Отчитане на всички аспекти, свойства, разнообразие от структури, функции на системата, нейните връзки с околната среда Разглеждайки ги в единство Изясняване на степента на значимост, взета в единството на характеристиките на системата в нейната същност
проблем	Изолиране на проблема като противоречие между всякакви аспекти на обекта, които определят неговото развитие Определяне на вида на проблема, неговата оценка Изработване на начини за решаване на проблема
ситуационен	Изолиране на проблемния комплекс в основата на ситуацията Идентифициране на основните характеристики на ситуацията Установяване на причините за ситуацията и последствията от тяхното разгръщане Оценка на ситуацията, нейното прогнозиране Разработване на програма от дейности в тази ситуация
Иновативен	Изявление на проблема с актуализацията Формиране на иновационен модел, който дава решение на проблема Въвеждане на иновации Управление на иновациите, неговото развитие и внедряване
Нормативно	Постановка на проблема на системата Установяване на рационални норми на системата Преобразуване на системата в съответствие с нормите
Цел	Определяне на предназначението на системата Разлагане на целта на прости компоненти Обосновка на целите Изграждане на "дърво на целите" Оценка от експерти на всички "клонове" на "дървото на целите" по отношение на време и ресурси за постигане
дейност	Дефиниране на проблема Дефиниране на обекта на дейност Формулиране на целите и задачите на дейността Дефиниране на предмета на дейност Формиране на модела на дейността Изпълнение на дейностите
Морфологични	Най-точната дефиниция на проблема Намиране на най-голямото число във всички възможни решения на проблем Реализация на системата чрез комбиниране на основните структурни елементи или характеристики Прилагане на методи за морфологично моделиране: системно покритие на полето; отричане и изграждане; морфологична кутия; съпоставяне на перфектното с дефектното, обобщения и др.
Програмна цел	Дефиниране на проблема Поставяне на цели Изграждане на програма за постигане на целите

Таблица 33 - Характеристики на основните подходи в системния анализ

Методите са най-важният, ако не и основният компонент на методологията на системния анализ. Арсеналът им е доста голям. Разнообразни са и подходите на авторите при избора им. Ю. И. Черняк разделя методите за системно изследване на четири групи: неформални, графични, количествени и моделиращи. А. В. Игнатиева и М. М. Максимцов дават класификация на методите за изследване на системите за управление, като ги разделят на три основни групи: 1) методи, основани на използването на знания и интуиция на специалисти; 2) методи за формализирано представяне на системи и 3) сложни методи.

Според нас методите на системния анализ все още не са получили достатъчно убедителна класификация в науката. Следователно е прав VN Spitsnadel, който отбелязва, че за съжаление в литературата няма класификация на тези методи, която би била единодушно приета от всички експерти. Дадена таблица. 34 е представена възможна версия на такава класификация, разработена от автора. Като основа за класификация се предлага да се използва обработеният по метода вид знание; методът на реализация, който може да бъде или интуиция, или знание; изпълняваните функции, които се свеждат до получаване, представяне и обработка на информация; ниво на знания – теоретично или емпирично; форма на представяне на знания, която може да бъде качествена или количествена.

Основа за класификация	Методи за системен анализ
Вид знания	Философски методи (диалектически, метафизични и др.) Общонаучни методи (системни, структурно-функционални, моделиране, формализиране и др.) Частни научни методи (типични за конкретна наука: методи за моделиране на социални, биологични системи и др.) Дисциплинарни методи (използвани в определена дисциплина, която е част от някакъв клон на науката, семиотични, лингвистични и т.н.)
Начин на изпълнение	Интуитивни методи ("мозъчна атака", "скриптове", експертни методи и др.) Научни методи (анализ, класификация, системно моделиране, методи на логика и теория на множествата и др.)
Изпълнени функции	Методи за получаване на информация (системно наблюдение, описание, експертни методи, игрови методи и др.) Методи за представяне на информация (групиране, класификация и др.) Методи за анализ на информация (класификация, обобщение, методи за анализ на информационни системи и др.)
Ниво на знания	Теоретични методи (анализ, синтез, теоретизиране и др.) Емпирични методи (игрови методи, морфологични методи, експертни оценки и др.)
Форма на представяне на знанието	Качествени методи, базирани на качествен подход към обекта (метод на "сценарии", морфологични методи) Количествени методи, използващи апарата на математиката (метод Делфи, статистически методи, методи на теория на графите, комбинаторика, кибернетика, логика, теория на множествата, лингвистика, изследване на операциите, семиотика, топология и др.)

Таблица 34 - Методи за системен анализ

Методологическият комплекс на системния анализ би бил непълен, ако не включва неговия теоретичен ансамбъл. Теорията е не само отражение на реалността, но и метод за нейното отразяване, т.е. изпълнява методическа функция. На тази основа системните теории се включват в системния методически комплекс. Най-важните системни теории, които влияят на анализа, са представени в табл. 35.

име	Авторите	Характеристика
Обща теория на системите (няколко опции)	А. А. Богданов, Л. Берталанфи, М. Месарович, У. Рос Ашби, А. И. Уемов, В. С. Тюхтин, Ю. А. Урманцев и др.	Формиране на понятийния апарат на системите Опит за създаване на строга теория Идентифициране на общи модели на функциониране и развитие на системи от всякакво естество
Структурализъм (няколко опции)	К. Леви-Строс, М. П. Фуко, Ж. Лакан, Р. Барт, Л. Голдман, А. Р. Радклиф-Браун и др.	Идентифициране на структурите, присъстващи в културата Прилагане на структурни методи при изследване на различни продукти на човешката дейност с цел идентифициране на логиката на генериране, структура и функциониране на обекти на духовната култура. Идентифициране и анализ на епистеми – начини за фиксиране на връзки между думи и неща
Функционализъм (няколко опции)	Г. Спенсър, Т. Парсънс, Б. Малиновски, Р. Мертън, Н. Луман, К. Гемпел, К. Милс и др.	Идентифициране на функциите като наблюдаеми последствия, което служи за саморегулиране и адаптиране на системата Изучаване на функционалните потребности и тяхното осигуряване със структури Изолиране на явни и латентни функции, функции и дисфункции Изучаване на проблемите на адаптацията и саморегулацията на системите
Структурен функционализъм (няколко варианта)	Р. Бейлс, Р. МакАйвър, Р. Мертън, Т. Парсънс, Н. Смелсер, Е. Шилс и др.	Баланс и спонтанно регулиране на системите Наличието в обществото на инструментална и функционална рационалност Обществото като система има технически, икономически, професионални и стратификационни структури
Системно-кибернетични теории	Н. Винер, У. Рос Ашби, Р. Акоф, Ст. Бира, В. М. Глушков и др.	Идентифициране на общите закони на контрола Хомеостатичен, целеви, управленски характер на системите Наличието на директна и обратна отрицателна и положителна обратна връзка Процесите на управление се разглеждат като процеси на обработка на информация Теория на автоматичното управление Теория на информацията Теория за оптимално управление Теория на алгоритмите Формиране на химически, технически, икономически и др. кибернетика
Теория на математическите системи (няколко варианта)	М. Месарович, Л. В. Кантарович, В. С. Немчинов и др.	Математически дефиниции на системи, базирани на теория на множеството, логика, математическо програмиране, теория на вероятностите и статистика Математически описания на структурата, функциите и състоянията на системите
Синергетика	И. И. Пригожин, Г. Хаген	Изучаване на процесите на самоорганизация в системи от всякакво естество Обяснение на поведението на сложни нелинейни системи в неравновесни състояния чрез спонтанно образуване на структури Ролята на динамичния хаос и флуктуациите в развитието на системата Наличието на различни начини за развитие на системи в хаос

От таблицата. 35 следва, че теорията на системите се развива в няколко посоки. Такава посока като общата теория на системите практически се изчерпва, в социалните науки се формират структурализъм, функционализъм и структурен функционализъм, развиват се биология, системно-кибернетични и математически теории. Най-обещаващата посока сега е синергетиката, която обяснява нестационарните системи, които човек среща все по-често в контекста на прехода към постиндустриалната динамика на живота.

