På grunn av det faktum at systemanalyse er rettet mot å løse ethvert problem, bør konseptet med et system være veldig generelt, gjeldende for enhver situasjon. Veien ut synes å være å identifisere, liste opp, beskrive slike trekk, egenskaper, trekk ved systemer som for det første er iboende i alle systemer uten unntak, uavhengig av deres kunstige eller naturlige opprinnelse, materiale eller ideelle legemliggjøring; og for det andre, fra en rekke eiendommer vil bli valgt og inkludert i listen på grunnlag av deres nødvendighet for konstruksjon og bruk av systemanalyseteknologi. Den resulterende listen over egenskaper kan kalles en beskrivende (beskrivende) definisjon av systemet.
Egenskapene til systemet vi trenger faller naturlig inn i tre grupper, med fire egenskaper i hver.
Systemets statiske egenskaper
Vi kaller statiske egenskaper funksjonene til en spesifikk tilstand av systemet. Det er som noe som kan sees i et øyeblikksbilde av et system, noe systemet har på et hvilket som helst fast tidspunkt.Dynamiske egenskaper til systemet
Hvis vi vurderer systemets tilstand på et annet tidspunkt, forskjellig fra det første, vil vi igjen oppdage alle de fire statiske egenskapene. Men hvis du legger disse to "bildene" oppå hverandre, vil du oppdage at de er forskjellige i detalj: i løpet av tiden mellom de to observasjonsøyeblikkene skjedde det noen endringer i systemet og dets miljø. Slike endringer kan være viktige når man arbeider med systemet og bør derfor gjenspeiles i systembeskrivelser og tas i betraktning når man arbeider med det. Funksjoner ved endringer over tid i og utenfor systemet kalles dynamiske egenskaper til systemer. Hvis statiske egenskaper er det som kan sees i et fotografi av et system, så er dynamiske egenskaper det som vil bli avslørt når du ser en film om systemet. Vi har mulighet til å snakke om eventuelle endringer når det gjelder endringer i statiske modeller av systemet. I denne forbindelse skilles fire dynamiske egenskaper ut.Syntetiske egenskaper til systemet
Dette begrepet betegner generaliserende, kollektive, integrerte egenskaper som tar hensyn til det som ble sagt tidligere, men legger vekt på systemets interaksjon med omgivelsene, på integritet i den mest generelle forstand.Fra det uendelige antallet egenskaper til systemer, har tolv iboende til alle systemer blitt identifisert. De fremheves på grunnlag av deres nødvendighet og tilstrekkelighet for begrunnelse, konstruksjon og tilgjengelig presentasjon av teknologien for anvendt systemanalyse.
Men det er veldig viktig å huske at hvert system er forskjellig fra alle andre. Dette manifesteres først og fremst i det faktum at hver av de tolv systemomfattende egenskapene i et gitt system er nedfelt i en individuell form som er spesifikk for dette systemet. I tillegg, i tillegg til de angitte systemomfattende mønstrene, har hvert system også andre egenskaper som er unike for det.
Anvendt systemanalyse tar sikte på å løse et spesifikt problem. Dette kommer til uttrykk ved at det ved hjelp av en systemomfattende metodikk er teknologisk rettet mot å oppdage og bruke individuelle, ofte unike trekk ved en gitt problemsituasjon.
For å lette slikt arbeid kan vi bruke noen klassifikasjoner av systemer som fanger opp det faktum at ulike modeller, ulike teknikker og ulike teorier bør brukes for ulike systemer. For eksempel foreslo R. Ackoff og D. Garayedaghi å skille systemer i henhold til forholdet mellom objektive og subjektive mål for deler av helheten: tekniske, menneske-maskin, sosiale, miljømessige systemer. En annen nyttig klassifisering, i henhold til graden av kunnskap om systemer og formalisering av modeller, ble foreslått av W. Checkland: "harde" og "myke" systemer og følgelig "harde" og "myke" metoder, diskutert i kap. 1.
Så vi kan si at en systemisk visjon av verden består i å forstå dens universelle systemiske natur, og deretter begynne å vurdere et spesifikt system, med spesiell oppmerksomhet til dets individuelle egenskaper. Klassikerne innen systemanalyse formulerte dette prinsippet aforistisk: "Tenk globalt, handle lokalt."
Tarasenko F. P. Anvendt systemanalyse (vitenskapen og kunsten til problemløsning): Lærebok. - Tomsk; Tomsk University Publishing House, 2004. ISBN 5-7511-1838-3. Fragment
GRUNNLEGGENDE INFORMASJONSTEKNOLOGI
Emne 6. MATEMATISK MODELLERING OG NUMERISKE METODER
Grunnleggende begreper og definisjoner. Grunnleggende om systemanalyse
Naturvitenskap kan tenkes å bestå av tre deler: empirisk, teoretisk og matematisk.
Empirisk del inneholder faktainformasjon innhentet gjennom eksperimenter og observasjoner, samt fra deres primære systematisering.
Teoretisk del utvikler teoretiske begreper som gjør det mulig å kombinere og forklare fra en enhetlig posisjon et betydelig kompleks av fenomener, og formulerer de grunnleggende lovene som empirisk materiale er underlagt.
Matematikk del konstruerer matematiske modeller som tjener til å teste grunnleggende teoretiske konsepter, gir metoder for innledende bearbeiding av eksperimentelle data slik at de kan sammenlignes med resultatene av modellene, og utvikler metoder for å designe eksperimenter slik at det med liten innsats er mulig å få tilstrekkelig pålitelige data.
Denne ordningen tilsvarer strukturen til mange naturvitenskaper, men utviklingen av ulike deler, spesielt matematiske modeller, for tiden i det sosioøkonomiske feltet er fullstendig uforlignelig med for eksempel fysikk, mekanikk og astronomi.
Denne omstendigheten skyldes på den ene siden at utviklingen av teoretiske begreper og matematiske modeller innen økologi begynte mye senere enn i de ovennevnte vitenskapene, og på den annen side at naturen til det biologiske fenomener som studeres er mye mer komplekse, og derfor er det nødvendig å ta hensyn til mye. Det er flere faktorer ved å konstruere modeller av miljøprosesser enn fysiske. I vanlig språkbruk kalles denne siste omstendigheten vanligvis den spesifikke kompleksiteten til livsprosesser.
I tillegg kompliseres konstruksjonen av matematiske modeller i økologi i stor grad av at de fleste økologer, kjemikere, biologer og andre spesialister ikke har tilstrekkelig kunnskap om matematikk, og få matematikere har relevante interesser og tilstrekkelig kunnskap på de ovennevnte områdene.
Motsetningene mellom menneskets ubegrensede ønsker om å forstå verden og de begrensede eksisterende mulighetene til å gjøre dette, mellom naturens uendelighet og menneskehetens begrensede ressurser, har mange viktige konsekvenser, inkludert i selve prosessen med menneskets erkjennelse av verden rundt. ham. En av egenskapene til erkjennelse som lar oss gradvis, trinn for trinn løse disse motsetningene, er tilstedeværelsen av analytiske og syntetiske måter å tenke på.
Essensen av analysen er å dele helheten i deler, å presentere komplekset som en samling av enklere komponenter. Men for å forstå helheten, det komplekse, er også den omvendte prosessen nødvendig - syntese. Dette gjelder ikke bare individuell tenkning, men også universell menneskelig kunnskap.
Analytisiteten til menneskelig kunnskap gjenspeiles i eksistensen av ulike vitenskaper, i den fortsatte differensieringen av vitenskaper, i en stadig dypere studie av stadig snevrere problemstillinger, som hver i seg selv likevel er interessant, viktig og nødvendig. Samtidig er den omvendte prosessen med kunnskapssyntese like nødvendig. Slik oppstår «borderline»-vitenskaper som biokjemi, fysisk kjemi, geokjemi, geofysikk, biofysikk eller bionikk osv. Dette er imidlertid bare én form for syntese. En annen, høyere form for syntetisk kunnskap realiseres i form av vitenskaper om naturens mest generelle egenskaper. Filosofi identifiserer og viser alle vanlige egenskaper for alle former for materie; matematikk studerer noen, men også universelle, sammenhenger. Syntetiske vitenskaper inkluderer også systemvitenskap: kybernetikk, systemteori, organisasjonsteori osv. De kombinerer nødvendigvis teknisk, naturlig og humanitær kunnskap.
Så inndelingen av tenkning (i analyse og syntese) og sammenhengen mellom disse delene er åpenbare tegn på systematisk erkjennelse.
Ved analyse og syntese av store systemer, som naturlige økologiske komplekser, er det utviklet en systemtilnærming som skiller seg fra den klassiske (eller induktive) tilnærmingen. Sistnevnte undersøker systemet ved å gå fra det spesielle til det generelle og syntetiserer (konstruerer) systemet ved å slå sammen dets komponenter, utviklet separat. I motsetning til dette innebærer systemtilnærmingen en konsekvent overgang fra det generelle til det spesifikke, når hensynsgrunnlaget er målet, og objektet som studeres er isolert fra omgivelsene. Så hva er en systemtilnærming?
Definisjon: Systemtilnærming er en moderne metodikk for å studere og løse problemer som vanligvis er tverrfaglige. En systematisk tilnærming betyr ganske enkelt ønsket om å studere dette eller det fenomenet eller objektet, under hensyntagen til det maksimale antallet interne forbindelser og eksterne faktorer som bestemmer funksjonen til objektet, dvs. ønsket om å studere den i all dens dialektiske kompleksitet, og avsløre alle indre motsetninger. Det er nødvendig å skille mellom begrepene systemtilnærming og systemanalyse.
Definisjon: System analyse er et sett med metoder, teknikker og prosedyrer basert på bruk av moderne informasjonsbehandlingsevner og "menneske-maskin"-dialog. Enhver systemforskning avsluttes med en vurdering av kvaliteten på systemets funksjon og en sammenligning av ulike prosjektalternativer.
I motsetning til hva mange økologer tror, er systemanalyse ikke en slags matematisk metode eller til og med en gruppe matematiske metoder. Dette er en bred strategi for vitenskapelig forskning, som selvfølgelig bruker matematiske apparater og matematiske begreper, men innenfor rammen av en systematisk vitenskapelig tilnærming til å løse komplekse problemer.
Systemanalyse organiserer i hovedsak vår kunnskap om et objekt på en slik måte at den hjelper til med å velge ønsket strategi eller forutsi resultatene av en eller flere strategier som virker passende for de som må ta beslutninger. I de mest gunstige tilfellene viser strategien funnet gjennom systemanalyse seg å være "best" i en bestemt forstand.
Vi vil forstå ved systemanalyse den ryddige og logiske organiseringen av data og informasjon i form av modeller, ledsaget av streng testing og forskning av modellene selv, nødvendig for deres verifisering og påfølgende forbedring. På sin side kan vi betrakte modeller som formelle beskrivelser av de grunnleggende elementene i et naturvitenskapelig problem i fysiske eller matematiske termer. Tidligere var hovedvekten i å forklare visse fenomener på bruken av fysiske analogier av biologiske og miljømessige prosesser. Systemanalyse går også noen ganger til fysiske analogier av denne typen, men modellene som brukes her er oftere matematiske og fundamentalt abstrakte.
