På grunn av det faktum at systemanalyse er rettet mot å løse eventuelle problemer, bør konseptet med et system være veldig generelt, gjeldende for enhver situasjon. Veien ut sees ved å utpeke, liste opp, beskrive slike egenskaper, egenskaper, egenskaper ved systemer som for det første er iboende i alle systemer uten unntak, uavhengig av deres kunstige eller naturlige opprinnelse, materiale eller ideelle utførelsesform; og for det andre, fra en rekke eiendommer, ville de 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, fire egenskaper hver.
Systemets statiske egenskaper
Statiske egenskaper er egenskapene til en bestemt tilstand i systemet. Dette er så å si noe som kan sees på et øyeblikkelig fotografi av systemet, noe systemet har til enhver tid, men et fast tidspunkt.Dynamiske egenskaper til systemet
Hvis vi vurderer systemets tilstand ved et annet, forskjellig fra det første, øyeblikk i tid, vil vi igjen finne alle de fire statiske egenskapene. Men hvis du legger disse to "fotografiene" oppå hverandre, vil du oppdage at de er forskjellige i detaljer: i løpet av tiden mellom de to observasjonsøyeblikkene skjedde det noen endringer i systemet og dets miljø. Slike endringer kan være viktige i arbeidet med systemet og bør derfor gjenspeiles i beskrivelsene av systemet og tas med i betraktningen i arbeidet med det. Funksjoner ved endringer over tid inne i systemet og utenfor det kalles de dynamiske egenskapene til systemene. Hvis statiske egenskaper er det som kan sees på et fotografi av systemet, så er dynamiske egenskaper det som vil bli funnet når du ser en film om systemet. Vi kan snakke om eventuelle endringer når det gjelder endringer i de statiske modellene av systemet. I denne forbindelse skilles fire dynamiske egenskaper ut.Syntetiske egenskaper til systemet
Dette begrepet betegner generaliserende, kollektive, integrerte egenskaper, med hensyn til det som er sagt før, men med vekt på samspillet mellom systemet og omgivelsene, på integritet i den mest generelle forstand.Fra et uendelig antall egenskaper til systemer er tolv iboende i alle systemer skilt ut. De velges på grunnlag av deres nødvendighet og tilstrekkelighet for underbyggelse, konstruksjon og tilgjengelig presentasjon av anvendt systemanalyseteknologi.
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 disse generelle systemregelmessighetene, har hvert system andre egenskaper som er unike for det.
Anvendt systemanalyse er rettet mot 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 noen klassifiseringer av systemer brukes, som fikser det faktum at forskjellige modeller, forskjellige teknikker, forskjellige teorier bør brukes for forskjellige systemer. For eksempel foreslo R. Ackoff og D. Garayedaghi å skille systemer i henhold til forholdet mellom objektive og subjektive mål i deler av helheten: tekniske, menneske-maskin, sosiale, økologiske 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. en.
Så vi kan si at den systemiske visjonen om verden består i å forstå dens generelle systemiske natur og fortsette å vurdere et spesifikt system, med fokus på dets individuelle egenskaper. Klassikerne innen systemanalyse formulerte dette prinsippet aforistisk: «Tenk globalt, handle lokalt».
Tarasenko F. P. Anvendt systemanalyse (vitenskap og kunst å løse problemer): Lærebok. - Tomsk; Tomsk University Press, 2004. ISBN 5-7511-1838-3. Fragment
GRUNNLEGGENDE OM INFORMASJONSTEKNOLOGI
Emne 6. MATEMATISK MODELLERING OG NUMERISKE METODER
Grunnleggende begreper og definisjoner. Grunnleggende om systemanalyse
Naturvitenskap kan representeres som bestående av tre deler: empirisk, teoretisk og matematisk.
Empirisk del inneholder faktainformasjon innhentet i eksperimenter og observasjoner, samt fra deres primære systematisering.
Teoretisk del utvikler teoretiske konsepter som gjør det mulig å forene og forklare fra en enhetlig posisjon et betydelig kompleks av fenomener, og formulerer hovedmønstrene som empirisk materiale adlyder.
Matematisk del konstruerer matematiske modeller som tjener til å teste de grunnleggende teoretiske konseptene, gir metoder for primærbehandling av eksperimentelle data slik at de kan sammenlignes med resultatene av modellene, og utvikler metoder for å planlegge et eksperiment på en slik måte at man med en liten utgifter til innsats, er det mulig, hvis mulig, fra eksperimenter å få tilstrekkelig pålitelige data.
Et slikt opplegg tilsvarer strukturen til mange naturvitenskaper, men utviklingen av ulike deler, spesielt matematiske modeller på det nåværende tidspunkt i det sosioøkonomiske feltet, er fullstendig uforlignelig, for eksempel med fysikk, mekanikk og astronomi.
Denne omstendigheten skyldes på den ene siden at utviklingen av teoretiske konsepter og matematiske modeller i økologi begynte mye senere enn i de navngitte vitenskapene, og på den annen side at de biologiske fenomenenes natur. å studere er mye mer komplisert, noe som gjør det nødvendig å ta hensyn til mye flere faktorer i bygging av modeller av økologiske prosesser enn fysiske. I hverdagen blir denne siste omstendigheten vanligvis referert til som den spesifikke kompleksiteten til livsprosesser.
I tillegg er konstruksjonen av matematiske modeller i økologi sterkt hindret 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 de ubegrensede ønskene til en person om å kjenne verden og de begrensede eksisterende mulighetene til å gjøre dette, mellom naturens uendelighet og begrensetheten til menneskelige ressurser har mange viktige konsekvenser, inkludert i selve prosessen med menneskelig erkjennelse av omverdenen. . Et av slike trekk ved kognisjon, som tillater gradvis, trinn for trinn, å løse disse motsetningene, er tilstedeværelsen av analytiske og syntetiske måter å tenke på.
Essensen av analyse er å dele helheten i deler, for å representere komplekset som et sett med enklere komponenter. Men for å erkjenne helheten, det komplekse, er den omvendte prosessen også 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 spørsmål, som hver for seg likevel er interessant, viktig og nødvendig i seg selv. Samtidig er den omvendte prosessen med kunnskapssyntese også nødvendig. Det er slik «frontier»-vitenskaper som biokjemi, fysisk kjemi, geokjemi, geofysikk, biofysikk eller bionikk osv. oppstår. 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 avslører og viser alle vanlige egenskaper for alle former for materie; matematikk studerer noen, men også generelle, sammenhenger. De syntetiske vitenskapene inkluderer også systemvitenskap: kybernetikk, systemteori, organisasjonsteori, etc. De kombinerer nødvendigvis teknisk, naturlig og humanitær kunnskap.
Så splittelsen av tenkning (til analyse og syntese) og sammenkoblingen av disse delene er åpenbare tegn på en systematisk erkjennelse.
Ved analyse og syntese av store systemer, som naturlige økologiske komplekser, er det utviklet en systematisk tilnærming, 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 den systematiske tilnærmingen en konsekvent overgang fra det generelle til det spesielle, når hensynet tar utgangspunkt i målet, og objektet som studeres skilles fra omgivelsene. Så hva er en systemtilnærming?
Definisjon: Systemtilnærming er en moderne metodikk for å studere og løse problemer som som regel er tverrfaglige. En systematisk tilnærming betyr bare ønsket om å studere et eller annet fenomen eller objekt, under hensyntagen til det maksimale antallet interne forbindelser og eksterne faktorer som bestemmer funksjonen til objektet, dvs. ønsket om å studere det i all dialektisk kompleksitet, og avsløre alle indre motsetninger. Det er nødvendig å skille mellom begrepene en systemtilnærming og systemanalyse.
Definisjon: System analyse er et sett med metoder, teknikker, prosedyrer basert på bruk av moderne informasjonsbehandlingsevner og "menneske-maskin"-dialogen. Enhver systematisk studie avsluttes med en vurdering av kvaliteten på systemets funksjon, en sammenligning av ulike prosjektalternativer.
I motsetning til ideene til mange økologer, er systemanalyse ikke en slags matematisk metode, og ikke engang en gruppe matematiske metoder. Dette er en bred strategi for vitenskapelig forskning, som selvfølgelig bruker det matematiske apparatet 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 riktig strategi eller forutsi resultatene av en eller flere strategier som virker passende for de som skal ta beslutninger. I de mest gunstige tilfellene er strategien funnet gjennom systemanalyse "best" i en viss forstand.