Видове системен анализ

Разнообразието на методологията на системния анализ е хранителна среда за развитието на разновидности на системния анализ, които се разбират като някои установени методологични комплекси. Имайте предвид, че въпросът за класифициране на разновидностите на системния анализ все още не е разработен в науката. Има отделни подходи към този проблем, които се срещат в някои произведения. Доста често видовете системен анализ се свеждат до методите на системния анализ или до спецификата на системния подход в системи от различно естество. Всъщност бързото развитие на системния анализ води до диференциране на неговите разновидности по много признаци, които са: целта на системния анализ; посока на вектора на анализа; начина на неговото изпълнение; време и аспект на системата; клонът на знанието и естеството на отражението на живота на системата. Класификацията по тези признаци е дадена в табл. 36

Основа за класификация	Видове системен анализ	Характеристика
Цел на системния анализ	Изследователска система	Аналитичната дейност се изгражда като изследователска дейност, резултатите се използват в науката
	Приложна система	Аналитичната дейност е специфичен вид практическа дейност, резултатите се използват на практика
Посока на вектора на анализа	описателен или описателен	Системният анализ започва от структурата и стига до функцията и целта
	Конструктивно	Анализът на една система започва с нейното предназначение и преминава през функциите към структурата.
Метод за анализ	Качествено	Анализ на системата по отношение на качествени свойства, характеристики
	Количествено	Анализ на системата от гледна точка на формален подход, количествено представяне на характеристиките
Системно време	Ретроспективен	Анализ на системите от миналото и тяхното влияние върху миналото и историята
	Действителен (ситуационен)	Анализ на системите в ситуации на настоящето и проблеми на тяхното стабилизиране
	предсказващ	Анализ на бъдещи системи и начини за постигането им
Аспекти на системата	Структурни	Структурен анализ
	Функционална	Анализ на функциите на системата, ефективността на нейното функциониране
	Структурно-функционален	Анализ на структурата и функциите, както и тяхната взаимозависимост
Системна скала	макросистема	Анализ на мястото и ролята на системата в по-големите системи, които я включват
	микросистема	Анализ на системи, които включват тази и влияят върху свойствата на тази система
клон на знанието	Обща системна	Въз основа на общата теория на системите, извършена от общи системни позиции
	Специална система	Въз основа на специална теория на системите, отчита спецификата на природата на системите
Отражение на живота на системата	жизненоважен	Тя включва анализ на живота на системата, основните етапи от нейния жизнен път
	Генетично	Анализ на системната генетика, механизми на унаследяване

Таблица 36 - Характеристики на разновидностите на системния анализ

Тази класификация позволява диагностициране на всеки конкретен тип системен анализ. За да направите това, е необходимо да „преминете“ през всички основи на класификацията, като изберете типа анализ, който най-добре отразява свойствата на използвания тип анализ.

Балтийски държавен технически университет "VOENMEH"

ОСНОВИ

СИСТЕМЕН АНАЛИЗ

Урок

„Издателство „Бизнес прес“

Санкт Петербург

УДК 303.732.4

Би Би Си 65.05

Рецензенти:

доктор на техническите науки, професор, гл. Катедра на Санкт Петербургския държавен институт по фина механика и оптика (Технически университет)

Академик на акмеологичните науки, президент на ARISIM, доктор на техническите науки, професор в Санкт Петербургската държавна инженерно-икономическа академия

C 72 Основи на системния анализ: Proc. надбавка. – Санкт Петербург: „Изд. къща "Бизнес прес", 2000 - 326 с.

Учебникът представя историята на развитието и логико-методологическите основи на системния анализ. Разгледани са практическите основи за използване на системния анализ в науката, технологиите, икономиката и образованието.

УДК 303.732.4

© „Издателство

"Бизнес прес", 2000г

ВЪВЕДЕНИЕ

Глава 1. НЕОБХОДИМОСТТА ОТ СИСТЕМЕН АНАЛИЗ, НЕЙНАТА СЪЩНОСТ И ТЕРМИНОЛОГИЯ

1.1. История на развитието на системния подход

1.2. Настоящият етап на научната и технологичната революция (NTR)

1.2.1. NTR като система

1.2.2. Характеристики на съвременната наука

1.2.3. Създаването на технически системи е прогресивно направление в развитието на технологиите

1.2.4. Образованието и неговата роля в научно-техническия прогрес

1.2.5. Още веднъж за науката като цяло

1.2.6. Развитие на технически системи като обект на изследване, оценка и управление

1.3.1. Система

1.3.2. Връзка

1.3.3. Структурно и структурно изследване

1.3.4. Цялост (целост)

1.3.5. елемент

1.3.6. Системен подход (SP)

1.3.7. Системен анализ

1.3.8. Други концепции на системния анализ

Глава 2. ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ НА СИСТЕМНИЯ АНАЛИЗ

2.1. Логически основи на системния анализ

2.2. Методология на познанието

2.2.1. Понятието метод и методология

2.2.2. Видове методики и тяхното създаване

2.2.3 Методи за системен анализ

2.2.4. Принципи на системния анализ

2.3. Интегрален тип знание

ГЛАВА 3. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА НА ПРИЛАГАНЕТО НА СИСТЕМЕН АНАЛИЗ

3.1. Работни етапи на изпълнение на системния анализ

3.2. Цикълът като основа на Вселената

3.3. Теория на цикъла

3.4. PZhTs TS - принципът и обектът на оценка и управление

3.5. Стойността на пълния жизнен цикъл

3.6. Организационни управленски структури

3.7. Някои практически резултати от прилагането на системен анализ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЪВЕДЕНИЕ

Който поема лични въпроси, без предварително

общи решения, едното неизбежно ще бъде на всяка крачка

несъзнателно за себе си да се "препънеш" на тези общи

въпроси. И сляпо да се препънеш във всеки конкретен случай означава да обричаш политиката си на най-лоши колебания и безскрупулност.

„Изследователят чувства невежеството си толкова повече, колкото повече знае...” – тази парадоксална забележка на най-великия физик на нашето време, Р. Опенхаймер, характеризира парадоксалната ситуация в съвременната наука възможно най-точно. Ако доскоро един учен буквално преследваше факти, днес той не е в състояние да се справи с наводнението им. Аналитичните методи, толкова ефективни при изследването на определени процеси, вече не работят. Нуждаем се от нов, по-ефективен принцип, който би помогнал да се разберат логическите връзки между отделните факти. Такъв принцип беше открит и наречен принцип на системно движение или системен подход (СП).

Този принцип определя не само новите задачи, но и характера на всички управленски дейности, чието научно, техническо, технологично и организационно усъвършенстване се дължи на самата същност на широкомащабното публично и частно производство.

Разнообразието и нарастващият обем на задачите на стопанското строителство, които стоят пред нас, изискват тяхното взаимно координиране и осигуряване на обща целенасоченост. Но това е трудно постижимо, ако не се вземе предвид сложната зависимост между отделните региони на страната, между отраслите на националната икономика и между всички сфери на обществения живот на страната. По-конкретно, 40% от информацията, която специалистът трябва да извлече от свързани области, а понякога и от отдалечени.

Вече днес се използва системен подход във всички области на знанието, въпреки че в различните му области се проявява по различни начини.