Som vi bemerket ovenfor, er det en forskjell i essensen av begrepene "systemtilnærming" og "systemanalyse". Akademiker N.N. Moiseev bemerket følgende ved denne anledningen: "Hvis systemanalyse gir midlene for forskning, danner verktøyene for moderne tverrfaglig vitenskapelig aktivitet, så bestemmer systemtilnærmingen, hvis du vil, dens "ideologi", retning og danner konseptet. Midler og formål med studien – slik kan forskjellen mellom disse begrepene forklares i en litt aforistisk form.
Konseptet med et system. La oss definere de grunnleggende konseptene for systemanalyse. Så, element La oss nevne en gjenstand (materiale, energi, informasjon) som har en rekke egenskaper som er viktige for oss, men hvis indre struktur (innhold) er irrelevant for hensikten med hensynet. Et annet viktig konsept - forbindelse - viktig for hensynet, utvekslingen mellom elementer av materie, energi, informasjon.
System er definert som et sett med elementer med følgende egenskaper:
a) forbindelser som tillater, gjennom overganger langs dem fra element til element, å koble sammen to av elementene i settet (systemtilkobling);
b) en egenskap (formål, funksjon) som er forskjellig fra egenskapene til individuelle elementer i aggregatet (systemfunksjon).
Systemanalyse som en generell vitenskapelig tilnærming, er fokusert på å drive tverrfaglig (kompleks) forskning på ulike områder av menneskelig kunnskap.
Det er mange definisjoner av begrepet " system ”, fra de viktigste funksjonene i systemet merker vi følgende:
1) systemet består av separate deler (elementer), mellom hvilke visse relasjoner (forbindelser) er etablert;
2) sett med elementer danner delsystemer;
3) systemet har en viss struktur, som forstås som et sett med elementer i systemet og arten av forbindelsen mellom dem;
4) hvert system kan betraktes som en del av et høyere ordenssystem (hierarkiprinsippet);
5) systemet har visse grenser som karakteriserer dets isolasjon fra miljøet;
6) i henhold til graden av "gjennomsiktighet" av grensene, er systemer delt inn i åpne og lukkede;
7) forbindelser er klassifisert i intra-system og inter-system, positive og negative, direkte og omvendt;
8) systemet er preget av stabilitet, graden av selvorganisering og selvregulering.
Modellering inntar en sentral plass i systemanalyse. Modell – dette er et objekt (materiale, ideelt) som gjengir de mest essensielle trekkene og egenskapene til fenomenet eller prosessen som vurderes. Formålet med å bygge en modell er å skaffe og/eller utvide kunnskap om objektet som studeres.
Et stort system er et system som inkluderer et betydelig antall like elementer og lignende forbindelser. Et komplekst system er et system som består av elementer av forskjellige typer og har heterogene forbindelser mellom dem. Systemstruktur kalles dens inndeling i grupper av elementer som indikerer forbindelsene mellom dem, uendret i hele betraktningstiden og gir en ide om systemet som helhet.
Dekomponering kalles å dele et system i deler som er praktiske for alle operasjoner med dette systemet. Hierarki la oss kalle en struktur med underordning, dvs. ulik sammenheng mellom elementer, når påvirkninger i en retning har mye større innvirkning på elementet enn i den andre.
Etter å ha definert disse grunnleggende konseptene, kan vi gå videre til klassifiseringen av typer systemmodellering.
Metoder for systemanalyse. Når du løser spesifikke problemer med systemanalyse, er den generelle metoden differensiert i forskjellige spesielle metoder, som, avhengig av graden av bruk av formelle elementer i dem, kan deles inn i tre grupper:
1) matematisk (formell);
2) heuristisk (uformell);
3) kombinerte matematiske og heuristiske metoder.
Disse metodene brukes i systemanalyse:
1) for å bestemme de numeriske verdiene av indikatorer som karakteriserer resultatene av systemets drift;
2) å finne de beste handlingsalternativene som fører til å oppnå visse resultater (optimalisering);
3) for behandling og analyse av heuristiske data (for eksempel data fra ekspertmiljøvurderinger).
Ved løsning av problemer i den første gruppen brukes nesten alle kjente matematiske metoder (differensiering, integral- og vektorkalkulus, settteori, sannsynlighetsteori, matematisk statistikk, nettverksmodellering, responsfunksjonsanalyse, stokastisk modellering, stabilitetsforskning, grafteori, matematisk modellering , kontrollteori osv.).
Når du løser optimaliseringsproblemer, for å studere optimale strategier for å håndtere det naturlige miljøet, er operasjonsforskningsmetoder (lineær, dynamisk og andre typer programmering, køteori, spillteori) mest brukt. Dette arbeidet bør innledes med fullskala testing av dynamiske modeller og kontrollhandlinger brukt i optimaliseringsstudier.
Det viktigste matematiske apparatet for behandling av heuristiske data er sannsynlighetsteori og matematisk statistikk.
Til tross for den stadig viktigere rollen til matematiske metoder, kan det ikke antas at de formelle metodene i moderne matematikk vil være et universelt middel for å løse alle problemer som oppstår innen økologi. Metoder som bruker resultater av erfaring og intuisjon, d.v.s. heuristisk (uformell) vil helt sikkert beholde sin betydning i fremtiden.
Prosedyrer for å danne systemmål, alternativer for implementering av dem, modeller og kriterier kan ikke formaliseres fullstendig.
I denne forbindelse er det særegne ved heuristiske metoder at eksperten, når han vurderer hendelser, hovedsakelig er avhengig av informasjonen i hans erfaring og intuisjon.
Kombinerte matematiske og heuristiske metoder. Blant de kombinerte matematiske metodene kan følgende skilles:
Metode for situasjoner.
Delphi-metoden.
Struktureringsmetode.
Beslutningstremetode.
Simuleringsmodellering, inkludert forretningsspill.
Blant de heuristiske og kombinerte metodene for systemanalyse er de mest kjente:
Heuristisk: manusskriving; morfologisk metode; metode for kollektiv generering av ideer; bestemme graden av preferanse.
Kombinert: metode for situasjoner; Delphi-metoden; struktureringsmetode; beslutningstremetoden; simuleringsmodellering, inkludert forretningsspill.
Utvalget av mulige anvendelser av disse metodene:
Bestemme en liste over mål og måter å oppnå dem på;
Bestemme preferanse (rangering) av individ
mål, veier, aktiviteter, resultater osv.;
Dekomponering av mål, programmer, planer, etc. på deres
bestanddeler;
Velge de beste måtene å nå dine mål;
Velge kriterier for å sammenligne mål og måter å oppnå dem på;
Konstruksjon av modeller for valg av mål og måter å oppnå dem på;
Syntese av data fra analyse av funksjonen til systemet som helhet.
Oppført systemanalysemetoder skal ikke stå i motsetning til hverandre. Hver har sine egne fordeler og ulemper, men ingen av dem kan betraktes som universelle, egnet for å løse ethvert problem. De beste resultatene kan oppnås ved å kombinere flere metoder, avhengig av arten av problemet som skal løses. Etter hvert som vi beveger oss til høyere ledelsesnivåer, blir mål og andre elementer i systemanalysen stadig mer kvalitativ i sin natur, og viktigheten av metoder basert på på sakkyndige vurderinger . Kompleksiteten til modelleringsprosesser som forekommer i naturlige økosystemer kompliserer ytterligere bruken av matematiske metoder. Samtidig øker usikkerhetsfaktorens rolle; å unngå hensyn til usikkerhet, spesielt iboende i matematiske analysemetoder, kan føre til uriktige konklusjoner.
Systemanalyse søker å bestemme sammenhengene mellom et stort antall kvantitative parametere, og er dermed mer eller mindre assosiert med bruk av matematiske verktøy. Suksessen til analysen avhenger således av graden av kjennskap til serien spesielle matematikkteknikker .
Kapittel 11, Grunnleggende om systemanalyse
11.1. Hovedtyper av systemanalyse
Typer systemanalyse
Systemanalyse er et viktig objekt for metodisk forskning og et av de vitenskapelige områdene i raskest utvikling. Mange monografier og artikler er dedikert til ham. Dens mest kjente forskere: V. G. Afanasyev, L. Bertalanffy, I. V. Blauberg, A. A. Bogdanov, V. M. Glushkov, T. Hobbes, O. Comte, V. A. Kartashov, S. A. Kuzmin, Yu. G. Markov, R. Merton, M. Mesarovich, T. Parsons, L. A. Petrushenko, V. N. Sadovsky, M. I. Setrov, G. Spencer, V. N. Spitsnadel, Y. Takahara, V. S. Tyukhtin, A. I. Uemov, U. Churchman, E. G., Yudin, etc.
Populariteten til systemanalyse er nå så stor at man kan parafrasere den berømte aforismen til de fremragende fysikerne William Thomson og Ernest Rutherford angående en vitenskap som kan deles inn i fysikk og frimerkesamling. Faktisk, blant alle analysemetoder, er den systemiske den virkelige kongen, og alle andre metoder kan trygt tilskrives dens uuttrykkelige tjenere.
Samtidig, når spørsmålet om systemanalyseteknologier reises, oppstår det umiddelbart uoverstigelige vanskeligheter på grunn av det faktum at det ikke finnes noen etablerte intellektuelle systemanalyseteknologier i praksis. Det er bare noe erfaring med å anvende systemtilnærmingen i forskjellige land. Det er altså en problematisk situasjon, preget av et stadig økende behov for den teknologiske utviklingen av systemanalyse, som er svært utilstrekkelig utviklet.
Situasjonen forverres ikke bare av at intelligente teknologier for systemanalyse ikke er utviklet, men også av at det ikke er noen entydighet i forståelsen av selve systemanalysen. Dette til tross for at 90 år har gått siden publiseringen av det grunnleggende arbeidet innen systemteori - "Tectology" av A. A. Bogdanov, og historien om utviklingen av systemideer går tilbake nesten et halvt århundre.
Flere alternativer for å forstå essensen av systemanalyse skiller seg ganske tydelig ut:
- Identifikasjon av teknologien for systemanalyse med teknologien for vitenskapelig forskning. Samtidig er det praktisk talt ingen plass i denne teknologien for selve systemanalysen.
- Redusere systemanalyse til systemdesign. I hovedsak er systemanalytisk aktivitet identifisert med systemteknisk aktivitet.
- En veldig snever forståelse av systemanalyse, som reduserer den til en av komponentene, for eksempel til strukturell-funksjonell analyse.
- Identifikasjon av systemanalyse med systemtilnærming i analytiske aktiviteter.
- Forstå systemanalyse som studiet av systemmønstre.
- I snever forstand blir systemanalyse ofte forstått som et sett av matematiske metoder for å studere systemer.
- Redusere systemanalyse til et sett med metodiske verktøy som brukes til å forberede, rettferdiggjøre og implementere løsninger på komplekse problemer.