Vi vil forstå ved systemanalyse den ordnede 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 hovedelementene i et naturvitenskapelig problem i fysiske eller matematiske termer. Tidligere ble hovedvekten i å forklare visse fenomener lagt på bruken av fysiske analogier av biologiske og økologiske prosesser. Systemanalyse tyr 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 om dette: "Hvis systemanalyse gir midlene for forskning, danner verktøyene for moderne tverrfaglig vitenskapelig aktivitet, så bestemmer systemtilnærmingen, hvis du vil, dens "ideologi", retning, danner konseptet. Midler og mål for studien – slik kan forskjellen mellom disse begrepene i en litt aforistisk form forklares.
Konseptet med et system. La oss definere de grunnleggende konseptene for systemanalyse. Så, element la oss nevne et objekt (materiell, energisk, informativt) som har en rekke egenskaper som er viktige for oss, men den interne strukturen (innholdet) er irrelevant for hensikten med vurderingen. Et annet viktig konsept - forbindelse - viktig for å vurdere utvekslingen mellom elementene materie, energi, informasjon.
System er definert som et sett med elementer som har følgende egenskaper:
a) forbindelser som gjør det mulig, ved hjelp av overganger langs dem fra element til element, å koble sammen alle to elementer i samlingen (tilkobling av systemet);
b) en egenskap (formål, funksjon) som er forskjellig fra egenskapene til individuelle elementer i befolkningen (systemets funksjon).
Systemanalyse som en generell vitenskapelig tilnærming, er fokusert på å drive tverrfaglig (kompleks) forskning innen ulike felt av menneskelig kunnskap.
Det er mange definisjoner av begrepet system ”, blant 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 forholdet 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 systemets grenser, er de delt inn i åpne og lukkede;
7) koblinger 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 er sentralt i systemanalyse. Modell - dette er et objekt (materiale, ideelt), som gjengir de mest essensielle trekk og egenskaper ved 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 elementer av samme type og lenker av samme type. Et komplekst system er et system som består av elementer av forskjellige typer og har heterogene forbindelser mellom dem. Systemstruktur kalte dens inndeling i grupper av elementer som indikerer koblingene mellom dem, uendret i hele betraktningstiden og gir en ide om systemet som helhet.
Dekomponering kalt inndeling av systemet i deler, praktisk for alle operasjoner med dette systemet. Hierarki la oss kalle strukturen med tilstedeværelsen av underordning, dvs. ulik kobling mellom elementer, når støt i en av retningene 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) å bestemme de numeriske verdiene til indikatorer som karakteriserer resultatene av systemets funksjon;
2) å søke etter de beste alternativene for handlinger som fører til oppnåelse av 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 studiet av optimale strategier for å håndtere det naturlige miljøet, er metodene for operasjonsforskning (lineær, dynamisk og andre typer programmering, køteori, spillteori) mest brukt. Dette arbeidet bør innledes med en fullskala verifisering 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 økende rollen til matematiske metoder, kan det ikke antas at de formelle metodene i moderne matematikk vil vise seg å være et universelt middel for å løse alle problemene som oppstår innen økologi. Metoder som bruker resultater av erfaring og intuisjon, d.v.s. heuristiske (uformelle) vil utvilsomt beholde sin betydning i fremtiden.
Prosedyrene for dannelsen av systemets mål, alternativer for implementering, modeller, kriterier kan ikke formaliseres fullstendig.
I denne forbindelse er et trekk ved heuristiske metoder at eksperten, når han evaluerer hendelser, hovedsakelig er avhengig av informasjonen i hans erfaring og intuisjon.
Kombinerte matematiske og heuristiske metoder. Blant de kombinerte matematiske metodene kan følgende skilles:
situasjonsmetode.
Delphi-metoden.
Struktureringsmetode.
Beslutningstremetode.
Simuleringsmodellering, inkludert forretningsspill.
Blant de heuristiske og kombinerte metodene for systemanalyse er de mest kjente:
Heuristisk: skrive manus; morfologisk metode; metode for kollektiv generering av ideer; bestemme graden av preferanse.
Kombinert: situasjonsmetode; metode "Delphi"; struktureringsmetode; beslutningstremetoden; simuleringsmodellering, inkludert forretningsspill.
Omfanget av mulige anvendelser av disse metodene:
Bestemmelse av listen over mål og måter å oppnå dem på;
Bestemme preferanse (rangering) av individ
mål, måter, aktiviteter, resultater osv.;
Dekomponering av mål, programmer, planer, etc. på deres
bestanddeler;
Velge de beste måtene å nå dine mål;
Valg av kriterier for å sammenligne mål og måter å oppnå dem på;
Bygge modeller for valg av mål og måter å oppnå dem på;
Syntese av dataanalyse av funksjonen til systemet som helhet.
Oppført metoder for systemanalyse 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 eventuelle problemer. De beste resultatene kan oppnås ved en kombinasjon av flere metoder, avhengig av arten av problemet som skal løses. Med overgangen til høyere ledelsesnivåer blir mål og andre elementer av systemanalyse mer og mer kvalitative, viktigheten av metoder basert på på sakkyndige vurderinger . Kompleksiteten ved å modellere prosessene som skjer i naturlige økosystemer kompliserer ytterligere anvendelsen av matematiske metoder. Samtidig øker usikkerhetsfaktorens rolle; unngåelse av hensyn til usikkerhet, spesielt iboende i matematiske analysemetoder, kan føre til uriktige konklusjoner.
Systemanalyse søker å bestemme forholdet mellom et stort antall kvantitative parametere, og dermed er det 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. De viktigste variantene av systemanalyse
Typer systemanalyse
Systemanalyse er et viktig objekt for metodisk forskning og et av de vitenskapelige områdene i raskest utvikling. Tallrike monografier og artikler er viet ham. Dens mest kjente forskere er: V. G. Afanasiev, L. Bertalanfi, 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, Ya. Takahara, V. S. Tyukhtin, A. I. Uemov, W. Churchman, E. G., Yudin, etc.
Populariteten til systemanalyse er nå så stor at man kan parafrasere den velkjente aforismen til de eminente fysikerne William Thomson og Ernest Rutherford angående en vitenskap som kan deles inn i fysikk og frimerkesamling. Faktisk, blant alle analysemetoder, er systemanalyse 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 veletablerte intelligente systemanalyseteknologier i praksis. Det er bare noe erfaring med 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 intellektuelle teknologier for systemanalyse ikke er utviklet, men også av at det ikke er en entydig forståelse av selve systemanalysen. Dette til tross for at det allerede har gått 90 år siden publiseringen av det grunnleggende arbeidet innen systemteori - "Tectology" av A. A. Bogdanov, og historien om utviklingen av systemideer har nesten et halvt århundre.
Flere alternativer for å forstå essensen av systemanalyse skiller seg ganske fremtredende ut:
- Identifikasjon av teknologien for systemanalyse med teknologien for vitenskapelig forskning. Samtidig er det praktisk talt ikke plass for selve systemanalysen i denne teknologien.
- Reduksjon av systemanalyse til systemdesign. Faktisk identifiseres systemanalytisk aktivitet 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 ved en systemtilnærming i analytisk aktivitet.
- Forstå systemanalyse som en studie av systemmønstre.
- I snever forstand blir systemanalyse ganske 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 systemaktivitet. I tabellen. 31 gir en beskrivelse av hovedtypene av systemiske aktiviteter, blant hvilke systemisk analyse faktisk går tapt.
| Aktiviteter | Formålet med aktiviteten | Aktivitetsmidler | Aktivitetsinnhold |
|---|---|---|---|
| Systemkognisjon | Å få kunnskap | Kunnskap, erkjennelsesmetoder | Studie av objektet og dets subjekt |
| System analyse | Forstå problemet | Informasjon, metoder for analyse | Betraktning av problemstillingen gjennom analysemetoder |
| Systemmodellering | Lag en systemmodell | Modelleringsmetoder | Bygge en formell eller fullskala modell av systemet |
| Systemteknikk | Systemoppretting | Konstruksjonsmetoder | Systemdesign og objektivering |
| Systemdiagnostikk | Systemdiagnose | Diagnostiske metoder | Avklaring av avvik fra normen i systemets struktur og funksjoner |
| Systemvurdering | Systemevaluering | Teori og metoder for evaluering | Få en vurdering av systemet, dets betydning |
Tabell 31 - Typer systemaktiviteter og deres egenskaper
Det skal presiseres at det i dag praktisk talt ikke er noen vitenskapelig og pedagogisk utvikling på ulike områder av ledelsen der systemanalyse ikke vil bli lagt vekt på. Samtidig anses det ganske riktig som en effektiv metode for å studere objekter og kontrollprosesser. Imidlertid er det praktisk talt ingen analyse av "poengene" med å bruke systemanalyse for å løse spesifikke ledelsesproblemer, og det er mangel på teknologiske ordninger for en slik analyse. Systemanalyse i ledelse er foreløpig ikke en utviklet praksis, men voksende mentale deklarasjoner som ikke har noen seriøs teknologisk støtte.