И така, в техническите науки говорим за системно инженерство, в кибернетиката - за системите за управление, в биологията - за биосистемите и техните структурни нива, в социологията - за възможностите на структурно-функционален подход, в медицината - за системното лечение на комплексни заболявания (колагенози, системни васкулити и др.) от общопрактикуващи лекари (системни лекари).

В самата природа на науката се крие желанието за единство и синтез на знанието. Изучаването на това желание, идентифицирането на особеностите на този процес е една от задачите на съвременните изследвания в областта на теорията на научното познание. В съвременната наука и техника, поради тяхната изключителна диференциация и наситеност с информация, проблемът за концептуалния синтез е от особено значение. Философският анализ на същността на научното познание включва разглеждане на неговата структура, което ни позволява да идентифицираме начини и средства за единство и синтез на знанието, което води до образуването на нови понятия, до концептуален синтез. Изучавайки процесите на обединение и синтез на научните теории в областта на развиващите се науки, могат да се идентифицират различните им видове и форми. В нашия първоначален подход към проблема не виждаме разлика между единството на знанието и неговия синтез. Отбелязваме само, че понятието за единство на знанието предполага известно разделение на него, неговата структура. Синтезът на знанието, разбираем като процес на раждане на ново, възниква на базата на определени видове асоцииране или взаимодействие на неговите структурни форми. С други думи, единството и синтезът на знанието са само определени етапи от развитието на науката. Сред разнообразието от форми на обединение на знанието, водещо до синтез, е лесно да се видят четири различни типа, с други думи, четири типа единство на научното познание.

Първият тип обединение се състои във факта, че в процеса на диференциация на знанието възникват научни дисциплини, подобни на кибернетиката, семиотиката, общата теория на системите, чието съдържание е свързано с идентифицирането на общи черти в най-разнообразните области на изследвания. По този път се осъществява своеобразна интеграция на знанието, която до известна степен компенсира разнообразието и разграничението на различните научни дисциплини една от друга. Добре известно е, че по този път се синтезират нови знания.

Разглеждайки по-подробно тази интеграция, можем да наблюдаваме втория тип единство на научното познание. Изучавайки генезиса на научните идеи, забелязваме тенденция към методологическо единство. Тази тенденция се състои в методологическото продължение на една специална наука, тоест в пренасянето на нейната теория в други области на изследване. Този втори път към единството на знанието може да се нарече методологическо разширяване. Нека веднага отбележим, че тази експанзия, плодотворна на определен етап, рано или късно разкрива своите граници.

Третият тип стремеж към единство на научното познание се свързва с фундаментални понятия, които първоначално възникват в областта на естествения език, а след това се включват в системата от философски категории. Понятията от този вид чрез подходящи усъвършенствания придобиват значението на оригиналните концепции на възникващите научни теории. Можем да кажем, че в случая имаме работа с концептуална форма на единството на науката.

Последователното развитие на концептуалното единство на науката създава предпоставките за четвъртия и в известен смисъл най-съществения път към единството и синтеза на научното познание, а именно пътя на разработване и използване на единна философска методология. Науката е система от разнообразни знания и развитието на всеки елемент от тази система е невъзможно без тяхното взаимодействие. Философията изследва принципите на това взаимодействие и по този начин допринася за обединяването на знанието. Той осигурява основата за по-висш синтез, без който синтезът на научното познание на неговите по-специализирани нива на изследване е невъзможен (Овчинников единство и синтез на научното познание в светлината на идеите на Ленин // Вопр. филос. 1969. № 10 ).

Възможни са и други подходи към проблема за единството и синтеза на знанието. Но по един или друг начин този проблем се нуждае, като предпоставка за изследване, от известна интерпретация на същността на науката. И то е системно, точно като света около нас, нашето знание и цялата човешка практика. Следователно изследването на тези обекти трябва да се извършва с помощта на методи, които са адекватни на тяхната природа, тоест системни!

Системната природа на света е представена като обективно съществуваща йерархия от различно организирани взаимодействащи системи. Системното мислене се реализира в това, че знанието се представя като йерархична система от взаимосвързани модели. Въпреки че хората са част от природата, човешкото мислене има известна независимост по отношение на околния свят: психичните структури изобщо не са длъжни да се подчиняват на ограниченията на света на реалните структури. При навлизането в практиката обаче съпоставянето и съгласуването на системите на света и мисленето са неизбежни.

Практическата координация преминава през практиката на познание (сближаване на моделите с реалността) и практиката на трансформиране на света (приближаване на реалността към модели). Обобщаването на този опит доведе до откриването на диалектиката; спазването на неговите закони е необходимо условие за коректността на нашите знания, за адекватността на нашите модели. Съвременният системен анализ изхожда в методологията си от диалектиката. Можем да се изразим по-категорично и да кажем, че системният анализ е приложна диалектика. С появата на системния анализ философията престана да бъде единствената теоретична дисциплина, която няма приложен аналог. От практическа страна, приложният системен анализ е техника и практика за подобряване на намесата в реални проблемни ситуации.

Първо, важен етап в изучаването на реалните ситуации и изграждането на техните модели (от различни нива - от словесно до математически) е общ за всички специалности. За този етап системният анализ предлага подробна методология, чието овладяване трябва да стане важен елемент в обучението на специалисти от всякакъв (не само технически, но и естествен и хуманитарен) профил.

Второ, за някои инженерни специалности, свързани предимно с проектиране на сложни системи, както и за приложна математика, системният анализ очевидно ще се превърне в един от основните курсове в близко бъдеще.

На трето място, практиката на приложния системен анализ в редица страни убедително показва, че подобна дейност през последните години се превърна в професия за много специалисти, а някои университети в развитите страни вече започнаха да изпускат такива специалисти.

Четвърто, изключително благоприятна аудитория за анализ на системите за преподаване са курсовете за усъвършенствано обучение за специалисти, които са работили в индустрията няколко години след дипломирането си и са се убедили от първа ръка колко трудно е да се справят с проблемите в реалния живот.

Въвеждането на системен анализ в университетските учебни програми и учебния процес е свързано с преодоляване на някои трудности. Основните са преобладаването на технократичния подход в инженерното образование, традиционно аналитичното изграждане на нашите знания, специалности, отразени в дисциплинарната организация на факултетите и катедрите, липсата на учебна литература, неосъзнаването от съществуващите фирми за необходимостта от професионални системни инженери в техните щабове, така че изглежда, че такива специалисти трябва да се обучават не за никого. Последното не е случайно, тъй като според социологическите проучвания едва 2-8% от населението притежава (спонтанен) системен анализ.

Животът обаче си взима жертвата. Рязко повишените изисквания към качеството на обучение на специалисти, завършващи висше образование, необходимостта от интердисциплинарен подход към решаването на сложни проблеми, нарастващата дълбочина и мащаб на проблемите с ограничено време и ресурси, отделени за тяхното решаване - всичко това са значими фактори, които ще направи преподаването на системен анализ необходимо, освен това неизбежно (Тарасенко Ф. Въведение към статията на Р. Акоф „Несъответствие между образователната система и изискванията за успешно управление // Вестн. Вишш. Шк. 1990. № 2) . А психологическата инерция, която винаги е стояла на пътя на иновациите, може да бъде преодоляна само чрез пропагандиране на нови идеи, чрез запознаване на широката педагогическа, научна и студентска общност със същността на новото, което си пробива път. Да се ​​надяваме, че предложеното ръководство ще изиграе своята роля в привличането на вниманието на учениците и учителите към някои характеристики на системния анализ. Нещо повече, системният анализ е обещаващ за хармоничното развитие на личността, студентът да добие представа за научната картина на света (SCM) като холистично усвояване на знания по основите на науката, както и за формиране на научен мироглед, а за разбиране на знанието! Именно неразбирането води до загуба на желанието на мнозина да учат, загуба на престижа на висшето образование.