I dette tilfellet er det som kalles systemanalyse en utilstrekkelig integrert rekke metoder og teknikker for systemisk aktivitet. I tabellen 31 gir en beskrivelse av hovedtypene av systemaktiviteter, blant hvilke systemanalyse faktisk går tapt.
| Aktiviteter | Formålet med aktiviteten | Aktivitetsmidler | Innhold i aktiviteten |
|---|---|---|---|
| Systemkognisjon | Å få kunnskap | Kunnskap, metoder for erkjennelse | Studie av et objekt og dets subjekt |
| System analyse | Forstår problemet | Informasjon, metoder for analyse | Betraktning av problemstillingen gjennom analysemetoder |
| Systemmodellering | Opprette en systemmodell | Modelleringsmetoder | Konstruksjon av en formell eller fullskala modell av systemet |
| Systemteknikk | Systemoppretting | Byggemetoder | Systemdesign og objektivering |
| Systemdiagnostikk | Systemdiagnose | Diagnostiske metoder | Bestemme avvik fra normen i systemets struktur og funksjoner |
| Systemvurdering | Systemevaluering | Teori og vurderingsmetoder | Innhente en vurdering av systemet og dets betydning |
Tabell 31 - Typer systemaktiviteter og deres egenskaper
Det skal understrekes at det i dag praktisk talt ikke er noen vitenskapelig og pedagogisk utvikling innen ulike områder av ledelsen som ikke tar hensyn til systemanalyse. Samtidig anses det ganske riktig som en effektiv metode for å studere objekter og forvaltningsprosesser. Imidlertid er det praktisk talt ingen analyse av "poengene" med anvendelse av systemanalyse for å løse spesifikke styringsproblemer, og det er mangel på teknologiske ordninger for slik analyse. Systemanalyse i ledelse er nå ikke en utviklet praksis, men voksende mentale deklarasjoner som ikke har noen seriøs teknologisk støtte.
Systemanalysemetodikk
Metodikken for systemanalyse er et ganske komplekst og broket sett med prinsipper, tilnærminger, konsepter og spesifikke metoder. La oss vurdere hovedkomponentene.
Prinsipper forstås som grunnleggende, innledende bestemmelser, noen generelle regler for kognitiv aktivitet, som angir retningen for vitenskapelig kunnskap, men som ikke gir en indikasjon på en spesifikk sannhet. Disse er utviklet og historisk generaliserte krav til den kognitive prosessen, som oppfyller de mest viktige regulatoriske roller i kognisjon. Begrunnelse av prinsipper er den første fasen av å konstruere et metodisk konsept.
De viktigste prinsippene for systemanalyse inkluderer prinsippene elementarisme, universell tilknytning, utvikling, integritet, systematikk, optimalitet, hierarki, formalisering, normativitet og målsetting. Systemanalyse er representert som en integrert del av disse prinsippene. I tabellen 32 presenterer deres egenskaper i aspektet av systemanalyse.
| Prinsipper for systemanalyse | Karakteristisk |
|---|---|
| Elementarisme | Systemet er et sett med sammenkoblede elementære komponenter |
| Universell tilkobling | Systemet fungerer som en manifestasjon av den universelle interaksjonen mellom objekter og fenomener |
| Utvikling | Systemer er under utvikling, og går gjennom stadier av fremvekst, dannelse, modenhet og nedadgående utvikling |
| Integritet | Betraktning av ethvert objekt, system fra synspunktet om intern enhet, separasjon fra miljøet |
| Systematikk | Betraktning av objekter som et system, dvs. som en integritet som ikke kan reduseres til et sett med elementer og forbindelser |
| Optimaliteter | Ethvert system kan bringes til den tilstanden det fungerer best ut fra et eller annet kriteriums synspunkt |
| Hierarkier | Systemet er en underordnet enhet |
| Formalisering | Ethvert system med større eller mindre korrekthet kan representeres av formelle modeller, inkludert formell logisk, matematisk, kybernetisk, etc. |
| Normativitet | Ethvert system kan bare forstås hvis det sammenlignes med et eller annet normativt system |
| Målsetting | Ethvert system streber etter en viss foretrukket tilstand, som tjener som målet for systemet |
Tabell 32 — Prinsipper for systemanalyse og deres egenskaper
Metodiske tilnærminger i systemanalyse kombinerer et sett med teknikker og metoder for å implementere systemaktiviteter som har utviklet seg i utøvelse av analytiske aktiviteter. De viktigste blant dem er systemiske, strukturelt-funksjonelle, konstruktive, komplekse, situasjonelle, innovative, målrettede, aktivitetsbaserte, morfologiske og programrettede tilnærminger. Deres egenskaper er presentert i tabellen. 33.
| Tilnærminger i systemanalyse | Kjennetegn på tilnærminger i systemanalyse |
|---|---|
| System |
|
| Strukturelt-funksjonell |
|
| Konstruktiv |
|
| Kompleks |
|
| Problem |
|
| Situasjonsmessig |
|
| nyskapende |
|
| Normativ |
|
| Mål |
|
| Aktiv |
|
| Morfologisk |
|
| Programvare-målrettet |
|
Tabell 33 - Kjennetegn på hovedtilnærmingene i systemanalyse
Den viktigste, om ikke hovedkomponenten i systemanalysemetodikken, er metoder. Deres arsenal er ganske stort. Forfatternes tilnærminger til å identifisere dem er også varierte. Yu. I. Chernyak deler systemforskningsmetoder inn i fire grupper: uformell, grafisk, kvantitativ og modellering. A.V. Ignatieva og M.M. Maksimtsov gir en klassifisering av metoder for å studere kontrollsystemer, og deler dem inn i tre hovedgrupper: 1) metoder basert på bruk av kunnskap og intuisjon til spesialister; 2) metoder for formalisert representasjon av systemer og 3) integrerte metoder.
Etter vår mening har metoder for systemanalyse ennå ikke fått en tilstrekkelig overbevisende klassifisering i vitenskapen. Derfor har V.N. Spitsnadel rett, som bemerker at det dessverre ikke er noen klassifisering av disse metodene i litteraturen som vil bli enstemmig akseptert av alle spesialister. Den gitte tabellen 34 presenterer en mulig versjon av en slik klassifisering utviklet av forfatteren. Det foreslås å bruke typen kunnskap som metoden bearbeider som grunnlag for klassifisering; en metode for implementering, som kan være enten intuisjon eller kunnskap; funksjoner utført, som koker ned til å motta, presentere og behandle informasjon; kunnskapsnivå - teoretisk eller empirisk; en form for kunnskapsrepresentasjon som kan være kvalitativ eller kvantitativ.
| Grunnlag for klassifisering | Systemanalysemetoder |
|---|---|
| Type kunnskap |
|
| Gjennomføringsmetode |
|
| Utførte funksjoner |
|
| Kunnskapsnivå |
|
| Form for kunnskapsrepresentasjon |
|
Tabell 34 - Systemanalysemetoder
Det metodologiske komplekset til systemanalyse ville være ufullstendig hvis det ikke fremhevet dets teoretiske ensemble. Teori er ikke bare en refleksjon av virkeligheten, men også en metode for dens refleksjon, dvs. den utfører en metodisk funksjon. På denne bakgrunn inngår systemteorier i det systemmetodiske komplekset. De viktigste systemteoriene som påvirker analysen er presentert i tabell. 35.
| Navn | Forfattere | Karakteristisk |
|---|---|---|
| Generell systemteori (flere alternativer) | A. A. Bogdanov, L. Bertalanffy, M. Mesarovich, W. Ross Ashby, A. I. Uemov, V. S. Tyukhtin, Yu. A. Urmantsev og andre. |
|
| Strukturalisme (flere alternativer) | K. Lévi-Strauss, M.P. Foucault, J. Lacan, R. Barthes, L. Goldman, A.R. Radcliffe-Brown, etc. |
|
| Funksjonalisme (flere alternativer) | G. Spencer, T. Parsons, B. Malinowski, R. Merton, N. Luhmann, K. Hempel, C. Mills og andre. |
|
| Strukturell funksjonalisme (flere alternativer) | R. Bales, R. McIver, R. Merton, T. Parsons, N. Smelser, E. Shils og andre. |
|
| System-kybernetiske teorier | N. Wiener, W. Ross Ashby, R. Ackoff, St. Bir, V. M. Glushkov og andre. |
|
| Matematiske teorier om systemer (flere alternativer) | M. Mesarovich, L. V. Kantarovich, V. S. Nemchinov og andre. |
|
| Synergetikk | I. I. Prigozhin, G. Hagen |
|
Fra bordet 35 følger det at systemteorien utvikler seg i flere retninger. En slik retning som den generelle systemteorien har praktisk talt uttømt seg selv; strukturalisme, funksjonalisme og strukturell funksjonalisme har blitt dannet i samfunnsvitenskap, biologi, og systemkybernetiske og matematiske teorier er utviklet. Den mest lovende retningen nå er synergetikk, som gir en forklaring på de ikke-stasjonære systemene som mennesker møter stadig oftere i sammenheng med overgangen til livets postindustrielle dynamikk.
Typer systemanalyse
Mangfoldet av systemanalysemetodikk fungerer som grobunn for utvikling av varianter av systemanalyse, som forstås som noen etablerte metodiske komplekser. Merk at spørsmålet om klassifisering av typer systemanalyse ennå ikke er utviklet i vitenskapen. Det er separate tilnærminger til dette problemet, som finnes i noen arbeider. Ganske ofte reduseres typer systemanalyse til metoder for systemanalyse eller til spesifikke systemtilnærminger i systemer av forskjellig natur. Faktisk fører den raske utviklingen av systemanalyse til differensiering av variantene på mange grunnlag, som inkluderer: formålet med systemanalyse; retningen til analysevektoren; metoden for implementeringen av den; tid og systemaspekt; gren av kunnskap og arten av refleksjon av systemets liv. Klassifiseringen på dette grunnlaget er gitt i tabell. 36.
| Grunnlag for klassifisering | Typer systemanalyse | Karakteristisk |
|---|---|---|
| Formål med systemanalyse | Forskningssystem | Analytiske aktiviteter er konstruert som forskningsaktiviteter, resultatene brukes i vitenskapen |
| Søknadssystem | Analytisk aktivitet er en bestemt type praktisk aktivitet, resultatene brukes i praksis | |
| Analyse vektor retning | Beskrivende eller Beskrivende | Systemanalyse starter med struktur og går over til funksjon og formål. |
| Konstruktiv | Analyse av et system begynner med dets formål og går gjennom funksjoner til struktur | |
| Analysemetode | Kvalitativ | Analyse av systemet når det gjelder kvalitative egenskaper, egenskaper |
| Kvantitativ | Analyse av systemet fra synspunkt av en formell tilnærming, kvantitativ representasjon av egenskaper | |
| system tid | Retrospektiv | Analyse av tidligere systemer og deres innflytelse på fortid og historie |
| Nåværende (situasjonsbetinget) | Analyse av systemer i nåværende situasjoner og problemer med deres stabilisering | |
| Prognostisk | Analyse av fremtidige systemer og måter å oppnå dem på | |
| Systemaspekter | Strukturell | Strukturanalyse |
| Funksjonell | Analyse av funksjonene til systemet, effektiviteten av dets funksjon | |
| Strukturelt-funksjonell | Analyse av struktur og funksjoner, samt deres gjensidige avhengigheter | |
| System skala | Makrosystem | Analyse av systemets plass og rolle i større systemer som inkluderer det |
| Mikrosystem | Analyse av systemer som inkluderer et gitt og påvirker egenskapene til et gitt system | |
| Kunnskapsgren | Generelt system | Basert på generell systemteori, utført fra et generelt systemisk perspektiv |
| Spesialsystem | Basert på spesielle teorier om systemer, tar hensyn til den spesifikke naturen til systemer | |
| Refleksjon av systemets levetid | Vital | Innebærer en analyse av systemets levetid, hovedstadiene i dets livsbane |
| Genetisk | Analyse av systemets genetikk, arvemekanismer |
Tabell 36 - Kjennetegn på typer systemanalyse
Denne klassifiseringen lar deg diagnostisere hver spesifikk type systemanalyse. For å gjøre dette, må du "gå gjennom" alle klassifiseringsgrunnlagene, velge den typen analyse som best gjenspeiler egenskapene til typen analyse som brukes.