Systemanalysemetodikk
Metodikken for systemanalyse er et ganske komplekst og variert sett med prinsipper, tilnærminger, konsepter og spesifikke metoder. La oss vurdere hovedkomponentene.
Prinsipper forstås som de grunnleggende, innledende bestemmelsene, noen generelle regler for kognitiv aktivitet som angir retningen for vitenskapelig kunnskap, men som ikke indikerer en spesifikk sannhet.Dette er utviklet og historisk generaliserte krav til den kognitive prosessen som utfører de viktigste regulatoriske rollene i erkjennelse. Begrunnelse av prinsippene er den innledende fasen av å bygge et metodisk konsept.
De viktigste prinsippene for systemanalyse inkluderer prinsippene elementarisme, universell tilknytning, utvikling, integritet, konsistens, optimalitet, hierarki, formalisering, normativitet og målsetting. Systemanalyse er representert som en integrert del av disse prinsippene. I tabellen. 32 viser deres egenskaper når det gjelder 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 i utvikling, de går gjennom stadier av fremvekst, dannelse, modenhet og nedadgående utvikling |
| Integritet | Betraktning av ethvert objekt, system fra synspunktet om intern enhet, separasjon fra miljøet |
| Konsistens | Betraktning av objekter som et system, dvs. som integritet, som ikke er redusert til et sett med elementer og relasjoner |
| Optimaliteter | Ethvert system kan bringes til den tilstanden det fungerer best i form av et kriterium |
| Hierarkier | Systemet er en underordnet formasjon |
| Formaliseringer | Ethvert system med større eller mindre korrekthet kan representeres av formelle modeller, inkludert formell-logiske, matematiske, kybernetiske, etc. |
| normativitet | Ethvert system kan bare forstås hvis det sammenlignes med et eller annet normativt system. |
| målsetting | Ethvert system har en tendens til en viss tilstand som er å foretrekke for det, som fungerer 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 praksisen med analytisk aktivitet. De viktigste blant dem er systemiske, strukturelle-funksjonelle, konstruktive, komplekse, situasjonelle, innovative, mål-, aktivitets-, morfologiske og programmål-tilnærminger. Deres egenskaper er presentert i tabellen. 33.
| Tilnærminger i systemanalyse | Kjennetegn på tilnærminger i systemanalyse |
|---|---|
| Systematisk |
|
| Strukturelt-funksjonell |
|
| Konstruktiv |
|
| Kompleks |
|
| Problem |
|
| situasjonsbestemt |
|
| nyskapende |
|
| Normativ |
|
| Mål |
|
| aktivitet |
|
| Morfologisk |
|
| Programmål |
|
Tabell 33 - Kjennetegn på hovedtilnærmingene i systemanalyse
Metoder er den viktigste, om ikke hovedkomponenten i systemanalysemetodikken. Deres arsenal er ganske stort. Tilnærmingene til forfatterne i deres utvalg er også varierte. Yu. I. Chernyak deler metodene for systemforskning 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 av spesialister; 2) metoder for formalisert representasjon av systemer, og 3) komplekse metoder.
Etter vår mening har metodene for systemanalyse ennå ikke fått en tilstrekkelig overbevisende klassifisering i vitenskapen. Derfor har VN Spitsnadel rett, som bemerker at det dessverre ikke er noen klassifisering av disse metodene i litteraturen, som ville bli enstemmig akseptert av alle eksperter. Gitt tabell. 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; metoden for realisering, som kan være enten intuisjon eller kunnskap; funksjonene som utføres, som er redusert til mottak, presentasjon og behandling av informasjon; kunnskapsnivå - teoretisk eller empirisk; form for kunnskapsrepresentasjon, som kan være kvalitativ eller kvantitativ.
| Grunnlag for klassifisering | Metoder for systemanalyse |
|---|---|
| Type kunnskap |
|
| Gjennomføringsmåte |
|
| Funksjoner utført |
|
| Kunnskapsnivå |
|
| Form for kunnskapsrepresentasjon |
|
Tabell 34 - Metoder for systemanalyse
Det metodologiske komplekset til systemanalyse ville være ufullstendig hvis dets teoretiske ensemble ikke er skilt ut i det. Teori er ikke bare en refleksjon av virkeligheten, men også en metode for dens refleksjon, dvs. den utfører en metodisk funksjon. På dette grunnlaget inngår systemiske teorier i det systemiske metodiske komplekset. De viktigste systemteoriene som påvirker analysen er presentert i tabell. 35.
| Navn | Forfatterne | Karakteristisk |
|---|---|---|
| Generell systemteori (flere alternativer) | A. A. Bogdanov, L. Bertalanffy, M. Mesarovich, W. Ross Ashby, A. I. Uemov, V. S. Tyukhtin, Yu. A. Urmantsev, et al. |
|
| Strukturalisme (flere alternativer) | K. Levi-Strauss, M. P. Foucault, J. Lacan, R. Barthes, L. Goldman, A. R. Radcliffe-Brown og andre. |
|
| Funksjonalisme (flere alternativer) | G. Spencer, T. Parsons, B. Malinowski, R. Merton, N. Luhmann, K. Gempel, C. Mills og andre. |
|
| Strukturell funksjonalisme (flere varianter) | 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. Beer, V. M. Glushkov og andre. |
|
| Matematisk systemteori (flere alternativer) | M. Mesarovich, L. V. Kantarovich, V. S. Nemchinov og andre. |
|
| Synergetikk | I. I. Prigozhin, G. Hagen |
|
Fra Tabell. 35 følger det at systemteorien utvikler seg i flere retninger. En slik retning som den generelle systemteorien praktisk talt uttømmer seg selv, strukturalisme, funksjonalisme og strukturell funksjonalisme har blitt dannet innen samfunnsvitenskap, biologi, systemkybernetiske og matematiske teorier er utviklet. Den mest lovende retningen nå er synergetikk, som forklarer de ikke-stasjonære systemene som en person møter oftere og oftere i sammenheng med overgangen til livets postindustrielle dynamikk.
Typer systemanalyse
Mangfoldet av systemanalysemetodikk er en grobunn for utvikling av varianter av systemanalyse, som forstås som noen etablerte metodiske komplekser. Merk at spørsmålet om klassifisering av varianter av systemanalyse ennå ikke er utviklet i vitenskapen. Det er separate tilnærminger til dette problemet, som finnes i noen arbeider. Ganske ofte reduseres typene systemanalyse til metoder for systemanalyse eller til spesifikke systemtilnærminger i systemer av forskjellig art. Faktisk fører den raske utviklingen av systemanalyse til differensiering av dens varianter på mange grunnlag, som er: formålet med systemanalyse; retningen til analysevektoren; metoden for implementeringen av den; tid og aspekt av systemet; kunnskapsgrenen og arten av refleksjonen av systemets liv. Klassifisering på dette grunnlag er gitt i tabell. 36.
| Grunnlag for klassifisering | Typer systemanalyse | Karakteristisk |
|---|---|---|
| Formål med systemanalyse | Forskningssystem | Analytisk aktivitet er bygget opp som en forskningsaktivitet, resultatene brukes i vitenskapen |
| Anvendt system | Analytisk aktivitet er en spesifikk type praktisk aktivitet, resultatene brukes i praksis | |
| Retning av analysevektoren | beskrivende eller beskrivende | Systemanalyse starter fra struktur og går til funksjon og formål |
| Konstruktiv | Analysen av et system starter med dets formål og går gjennom funksjoner til struktur. | |
| Analysemetode | Kvalitativ | Analyse av systemet når det gjelder kvalitative egenskaper, egenskaper |
| Kvantitativ | Analyse av systemet i form av en formell tilnærming, kvantitativ representasjon av egenskaper | |
| system tid | Retrospektiv | Analyse av fortidens systemer og deres innflytelse på fortiden og historien |
| Faktisk (situasjonsbestemt) | Analyse av systemer i nåværende situasjoner og problemer med deres stabilisering | |
| prediktiv | Analyse av fremtidige systemer og måter å oppnå dem på | |
| Aspekter av systemet | Strukturell | Strukturanalyse |
| Funksjonell | Analyse av funksjonene til systemet, effektiviteten av dets funksjon | |
| Strukturelt-funksjonell | Analyse av struktur og funksjoner, samt deres gjensidige avhengighet | |
| System skala | makrosystem | Analyse av systemets plass og rolle i større systemer som inkluderer det |
| mikrosystem | Analyse av systemer som inkluderer denne og påvirker egenskapene til dette systemet | |
| gren av kunnskap | Generelt systemisk | Basert på generell systemteori, utført fra generelle systemiske posisjoner |
| Spesialsystem | Basert på spesiell systemteori, tar hensyn til spesifikke karakterer av systemene | |
| Refleksjon av systemets levetid | livsviktig | Det innebærer en analyse av systemets levetid, hovedstadiene i dets livsbane |
| Genetisk | Analyse av systemgenetikk, arvemekanismer |
Tabell 36 - Kjennetegn på variantene av systemanalyse
Denne klassifiseringen gjør det mulig å diagnostisere hver spesifikk type systemanalyse. For å gjøre dette er det nødvendig å "gå gjennom" alle klassifiseringsgrunnlagene, velge den typen analyse som best gjenspeiler egenskapene til typen analyse som brukes.