Обобщавайки казаното по-горе, можем да направим категоричен извод за необходимостта от въвеждане на дисциплината „системен анализ“ в съвременното образование – както под формата на един от общите курсове по фундаментална подготовка на студенти и слушатели, така и под формата на нова специалност, която досега съществува само в няколко университета в света, но несъмнено много обещаваща.

Изучаването на системния анализ се предлага да започне със запознаване на референтните сигнали (от). Защо? Целият свят около нас има системен (нелинеен) характер. Следователно съставните му обекти, явления и процеси трябва обективно да отразяват неговите реалности, т.е. те също трябва да бъдат системни, нелинейни. Но съвременната система (какъв парадокс в името!) на висшето образование е изградена на линеен принцип – и това е нейният съществен недостатък. Тя може да бъде елиминирана постепенно, чрез преход от линейни към нелинейни форми. Има много начини за това движение. Едно от тях е разработването и изследването на референтни сигнали, които представляват нелинеен текст (хипертекст!), за който отговаря дясното полукълбо на човешкия мозък, създавайки пълнокръвен и естествен образ на света. Именно референтните сигнали фиксират и засилват самостоятелната работа на студентите, включително в посока на изучаване и разбиране на системния анализ.

Референтните сигнали (ОС) са специално кодирано и специално проектирано съдържание на тема, раздел или дисциплина като цяло. Принципите на кодирането са:

извличане на квинтесенцията на материала;

представяне на материала в най-удобната за изучаване форма.

Референтни сигнали за изучаване на системен анализ

1. Свеждането на много до едно е основният принцип на красотата.(Питагор, древногръцки учен, професор).

2. Дълбочината на прозрението и елегантността на една хипотеза почти винаги са следствие от общото(В. Дружинин, професор; Д. Конторов, професор).

4. Тези, които се спират само на „подробностите“ на знанието, придобиват „печат на духовната мизерия“(Жулиен Офрет Ламерти, френски философ и лекар, представител на френския материализъм).

5. ...Различните неща стават количествено съпоставими едва след като се сведат до едно и също единство. Само като изрази на едно и също единство те са едноименни и следователно съпоставими количества.(К. Маркс, Ф. Енгелс, немски философи).

6. В недалечното бъдеще обществото ще има "една наука". Неговите представители не са свръхуниверсални, всички знаещи и всички можещи. Това ще бъдат високообразовани, ерудирани хора, които имат дълбоки разбирания за развитието на науката и обществото като цяло, които познават основните пътища и възможности за познание чрез „себе си” (човек) от цялата природа. В същото време те ще бъдат универсални специалисти в една или група от индустрии.(К. Маркс).

7. Единството на природата се намира в поразителното сходство на диференциалните уравнения, отнасящи се до различни области на явленията(- основателят на съветската държава).

8. Факти в науката и технологиите, ако се вземат предвидобщо взето, в тяхната връзка не само „упорито”, но и безусловно убедително нещо... Необходимо е да се вземат не отделни факти, а цялата съвкупност от факти, свързани с разглеждания въпрос, без нито едно изключение. Никога няма да постигнем това напълно, но изискването за изчерпателност ще ни предупреди за грешки и от „смърт“().

9. Кой поема конкретни въпроси, без първо да разреши общите, той неизбежно на всяка крачка, несъзнателно за себе си, ще се „препъне” по тези общи въпроси. И да се спъваме сляпо в тях във всеки конкретен случай- означава обричане на вашата политика на най-лошото колебание и безскрупулност().

10. Науката е едно цяло. Разделянето му на отделни области се дължи не толкова на естеството на обектите, колкото на ограничените способности на човешкото познание. Всъщност „има една непрекъсната верига от физика до химия, през биология и антропология до социалните науки, верига която никъде не може да бъде разкъсана, освен по желание.(изписването ми. - ТОАЛЕТНА.) (М. Планк, немски физик, носител на Нобелова награда).

11. Целта на съвременната наука е разкриват вътрешната връзка и тенденции, откриват законите, обективната логика на тези промени().

12. Целта на съвременната наука е да види общото в частното и постоянното в преходното.(C. Whitehead, канадски професор).

13. ...Имаме нужда от цялостен, системен подход за вземане на отговорни решения. Ние сме приели такова оръжие и последователно ще го прилагаме.(генерален секретар на ЦК на КПСС).

14. Науката сериозно обогати теоретичния арсенал на планирането чрез разработване на методи за икономическо и математическо моделиране, системен анализ и др. Необходимо е тези методи да се използват по-широко... Това прави важно не само производството на подходящо оборудване, но и обучи значителен брой квалифициран персонал (А.И. Брежнев).

15. Сред най-належащите проблеми в развитието на съвременната наука едно от първите места се заема от интегрирането на научното познание. То намира своя израз в разработването на общи понятия, принципи, теории, концепции при създаването на общ(изписването ми. - ТОАЛЕТНА.) снимки на света. Бурният процес на възникване на общи теории за определени видове знания се дължи преди всичко на интересите за повишаване на тяхната ефективност и способността за тяхното консолидиране.(В. Турченко, философ).

16. Синтезът на различни науки се оказа изключително ползотворен. Тази тенденция става все по-важна, защото най-големите открития на нашето време са направени на кръстопътя на различни науки, където се раждат нови научни дисциплини и направления.(, философ).

17. Процесът на интеграция води до заключението, че много проблеми ще получат правилно научно покритие само ако се основават едновременно на социалните, природните и техническите науки. Това налага прилагането на резултатите от изследванията от различни специалисти – философи, социолози, психолози, икономисти, инженери... Именно във връзка с интеграционните процеси възниква необходимостта от развитие на системни изследвания.(, философ).

18. Методът на холистичния подход е от съществено значение за развитието на по-високо ниво на мислене, а именно преход от аналитичен етап към синтетичен, което насочва познавателния процес към по-всеобхватен и дълбок(изписването ми. - СРЕЩУ.) знание за явленията (, философ; , философ).

19. Основната цел на всяка наука е да да сведем най-изненадващото до обикновеното, да покажем тази сложност, ако погледнете го от правилния ъгъл, оказва се, че е само маскиран(изписването ми. - СРЕЩУ.) простота за откриване на модели, скрити в привидния хаос. Но тези модели могат да бъдат много сложни в представянето си или да съдържат такива първоначални данни, които не са достатъчни за извършване на каквото и да е изчисление.(Е. Куейд, американски системен инженер).

20. Мисленето Дейността на отделния човек е толкова по-продуктивна и логична, колкото по-пълно и по-дълбоко е овладял универсалното(изписването ми. - СРЕЩУ.) категории на мислене (, професор).

21. В природата няма отделно съществуващо оборудване и технологии, физика и биология, изследвания и проектиране(М. Планк).

22. Природните явления обикновено са сложни. Те не знаят нищо за това как сме разделили знанията си на науки. Само цялостното разглеждане на явленията от гледна точка на физиката, химията, механиката, а понякога и биологията ще позволи да се разпознае тяхната същност и да се приложи на практика.(, академик).

23. Научната и технологичната революция разкри редица интелектуални „болести“. Една от тях е стеснението на професионалното съзнание. Във всяка област на научна и технологична дейност не може да се направи нищо съществено, ако вниманието и усилията са насочени към затруднение. Стесняването на търсенето е условие за привидно компетентно решение на проблема. Но постоянното участие на специалисти в такива програми често води до факта, че те губят панорамна визия за целия фронт на работа. Налице е „глухота на специализацията”, която при неблагоприятни условия може да се развие в „болест”, наречена от К. Маркс „професионален кретинизъм”. Неслучайно именно той заложи принципите на съвместното предприятие при анализа на капиталистическото производство. Неговият "Капитал" е първото фундаментално системно изследване на структурата на обществото(Е. Жариков, професор).