Baltic State Technical University "VOENMECH"
GRUNNLEGGENDE
SYSTEM ANALYSE
Opplæringen
Forlaget "Business Press"
Saint Petersburg
UDC 303.732.4
BBK 65.05
Anmeldere:
Doktor i tekniske vitenskaper, professor, leder. Avdeling ved St. Petersburg State Institute of Precision Mechanics and Optics (Technical University)
Akademiker for akmeologiske vitenskaper, president for ARISIM, doktor i tekniske vitenskaper, professor ved St. Petersburg State Engineering and Economic Academy
C 72 Grunnleggende om systemanalyse: Lærebok. godtgjørelse. - St. Petersburg: «Pub. Hus "Business Press", 2000 - 326 s.
Læreboken presenterer utviklingshistorien og det logiske og metodiske grunnlaget for systemanalyse. De praktiske prinsippene for bruk av systemanalyse innen vitenskap, teknologi, økonomi og utdanning vurderes.
UDC 303.732.4
© Forlag
"Business Press", 2000
INTRODUKSJON
Kapittel 1. BEHOV FOR UTSEENDE AV SYSTEMANALYSE, DENS ESSENS OG TERMINOLOGI
1.1. Historie om utviklingen av systemtilnærmingen
1.2. Den nåværende fasen av den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen (STR)
1.2.1. STR som et system
1.2.2. Funksjoner ved moderne vitenskap
1.2.3. Opprettelsen av tekniske systemer er en progressiv retning i utviklingen av teknologi
1.2.4. Utdanning og dens rolle i vitenskapelig og teknologisk fremgang
1.2.5. Nok en gang om vitenskap generelt
1.2.6. Utvikling av tekniske systemer som objekt for forskning, vurdering og ledelse
1.3.1. System
1.3.2. Forbindelse
1.3.3. Struktur- og strukturforskning
1.3.4. Hel (integritet)
1.3.5. Element
1.3.6. Systemtilnærming (SP)
1.3.7. System analyse
1.3.8. Andre konsepter for systemanalyse
Kapittel 2. LOGIKK OG METODOLOGI FOR SYSTEMANALYSE
2.1. Logisk grunnlag for systemanalyse
2.2. Metodikk for erkjennelse
2.2.1. Konsept for metode og metodikk
2.2.2. Typer av metodikk og deres opprettelse
2.2.3 Systemanalysemetoder
2.2.4. Prinsipper for systemanalyse
2.3. Integrert type kognisjon
KAPITTEL 3. TEORI OG PRAKSIS FOR IMPLEMENTERING AV SYSTEMANALYSE
3.1. Arbeidsfaser for implementering av systemanalyse
3.2. Syklusen som fundamentet for universet
3.3. Syklusteori
3.4. Kjøretøyets livssyklus - prinsippet og gjenstanden for vurdering og styring
3.5. Full livssyklus betydning
3.6. Organisatoriske styringsstrukturer
3.7. Noen praktiske resultater av bruk av systemanalyse
KONKLUSJON
INTRODUKSJON
Hvem tar på seg private saker uten forkunnskaper?
generelle beslutninger, som uunngåelig vil være på hvert trinn
ubevisst "snuble over" disse vanlige
spørsmål. Og å snuble blindt inn i dem i hvert enkelt tilfelle betyr å dømme politikken din til de verste vaklene og prinsippløsheten.
«Forskeren føler sin uvitenhet jo mer, jo mer han vet...» - denne paradoksale bemerkningen fra vår tids største fysiker, R. Oppenheimer, karakteriserer mest nøyaktig den paradoksale situasjonen i moderne vitenskap. Hvis nylig en vitenskapsmann bokstavelig talt jaget fakta, er han i dag ikke i stand til å takle flommen deres. Analysemetoder, som er så effektive til å studere bestemte prosesser, fungerer ikke lenger. Vi trenger et nytt, mer effektivt prinsipp som vil hjelpe oss å forstå de logiske sammenhengene mellom individuelle fakta. Et slikt prinsipp ble funnet og kalt prinsippet om systemisk bevegelse eller systemtilnærming (SP).
Dette prinsippet bestemmer ikke bare nye oppgaver, men også arten av alle ledelsesaktiviteter, hvis vitenskapelige, tekniske, teknologiske og organisatoriske forbedringer bestemmes av selve naturen til storskala offentlig og privat produksjon.
Mangfoldet og økende volumet av økonomiske byggeoppgaver vi står overfor, krever gjensidig koordinering og å sikre felles fokus. Men dette er vanskelig å oppnå hvis man ikke tar hensyn til den komplekse avhengigheten mellom individuelle regioner i landet, mellom sektorer av nasjonaløkonomien og mellom alle sfærer av landets sosiale liv. Mer spesifikt må en spesialist trekke 40% av informasjonen fra relaterte områder, og noen ganger til og med fjerne.
Allerede i dag brukes systemtilnærmingen på alle kunnskapsområder, selv om den på sine ulike områder manifesterer seg på ulike måter.
I tekniske vitenskaper snakker vi altså om systemteknikk, i kybernetikk - om kontrollsystemer, i biologi - om biosystemer og deres strukturelle nivåer, i sosiologi - om mulighetene for en strukturell-funksjonell tilnærming, i medisin - om systemisk behandling av komplekse sykdommer (kollagenose, systemisk vaskulitt etc.) allmennleger (systemleger).
I vitenskapens natur ligger ønsket om enhet og syntese av kunnskap. Å studere denne ambisjonen og identifisere egenskapene til denne prosessen er en av oppgavene til moderne forskning innen teorien om vitenskapelig kunnskap. I moderne vitenskap og teknologi, på grunn av deres ekstraordinære differensiering og metning med informasjon, blir problemet med konseptuell syntese spesielt viktig. En filosofisk analyse av naturen til vitenskapelig kunnskap innebærer vurdering av dens struktur, som lar oss identifisere måter og midler for enhet og syntese av kunnskap, som fører til dannelsen av nye konsepter og konseptuell syntese. Ved å studere prosessene for forening og syntese av vitenskapelige teorier innen utvikling av vitenskaper, er det mulig å identifisere deres ulike typer og former. I vår innledende tilnærming til problemet ser vi ikke forskjellen mellom kunnskapens enhet og dens syntese. La oss bare merke oss at begrepet kunnskapens enhet forutsetter en viss inndeling av den, dens struktur. Syntesen av kunnskap, forstått som prosessen med fødselen av noe nytt, oppstår på grunnlag av visse typer forening eller interaksjon av dets strukturelle former. Med andre ord, enhet og syntese av kunnskap er bare visse stadier i utviklingen av vitenskapen. Blant mangfoldet av former for forening av kunnskap som fører til syntese, er det lett å skjelne fire forskjellige typer, med andre ord fire typer enhet av vitenskapelig kunnskap.
Den første typen forening er at i prosessen med differensiering av kunnskap oppstår vitenskapelige disipliner, som kybernetikk, semiotikk, generell systemteori, hvis innhold er knyttet til identifiseringen av hva som er vanlig innen en rekke forskningsområder. På denne veien skjer det en slags integrering av kunnskap, som til en viss grad kompenserer for mangfoldet og avgrensningen av ulike vitenskapelige disipliner fra hverandre. Det er velkjent at ny kunnskap syntetiseres langs denne veien.
Ser vi på denne integrasjonen mer detaljert, kan vi observere den andre typen enhet av vitenskapelig kunnskap. Når vi studerer opprinnelsen til vitenskapelige ideer, merker vi en tendens til metodologisk enhet. Denne tendensen består i den metodiske fortsettelsen av en spesiell vitenskap, det vil si overføring av teorien til andre forskningsområder. Denne andre veien til kunnskapens enhet kan kalles metodisk utvidelse. La oss umiddelbart merke seg at denne utvidelsen, fruktbar på et visst stadium, før eller siden avslører sine grenser.
Den tredje typen streben etter enhet av vitenskapelig kunnskap er knyttet til grunnleggende begreper som i utgangspunktet oppstår i det naturlige språkets sfære og deretter inngår i systemet med filosofiske kategorier. Begreper av denne typen, gjennom passende avklaringer, får betydningen av de opprinnelige konseptene til fremvoksende vitenskapelige teorier. Vi kan si at i dette tilfellet har vi å gjøre med en konseptuell form for vitenskapens enhet.
Den konsekvente utviklingen av vitenskapens konseptuelle enhet skaper forutsetningene for den fjerde og i en viss forstand den mest essensielle veien til enhet og syntese av vitenskapelig kunnskap, nemlig veien til utvikling og bruk av en enhetlig filosofisk metodikk. Vitenskap er et system med mangfoldig kunnskap, og utviklingen av hvert element i dette systemet er umulig uten deres interaksjon. Filosofi utforsker prinsippene for denne interaksjonen og bidrar derved til forening av kunnskap. Det gir grunnlaget for en høyere syntese, uten hvilken syntese av vitenskapelig kunnskap på dets mer spesialiserte forskningsnivåer er umulig (Ovchinnikov enhet og syntese av vitenskapelig kunnskap i lys av Lenins ideer // Issues of Philosophy. 1969. No. 10 ).
Andre tilnærminger til problemet med enhet og syntese av kunnskap er også mulige. Men på en eller annen måte krever dette problemet, som en forutsetning for forskning, en viss tolkning av vitenskapens natur. Og det er systemisk, akkurat som verden rundt oss, vår kunnskap og all menneskelig praksis. Følgelig bør studiet av disse objektene utføres ved hjelp av metoder som er passende for deres natur, dvs. systematiske!
Verdens systematiske natur presenteres i form av et objektivt eksisterende hierarki av forskjellig organiserte samvirkende systemer. Systematisk tenkning realiseres i det faktum at kunnskap presenteres i form av et hierarkisk system av sammenkoblede modeller. Selv om mennesker er en del av naturen, har menneskelig tenkning en viss uavhengighet i forhold til omverdenen: mentale konstruksjoner er slett ikke forpliktet til å adlyde begrensningene i verden av virkelige konstruksjoner. Men når man trer i praksis, er sammenligning og koordinering av verdens systemiske systemer og tenkning uunngåelig.
Praktisk koordinering kommer gjennom praksisen med kognisjon (bringer modeller nærmere virkeligheten) og praksisen med å transformere verden (bringer virkeligheten nærmere modeller). Generaliseringen av denne erfaringen førte til oppdagelsen av dialektikk; å følge dens lover er en nødvendig betingelse for riktigheten av vår kunnskap og tilstrekkeligheten til modellene våre. Moderne systemanalyse baserer sin metodikk på dialektikk. Vi kan være mer spesifikke og si at systemanalyse er anvendt dialektikk. Med fremkomsten av systemanalyse har filosofi sluttet å være den eneste teoretiske disiplinen som ikke har en anvendt analog. På den praktiske siden er anvendt systemanalyse en teknikk og praksis for å forbedre intervensjon i reelle problemsituasjoner.
For det første er det viktige stadiet med å studere virkelige situasjoner og bygge sine modeller (på forskjellige nivåer - fra verbal til matematisk) felles for alle spesialiteter. For dette stadiet tilbyr systemanalyse en detaljert metodikk, som mestring bør bli et viktig element i opplæringen av spesialister av enhver profil (ikke bare teknisk, men også naturlig og humanitær).
For det andre, for noen ingeniørspesialiteter, først og fremst de relatert til design av komplekse systemer, så vel som for anvendt matematikk, vil systemanalyse i nær fremtid åpenbart bli et av hovedkursene.