Baltic State Technical University "VOENMEH"
GRUNNLEGGENDE
SYSTEM ANALYSE
Opplæringen
"Forlag "Business Press"
St. Petersburg
UDC 303.732.4
BBC 65.05
Anmeldere:
doktor i tekniske vitenskaper, professor, leder. Institutt for St. Petersburg State Institute of Fine Mechanics and Optics (Technical University)
Akademiker for akmeologiske vitenskaper, president for ARISIM, doktor i tekniske vitenskaper, professor ved St. Petersburg State Academy of Engineering and Economics
C 72 Grunnleggende om systemanalyse: Pros. godtgjørelse. - St. Petersburg: "Izd. hus "Business Press", 2000 - 326 s.
Læreboken presenterer utviklingshistorien og det logiske og metodiske grunnlaget for systemanalyse. De praktiske grunnlagene for bruk av systemanalyse innen vitenskap, teknologi, økonomi og utdanning vurderes.
UDC 303.732.4
© Publishing House
"Business Press", 2000
INTRODUKSJON
Kapittel 1. BEHOV FOR EN SYSTEMANALYSE, DENS ESSENS OG TERMINOLOGI
1.1. Historie om utviklingen av en systematisk tilnærming
1.2. Den nåværende fasen av den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen (NTR)
1.2.1. NTR som 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 teknisk fremgang
1.2.5. Nok en gang om vitenskap generelt
1.2.6. Utvikling av tekniske systemer som objekt for forskning, evaluering og ledelse
1.3.1. System
1.3.2. Forbindelse
1.3.3. Struktur og strukturstudie
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. Kunnskapsmetodikk
2.2.1. Begrepet 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 kunnskap
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. PZhTs TS - prinsippet og objektet for vurdering og ledelse
3.5. Verdien av hele livssyklusen
3.6. Organisatoriske styringsstrukturer
3.7. Noen praktiske resultater av bruk av systemanalyse
KONKLUSJON
INTRODUKSJON
Hvem tar på seg private spørsmål, uten forutgående
vanlige beslutninger, vil den ene uunngåelig være ved hver sving
ubevisst for seg selv å "snuble" over disse vanlige
spørsmål. Og blindt å snuble over dem i hvert enkelt tilfelle betyr å dømme ens politikk til den verste vaklen og skruppelløsheten.
«Forskeren føler sin uvitenhet jo mer, jo mer han vet...» - denne paradoksale bemerkningen fra vår tids største fysiker, R. Oppenheimer, karakteriserer den paradoksale situasjonen i moderne vitenskap så nøyaktig som mulig. Hvis inntil nylig en vitenskapsmann bokstavelig talt jaget fakta, er han i dag ikke i stand til å takle flommen deres. Analytiske metoder, så effektive i studiet av bestemte prosesser, fungerer ikke lenger. Vi trenger et nytt, mer effektivt prinsipp som vil bidra til å forstå de logiske sammenhengene mellom individuelle fakta. Et slikt prinsipp ble funnet og kalt prinsippet om systemisk bevegelse eller systemisk tilnærming (SP).
Dette prinsippet bestemmer ikke bare nye oppgaver, men også arten av alle ledelsesaktiviteter, hvis vitenskapelige, tekniske, teknologiske og organisatoriske forbedringer skyldes selve naturen til storskala offentlig og privat produksjon.
Mangfoldet og det økende volumet av oppgavene med økonomisk konstruksjon som vi står overfor, krever deres gjensidige koordinering og tilveiebringelse av en felles målrettethet. Men dette er vanskelig å oppnå hvis man ikke tar hensyn til den komplekse avhengigheten mellom individuelle regioner i landet, mellom grener av nasjonaløkonomien og mellom alle sfærer av landets sosiale liv. Mer spesifikt, 40 % av informasjonen en spesialist trenger å hente fra relaterte områder, og noen ganger fjerntliggende områder.
Allerede i dag brukes en systematisk tilnærming på alle kunnskapsområder, selv om den på sine ulike områder viser seg på ulike måter.
Så i tekniske vitenskaper snakker vi 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 (kollagenoser, systemisk vaskulitt etc.) hos allmennleger (systemiske leger).
I vitenskapens natur ligger ønsket om enhet og syntese av kunnskap. Studiet av dette ønsket, identifiseringen av 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, er problemet med konseptuell syntese av spesiell betydning. Filosofisk analyse av naturvitenskapelig 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, til konseptuell syntese. Ved å studere prosessene for forening og syntese av vitenskapelige teorier innen utvikling av vitenskaper, kan man identifisere deres ulike typer og former. I vår innledende tilnærming til problemet ser vi ingen forskjell mellom kunnskapens enhet og dens syntese. Vi legger bare merke til at begrepet kunnskapens enhet forutsetter en viss inndeling av den, dens struktur. Syntesen av kunnskap, forståelig som prosessen med fødselen av en ny, oppstår på grunnlag av visse typer assosiasjoner eller interaksjon av dens strukturelle former. Med andre ord, enheten og syntesen 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 se fire forskjellige typer, med andre ord fire typer enhet av vitenskapelig kunnskap.
Den første typen forening består i det faktum at i prosessen med differensiering av kunnskap oppstår vitenskapelige disipliner, lik kybernetikk, semiotikk, generell systemteori, hvis innhold er assosiert med identifisering av fellestrekk i de mest forskjellige områdene av undersøkelser. 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.
Vurderer 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 trenden 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 vitenskapelig kunnskaps enhet er knyttet til grunnleggende begreper som i utgangspunktet oppstår innen naturspråk og deretter inngår i systemet av filosofiske kategorier. Begreper av denne typen, gjennom passende foredlinger, får betydningen av de opprinnelige konseptene til nye 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 for å utvikle og bruke 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. Den 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 // Vopr. filos. 1969. No. 10 ).
Andre tilnærminger til problemet med enhet og syntese av kunnskap er også mulig. Men på en eller annen måte trenger 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. Derfor bør studiet av disse objektene utføres ved hjelp av metoder som er tilstrekkelige til deres natur, dvs. systemiske!
Verdens systemnatur er representert som et objektivt eksisterende hierarki av forskjellig organiserte samvirkende systemer. Systematisk tenkning realiseres i det faktum at kunnskap presenteres som et hierarkisk system av sammenhengende modeller. Selv om mennesker er en del av naturen, har menneskelig tenkning en viss uavhengighet i forhold til omverdenen: mentale strukturer er slett ikke forpliktet til å adlyde begrensningene i verden av virkelige strukturer. Men når man trer i praksis, er sammenligning og koordinering av verdens systemer og tenkning uunngåelig.
Praktisk koordinering går gjennom praksisen med kognisjon (konvergens av modeller med virkeligheten) og praksisen med å transformere verden (tilnærming av virkelighet til modeller). Generaliseringen av denne erfaringen førte til oppdagelsen av dialektikk; å følge dens lover er en nødvendig forutsetning for riktigheten av kunnskapen vår, tilstrekkeligheten til modellene våre. Moderne systemanalyse går i sin metodikk fra dialektikk. Vi kan uttrykke oss mer bestemt og si at systemanalyse er anvendt dialektikk. Med fremkomsten av systemanalyse har filosofi sluttet å være den eneste teoretiske disiplinen som ikke har noen anvendt analog. På den praktiske siden er anvendt systemanalyse en teknikk og praksis for å forbedre intervensjon i reelle problemsituasjoner.