24. Системни подходът към явленията е едно от най-важните интелектуални свойства на човек(, професор).

25. Да разбере същността на живота

И опишете точно

Той разчлени тялото

НО прогонвайки душата

Разглеждане на части. Но...

Тяхната духовна връзка

Изчезнал, изчезнал безвъзвратно!

Г. Гьоте, немски поет

Виж вечността в един миг

Огромен свят - в песъчинка,

В една шепа - безкрайност

И небето - в чаша цвете.

У. Блейк, английски философ и поет

26. Научен подход означава систематичен!!!().

27. Светът, нашето знание и цялата човешка практика има системен характер. Информацията идва от външния свят. Ние мислим. Необходимо е да се хармонизира системата и мисленето. Но мисленето се осигурява от образованието. Затова трябва да е системно!().

28. Престижът на инженерното творчество беше подкопан, световноизвестните местни училища на технологични разработчици бяха объркани. Разви се порочна философия на подражанието и посредствеността. В резултат на това някои от продуктите не отговарят на настоящото ниво на науката и технология. Какви са... корените на настоящата ситуация с техническото ниво на създаваните машини? На първо място, в това, че по същество все още ни липсваше систематичен анализ на най-новите световни постижения.(чев, главен секретар на ЦК на КПСС).

29. Смятам, че за това е виновно и висшето образование, което не подготвя подходящи специалисти. В редакционната статия "По пътищата на преструктуриране на висшето образование"(Бюлетин на висшето училище. 1986. № 7) отбеляза Какво"...сега за първи път бяха предложени решения, базирани на системни позиции().

30. Важен етап от системното изследване на реални ситуации и изграждането на техните модели е общ за почти всички специалности;

за инженерни специалисти, свързани с проектирането на STS, също и за анализ на приложни математически системи в близко бъдеще(какво да очаквам и толкова късно. - СРЕЩУ.) очевидно ще се превърне в един от основните курсове;

практиката на приложната SA в редица страни убедително показва, че подобна научно-техническа дейност (S&T) се е превърнала в професия за много специалисти през последните години, а няколко университета в развитите страни вече са започнали да дипломират такива специалисти;

Изключително благоприятна аудитория за преподаване на SA е IPC от специалисти, които са работили в индустрията няколко години след дипломирането си и са изпитали от първа ръка колко трудно е да се справят с проблемите в реалния живот(, професор).

Трудности при въвеждането на SA в учебния процес: традиционно аналитично изграждане на нашите знания и специалности, отразено в организацията на факултети и катедри. Следователно лидерите не познават същността на SA! Доклад в Ленинградския държавен университет: "Кой мисли системно?" Отговор: 8% от лидерите на Северозапад().

31. Какво е значението на SA? На първо място – за вземане на оптимални решения(дел). Половината от безпокойството в света (и следователно болестта) идва от хора, които се опитват да вземат решения, без да знаят достатъчно на какво се основава решението. Решението не трябва да е никакво, а оптимално. Но е невъзможно да се вземе оптимално решение в рамките на знанията по предмета!(А. Рапопорт, канадски професор).

32. Не ми е известно за завършени системни изследвания в инженерството(, академик).

33. Съвременните системни изследвания, за съжаление, остават или частни научни разработки, или са концентрирани около формални методологични въпроси.(, професор).

34. Освен изолирани случаи, трябва да се признае, че системната методология рядко се използва в масов мащаб и за повечето разработки... емпиричното развитие на метода на пробата и грешката е характерно.(ров, академик).

35. Системни подходът лесно се прокламира в общ начин, но е много трудно да се приложи в конкретна форма, тъй като многоаспектната ориентация изисква специална научна, организационна, техническа, педагогическа подготовка и други условия във връзка с целенасочени мерки за осигуряване ресурсна подкрепа за системни дейности. Подчертаваме, че единична и непрекъсната системна дейност, започваща от изследването на конкретен обект и завършваща с ликвидацията, която настъпва след неговото физическо или морално остаряване().

36. SA се характеризира главно не със специфичен научен апарат, а с порядък(изписването ми. - ТОАЛЕТНА.), логично обосновано подход към изследването на проблема и използването на подходящи методи за решаването им, които могат да бъдат разработени в рамките на други науки(, професор).

37. Ако естествената наука е била предимно наука за събиране, сега тя по същество се е превърнала в наука за подреждане.(изписването ми. - СРЕЩУ.) наука, наукаотносно връзки(Ф. Енгелс).

38. Ние всички... използваме огромен запас от несъзнателно знание, умения и способности, които са се формирали през дългата еволюция на човечеството(, академик). В тази връзка възниква въпросът – как можем да прочетем това несъзнателно знание на учениците, особено като ги насочим към самостоятелна работа?().

39. Повечето специалисти разбират (синтеза) не директно, а на зигзаг, не съзнателно, а спонтанно, вървят към него, без да виждат ясно крайната си цел, а се доближават до нея, залитайки, понякога дори назад().

40. С принципа развитие(елемент SA. - СРЕЩУ.) всички са съгласни. Но това е повърхностно споразумение, чрез което истината се задушава и вулгаризира.().

41. Днес за системен подход се говори в почти всички науки, въпреки че в различните си раздели той се проявява по различен начин. И така, в техническите науки говорим за системно инженерство, в кибернетиката - за SU, в биологията - за биосистемите и техните структурни нива, в социологията - за възможностите на структурно-функционален подход, в медицината - за сложни системни заболявания ( колагенози, системен васкулит и др.). .), които трябва да се лекуват от общопрактикуващи лекари (системни лекари)(, академик).

42. Същността на системния подход е ярко изразена в едно изявление, приписвано на английски офицер по време на Втората световна война: „Тези момчета дори няма да вземат поялник, докато не разберат напълно стратегията на военните операции в целия Тихоокеански театър“. Целостта на локалните и глобални задачи на конкретна дейност е очевидна!().

43. Стойността на последователността: за вземане на оптимални (!) решения, които не могат да се вземат в знанията по предмета; в противен случай- бъркотия и некомпетентност; за намаляване на натоварването на паметта; претоварванията в гимназията възникват поради твърде голяма мобилизация на паметта на учениците с изразено недонатоварване на техните мисли, въображение и фантазия; практика: повишава интереса на учениците към науката; не само развива учениците, но и ги възпитава; възприемането на теоретичните знания протича в цели блокове; SA - предпоставка за по-нататъшно рационално овладяване на знания; веднага щом студентът е наясно със същността на знанието, начините за получаване и фиксиране, състава и структурата на научната теория, тогава той ще може да схване новото знание по модела, научен в университета чрез курса по SA ; нагласата за осмисляне на знанието в определена структура води ученика към формулирането на въпроси, на които трябва да търси отговор в различни източници, към критично разглеждане на нова информация; всичко това са необходими елементи на творческото мислене; за разбиране, защото точно това е резултат от синтеза, а не от анализа; консистенцията ви позволява да получите HКМ- холистично усвояване на знания по основите на науката.

В крайна сметка науката е едно цяло и разделянето му на отделни зони е условно. NKM е модел, образ на реалността, който се основава на данните на конкретни науки за природата и обществото. Знанието, свързано с NCM, се нарича идеологическо: то се формира много бавно, но SA ускорява неговото формиране.().