For det tredje viser praksisen med anvendt systemanalyse i en rekke land på en overbevisende måte at slik aktivitet de siste årene har blitt et yrke for mange spesialister, og noen universiteter i utviklede land har allerede begynt å uteksaminere slike spesialister.
For det fjerde er et ekstremt gunstig publikum for undervisning i systemanalyse avanserte kurs for spesialister som har jobbet i produksjon i flere år etter endt utdanning og har erfart på egenhånd hvor vanskelig det er å håndtere problemer i det virkelige livet.
Innføringen av systemanalyse i universitetets læreplaner og utdanningsprosessen innebærer å overvinne noen vanskeligheter. De viktigste er overvekten av en teknokratisk tilnærming i ingeniørutdanning, den tradisjonelt analytiske konstruksjonen av vår kunnskap og spesialiteter, reflektert i den disiplinære organiseringen av fakulteter og avdelinger, mangelen på pedagogisk litteratur, mangelen på bevissthet fra eksisterende selskaper om behovet å ha systemfagfolk i staben, så det ser ut til at slike spesialister ikke bør utdannes for noen. Det siste er ikke tilfeldig, for ifølge sosiologiske undersøkelser er det kun 2-8 % av befolkningen som kjenner til (spontan) systemanalyse.
Men livet tar sin toll. Sterkt økte krav til kvaliteten på opplæringen av spesialister som uteksamineres fra høyere utdanning, behovet for en tverrfaglig tilnærming til å løse komplekse problemer, en økning i dybden og omfanget av problemer med begrenset tid og ressurser allokert til løsningen deres - alt dette er viktige faktorer som vil gjøre undervisningssystemanalyse nødvendig, dessuten uunngåelig (Tarasenko F. Introduksjon til artikkelen av R. Ackoff “Discordance between the education system and the requirements for successful management // Vestn. Higher School. 1990. No. 2). Og den psykologiske treghet som alltid har stått i veien for innovasjon kan bare overvinnes ved å fremme nye ideer, gjøre det bredere pedagogiske, vitenskapelige og studentmiljøet kjent med essensen av det nye, og gjøre sin vei. La oss håpe at den foreslåtte håndboken vil spille en rolle i å tiltrekke seg oppmerksomhet fra elever og lærere til noen av funksjonene i systemanalyse. Dessuten er systemanalyse lovende for den harmoniske utviklingen av individet, for at studenten skal få en ide om det vitenskapelige bildet av verden (SPW) som en helhetlig assimilering av kunnskap om grunnleggende vitenskap, og for dannelsen av et vitenskapelig verdensbilde, og for å forstå kunnskap! Det er denne misforståelsen som fører til tap av lyst for mange til å lære og tap av prestisje for høyere utdanning.
Ved å oppsummere det ovenstående kan vi trekke en fast konklusjon om behovet for å introdusere disiplinen "systemanalyse" i moderne utdanning - både i form av et av de generelle kursene i grunnleggende opplæring av studenter og lyttere, og i form av en ny spesialitet som foreløpig bare eksisterer på noen få universiteter i verden, men utvilsomt svært lovende.
Det foreslås å begynne studiet av systemanalyse ved å gjøre deg kjent med referansesignalene (av). Hvorfor? Hele verden rundt oss har en systemisk (ikke-lineær) natur. Derfor må objektene, fenomenene og prosessene som utgjør den objektivt reflektere dens realiteter, det vil si at de også må være systemiske og ikke-lineære. Imidlertid er det moderne systemet (for et paradoks i navnet!) for høyere utdanning bygget på et lineært prinsipp - og dette er dens betydelige ulempe. Det kan elimineres gradvis, gjennom overgangen fra lineære til ikke-lineære former. Det er mange måter for denne bevegelsen. En av dem er utvikling og studie av referansesignaler, som er ikke-lineær tekst (hypertekst!), som den høyre hjernehalvdelen av den menneskelige hjernen er ansvarlig for, og skaper et fullblods og naturlig bilde av verden. Det er referansesignalene som fikser og intensiverer studentenes selvstendige arbeid, inkludert i retning av å studere og forstå systemanalyse.
Referansesignaler (RS) er spesielt kodet og spesialdesignet innhold av et emne, avsnitt eller disiplin som helhet. Kodeprinsippene er:
trekke ut kvintessensen av materialet;
presentasjon av materialet i den mest praktiske formen for studier.
Referansesignaler for å studere systemanalyse
1. Å redusere mengden til én er det grunnleggende skjønnhetsprinsippet(Pythagoras, gammel gresk vitenskapsmann, professor).
2. Dybden av innsikt og elegansen til en hypotese er nesten alltid en konsekvens av generalitet(V. Druzhinin, professor; D. Kontorov, professor).
4. De som bare dveler ved «detaljene» av kunnskap, får «stempelet av åndelig fattigdom»(Julien Aufret Lamerty, fransk filosof og lege, representant for fransk materialisme).
5. ...Ulike ting blir kvantitativt sammenlignbare først etter at de er redusert til samme enhet. Bare som uttrykk for samme enhet har de samme navn, og derfor sammenlignbare mengder(K. Marx, F. Engels, tyske filosofer).
6. I nær fremtid vil samfunnet ha «én vitenskap». Dens representanter er ikke superuniversale, de vet alt og kan gjøre alt. Dette vil være høyt utdannede, lærde mennesker som har dype ideer om utviklingen av vitenskapen og samfunnet som helhet, som kjenner de viktigste måtene og mulighetene for kunnskap gjennom "seg selv" (mennesket) av all natur. Samtidig skal de være generalister i en eller en gruppe bransjer(K. Marx).
7. Naturens enhet avsløres i den slående likheten mellom differensialligninger knyttet til ulike områder av fenomener(- grunnlegger av sovjetstaten).
8. Fakta innen vitenskap og teknologi, hvis tatt inn generelt, i deres forbindelse, ikke bare en "stædig", men også en ubetinget bevismessig ting... Det er nødvendig å ta ikke individuelle fakta, men hele totaliteten av fakta knyttet til det aktuelle spørsmålet, uten et eneste unntak. Vi vil aldri oppnå dette helt, men kravet om helhet vil hindre oss fra å gjøre feil og fra å bli «døde».().
9. Hvem tar på seg spesifikke problemer uten først å løse generelle, vil han uunngåelig ved hvert trinn ubevisst "støte inn i" disse generelle problemene. Og å snuble over dem blindt i hvert enkelt tilfelle- betyr å dømme politikken din på de verste vaklene og skruppelløsheten().
10. Vitenskap er en enhetlig helhet. Dens inndeling i separate områder skyldes ikke så mye objektenes natur som begrensningene til evnene til menneskelig erkjennelse. I virkeligheten "er det en ubrutt kjede fra fysikk til kjemi, gjennom biologi og antropologi til samfunnsvitenskapene, en kjede som ikke kan rives i stykker noe sted, unntatt etter eget ønske."(min utflod. - V.S.) (M. Planck, tysk fysiker, nobelprisvinner).
11. Målet med moderne vitenskap er avdekke interne sammenhenger og trender, oppdage lover, den objektive logikken i disse endringene().
12. Målet med moderne vitenskap er å se det generelle i det spesielle og det permanente i det forbigående.(K. Whitehead, kanadisk professor).
13. ...Vi trenger en integrert, systematisk tilnærming til å utvikle ansvarlige beslutninger. Vi har vedtatt dette og vil konsekvent implementere det(, generalsekretær for CPSU sentralkomité).
14. Vitenskapen har for alvor beriket det teoretiske arsenalet av planlegging ved å utvikle metoder for økonomisk og matematisk modellering, systemanalyse osv. Det er nødvendig å bruke disse metodene mer utbredt... Dette gjør det viktig ikke bare å produsere passende utstyr, men også å trene et betydelig antall kvalifisert personell (A. I. Bresjnev).
15. Blant de mest presserende problemene med utviklingen av moderne vitenskap, er en av de første stedene okkupert av integrering av vitenskapelig kunnskap. Den finner sitt uttrykk i utviklingen av generelle begreper, prinsipper, teorier, begreper i å skape en felles(min utflod. - V.S.) bilder av verden. Den raske prosessen med fremveksten av generelle teorier om visse typer kunnskap bestemmes først og fremst av interessene for å øke deres effektivitet og evnen til å konsolidere dem(V. Turchenko, filosof).
16. Syntesen av ulike vitenskaper viste seg å være ekstremt fruktbar. Denne trenden er i ferd med å bli den viktigste, fordi de største funnene i vår tid ble gjort i skjæringspunktet mellom ulike vitenskaper, der nye vitenskapelige disipliner og retninger ble født(, filosof).
17. Integrasjonsprosessen fører til konklusjonen at mange problemer vil få korrekt vitenskapelig dekning bare hvis de er basert samtidig på samfunnsvitenskap, naturvitenskap og teknisk vitenskap. Dette krever anvendelse av forskningsresultatene til ulike spesialister – filosofer, sosiologer, psykologer, økonomer, ingeniører... Det er i forbindelse med integrasjonsprosessene at behovet for utvikling av systemisk forskning oppsto.(, filosof).
18. Metoden for en helhetlig tilnærming er av største betydning i utviklingen av et høyere nivå av tenkning, nemlig overgang fra det analytiske stadiet til det syntetiske, som styrer den kognitive prosessen mot en mer omfattende og dyp(min utflod. - V.S.) kunnskap om fenomener (, filosof; , filosof).
19. Hovedmålet for enhver vitenskap er å å redusere det mest fantastiske til det vanlige, for å vise at kompleksiteten, hvis ser på det fra riktig vinkel, viser det seg å være bare en forkledd(min utflod. - V.S.) enkelhet å avsløre mønstre skjult i tilsynelatende kaos. Men disse mønstrene kan være svært komplekse i presentasjonen eller inneholde slike innledende data som ikke er nok til å utføre noen beregning(E. Quaid, amerikansk systemingeniør).
20. Omtenksom aktiviteten til en individuell person er jo mer produktiv og logisk, jo mer fullstendig og dypere han mestrer det generelle(min utflod. - V.S.) kategorier av tenkning (, professor).
21. B i naturen er det ingen separat eksisterende teknikker og teknologi, fysikk og biologi, forskning og design(M. Planck).
22. Naturfenomener er vanligvis komplekse. De vet ingenting om hvordan vi har delt vår kunnskap inn i vitenskaper. Bare en omfattende vurdering av fenomener fra fysikk, kjemi, mekanikk og noen ganger biologi vil gjøre det mulig å gjenkjenne deres essens og anvende den i praksis(, akademiker).
23. Vitenskapelig og teknologisk revolusjon har identifisert en rekke intellektuelle "sykdommer". En av dem er sneverheten i profesjonell bevissthet. I ethvert felt av vitenskapelig og teknologisk aktivitet kan ingenting vesentlig gjøres hvis oppmerksomhet og innsats konsentreres om en flaskehals. Innsnevring av søket er en betingelse for en tilsynelatende kompetent løsning på problemet. Men den konstante deltakelsen av spesialister i slike programmer fører ofte til det faktum at de mister en panoramisk visjon av hele fronten av arbeidet. Det oppstår en "spesialiseringsdøvhet", som under ugunstige forhold kan utvikle seg til en "sykdom" kalt "profesjonell kretinisme" av K. Marx. Det er ingen tilfeldighet at det var han som la prinsippene til SP i analysen av kapitalistisk produksjon. Hans "Kapital" er den første grunnleggende systematiske studien av samfunnets struktur(E. Zharikov, professor).