For det første er et viktig stadium i studiet av virkelige situasjoner og konstruksjonen av deres modeller (av forskjellige nivåer - fra verbal til matematisk) felles for alle spesialiteter. For dette stadiet tilbyr systemanalyse en detaljert metodikk, hvis mestring bør bli et viktig element i opplæringen av spesialister av enhver (ikke bare teknisk, men også naturlig og humanitær) profil.
For det andre, for noen ingeniørspesialiteter, først og fremst knyttet til design av komplekse systemer, så vel som for anvendt matematikk, vil systemanalyse åpenbart bli et av hovedkursene i nær fremtid.
For det tredje viser praksisen med anvendt systemanalyse i en rekke land overbevisende at slik aktivitet har blitt et yrke for mange spesialister de siste årene, og noen universiteter i utviklede land har allerede begynt å uteksaminere slike spesialister.
For det fjerde, et ekstremt gunstig publikum for å undervise i systemanalyse er avanserte kurs for spesialister som har jobbet i industrien i flere år etter endt utdanning og har erfart på egen hånd hvor vanskelig det er å håndtere problemer i det virkelige livet.
Innføringen av systemanalyse i universitetets læreplaner og utdanningsprosessen er forbundet med å overvinne noen vanskeligheter. De viktigste er overvekten av den teknokratiske tilnærmingen i ingeniørutdanning, den tradisjonelt analytiske konstruksjonen av vår kunnskap, spesialiteter, gjenspeilet i den disiplinære organiseringen av fakulteter og avdelinger, mangelen på pedagogisk litteratur, uvitenhet fra eksisterende firmaer om behovet for å ha profesjonelle systemingeniører i staben deres, 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 eier (spontan) systemanalyse.
Men livet tar sin toll. De kraftig økte kravene til kvaliteten på opplæringen av spesialister som uteksamineres fra høyere utdanning, behovet for en tverrfaglig tilnærming til å løse komplekse problemer, den økende dybden og omfanget av problemer med begrenset tid og ressurser allokert til løsningen deres - alt dette er viktige faktorer som vil gjøre undervisningen i systemanalyse nødvendig, dessuten uunngåelig (Tarasenko F. Introduksjon til artikkelen av R. Akoff “Mismatch between the education system and the requirements for successful management // Vestn. Vyssh. Shk. 1990. No. 2) . Og den psykologiske treghet som alltid har stått i veien for innovasjon kan bare overvinnes ved å forplante nye ideer, ved å gjøre det brede pedagogiske, vitenskapelige og studentmiljøet kjent med essensen av det nye, som er på vei. La oss håpe at den foreslåtte håndboken vil spille sin rolle i å trekke oppmerksomheten til elever og lærere på noen funksjoner ved systemanalyse. Systemanalyse er dessuten lovende for den harmoniske utviklingen av individet, for at studenten skal få et inntrykk av det vitenskapelige bildet av verden (SCM) som en helhetlig assimilering av kunnskap om grunnleggende vitenskap, og for dannelse av et vitenskapelig verdensbilde, og for å forstå kunnskap! Det er misforståelser som fører til tap av manges lyst til å studere, tap av prestisje ved høyere utdanning.
Ved å oppsummere det ovenstående kan vi trekke en fast konklusjon om behovet for å introdusere faget "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 veldig lovende.
Studiet av systemanalyse er foreslått å begynne med familiarisering av referansesignalene (av). Hvorfor? Hele verden rundt oss har en systemisk (ikke-lineær) natur. Derfor må dens konstituerende objekter, fenomener og prosesser objektivt reflektere dens realiteter, det vil si at de også må være systemiske, ikke-lineære. Imidlertid er det moderne systemet (for et paradoks i navnet!) for høyere utdanning bygget på et lineært prinsipp - og dette er dens vesentlige 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 en 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 (OS) er et spesialkodet og spesialdesignet innhold av et emne, avsnitt eller disiplin som helhet. Prinsippene for koding er:
trekke ut kvintessensen av materialet;
presentasjon av materialet i den mest praktiske formen for å studere.
Referansesignaler for å studere systemanalyse
1. Reduksjonen av mange 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 generaliteten(V. Druzhinin, professor; D. Kontorov, professor).
4. De som bare dveler ved «detaljene» av kunnskap, får «seglet på åndelig elendighet»(Julien Offret 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 er de eponyme, og derfor sammenlignbare mengder.(K. Marx, F. Engels, tyske filosofer).
6. I en ikke så fjern fremtid vil samfunnet ha «én vitenskap». Dens representanter er ikke superuniversale, alle vetende og alle i stand. Dette vil være høyt utdannede, lærde mennesker som har en dyp forståelse av utviklingen av vitenskap og samfunnet som helhet, som kjenner de viktigste måtene og mulighetene for erkjennelse gjennom "seg selv" (mennesket) av all natur. Samtidig skal de være generalister i en eller en gruppe bransjer.(K. Marx).
7. Naturens enhet finnes i den slående likheten mellom differensialligninger knyttet til forskjellige felt av fenomener(- grunnleggeren av sovjetstaten).
8. Fakta innen vitenskap og teknologi, hvis tatt inn generelt, i deres forbindelse, ikke bare en "sta", men også en ubetinget avgjørende ting ... Det er nødvendig å ikke ta individuelle fakta, men hele settet med fakta knyttet til problemet under vurdering, uten et eneste unntak. Vi vil aldri oppnå dette helt, men kravet om helhet vil advare oss mot feil og fra "døden"().
9. Hvem tar på seg spesielle spørsmål, uten først å løse de generelle spørsmålene, vil han uunngåelig, ved hvert trinn, ubevisst for seg selv, "snuble" over disse generelle spørsmålene. Og å snuble blindt på dem i hvert enkelt tilfelle- betyr å dømme politikken din på den verste vaklen og skruppelløsheten().
10. Vitenskap er en helhet. Dens inndeling i separate områder skyldes ikke så mye gjenstandenes natur som de begrensede evnene til menneskelig erkjennelse. Faktisk, "det er en ubrutt kjede fra fysikk til kjemi, gjennom biologi og antropologi til samfunnsvitenskapene, en kjede som ikke på noe sted kan rives i stykker, unntatt etter eget ønske.(min utflod. - TOALETT.) (M. Planck, tysk fysiker, nobelprisvinner).
11. Målet med moderne vitenskap er avslør den interne forbindelsen og trendene, oppdag lovene, den objektive logikken til disse endringene().
12. Målet med moderne vitenskap er å se det generelle i det spesielle og det permanente i det forbigående.(C. Whitehead, kanadisk professor).
13. ...Vi trenger en helhetlig, systematisk tilnærming til å ta ansvarlige beslutninger. Vi har tatt i bruk et slikt våpen og vil konsekvent implementere det.(, generalsekretær for sentralkomiteen til CPSU).
14. Vitenskapen har for alvor beriket det teoretiske arsenalet av planlegging ved å utvikle metoder for økonomisk og matematisk modellering, systemanalyse, etc. Det er nødvendig å bruke disse metodene mer utbredt ... Dette gjør det viktig ikke bare å produsere riktig utstyr, men også å trene et betydelig antall kvalifisert personell (A. I. Bresjnev).
15. Blant de mest presserende problemene i 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. - TOALETT.) 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 blir viktigere, fordi de største funnene i vår tid er gjort i kryssene mellom ulike vitenskaper, der nye vitenskapelige disipliner og retninger ble født.(, filosof).
17. Prosessen med integrering 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 fra ulike spesialister - filosofer, sosiologer, psykologer, økonomer, ingeniører ... Det var i forbindelse med integrasjonsprosessene at behovet oppsto for utvikling av systemisk forskning(, filosof).
18. Metoden for en helhetlig tilnærming er vesentlig i utviklingen av et høyere nivå av tenkning, nemlig overgang fra det analytiske stadiet til det syntetiske, som leder den kognitive prosessen til 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 overraskende til det vanlige, for å vise at kompleksiteten, hvis se på det fra riktig vinkel, det viser seg bare å være maskert(min utflod. - V.S.) enkelhet å oppdage mønstre skjult i tilsynelatende kaos. Men disse mønstrene kan være svært komplekse i sin representasjon eller inneholde slike innledende data som ikke er nok til å utføre noen beregning.(E. Quaid, amerikansk systemingeniør).
20. Tenker aktiviteten til en individuell person er jo mer produktiv og logisk, jo mer fullstendig og dypere har han mestret det universelle(min utflod. - V.S.) kategorier av tenkning (, professor).
21. I naturen har ikke separat eksisterende utstyr og teknologi, fysikk og biologi, forskning og design(M. Plank).
22. Naturfenomener er vanligvis komplekse. De vet ikke noe om hvordan vi delte kunnskapen vår 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 dem i praksis.(, akademiker).