ГЛАВА 1. НУЖДАТА ДА СЕ ПОЯВЯВА

НА СИСТЕМНИЯ АНАЛИЗ, НЕГОВАТА СЪЩНОСТ

И ТЕРМИНОЛОГИЯ

Свеждането на много до едно е основният принцип на красотата.

Питагор

Историята е наука за миналото и наука за бъдещето.

Л. Февр

1.1. История на развитието на системния подход

Компонентите на понятията "системен анализ", "системен проблем", "системно изследване" е думата "система", която се появява в Древна Елада преди 2000-2500 години и първоначално означава: комбинация, организъм, устройство, организация, система , съюз. Той също така изразява определени актове на дейност и техните резултати (нещо събрано; нещо подредено).

Думата "система" първоначално е била свързана Сформи на обществено-историческо съществуване. Едва по-късно принципът на реда, идеята за подреждането се пренасят във Вселената.

Прехвърлянето на значението на думата от един обект на друг и в същото време превръщането на думата в обобщено понятие се извършват на етапи. Метафоризацията на думата „система” е започната от Демокрит (460-360 г. пр. н. е.), древногръцки философ, един от основателите на материалистичния атомизъм. Той оприличава образуването на сложни тела от атоми с образуването на думи от срички и срички от букви. Сравнението на неделими форми (елементи с букви) е един от първите етапи във формирането на научно-философско понятие, което има обобщено универсално значение.

На следващия етап се извършва по-нататъшно универсализиране на значението на думата, придавайки й по-високо обобщено значение, което дава възможност да се приложи както към физически, така и към изкуствени обекти. Универсализацията може да се осъществи по два начина - или в процеса на митотворчество, т.е. изграждане на мит на базата на метафора [характерна за един от основателите на обективния идеализъм Платон (427-347 г. пр. н. е.)], или чрез пресъздаване на философско-рационална картина на Вселената и човешката култура, т. е. трансформацията и разгръщането на метафората във философската система [характерно за Аристо-322 г. пр.н.е. д.), осцилира между материализма и идеализма] [„Етапи в интерпретацията на систематичния характер на научното познание (древност и ново време)“. Системни изследвания // Годишник. М.: Наука, 1974].

И така, в древната (античната) философия терминът "система" характеризира подредеността и целостта на природните обекти, а терминът "синтагма" - подредеността и целостта на изкуствените обекти, предимно продукти на познавателната дейност. Именно през този период е формулирана тезата, че цялото е по-голямо от сбора на неговите части (Философски речник. М.: Политиздат, 1980).

Без да засягаме въпроса за тълкуването на системния характер на знанието в средновековната философия, отбелязваме само, че тук започват да се използват нови термини за изразяване на интегративността на когнитивните формации: сума, дисциплина, доктрина...

С появата на науката и философията на Ренесанса (XV век) се свързва радикална трансформация в тълкуването на битието. Интерпретацията на битието като космос се заменя с разглеждането му като система на света. В същото време системата на света се разбира като независима от човек, имаща свой тип организация, йерархия, иманентни (собствени, присъщи на всеки обект, явление, произтичащи от тяхната природа) закони и суверенна структура. Освен това битието става не само предмет на философски размисъл, стремящ се да разбере неговата цялост, но и обект на социално-научен анализ. Възникват редица научни дисциплини, всяка от които отделя определена област в природния свят и я анализира с методите, характерни за тези дисциплини.

Астрономията е една от първите науки, които преминават към онтологично-натуралистичното тълкуване на системната природа на Вселената. Откритието на Н. Коперник (1473-1543) играе голяма роля за формирането на нова интерпретация на системната природа на битието. Той създава хелиоцентричната система на света, обяснявайки, че Земята, подобно на други планети, се върти около Слънцето и освен това се върти около оста си. Телеологизмът, който натежава идеите на Коперник, по-късно е преодолян от Г. Галилей (1564-1642) и И. Нютон (1642-1727).

ММетодическата основа за изготвяне и обосновка на решения по сложни проблеми от научен, икономически и технически характер е системният анализ.

Терминът "системен анализ" се появява за първи път във връзка със задачите на военното командване в изследванията на RAND Corporation (1948 г.). Първата книга за системен анализ е публикувана през 1956 г. от американските учени Кан и Ман. В родната литература този термин получава широко разпространение едва след като е публикуван през 1969 г. от „Сов. Радио” книга от Л. Оптнер “Системен анализ за решаване на бизнес и индустриални проблеми”.

Привлекателността на тази методология се дължи преди всичко на факта, че при търсене на решения на даден проблем човек трябва да направи избор в условия на несигурност, причинена от наличието на фактори, които не могат да бъдат строго количествено определени.

В общата формулировка на въпроса системният анализ може да се дефинира по следния начин.

Определение 4.2. Системният анализ е научно направление, което осигурява на базата на систематичен подход разработването на методи и процедури за решаване на полуструктурирани проблеми при наличие на значителна несигурност.

Понастоящем системният анализ вече съдържа широк спектър от различни методи, които могат да бъдат групирани в следните групи:

· евристично програмиране;

· семиотичен подход;

· методи за аналогия;

· аналитични методи;

· симулационно моделиране.

Съществуващите методи на математически анализ, които са се оправдали в относително прости случаи, обикновено се оказват неефективни при изследване на сложни системи. В тази връзка евристични методи за програмиране, базирани на принципа на анализиране на човешката дейност, са получили широко разпространение.

Таблица 5.1

Сред методите от тази група значителна роля играят методите на експертните оценки (методът на мозъчна атака и обмен на мнения, методът Делфи и други), използвайки една или друга форма на обобщаване на съвкупността от субективни идеи на определена група специалисти (експерти) по разглеждания проблем. Предимството на този метод е известна простота и достъпност.

Основният недостатък е, че най-често не е възможно да се установи степента на надеждност на изследването.

Често срещан недостатък на евристичното програмиране е липсата на формални правила за намиране на "евристика". Търсенето на евристика е по-скоро изкуство и не винаги води до положителен резултат.

Евристичните методи са тясно свързани с методите на семиотичния подход, базиран на възможностите на изразните средства на естествения език, които позволяват много ефективно и при определени договорености да се опише широк клас обекти, процеси и явления.

Един от методите, които реализират семиотичния подход, е ситуационното управление.

Този метод се основава на следните принципи.

1. Моделът на обекта на управление и описанието на протичащите в него процеси е семиотичен и се изгражда на базата на текстове, изразени на естествен език. Моделът за описание на ситуацията също е семиотичен, базиран на естествен език.

2. Формирането на модела на обекта на управление и протичащите в него процеси става или чрез създаването му от специалист преди въвеждането му в компютъра, или въз основа на анализ на поведението на обекта в различни ситуации, извършвани излиза от самия компютър. В последния случай компютърът трябва да съдържа някои механизми за извършване на такъв анализ.

Общият модел включва:

· нулево ниво, където се съхраняват много основни понятия;

· първо ниво, съдържащо незабавни снимки на реалната ситуация;

· второ ниво, където се показват редовни връзки между обекти от външния свят и др.

Моделът от второ ниво все още е много детайлен и описва външния свят в твърде малки единици. Всички следващи слоеве на модела, започвайки от третото ниво, извършват постепенни обобщения. В тези обобщения ролята на компонентите, между които се установява връзка, се играе от структури, идентифицирани в модели, които лежат в по-малки слоеве.

Така целият модел е замислен като набор от множество модели, вариращи от модели на директно разпознаване на първо ниво до модела на формиране на абстрактни понятия.

В момента системният анализ (SA) е най-конструктивната посока. Този термин се използва двусмислено. Но във всеки случай те винаги предполагат методология на изследването се прави опит да се идентифицират етапите на изследване и да се предложи методология за извършване на тези етапи в конкретни условия.По този начин могат да се дадат следните определения за системен анализ.