24. System tilnærming til fenomener er en av de viktigste intellektuelle egenskapene til en person(, professor).
25. For å forstå essensen av livet
Og beskriv nøyaktig
Han delte opp kroppen,
EN driver sjelen min bort
Ser på delene. Men...
Deres åndelige forbindelse
Forsvunnet, borte for alltid!
G. Goethe, tysk poet
I ett øyeblikk se evigheten,
En enorm verden i et sandkorn,
I en eneste håndfull - uendelig
Og himmelen er i koppen til en blomst.
W. Blake, engelsk filosof og poet
26. En vitenskapelig tilnærming betyr en systematisk en!!!().
27. Verden, vår kunnskap og all menneskelig praksis er systemisk i naturen. Informasjon kommer fra omverdenen. Vi er tenkere. Det er nødvendig å harmonisere systematikk og tenkning. Men tenkning er gitt av utdanning. Derfor må det være systemisk!!!().
28. Prestisjen til ingeniørkreativitet ble undergravd, og verdensberømte innenlandske skoler for teknologiutviklere gikk tapt. En ond filosofi om imitasjon og middelmådighet har utviklet seg. Som et resultat oppfyller noen av produktene ikke det moderne nivået av vitenskap og teknologi. Hva ... er røttene til den nåværende situasjonen med det tekniske nivået på maskinene som lages? Først av alt, i hovedsak, til nå har vi manglet en systematisk analyse av de siste verdensprestasjonene(Chev, generalsekretær for CPSU sentralkomité).
29. Jeg mener at høyere utdanning også har skylden for dette, fordi det ikke utdanner relevante spesialister. I lederartikkelen "På vei mot omstilling av høyere utdanning"(Bulletin of Higher School. 1986. Nr. 7) bemerket, Hva"...Nå løsninger basert på systemposisjoner ble foreslått for første gang().
30. Et viktig stadium av systematisk forskning av virkelige situasjoner og konstruksjonen av deres modeller er felles for nesten alle spesialiteter;
for ingeniørspesialister relatert til design av STS, også for anvendt matematikk, systemanalyse i nær fremtid(hva du kan forvente, vi er allerede sent ute. - V.S.) åpenbart vil det bli et av hovedkursene;
praksisen med anvendt SA i en rekke land viser overbevisende at slik vitenskapelig og teknisk aktivitet (STA) de siste årene har blitt et yrke for mange spesialister, og flere universiteter i utviklede land har allerede begynt å uteksaminere slike spesialister;
Et ekstremt gunstig publikum for undervisning i SA er IPC for spesialister som har jobbet i produksjon i flere år etter endt utdanning og har erfart på egen hånd hvor vanskelig det er å håndtere problemer i det virkelige livet(, professor).
Vanskeligheter med å introdusere SA i utdanningsprosessen: den tradisjonelt analytiske konstruksjonen av vår kunnskap og spesialiteter, reflektert i organiseringen av fakulteter og avdelinger. Derfor kjenner ikke ledere essensen av SA! Rapport ved Leningrad State University: "Hvem tenker systemisk?" Svar: 8 % av Nord-Vest-lederne().
31. Hva er viktigheten av SA? Først av alt - å ta optimale beslutninger(del). Halvparten av verdens angst (og dermed sykdom) kommer fra mennesker som prøver å ta beslutninger uten tilstrekkelig kunnskap om hva beslutningen er basert på. Løsningen skal ikke være hvilken som helst, men optimal. Men det er umulig å ta en optimal beslutning innenfor rammen av fagkunnskap!(A. Rapoport, kanadisk professor).
32. Jeg kjenner ikke til noen gjennomført systematisk forskning innen teknologi(, akademiker).
33. Moderne systemforskning forblir dessverre enten privat vitenskapelig utvikling eller er konsentrert rundt formelle metodiske spørsmål(, professor).
34. Med unntak av isolerte tilfeller, må det erkjennes at systemmetodikk sjelden brukes i masseskala, og for de fleste utviklinger... er den empiriske utviklingen av prøve- og feilmetoden typisk(rekke, akademiker).
35. System tilnærmingen er lett forkynt i generelle termer, men er svært vanskelig å implementere i en bestemt form, siden en flerdimensjonal orientering krever spesiell vitenskapelig, organisatorisk, teknisk, pedagogisk opplæring og andre forhold i forbindelse med målrettede tiltak for å gi ressursstøtte til systemiske aktiviteter. Vi legger vekt på en enkelt og kontinuerlig systemisk aktivitet, som starter fra studiet av et spesifikt objekt og slutter med likvideringen som skjer etter dets fysiske eller moralske foreldelse().
36. SA karakteriseres hovedsakelig ikke av et spesifikt vitenskapelig apparat, men av et ordnet(min utflod. - V.S.), logisk lyd tilnærming til å studere problemer og bruke hensiktsmessige metoder for å løse dem, som kan utvikles innenfor andre vitenskaper(, professor).
37. Hvis naturvitenskap først og fremst var en samlende vitenskap, har den nå i hovedsak blitt en orden.(min utflod. - V.S.) vitenskap, vitenskap O forbindelser(F. Engels).
38. Vi bruker alle et stort lager av ubevisst kunnskap, ferdigheter og evner dannet over menneskehetens lange utvikling(, akademiker). I denne forbindelse oppstår spørsmålet - hvordan kan vi lese denne ubevisste kunnskapen for studenter, spesielt målrette dem for selvstendig arbeid?().
39. De fleste spesialister forstår (syntese) ikke direkte, men i sikksakk, ikke bevisst, men spontant, de går mot det, og ser ikke klart sitt endelige mål, men nærmer seg det famlende, vaklende, noen ganger til og med baklengs().
40. Med prinsipp utvikling(element SA. - V.S.) alle er enige. Men dette er en overfladisk avtale som kveler og vulgariserer sannheten.().
41. I dag snakkes det om systemtilnærmingen i nesten alle vitenskaper, selv om den i sine forskjellige seksjoner manifesterer seg på forskjellige måter. I tekniske vitenskaper snakker vi altså om systemteknikk, i kybernetikk - om kontrollsystemer, i biologi - om biosystemer og deres strukturelle nivåer, i sosiologi - om mulighetene for en strukturell-funksjonell tilnærming, i medisin - om komplekse systemiske sykdommer ( kollagenoser, systemisk vaskulitt osv.), som bør behandles av allmennleger (systemleger)(, akademiker).
42. Essensen av systemtilnærmingen kommer tydelig til uttrykk i en uttalelse som ble tilskrevet en engelsk offiser under andre verdenskrig: "Disse gutta vil ikke engang plukke opp et loddebolt før de forstår strategien for militære operasjoner i hele stillehavsteatret." Integriteten til lokale og globale mål for en spesifikk aktivitet er tydelig!().
43. Viktigheten av systematikk: for å ta optimale (!) beslutninger som ikke kan tas i fagkunnskap; ellers- kløing og inkompetanse; for å redusere minnebelastningen; overbelastning i videregående skole oppstår på grunn av for mye mobilisering av elevenes hukommelse med en uttalt underbelastning av deres tanker, fantasi og fantasi; praksis: øker studentenes interesse for naturfag; utvikler ikke bare elevene, men utdanner dem også; oppfatningen av teoretisk kunnskap forekommer i hele blokker; SA er en forutsetning for videre rasjonell tilegnelse av kunnskap; så snart studenten er klar over naturen til kunnskap, måtene å oppnå og registrere den på, sammensetningen og strukturen til vitenskapelig teori, vil han være i stand til å forstå den nye kunnskapen i henhold til modellen ervervet ved universitetet gjennom CA kurs; fokuset på å forstå kunnskap i en bestemt struktur fører til at eleven formulerer spørsmål som han må lete etter svar på i ulike kilder, for å kritisk granske ny informasjon; alle disse er nødvendige elementer av kreativ tenkning; for forståelse, fordi det er nettopp dette som er resultatet av syntese, ikke analyse; konsistens lar deg få NK.M.- helhetlig assimilering av kunnskap om grunnleggende vitenskap.
Tross alt er vitenskap en helhet og inndelingen i separate områder er betinget. NCM er en modell et virkelighetsbilde, som er basert på data fra spesifikke vitenskaper om natur og samfunn. Kunnskap relatert til NCM kalles ideologisk: den dannes veldig sakte, men SA akselererer dannelsen().
KAPITTEL 1. BEHOV FOR UTSEENDE
SYSTEMANALYSE, DENS ESSENS
OG TERMINOLOGI
Å redusere de mange til én er det grunnleggende skjønnhetsprinsippet.
Pythagoras
Historie er vitenskapen om fortiden og fremtidens vitenskap.
L. Febvre
1.1. Historie om utviklingen av systemtilnærmingen
En del av begrepene "systemanalyse", "systemproblem", "systemforskning" er ordet "system", som dukket opp i Ancient Hellas for 2000-2500 år siden og opprinnelig betydde: kombinasjon, organisme, enhet, organisasjon, struktur, fagforening. Det uttrykte også visse handlinger og deres resultater (noe satt sammen; noe satt i orden).
Opprinnelig var ordet "system" assosiert Med former for sosiohistorisk eksistens. Først senere blir ordensprinsippet, ideen om bestilling, overført til universet.
Overføringen av betydningen av et ord fra ett objekt til et annet og samtidig transformasjonen av et ord til et generalisert konsept skjer i etapper. Metaforen til ordet "system" ble startet av Democritus (460-360 f.Kr.), en gammel gresk filosof, en av grunnleggerne av materialistisk atomisme. Han sammenligner dannelsen av komplekse kropper fra atomer med dannelsen av ord fra stavelser og stavelser fra bokstaver. Sammenligning av udelelige former (elementer med bokstaver) er en av de første stadiene i dannelsen av et vitenskapelig og filosofisk konsept som har en generalisert universell betydning.
På neste trinn blir betydningen av ordet ytterligere universalisert, utstyrt med en høyere generalisert betydning, som gjør at det kan brukes på både fysiske og kunstige gjenstander. Universalisering kan gjennomføres på to måter - enten i prosessen med å lage myter, det vil si å konstruere en myte basert på metafor [karakteristisk for en av grunnleggerne av objektiv idealisme, Platon (427-347 f.Kr.)], eller ved å gjenskape et filosofisk-rasjonelt bilde av universet og menneskelig kultur, dvs. transformasjonen og utplasseringen av metafor i et filosofisk system [typisk for Aristo-322 f.Kr. e.), pendler mellom materialisme og idealisme] ["Stadier av tolkning av den systematiske naturen til vitenskapelig kunnskap (antikken og moderne tid)." Systemforskning // Årbok. M.: Nauka, 1974].
Så i eldgammel (gammel) filosofi karakteriserte begrepet "system" orden og integritet til naturlige objekter, og begrepet "syntagma" - orden og integritet til kunstige gjenstander, først og fremst produkter av kognitiv aktivitet. Det var i denne perioden oppgaven ble formulert at helheten er større enn summen av delene (Philosophical Dictionary. M.: Politizdat, 1980).
Uten å berøre spørsmålet om tolkningen av kunnskapens systematiske natur i middelalderens filosofi, merker vi bare at nye termer begynte å bli brukt her for å uttrykke integriteten til kognitive formasjoner: sum, disiplin, doktrine ...