23. Den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen har avslørt en rekke intellektuelle «sykdommer». En av dem er sneverheten i profesjonell bevissthet. På ethvert område av vitenskapelig og teknologisk aktivitet kan ingenting vesentlig gjøres hvis oppmerksomhet og innsats er fokusert på 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 er en "spesialiseringsdøvhet", som under ugunstige forhold kan utvikle seg til en "sykdom", av K. Marx kalt "profesjonell kretinisme". Det er ingen tilfeldighet at det var han som la prinsippene for fellesforetaket i analysen av kapitalistisk produksjon. Hans "Kapital" er den første grunnleggende systematiske studien av samfunnets struktur(E. Zharikov, professor).
24. Systemisk 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 partert liket
MEN driver sjelen bort
Ser på deler. Men...
Deres åndelige forbindelse
Forsvunnet, uopprettelig borte!
G. Goethe, tysk poet
Se evigheten på et øyeblikk
En enorm verden - i et sandkorn,
I en eneste håndfull - uendelig
Og himmelen - i en kopp med en blomst.
W. Blake, engelsk filosof og poet
26. En vitenskapelig tilnærming betyr en systematisk en!!!().
27. Verden, vår kunnskap og all menneskelig praksis har en systemisk natur. Informasjon kommer fra omverdenen. Vi tenker. Det er nødvendig å harmonisere system og tenkning. Men tenkning er gitt av utdanning. Derfor må det være systemisk!!!().
28. Prestisjen til ingeniørkreativitet ble undergravd, de verdensberømte innenlandske skolene for teknologiutviklere ble forvirret. En ond filosofi om imitasjon og middelmådighet har utviklet seg. Som et resultat oppfyller noen av produktene ikke det nåværende nivået av vitenskap og teknologi. Hva er ... røttene til den nåværende situasjonen med det tekniske nivået til maskinene som lages? Først av alt, i det faktum at vi i hovedsak fortsatt manglet en systematisk analyse av de siste verdensprestasjonene.(chev, generalsekretær for sentralkomiteen til CPSU).
29. Jeg tror at høyere utdanning også har skylden for dette, ikke å forberede passende spesialister. I lederartikkelen "On the Ways of Restructuring Higher Education"(Bulletin of Higher School. 1986. Nr. 7) bemerket hva"...nå for første gang ble det foreslått løsninger basert på systemposisjoner().
30. Et viktig stadium av systematisk forskning av virkelige situasjoner og konstruksjonen av deres modeller er felles for nesten alle spesialiteter;
for ingeniører knyttet til design av STS, også for anvendt matematikk systemanalyse i nær fremtid(hva du kan forvente, og så sent. - V.S.) åpenbart vil bli en av de store kursene;
praksisen med anvendt SA i en rekke land viser overbevisende at slik vitenskapelig og teknisk aktivitet (S&T) har blitt et yrke for mange spesialister de siste årene, 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 industrien 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 læringsprosessen: 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 lederne i Nord-Vestlandet().
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 å vite nok 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 fullført systemforskning innen ingeniørfag(, akademiker).
33. Moderne systemforskning forblir dessverre enten privat vitenskapelig utvikling eller er konsentrert rundt formelle metodiske spørsmål.(, professor).
34. Bortsett fra isolerte tilfeller, må det erkjennes at systemmetodikken sjelden brukes i massiv skala og for de fleste utviklinger ... er den empiriske utviklingen av prøving og feiling-metoden karakteristisk.(grøft, akademiker).
35. Systemisk tilnærmingen er lett forkynt på en generell måte, men det er svært vanskelig å implementere den i en bestemt form, siden en fleraspektorientering krever spesiell vitenskapelig, organisatorisk, teknisk, pedagogisk og andre forhold, sammen med målrettede tiltak for å gi ressursstøtte til systemiske aktiviteter. Vi understreker at 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 kjennetegnes hovedsakelig ikke av et spesifikt vitenskapelig apparat, men av en orden(min utflod. - TOALETT.), logisk begrunnet tilnærming til studiet av problemet og bruk av hensiktsmessige metoder for å løse dem, som kan utvikles innenfor rammen av andre vitenskaper(, professor).
37. Hvis naturvitenskapen overveiende var en samlende vitenskap, har den nå i hovedsak blitt en ordensvitenskap.(min utflod. - V.S.) vitenskap, vitenskap Om forbindelser(F. Engels).
38. Vi bruker alle et stort lager av ubevisst kunnskap, ferdigheter og evner som har blitt dannet over menneskehetens lange utvikling(, akademiker). I denne forbindelse oppstår spørsmålet - hvordan kan vi lese denne ubevisste kunnskapen for studenter, spesielt sikte dem mot selvstendig arbeid?().
39. De fleste spesialister forstår (syntese) ikke direkte, men i sikksakk, ikke bevisst, men spontant, gå mot det, ikke ser klart deres endelige mål, men famler nærmere det, svimlende, noen ganger til og med bakover().
40. Med prinsipp utvikling(element SA. - V.S.) alle er enige. Men dette er en overfladisk avtale der sannheten blir kvalt og vulgarisert.().
41. I dag snakkes det om en systematisk tilnærming i nesten alle vitenskaper, selv om den i sine ulike seksjoner manifesterer seg på forskjellige måter. Så i tekniske vitenskaper snakker vi om systemteknikk, i kybernetikk - om SU, 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, etc.). .), som bør behandles av allmennleger (systemiske leger)(, akademiker).
42. Essensen av systemtilnærmingen er levende uttrykt i en uttalelse tilskrevet en engelsk offiser under andre verdenskrig: "Disse gutta vil ikke engang plukke opp en loddebolt før de forstår strategien for militære operasjoner i hele stillehavsteatret." Integriteten til lokale og globale oppgaver til en spesifikk aktivitet er tydelig!().
43. Verdien av konsistens: for å ta optimale (!) beslutninger som ikke kan tas i fagkunnskap; ellers- kløing og inkompetanse; for å redusere belastningen på minnet; 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 - en forutsetning for videre rasjonell mestring av kunnskap; så snart studenten er klar over kunnskapens natur, måtene å oppnå og fikse den på, sammensetningen og strukturen til vitenskapsteori, vil han være i stand til å forstå ny kunnskap i henhold til modellen lært ved universitetet gjennom SA-kurset ; holdningen til å forstå kunnskap i en bestemt struktur fører studenten til å formulere spørsmål som han må søke svar på i forskjellige kilder, til en kritisk undersøkelse av 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 HKM- helhetlig assimilering av kunnskap om grunnleggende vitenskap.
Vitenskap er tross alt en helhet og inndelingen i separate områder er betinget. NKM er en modell, bilde av virkeligheten, som er basert på data fra spesifikke vitenskaper om natur og samfunn. Kunnskap knyttet til NCM kalles ideologisk: den dannes veldig sakte, men SA akselererer dannelsen.().
KAPITTEL 1. BEHOV FOR Å KOMME INN
AV SYSTEMANALYSE, DENS ESSENS
OG TERMINOLOGI
Reduksjonen av mange til én er det grunnleggende skjønnhetsprinsippet.
Pythagoras
Historie er vitenskapen om fortiden og fremtidens vitenskap.
L. Febvre
1.1. Historie om utviklingen av en systematisk tilnærming
Komponentene i 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, system , fagforening. Det uttrykte også visse handlinger og deres resultater (noe satt sammen; noe satt i orden).
Ordet "system" ble opprinnelig 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, utføres i etapper. Metaforiseringen av 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 skjer ytterligere universalisering av ordets betydning, som gir det en høyere generalisert betydning, som gjør det mulig å anvende det på både fysiske og kunstige gjenstander. Universalisering kan utføres på to måter - enten i prosessen med å lage myter, dvs. bygge en myte på grunnlag av en 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 metaforer i det filosofiske systemet [karakteristisk for Aristo-322 f.Kr. e.), svingende mellom materialisme og idealisme] ["Stadier i tolkningen 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 systemiske 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 ...
Med fremveksten av vitenskap og filosofi fra renessansen (XV århundre), er en radikal transformasjon i tolkningen av å være forbundet. Tolkningen av det å være som et kosmos erstattes av dets betraktning som et system av verden. Samtidig blir verdens system forstått som uavhengig av en person, med sin egen type organisasjon, hierarki, immanente (riktig, iboende 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 sosiovitenskapelig analyse. En rekke vitenskapelige disipliner oppstår, som hver skiller ut et bestemt område i den naturlige verden og analyserer det med metodene som er karakteristiske for disse disiplinene.