Системен анализ в широк смисъл-това е методология за поставяне и решаване на проблеми за изграждане и изследване на системи, тясно свързани с математическото моделиране.

В тесен смисъл, системен анализ-методология за формализиране на сложни (трудни за формализиране, лошо структурирани) задачи.

Системен анализ- това е целенасочена творческа дейност на човек, въз основа на която се формира представяне на изучавания обект под формата на система.

Системният анализ се характеризира не с използването на нови физически явления и не с специфичен математически апарат, а с подреден и логически обоснован подход за решаване на задача. Той служи като начин за рационализиране и ефективно използване на знанията, опита и дори интуицията на специалистите в процеса на поставяне на цели и вземане на решения по възникващи проблеми.

Системният анализ възниква като обобщение на техниките, натрупани в проблемите на изследването и контрола на операциите в технологиите, икономиката и военното дело. Подходящи методи и модели бяха заимствани от математическата статистика, математическото програмиране, теорията на игрите, теорията на опашките, теорията на автоматичното управление. Основата на тези дисциплини е теорията на системите.

Определение 4.3. Системният анализ е методология за решаване на големи проблеми, базирана на концепцията за системи.

Определение 4.4. Системен анализ в широк смисъл– това е методология (набор от методически техники) за поставяне и решаване на проблеми на изграждане и изучаване на системи, тясно свързани с математическото моделиране.

Определение 4.5. Системен анализ в тесен смисъл– това е методология за формализиране на сложни (трудни за формализиране, лошо структурирани) задачи.

Системният анализ (СА) възниква като обобщение на техниките, натрупани в проблемите на изследването и контрола на операциите в технологиите, икономиката и военното дело. Подходящи методи и модели бяха заимствани от математическата статистика, математическото програмиране, теорията на игрите, теорията на опашките, теорията на автоматичното управление. Основата на тези дисциплини е теорията на системите.

Системният анализ е целенасочена творческа дейност на човек, въз основа на която се формира представяне на изучавания обект под формата на система.

Системният анализ се характеризира с подредена композиция от методически изследователски отвори.

Системният анализ е конструктивно направление, съдържащо методология за разделяне на процеси на етапи и подетапи, системи на подсистеми, цели на подцели и др.

SA е разработила определена последователност от действия (етапи) при поставяне и решаване на проблеми, която се нарича метод за системен анализ.Тази техника помага да се поставят и решават приложни проблеми по-смислено и компетентно. Ако на някакъв етап има трудности, тогава трябва да се върнете към един от предишните етапи и да го промените (модифицирате). Ако това не помогне, тогава задачата се оказа твърде сложна и трябва да бъде разделена на няколко прости подзадачи, т.е. извършва разлагане. Всяка от получените подзадачи се решава по същия метод.

В същото време системният анализ има своя специфична цел, съдържание и цел.

В основата на методологията на системния анализ е операцията на количествено сравнение на алтернативи, което се извършва, за да се избере алтернатива за изпълнение. Ако е изпълнено изискването за различно качество на алтернативите, тогава могат да се получат количествени оценки. Но за да могат количествените оценки да позволят сравнение на алтернативи, те трябва да отразяват свойствата на алтернативите, включени в сравнението (производство, ефективност, цена и други).

В системния анализ решаването на проблеми се дефинира като дейност, която поддържа или подобрява производителността на дадена система. Насочени са техники и методи за системен анализ да предложат алтернативни решения на проблема, да идентифицират степента на несигурност за всяка опция и да сравнят вариантите за тяхната ефективност.

Целта на системния анализе да се рационализира последователността от действия при решаване на големи проблеми, базирана на системен подход. Системният анализ е предназначен за решаване на клас проблеми, които са извън краткия обхват на ежедневната дейност.

Основното съдържание на системния анализсе крие не във формален математически апарат, който описва „системи” и „решаване на проблеми” и не в специални математически методи, например оценки на несигурността, а в неговия концептуален, тоест концептуален, апарат, в неговите идеи, подход и нагласи.

Системният анализ като методология за решаване на проблеми претендира да играе ролята на рамка, която съчетава всички необходими знания, методи и действия за решаване на проблем. Това определя отношението му към области като оперативни изследвания, теория на статистическите решения, теория на организацията и други подобни.

Така че системата решава проблема.

Определение 4.6. П Проблемът е ситуация, характеризираща се с разлика между необходим (желан) резултат и съществуващ резултат.

Изходът е необходим, ако липсата му представлява заплаха за съществуването или развитието на системата. Съществуващият изход се осигурява от съществуващата система. Желаният изход се осигурява от желаната система.

Определение 4.7. проблем– това е разликата между съществуващата система и желаната система.

Проблемът може да е да се предотврати намаляването на добива, или може да е да се увеличи добива. Условията на проблема представляват съществуващата система („известното“). Изискванията представляват желаната система.

Определение 4.8 . Решение има нещо, което запълва празнината между съществуващите и желаните системи.

Следователно системата, която запълва празнината, е обект на изграждане и се наричарешение Проблеми.

Ппроблем характеризиращ се със съдържащото се в него неизвестно и състоянието. Може би една или много области на неизвестното. Неизвестното може да се определикачествено, но неколичествено. Количествената характеристика може да бъде диапазон от оценки, представляващи предполагаемото състояние на неизвестното. Важно е, че определението на едно неизвестно по отношение на друго може да бъде противоречиво или излишно.

Неизвестните могат да бъдат изразени само в термините на известното, т.е. такива, обекти, свойства и връзки на които са установени.

ПСледователноизвестендефиниран като количество, чиято стойност е зададена. Съществуващото състояние (съществуващата система) може да съдържа както известното, така и неизвестното; това означава, че съществуването на неизвестно може да не пречи на способността на системата да функционира. Съществуващата система по дефиниция е логична, но може да не удовлетворява ограничението. По този начин ефективността на системата сама по себе си не е крайният критерий за добро, тъй като някои перфектно функциониращи системи може да не успеят да постигнат целите.

Дефиницията на целите може да се даде само от гледна точка на Системни изисквания .

Системните изисквания са средство за улавяне на недвусмислени твърдения, които определят цел. Докато изискванията към системите са посочени по отношение на обекти, свойства и връзки, целите могат да бъдат дефинирани от гледна точка на желано състояние. Целите и желаното състояние за даден набор от системни изисквания може да са абсолютно еднакви. Ако те са различни, тогава се казва, че изискванията представляват желаната система. Като цяло целите се идентифицират с желаната система.

Определение 4.9. П Пропастта между съществуващата система и желаната система представлява това, което се нарича проблем.

Целта на действията е да се сведе до минимум пропастта между съществуващата и предлаганата система. Поддържането или подобряването на състоянието на системата се идентифицира с пропастта между съществуващото и желаното състояние.

При решаването на проблемите на бизнеса и индустриалния свят най-важните точки са обективността и последователността.

Съвкупността от знания, широко потвърдена чрез наблюдение, става доказателства .

Определение 4.10. Наблюдение е процес, чрез който данните се идентифицират със система за последващо обяснение на тази система.

Процесът на обяснение трябва да бъде рационален, тоест да се провежда логично.

Определение 4.11.Запазването на съществуващото състояние е способността да се поддържа изходът на системата в предписаните граници.

Определение 4.12.Подобряването на състоянието на системата е способността да се постигне резултат над или над този, получен в съществуващото състояние.

Обективносте основно изискване за наблюдение.

Определение 4.13.Рационалността (логичността) е процес на мислене, основан на използването на логически извод.