Fremveksten av vitenskap og filosofi fra renessansen (XV århundre) er assosiert med en radikal transformasjon i tolkningen av eksistens. Tolkningen av tilværelsen som et kosmos erstattes av betraktning av den som et verdenssystem. Samtidig blir verdenssystemet forstått som uavhengig av mennesket, med sin egen type organisasjon, hierarki, immanente (iboende, internt i ethvert objekt, fenomen, som oppstår fra deres natur) lover og suverene struktur. I tillegg blir vesen ikke bare gjenstand for filosofisk refleksjon, som søker å forstå dens integritet, men også gjenstand for samfunnsvitenskapelig analyse. En rekke vitenskapelige disipliner dukker opp, som hver isolerer et bestemt område i den naturlige verden og analyserer det ved hjelp av metoder som er karakteristiske for disse disiplinene.
Astronomi var en av de første vitenskapene som gikk over til en ontologisk-naturalistisk tolkning av universets systematiske natur. Oppdagelsen av N. Copernicus (1473-1543) spilte en stor rolle i dannelsen av en ny tolkning av tilværelsens systematiske natur. Han skapte det heliosentriske systemet i verden, og forklarte at Jorden, som andre planeter, roterer rundt Solen og i tillegg roterer på sin egen akse. Teleologismen, som belastet ideene til Kopernikus, ble senere overvunnet av G. Galileo (1564-1642) og I. Newton (1642-1727).
M Det metodiske grunnlaget for å utarbeide og begrunne beslutninger om komplekse problemstillinger av vitenskapelig, økonomisk og teknisk art er systemanalyse.
Begrepet "systemanalyse" dukket først opp i forbindelse med oppgavene til militær ledelse i studiene til RAND Corporation (1948). Den første boken om systemanalyse ble utgitt i 1956, dens forfattere var amerikanske vitenskapsmenn Kahn og Mann. I russisk litteratur ble dette begrepet utbredt først etter at det ble utgitt i 1969 av Sov. radio" bok av L. Optner "Systemanalyse for løsning av forretnings- og industriproblemer."
Bruken av denne metodikken skyldes først og fremst det faktum at når man søker etter løsninger på et problem, må man ta et valg under forhold med usikkerhet forårsaket av tilstedeværelsen av faktorer som ikke kan kvantifiseres strengt.
I den generelle formuleringen av spørsmålet kan systemanalyse defineres som følger.
Definisjon 4.2. Systemanalyse er en vitenskapelig retning som, basert på en systemtilnærming, sikrer utvikling av metoder og prosedyrer for å løse semistrukturerte problemer i nærvær av betydelig usikkerhet.
For tiden inneholder systemanalyse allerede et bredt spekter av forskjellige metoder som kan kombineres i følgende grupper:
· heuristisk programmering;
· semiotisk tilnærming;
· analogi metoder;
· analytiske metoder;
· simuleringsmodellering.
Eksisterende metoder for matematisk analyse, som har vist seg i relativt enkle tilfeller, viser seg vanligvis å være ineffektive når man studerer komplekse systemer. I denne forbindelse har heuristiske programmeringsmetoder basert på prinsippet om å analysere menneskelig aktivitet blitt utbredt.
Tabell 5.1
Blant metodene til denne gruppen spilles en betydelig rolle av metoder for ekspertvurderinger (metoden for idédugnad og meningsutveksling, Delphi-metoden og andre), som bruker en eller annen form for generalisering av helheten av subjektive syn på en en viss gruppe spesialister (eksperter) på problemet som studeres. Fordelen med denne metoden er en viss enkelhet og tilgjengelighet.
Den største ulempen er at det oftest ikke er mulig å fastslå graden av pålitelighet av eksamen.
En generell ulempe med heuristisk programmering er mangelen på formelle regler for søk etter "heuristikk". Jakten på heuristiske teknikker er mer en kunst og fører ikke alltid til et positivt resultat.
Nært beslektet med heuristiske metoder er metoder for den semiotiske tilnærmingen, basert på mulighetene for uttrykksfulle midler av naturlig språk som gjør det mulig å meget effektivt og under visse avtaler entydig beskrive en bred klasse av objekter, prosesser og fenomener.
En av metodene som implementerer den semiotiske tilnærmingen er situasjonsbestemt ledelse.
Denne metoden er basert på følgende prinsipper.
1. Modellen av kontrollobjektet og beskrivelsen av prosessene som skjer i det er semiotisk og er bygget på bakgrunn av tekster uttrykt i naturlig språk. Modellen for å beskrive situasjoner er også semiotisk, basert på naturlig språk.
2. Dannelsen av en modell av kontrollobjektet og prosessene som skjer i det skjer enten ved å lage den av en spesialist før den legges inn i datamaskinen, eller på grunnlag av en analyse av objektets oppførsel i ulike situasjoner utført av datamaskinen selv. I sistnevnte tilfelle må datamaskinen inneholde noen mekanismer for å utføre en slik analyse.
Den generelle modellen inkluderer:
· nivå null, hvor mange grunnleggende konsepter er lagret;
· det første nivået inneholder øyeblikkelige fotografier av den virkelige situasjonen;
· det andre nivået, hvor naturlige forbindelser mellom gjenstander fra den ytre verden vises, etc.
Modellen på andre nivå er fortsatt svært detaljert og beskriver omverdenen i for små enheter. Alle påfølgende lag av modellen, fra tredje nivå, utfører gradvise generaliseringer. I disse generaliseringene spilles rollen til komponenter som en forbindelse etableres mellom av strukturer identifisert i modeller som ligger i mindre lag.
Dermed er hele modellen tenkt som en kombinasjon av en rekke modeller, med utgangspunkt i modeller for direkte gjenkjennelse på første nivå og slutter med modellen for dannelse av abstrakte konsepter.
Foreløpig er systemanalyse (SA) den mest konstruktive retningen. Dette begrepet brukes tvetydig. Men i alle fall antar de alltid forskningsmetodikk, forsøkes det å identifisere forskningsstadiene og foreslå en metodikk for å utføre disse stadiene under spesifikke forhold. Følgende definisjoner kan derfor gis for systemanalyse.
Systemanalyse i vid forstand-Dette er en metodikk for å sette og løse problemer med å konstruere og studere systemer, nært knyttet til matematisk modellering.
I snever forstand, systemanalyse-metodikk for å formalisere komplekse (vanskelige å formalisere, dårlig strukturerte) oppgaver.
System analyse- Dette er en målrettet kreativ aktivitet av en person, på grunnlag av hvilken en representasjon av objektet som studeres i form av et system dannes.
Systemanalyse kjennetegnes ikke av bruken av nye fysiske fenomener og ikke av et spesifikt matematisk apparat, men av en ryddig og logisk forsvarlig tilnærming til å løse et problem. Det fungerer som en måte å organisere og effektivt bruke kunnskapen, erfaringen og til og med intuisjonen til spesialister i prosessen med å sette mål og ta beslutninger om nye problemer.
Systemanalyse oppsto som en generalisering av teknikker akkumulert i problemer med operasjonsforskning og ledelse innen teknologi, økonomi og militære anliggender. De tilsvarende metodene og modellene ble lånt fra matematisk statistikk, matematisk programmering, spillteori, køteori og automatisk kontrollteori. Grunnlaget for disse disiplinene er systemteori.
Definisjon 4.3. Systemanalyse er en metodikk for å løse store problemer basert på systembegrepet.
Definisjon 4.4. Systemanalyse i vid forstand– Dette er en metodikk (et sett med metodiske teknikker) for å sette og løse problemer med å konstruere og studere systemer, nært knyttet til matematisk modellering.
Definisjon 4.5. Systemanalyse i snever forstand– Dette er en metodikk for å formalisere komplekse (vanskelige å formalisere, dårlig strukturerte) oppgaver.
Systemanalyse (SA) oppsto som en generalisering av teknikker akkumulert i problemer med operasjonsforskning og ledelse innen teknologi, økonomi og militære anliggender. De tilsvarende metodene og modellene ble lånt fra matematisk statistikk, matematisk programmering, spillteori, køteori og automatisk kontrollteori. Grunnlaget for de listede disiplinene er systemteori.
Systemanalyse er en målrettet kreativ menneskelig aktivitet, på grunnlag av hvilken en representasjon av objektet som studeres i form av et system dannes.
Systemanalyse er preget av en ordnet sammensetning av metodiske forskningsåpninger.
Systemanalyse er en konstruktiv retning som inneholder en metodikk for å dele inn prosesser i stadier og deltrinn, systemer i delsystemer, mål i delmål osv.
SA har utviklet en viss rekkefølge av handlinger (stadier) når man setter og løser problemer, som kalles systemanalysemetodikk. Denne teknikken bidrar til å formulere og løse anvendte problemer mer meningsfullt og kompetent. Hvis det oppstår vanskeligheter på noe stadium, må du gå tilbake til et av de forrige stadiene og endre (modifisere) det. Hvis dette ikke hjelper, viste oppgaven seg å være for kompleks og må deles inn i flere enkle deloppgaver, dvs. utføre dekomponering. Hvert av de resulterende delproblemene løses ved å bruke samme metodikk.
Samtidig har systemanalyse sitt eget spesifikke mål, innhold og formål.
I sentrum av systemanalysemetodikken er operasjonen av kvantitativ sammenligning av alternativer, som utføres for å velge et alternativ som skal implementeres. Dersom kravet om at alternativene skal være av ulik kvalitet oppfylles, kan kvantitative estimater innhentes. Men for at kvantitative vurderinger skal tillate sammenligning av alternativer, må de gjenspeile egenskapene til alternativene som er involvert i sammenligningen (produksjon, effektivitet, kostnad og andre).
I systemanalyse er problemløsning definert som en aktivitet som opprettholder eller forbedrer egenskapene til et system. Teknikker og metoder for systemanalyse er rettet mot å foreslå alternative løsninger på problemet, identifisere omfanget av usikkerhet for hvert alternativ og sammenligne alternativer i henhold til deres effektivitet.
Formålet med systemanalyse er å effektivisere rekkefølgen av handlinger ved løsning av store problemer, basert på en systematisk tilnærming. Systemanalyse er ment å løse en klasse med problemer som er utenfor det korte spekteret av daglige aktiviteter.
Hovedinnholdet i systemanalyse ligger ikke i det formelle matematiske apparatet som beskriver «systemer» og «problemløsning» og ikke i spesielle matematiske metoder, for eksempel å vurdere usikkerhet, men i dets konseptuelle, dvs. konseptuelle apparat, i dets ideer, tilnærming og holdninger.
Systemanalyse som en problemløsningsmetodikk hevder å tjene som et rammeverk som kombinerer all nødvendig kunnskap, metoder og handlinger for å løse et problem. Det er dette som bestemmer hans forhold til områder som operasjonsforskning, statistisk beslutningsteori, organisasjonsteori og andre.
Systemet er altså det som løser problemet.
Definisjon 4.6. P Et problem er en situasjon preget av en forskjell mellom den nødvendige (ønskede) produksjonen og den eksisterende produksjonen.
En exit er nødvendig hvis fraværet utgjør en trussel mot eksistensen eller utviklingen av systemet. Den eksisterende utgangen leveres av det eksisterende systemet. Ønsket utgang leveres av ønsket system.
Definisjon 4.7. Problem– det er forskjellen mellom det eksisterende systemet og det ønskede systemet.
Problemet kan være å hindre produksjonen fra å redusere eller øke produksjonen. Problemforholdene representerer det eksisterende systemet (det "kjente"). Kravene representerer ønsket system.