Astronomi var en av de første vitenskapene som gikk over til den ontologisk-naturalistiske tolkningen av universets systemiske natur. Oppdagelsen av N. Copernicus (1473-1543) spilte en stor rolle i dannelsen av en ny tolkning av værens systemiske natur. Han skapte det heliosentriske systemet i verden, og forklarte at Jorden, som andre planeter, roterer rundt solen og i tillegg roterer rundt sin egen akse. Teleologismen, som tynget ideene til Kopernikus, ble senere overvunnet av G. Galileo (1564-1642) og I. Newton (1642-1727).
M Det metodiske grunnlaget for utarbeidelse og begrunnelse av beslutninger om komplekse problemstillinger av vitenskapelig, økonomisk og teknisk art er en systemanalyse.
Begrepet "systemanalyse" dukket først opp i forbindelse med oppgavene til militær kommando i forskningen til RAND Corporation (1948). Den første boken om systemanalyse ble utgitt i 1956 av amerikanske vitenskapsmenn Kahn og Mann. I innenlandsk litteratur ble dette begrepet utbredt først etter at det ble utgitt i 1969 av Sov. Radio” bok av L. Optner “System Analysis for Solving Business and Industrial Problemer”.
Tiltrekningen av denne metodikken skyldes først og fremst det faktum at når man søker etter løsninger på et problem, må man ta et valg i 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 gir, på grunnlag av en systematisk tilnærming, utvikling av metoder og prosedyrer for å løse semistrukturerte problemer i nærvær av betydelig usikkerhet.
For tiden inneholder systemanalyse allerede et bredt spekter av ulike metoder som kan grupperes i følgende grupper:
· heuristisk programmering;
· semiotisk tilnærming;
· analogi metoder;
· analytiske metoder;
· simuleringsmodellering.
Eksisterende metoder for matematisk analyse, som har rettferdiggjort seg i relativt enkle tilfeller, viser seg vanligvis å være ineffektive i studiet av 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 metodene for ekspertvurderinger (metoden for idédugnad og meningsutveksling, Delphi-metoden og andre), ved å bruke en eller annen form for generalisering av helheten av subjektive ideer av 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 undersøkelsen.
En vanlig ulempe med heuristisk programmering er mangelen på formelle regler for å finne "heuristikk". Jakten på heuristikk er mer en kunst og fører ikke alltid til et positivt resultat.
Heuristiske metoder er nært beslektet med metodene til den semiotiske tilnærmingen, basert på mulighetene til de ekspressive virkemidlene til naturlig språk, som lar en beskrive en bred klasse av objekter, prosesser og fenomener veldig effektivt og under visse avtaler.
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. Situasjonsbeskrivelsesmodellen er også semiotisk basert på naturlig språk.
2. Dannelsen av modellen til kontrollobjektet og prosessene som skjer i den 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, båret ut av datamaskinen selv. I sistnevnte tilfelle må datamaskinen inneholde noen mekanismer for å utføre en slik analyse.
Den generelle modellen inkluderer:
· nullnivå, hvor mange grunnleggende konsepter er lagret;
· det første nivået inneholder øyeblikkelige bilder av den virkelige situasjonen;
· det andre nivået, hvor vanlige forbindelser mellom gjenstander fra omverdenen 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 komponentene som en forbindelse etableres mellom av strukturer identifisert i modeller som ligger i mindre lag.
Dermed er hele modellen tenkt som et sett av en rekke modeller, alt fra modeller for direkte gjenkjennelse på første nivå til modellen for abstrakt konseptdannelse.
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 bygge og forske på 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, dannes i form av et system.
Systemanalyse kjennetegnes ikke av bruk av nye fysiske fenomener og ikke av et spesifikt matematisk apparat, men av en ordnet og logisk begrunnet tilnærming til å løse et problem. Det fungerer som en måte å effektivisere 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 teknikkene akkumulert i problemene med operasjonsforskning og kontroll innen teknologi, økonomi og militære anliggender. Egnede metoder og modeller ble lånt fra matematisk statistikk, matematisk programmering, spillteori, køteori, 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 stille og løse problemer med å bygge og studere systemer, nært knyttet til matematisk modellering.
Definisjon 4.5. Systemanalyse i snever forstand– det er en metodikk for å formalisere komplekse (vanskelige å formalisere, dårlig strukturerte) oppgaver.
Systemanalyse (SA) oppsto som en generalisering av teknikkene akkumulert i problemene med operasjonsforskning og kontroll innen teknologi, økonomi og militære anliggender. Egnede metoder og modeller ble lånt fra matematisk statistikk, matematisk programmering, spillteori, køteori, automatisk kontrollteori. Grunnlaget for disse disiplinene er systemteori.
Systemanalyse er en målrettet kreativ aktivitet til en person, på grunnlag av hvilken en representasjon av objektet som studeres, dannes i form av et system.
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) i å sette og løse problemer, som kalles metode for systemanalyse. Denne teknikken bidrar til å sette og løse anvendte problemer mer meningsfullt og kompetent. Hvis det på et tidspunkt er vanskeligheter, må du gå tilbake til et av de forrige stadiene og endre (endre) det. Hvis dette ikke hjelper, viste oppgaven seg å være for komplisert, og den må deles inn i flere enkle underoppgaver, dvs. utføre dekomponering. Hver av de oppnådde deloppgavene løses med samme metode.
Samtidig har systemanalyse sitt eget spesifikke formål, innhold og formål.
Kjernen i systemanalysemetodikken er operasjonen av en kvantitativ sammenligning av alternativer, som utføres for å velge et alternativ som skal implementeres. Dersom kravet om forskjellig kvalitet på alternativer oppfylles, kan kvantitative estimater innhentes. Men for at kvantitative estimater 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 ytelsen til et system. Teknikker og metoder for systemanalyse er rettet å foreslå alternative løsninger på problemet, identifisere omfanget av usikkerhet for hvert alternativ og sammenligne alternativer for deres effektivitet.
Formålet med systemanalyse er å effektivisere rekkefølgen av handlinger for å løse store problemer, basert på en systematisk tilnærming. Systemanalyse er designet for å løse en klasse med problemer som er utenfor det korte spekteret av daglige aktiviteter.
Hovedinnholdet i systemanalyse ligger ikke i et formelt matematisk apparat som beskriver «systemer» og «problemløsning» og ikke i spesielle matematiske metoder, for eksempel usikkerhetsvurderinger, men i dets konseptuelle, dvs. konseptuelle, apparat, i dets ideer, tilnærming og holdninger.
Systemanalyse som en metodikk for å løse problemer hevder å spille rollen som et rammeverk som kombinerer all nødvendig kunnskap, metoder og handlinger for å løse et problem. Det er dette som bestemmer hans holdning til områder som operasjonsforskning, statistisk beslutningsteori, organisasjonsteori og andre lignende.
Systemet er altså det som løser problemet.
Definisjon 4.6. P Et problem er en situasjon preget av en forskjell mellom en nødvendig (ønsket) produksjon og en eksisterende produksjon.
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 forhindre reduksjon i avlingen, eller det kan være å øke avlingen. Betingelsene for problemet representerer det eksisterende systemet ("det kjente"). Kravene representerer ønsket system.
Definisjon 4.8 . Løsning det 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 som finnes i den og tilstanden. Kanskje ett eller flere områder av det ukjente. Det ukjente kan fastslåskvalitativt, men ikkekvantitativt. En kvantitativ egenskap kan være en rekke estimater som representerer den antatte tilstanden til det ukjente. Det er betydelig at definisjonen av en ukjent i form av en annen kan være motstridende eller overflødig.
De ukjente kan bare uttrykkes i form av det kjente, dvs. slike gjenstander, egenskaper og forbindelser som er etablert.
PDerforberømtdefinert 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 en ukjent kanskje ikke forstyrrer systemets evne til å fungere. Det eksisterende systemet er per definisjon logisk, men tilfredsstiller kanskje ikke begrensningen. Systemytelse alene er derfor ikke det ultimate kriteriet for godt, ettersom noen perfekt fungerende systemer kan mislykkes i å oppnå mål.
Definisjonen av mål kan kun gis mht Systemkrav .
Systemkrav er et middel til å fange opp entydige utsagn som definerer et mål. Mens krav til systemer er angitt i form av objekter, egenskaper og relasjoner, kan mål defineres i form av en ønsket tilstand. Målene og ønsket tilstand for et gitt sett med systemkrav kan være nøyaktig det samme. Hvis de er forskjellige, sies kravene å representere det ønskede systemet. Generelt identifiseres mål med ønsket system.