ППроцесът на намиране на решение на проблем се съсредоточава около итеративно извършените операции по идентифициране на състоянието, както и целта и възможностите за решаването му. Резултатът от идентификацията е описание на състоянието, целта и възможностите по отношение на системните обекти (вход, процес, изход, обратна връзка и ограничения), свойства и връзки, т.е. по отношение на структурите и техните съставни елементи.

Всеки вход на система е изход на тази или друга система и всеки изход е вход.

Да изберете система в реалния свят означава да посочите всички процеси, които дават даден изход.

Изкуствени системи това са тези, чиито елементи са направени от хора, тоест те са резултат от съзнателно извършвани човешки процеси.

Във всяка изкуствена система има три различни подпроцеса в тяхната роля: основен процес, обратна връзка и ограничение.

Определение 4.14.ОТ свойство на този процесе способността да се преведе даден вход в даден изход .

Връзкадефинира последователността от процеси, т.е., че изходът от някакъв процес е входът на определен процес.

Основен процеспреобразува входа в изхода.

Обратна връзка извършва редица операции:

· сравнява изходната извадка с изходния модел и подчертава разликата;

· оценява съдържанието и смисъла на разликата;

· разработва решение, формулирано с разлика;

· формира процеса на вземане на решение (намеса в процеса на системата) и влияе върху процеса с цел сближаване на изхода и изходния модел.

Процес на ограничаваневъзбуден от изходния консуматор на системата, анализирайки нейния изход. Този процес засяга изхода и контрола на системата, като гарантира, че продукцията на системата е в съответствие с целите на потребителя. Системното ограничение, прието в резултат на процеса на ограничаване, се отразява от изходния модел. Ограничението на системата се състои от целта (функцията) на системата и принуждаващите връзки (качества на функцията). Принудителните връзки трябва да са съвместими с целта.

ЕАко структурите, елементите, условията, целите и възможностите са известни, откриването на проблема (идентификацията) има характера на определяне на количествени отношения и проблемът се нарича количествен.

Ако структурата, елементите, условията, целите и възможностите са известни частично, идентификацията е качествена и проблемът се нарича качествоили слабо структурирана.

Като методология за решаване на проблеми системен анализобозначава принципно необходима последователност от взаимосвързани операции, която (в най-общ план) се състои от идентифициране на проблем, проектиране на решение и прилагане на това решение.Процесът на вземане на решение е проектиране, оценка и избор на системни алтернативи според критериите за цена, времева ефективност и риск, като се вземе предвид връзката между пределните увеличения на тези количества (т.нар. пределни съотношения). Изборът на границите на този процес се определя от условието, целта и възможностите за неговото осъществяване. Най-адекватната конструкция на този процес включва цялостно използване на евристични заключения в рамките на постулираната системна методология.

намаляване (намаляване) на броя на променливите се основава на анализа на чувствителността на проблема към промените в отделни променливи или групи от променливи, агрегиране на променливите в обобщени фактори, избор на подходящи форми на критерии, както и прилагане, където е възможно, на математическите методи за редуциране на изброяването (методи на математическо програмиране и т.н.). .).

Логическа цялостпроцесът се осигурява от явни или имплицитни допускания, всяко от които може да бъде източник на риск. Още веднъж отбелязваме, че структурата на системните функции и решенията на проблемите в системния анализ е постулирана, тоест те са стандартни за всякакви системи и всякакви проблеми. Само методите за изпълнение на функциите могат да се променят.

Усъвършенстването на методите в дадено състояние на научното познание има граница, дефинирана като потенциално постижимо ниво. В резултат на решаването на проблема се създават нови връзки и взаимоотношения, някои от които определят желания резултат, а другата част ще определят непредвидени възможности и ограничения, които могат да се превърнат в източник на бъдещи проблеми.

TТова са в общи линии основните идеи на системния анализ като методология за решаване на проблеми.

Прилагането на системния анализ на практика може да се случи в две ситуации:

· отправна точка е външният вид нов проблем;

· отправната точка е нова възможност, открита извън пряката връзка с дадения кръг от проблеми.

Имайте предвид, че дефинирането на точен списък от конкретни функции, които осигуряват изпълнението на изброените етапи на решаване на нов проблем, е предмет на независимо изследване, чиято необходимост и значение не могат да бъдат надценени.

Решаването на проблема в ситуация на нов проблем се извършва съгласно следните основни етапи:

1. откриване на проблем (идентификация на симптомите);

2. оценка на неговата уместност;

3. определяне на цел и принудителни връзки;

4. определяне на критерии;

5. отваряне на структурата на съществуващата система;

6. идентифициране на дефектни елементи на съществуващата система, ограничаващи приемането на даден изход;

7. оценка на тежестта на влиянието на дефектни елементи върху изходите на системата, определена по критериите;

8. дефиниране на структура за изграждане на набор от алтернативи;

9. оценка на алтернативи и избор на алтернативи за изпълнение;

10. дефиниране на процеса на изпълнение;

11. съгласуване на намереното решение;

12. изпълнение на решението;

13. оценка на резултатите от изпълнението и последствията от решаването на проблема.

Внедряването на новата функция върви по различен път.
Използването на тази възможност в дадена област зависи от наличието в нея или в свързани области на действителен проблем, който се нуждае от такава възможност за своето решение. Използването на възможности при липса на проблеми може да бъде най-малкото загуба на ресурси.

Използването на възможности, когато има проблеми, но игнорирането на проблемите като самоцел, може да задълбочи и изостри проблема.

Развитието на науката и технологиите води до факта, че появата на нова ситуация с възможности се превръща в обикновено явление. Това изисква сериозен анализ на ситуацията, когато се появи нова възможност. Една способност се изхвърля, ако най-добрата алтернатива включва тази способност. В противен случай възможността може да остане неизползвана.

Едно от предизвикателствата при използването на методологията за системен анализ за решаване на проблем е да се изолират полезни, ценни елементи от евристичния процес и да се прилагат във връзка с методологията. Следователно предизвикателството е да се въведе структура в полуструктуриран процес.

При това трябва да бъдат изпълнени поне следните основни изисквания:

1) процесът на решаване на проблема трябва да бъде изобразен с помощта на блок-схеми (последователност или структура на процеса), посочващи точките на основните решения;

2) етапите на процеса на намиране на фундаментални решения трябва да бъдат описани подробно;

3) основните алтернативи и начините за получаването им трябва да бъдат доказуеми;

4) трябва да се определят допусканията, направени за всяка алтернатива;

5) критерият, по който се правят преценки за всяка алтернатива, трябва да бъде напълно дефиниран;

6) подробното представяне на данните, връзката между данните и процедурите, чрез които данните трябва да бъдат оценени, трябва да бъдат част от всяко решение;

7) трябва да бъдат показани най-важните алтернативни решения и аргументите, необходими за обяснение на причините за изключването на отхвърлените решения.

Тези изисквания не са равни по важност, прецизност на изразяване или степен на пълнота и обективност. Всяко изискване има своя собствена стойност.

ОВъпреки това, въз основа на съдържанието на споменатите етапи на решаване на нов проблем, могат да се използват следните методи: теория на търсенето и откриването, теория на разпознаването на образи, статистика (по-специално факторен анализ), теория на експеримента, изследвания на операциите и свързани модели (опашки, запаси, игрови ситуации и др.), теории на поведението (хомеостатични, динамични, самоорганизационни и други), теории за класификация и подреждане, синтез на сложни динамични системи, теория на потенциалната достижимост , теория на авторегулацията, прогнозиране, инженерна и когнитивна психология, изкуствен интелект и инженерство на знанието и сродни дисциплини, теория на организацията, социална психология и социология.