Definisjon 4.8 . Løsning er noe som fyller gapet mellom eksisterende og ønskede systemer.
Derfor er systemet som fyller gapet et objekt for konstruksjon og kallesbeslutning Problemer.
Pproblem preget av det ukjente og tilstanden i det. Det kan være ett eller flere områder av det ukjente. Det ukjente kan bestemmeskvalitativt, men ikkekvantitativt. En kvantitativ egenskap kan være en rekke estimater som representerer den forventede tilstanden til det ukjente. Det er viktig at det å definere en ukjent i form av en annen kan være motstridende eller overflødig.
Det ukjente kan bare uttrykkes i form av det kjente, dvs. en hvis objekter, egenskaper og forbindelser er etablert.
Pderforberømter definert som en mengde hvis verdi er satt. Den eksisterende tilstanden (det eksisterende systemet) kan inneholde både det kjente og det ukjente; dette betyr at eksistensen av det ukjente kanskje ikke forstyrrer systemets evne til å fungere. Det eksisterende systemet er per definisjon logisk, men tilfredsstiller kanskje ikke begrensningen. Systemytelse i seg selv er således ikke det ultimate målet på godhet, siden noen perfekt fungerende systemer kan mislykkes i å oppnå mål.
Definisjonen av mål kan bare gis i termer Systemkrav .
Systemkrav er et middel til å fikse entydige utsagn som definerer målet. Selv om systemkrav er spesifisert i form av objekter, egenskaper og relasjoner, kan mål defineres i form av ønskede tilstander. Målene og ønsket tilstand for et gitt sett med systemkrav kan være helt identiske. Hvis de er forskjellige, sies kravene å representere det ønskede systemet. Generelt identifiseres mål med ønsket system.
Definisjon 4.9. P Gapet mellom det eksisterende og det ønskede systemet danner det som kalles et problem.
Målet med handlingen er å minimere gapet mellom det eksisterende systemet og det foreslåtte systemet. Vedlikeholde eller forbedre tilstanden til systemet identifiseres med gapet mellom eksisterende og ønsket tilstand.
Når man skal løse problemer i nærings- og industriverdenen er objektivitet og logikk de viktigste punktene.
Kunnskapsmassen, bredt støttet av observasjon, blir selvfølgelighet .
Definisjon 4.10. Observasjon er prosessen der data identifiseres med et system for deretter å forklare det systemet.
Forklaringsprosessen må være rasjonell, det vil si utføres logisk.
Definisjon 4.11.Å opprettholde den eksisterende tilstanden er muligheten til å holde systemets produksjon innenfor foreskrevne grenser.
Definisjon 4.12.Å forbedre tilstanden til et system er evnen til å oppnå en utgang som er høyere enn eller i tillegg til den som oppnås under den eksisterende tilstanden.
Objektivitet er et grunnleggende krav for observasjon.
Definisjon 4.13.Rasjonalitet (logikalitet) er en tenkeprosess basert på bruk av logisk slutning.
P Prosessen med å finne en løsning på et problem sentrerer seg om iterativt utførte operasjoner for å identifisere tilstanden, samt målet og mulighetene for å løse den. Resultatet av identifisering er en beskrivelse av tilstand, mål og evner når det gjelder systemobjekter (input, prosess, utgang, tilbakemelding og begrensninger), egenskaper og sammenhenger, dvs. når det gjelder strukturer og deres bestanddeler.
Hver inngang til et system er en utgang fra dette eller et annet system, og hver utgang er en inngang.
Å identifisere et system i den virkelige verden betyr å indikere alle prosessene som produserer en gitt utgang.
Kunstige systemer dette er de hvis elementer er laget av mennesker, det vil si at de er resultatet av bevisst utførte menneskelige prosesser.
I ethvert kunstig system er det tre underprosesser som er forskjellige i sine roller: kjerneprosess, tilbakemelding og begrensning.
Definisjon 4.14.MED egenskapen til denne prosessen kalt evnen til å oversette et gitt input til et gitt output .
Forbindelse bestemmer sekvensen av prosesser, dvs. at utgangen av en bestemt prosess er inngangen til en bestemt prosess.
Hovedprosess konverterer input til output.
Tilbakemelding utfører en rekke operasjoner:
· sammenligner utdataprøven med utdatamodellen og fremhever forskjellen;
· vurderer innholdet og betydningen av forskjellen;
· utvikler en løsning artikulert med forskjell;
· danner prosessen med å gå inn i en løsning (intervensjon i systemprosessen) og påvirker prosessen for å bringe output og output-modell nærmere hverandre.
Begrensningsprosess er begeistret av systemutgangsforbrukeren som analyserer produksjonen. Denne prosessen påvirker produksjonen og kontrollen av systemet, og sikrer at systemets produksjon samsvarer med kundens mål. Systembegrensningen antatt som et resultat av begrensningsprosessen reflekteres av utdatamodellen. Begrensningen til et system består av systemets mål (funksjon) og tvangsforbindelser (funksjonens kvaliteter). Tvangsbånd må være forenlig med målet.
E Dersom strukturene, elementene, forholdene, målene og evnene er kjent, har problemdeteksjon (identifikasjon) karakter av å bestemme kvantitative sammenhenger, og problemet kalles kvantitativ.
Dersom struktur, elementer, forutsetninger, mål og muligheter er delvis kjent, er identifiseringen av kvalitativ karakter, og problemet kalles kvalitet eller dårlig strukturert.
Som en problemløsningsmetodikk system analyse indikerer en grunnleggende nødvendig sekvens av sammenhengende operasjoner, som (i svært generelle termer) består av identifisere et problem, designe en løsning og implementere den løsningen. Beslutningsprosessen er design, evaluering og utvelgelse av systemalternativer basert på kriteriene for kostnad, tidseffektivitet og risiko, under hensyntagen til forholdet mellom grenseverdiene for inkrementene til disse mengdene (de såkalte marginale relasjoner) . Valget av grenser for denne prosessen bestemmes av tilstanden, formålet og mulighetene for implementeringen. Den mest passende konstruksjonen av denne prosessen innebærer full bruk av heuristiske konklusjoner innenfor rammen av den postulerte systemmetodikken.
Reduksjon (reduksjon) av antall variabler utføres på grunnlag av en analyse av problemets følsomhet for endringer i enkeltvariabler eller grupper av variabler, aggregering av variabler til oppsummeringsfaktorer, valg av egnede kriterier for kriterier, samt bruk, der det er mulig, av matematiske metoder for å redusere oppregning (metoder for matematisk programmering, etc. . .).
Logisk integritet prosessen støttes av eksplisitte eller implisitte antakelser, som hver kan være en kilde til risiko. La oss merke igjen at strukturen til systemfunksjoner og løsninger på problemer i systemanalyse er postulert, det vil si at de er standard for alle systemer og eventuelle problemer. Bare metodene for å utføre funksjoner kan endres.
Forbedringen av metoder i en gitt tilstand av vitenskapelig kunnskap har en grense, definert som det potensielt oppnåelige nivået. Som et resultat av å løse et problem, etableres nye forbindelser og relasjoner, hvorav noen bestemmer ønsket utfall, mens andre vil bestemme uforutsette muligheter og begrensninger som kan bli kilden til fremtidige problemer.
T Dette er generelt sett de grunnleggende konseptene for systemanalyse som en metodikk for å løse problemer.
Anvendelsen av systemanalyse i praksis kan forekomme i to situasjoner:
· utgangspunktet er utseendet nytt problem;
· utgangspunktet er en ny mulighet funnet utenfor direkte sammenheng med en gitt rekke problemer.
Merk at å bestemme den nøyaktige listen over private funksjoner som sikrer implementeringen av de oppførte stadiene for å løse et nytt problem, er gjenstand for uavhengig forskning, hvis behov og viktighet ikke kan overvurderes.
Å løse et problem i en situasjon med et nytt problem utføres i henhold til følgende hovedtrinn:
1. påvisning av problemet (identifikasjon av symptomer);
2. vurdering av dens relevans;
3. fastsettelse av mål og tvangsforbindelser;
4. definisjon av kriterier;
5. avsløre strukturen til det eksisterende systemet;
6. identifikasjon av defekte elementer i det eksisterende systemet som begrenser oppnåelsen av en gitt utgang;
7. vurdering av vekten av påvirkningen av defekte elementer på systemets utganger bestemt av kriteriene;
8. definere en struktur for å konstruere et sett med alternativer;
9. vurdering av alternativer og valg av alternativer for gjennomføring;
10. definisjon av implementeringsprosessen;
11. enighet om løsningen som er funnet;
12. implementering av løsningen;
13. vurdering av resultatene av implementeringen og konsekvensene av å løse problemet.
Implementeringen av en ny mulighet tar en annen vei.
Bruken av denne muligheten i et gitt område avhenger av tilstedeværelsen i den eller i beslektede områder av et presserende problem som trenger en slik mulighet for løsning. Å utnytte mulighetene i fravær av problemer kan i det minste innebære sløsing med ressurser.
Å utnytte mulighetene i nærvær av problemer, men å ignorere problemene, gjøre dem til et mål i seg selv, kan bidra til å fordype og forverre problemet.
Utviklingen av vitenskap og teknologi fører til at fremveksten av en situasjon med nye muligheter blir et vanlig fenomen. Dette krever seriøs analyse av situasjonen når en ny mulighet byr seg. En mulighet disponeres dersom det beste alternativet inkluderer den muligheten. Ellers kan muligheten forbli ubrukt.
En av utfordringene som oppstår når man bruker systemanalysemetodikk for å løse et problem, er å identifisere nyttige, verdifulle elementer i den heuristiske prosessen og anvende dem i sammenheng med metodikken. Utfordringen er altså å få struktur til en dårlig strukturert prosess.
I dette tilfellet må minst følgende grunnleggende krav oppfylles:
1) prosessen med å løse et problem bør avbildes ved hjelp av flytdiagrammer (sekvens eller struktur av prosessen) som indikerer punktene i grunnleggende beslutninger;
2) stadiene i prosessen med å finne grunnleggende løsninger bør beskrives i detalj;
3) hovedalternativene og metodene for å oppnå dem må kunne påvises;
4) forutsetningene for hvert alternativ må spesifiseres;
5) kriteriet for vurderinger av hvert alternativ må være fullstendig definert;
6) detaljert presentasjon av dataene, forholdet mellom dataene og prosedyrene som dataene skal evalueres etter må være en del av enhver beslutning;
7) de viktigste alternative løsningene og argumentene som er nødvendige for å forklare årsakene til utelukkelsen av forkastede løsninger skal vises.
Disse kravene er ikke like i betydning, presisjon i uttrykk eller grad av fullstendighet og objektivitet. Hvert krav har sin egen verdi.
OM basert på innholdet i de nevnte stadiene for å løse et nytt problem, kan imidlertid metoder brukes: søk- og deteksjonsteori, mønstergjenkjenningsteori, statistikk (spesielt faktoranalyse), eksperimentell teori, operasjonsforskning og relaterte modeller (kø, inventar, spillsituasjoner og etc.), teorier om atferd (homeostatisk, dynamisk, selvorganisering og andre), teorier om klassifisering og ordning, syntese av komplekse dynamiske systemer, teori om potensiell oppnåbarhet, teori om autoregulering, prognoser, engineering og kognitiv psykologi, kunstig intelligens og kunnskapsteknikk og relaterte disipliner, organisasjonsteori, sosialpsykologi og sosiologi.
Laster inn...