Definisjon 4.9. P Gapet mellom eksisterende system og ønsket system utgjør det som kalles et problem.
Hensikten med handlingene er å minimere gapet mellom eksisterende og foreslått system. Å opprettholde eller forbedre systemets tilstand identifiseres med gapet mellom den eksisterende tilstanden og den ønskede tilstanden.
Når man skal løse problemene i næringslivet og industriverdenen, er de viktigste punktene objektivitet og konsistens.
Kunnskapsmengden som er vidt bekreftet av observasjon blir bevis .
Definisjon 4.10. Observasjon er en prosess der data identifiseres med et system for påfølgende forklaring av det systemet.
Forklaringsprosessen må være rasjonell, det vil si utføres logisk.
Definisjon 4.11.Bevaring av den eksisterende tilstanden er muligheten til å holde produksjonen av systemet innenfor foreskrevne grenser.
Definisjon 4.12.Å forbedre tilstanden til et system er evnen til å oppnå en utgang over eller utover det som oppnås i den eksisterende tilstanden.
Objektivitet er et grunnleggende observasjonskrav.
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 rundt de iterativt utførte operasjonene for å identifisere tilstanden, samt målet og mulighetene for å løse den. Resultatet av identifikasjon er en beskrivelse av tilstanden, formålet og mulighetene når det gjelder systemobjekter (input, prosess, output, tilbakemeldinger og restriksjoner), egenskaper og relasjoner, 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 velge et system i den virkelige verden betyr å indikere alle prosessene som gir 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 forskjellige underprosesser i deres rolle: kjerneprosess, tilbakemelding og begrensning.
Definisjon 4.14.FRA egenskapen til denne prosessen er evnen til å oversette et gitt input til et gitt output .
Forbindelse definerer sekvensen av prosesser, dvs. at utgangen av en 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 beslutningsinngangsprosessen (intervensjon i systemets prosess) og påvirker prosessen for å bringe produksjonen og produksjonsmodellen nærmere hverandre.
Restriksjonsprosess begeistret av utgangsforbrukeren av systemet, og analyserer utgangen. Denne prosessen påvirker produksjonen og kontrollen av systemet, og sikrer at produksjonen av systemet er i samsvar med målene til forbrukeren. Systembegrensningen som er tatt i bruk som et resultat av begrensningsprosessen, reflekteres av utdatamodellen. Begrensningen til systemet består av formålet (funksjonen) til systemet og tvingeforbindelser (funksjonens kvaliteter). Tvangsbånd må være forenlig med målet.
E Dersom strukturene, elementene, forholdene, målene og mulighetene er kjent, har påvisningen av problemet (identifikasjon) karakter av å bestemme kvantitative sammenhenger, og problemet kalles kvantitativ.
Dersom struktur, elementer, forutsetninger, mål og muligheter er delvis kjent, er identifiseringen kvalitativ, og problemet kalles kvalitet eller løst strukturert.
Som en problemløsningsmetodikk system analyse indikerer en grunnleggende nødvendig sekvens av sammenhengende operasjoner, som (i de mest generelle termer) består av identifisere et problem, designe en løsning og implementere den løsningen. Beslutningsprosessen er utforming, evaluering og valg av systemalternativer i henhold til kriteriene kostnad, tidseffektivitet og risiko, under hensyntagen til forholdet mellom de marginale inkrementene til disse mengdene (de såkalte marginale forholdstallene). Valget av grensene for denne prosessen bestemmes av tilstanden, formålet og mulighetene for implementeringen. Den mest passende konstruksjonen av denne prosessen innebærer omfattende bruk av heuristiske konklusjoner innenfor rammen av den postulerte systemmetodikken.
reduksjon (reduksjon) i antall variabler er basert på analysen av problemets følsomhet for endringer i individuelle variabler eller grupper av variabler, aggregering av variabler til oppsummeringsfaktorer, valg av passende former for kriterier, og også anvendelse, der det er mulig, av matematiske metoder for å redusere opptelling (metoder for matematisk programmering, etc.) ..).
Logisk integritet prosessen er gitt av eksplisitte eller implisitte forutsetninger, som hver kan være en kilde til risiko. Vi bemerker nok en gang at strukturen til systemfunksjoner og problemløsninger 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 et potensielt oppnåelig nivå. Som et resultat av å løse problemet etableres nye forbindelser og relasjoner, hvorav noen bestemmer ønsket utfall, og den andre delen vil bestemme uforutsette muligheter og begrensninger som kan bli en kilde til fremtidige problemer.
T Dette er generelt sett hovedideene til systemanalyse som problemløsningsmetodikk.
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 det gitte problemområdet.
Merk at definisjonen av en eksakt liste over bestemte funksjoner som sikrer implementeringen av de listede stadiene for å løse et nytt problem er gjenstand for uavhengig forskning, hvis behov og viktighet ikke kan overvurderes.
Løsningen av problemet i situasjonen med et nytt problem utføres i henhold til følgende hovedstadier:
1. påvisning av et problem (identifikasjon av symptomer);
2. vurdering av dens relevans;
3. definisjon av formål og tvangslenker;
4. definisjon av kriterier;
5. åpne strukturen til det eksisterende systemet;
6. identifikasjon av defekte elementer i det eksisterende systemet, som begrenser mottak av en gitt utgang;
7. vurdering av vekten av påvirkningen av defekte elementer på systemets utganger bestemt av kriteriene;
8. definisjon av en struktur for å bygge et sett med alternativer;
9. evaluering av alternativer og valg av alternativer for gjennomføring;
10. definisjon av implementeringsprosessen;
11. koordinering av funnet løsning;
12. implementering av løsningen;
13. evaluering av resultatene av implementeringen og konsekvensene av å løse problemet.
Implementering av den nye funksjonen tar en annen vei.
Bruken av denne muligheten i et gitt område avhenger av tilstedeværelsen i den eller i relaterte områder av et faktisk problem som trenger en slik mulighet for løsning. Å utnytte muligheter i fravær av problemer kan i det minste være sløsing med ressurser.
Å utnytte muligheter når det er problemer, men å ignorere problemene som et mål i seg selv, kan utdype og forverre problemet.
Utviklingen av vitenskap og teknologi fører til at fremveksten av en ny mulighetssituasjon blir et vanlig fenomen. Dette krever en seriøs analyse av situasjonen når en ny mulighet byr seg. En evne avhendes dersom det beste alternativet inkluderer denne evnen. Ellers kan muligheten forbli ubrukt.
En av utfordringene ved å bruke systemanalysemetodikk for å løse et problem er å isolere nyttige, verdifulle elementer i den heuristiske prosessen og anvende dem i forbindelse med metodikken. Dermed er utfordringen å introdusere struktur i en semistrukturert prosess.
For å gjøre dette, må minst følgende grunnleggende krav være oppfylt:
1) prosessen med å løse problemet bør avbildes ved hjelp av flytdiagrammer (sekvens eller prosessstruktur) som indikerer punktene for hovedbeslutninger;
2) stadiene i prosessen med å finne grunnleggende løsninger bør beskrives i detalj;
3) hovedalternativene og hvordan de skal skaffes må kunne påvises;
4) forutsetningene for hvert alternativ må bestemmes;
5) kriteriet for vurderinger av hvert alternativ må være fullstendig definert;
6) den detaljerte presentasjonen av dataene, forholdet mellom dataene og prosedyrene som dataene skal evalueres etter, bør være en del av enhver beslutning;
7) de viktigste alternative løsningene og de argumentene som er nødvendige for å forklare årsakene til utelukkelsen av de forkastede løsningene skal vises.
Disse kravene er ikke like i betydning, presisjon i uttrykk eller grad av fullstendighet og objektivitet. Hvert krav har sin egen verdi.
O Basert på innholdet i de nevnte stadiene for å løse et nytt problem, kan imidlertid følgende metoder brukes: teorien om søk og oppdagelse, teorien om mønstergjenkjenning, statistikk (spesielt faktoranalyse), teorien om eksperimentet, operasjonsforskning og relaterte modeller (køer, aksjer, spillsituasjoner og etc.), teorier om atferd (homeostatisk, dynamisk, selvorganisering og andre), teorier om klassifisering og bestilling, syntese av komplekse dynamiske systemer, teorien om potensiell tilgjengelighet , teorien om autoregulering, prognoser, ingeniør- og kognitiv psykologi, kunstig intelligens og kunnskapsteknikk og relaterte disipliner, organisasjonsteori, sosialpsykologi og sosiologi.
Laster inn...