Datorită faptului că analiza de sistem are ca scop rezolvarea oricăror probleme, conceptul de sistem ar trebui să fie foarte general, aplicabil oricărei situații. Ieșirea este văzută în desemnarea, enumerarea, descrierea unor astfel de caracteristici, proprietăți, caracteristici ale sistemelor care, în primul rând, sunt inerente tuturor sistemelor fără excepție, indiferent de originea lor artificială sau naturală, materialul sau întruchiparea ideală; și în al doilea rând, dintr-o varietate de proprietăți, acestea ar fi selectate și incluse în listă pe baza necesității lor pentru construirea și utilizarea tehnologiei de analiză a sistemelor. Lista de proprietăți rezultată poate fi numită o definiție descriptivă (descriptivă) a sistemului.
Proprietățile sistemului de care avem nevoie se împart în mod natural în trei grupuri, câte patru proprietăți.
Proprietăți statice ale sistemului
Proprietățile statice sunt caracteristicile unei anumite stări a sistemului. Acesta este, parcă, ceva ce poate fi văzut pe o fotografie instantanee a sistemului, ceva pe care sistemul îl are în orice moment, dar un moment fix în timp.Proprietățile dinamice ale sistemului
Dacă luăm în considerare starea sistemului într-un alt moment, diferit de primul, atunci vom găsi din nou toate cele patru proprietăți statice. Dar dacă suprapuneți aceste două „fotografii” una peste alta, veți constata că ele diferă în detalii: în timpul intervalului dintre cele două momente de observație s-au produs unele modificări în sistem și în mediul său. Astfel de modificări pot fi importante atunci când lucrați cu sistemul și, prin urmare, ar trebui să fie reflectate în descrierile sistemului și luate în considerare în lucrul cu acesta. Caracteristicile schimbărilor de-a lungul timpului în interiorul și în afara sistemului se numesc proprietăți dinamice ale sistemelor. Dacă proprietățile statice sunt ceea ce poate fi văzut într-o fotografie a unui sistem, atunci proprietățile dinamice sunt cele care vor fi găsite atunci când vizionați un film despre sistem. Putem vorbi despre orice modificare în ceea ce privește modificările modelelor statice ale sistemului. În acest sens, se disting patru proprietăți dinamice.Proprietățile sintetice ale sistemului
Acest termen denotă proprietăți generalizatoare, colective, integrale, ținând cont de cele spuse mai înainte, dar punând accent pe interacțiunea sistemului cu mediul, asupra integrității în sensul cel mai general.Dintr-un număr infinit de proprietăți ale sistemelor, sunt evidențiate douăsprezece inerente tuturor sistemelor. Acestea sunt selectate pe baza necesității și suficienței lor pentru fundamentarea, construcția și prezentarea accesibilă a tehnologiei de analiză a sistemelor aplicate.
Dar este foarte important să ne amintim că fiecare sistem este diferit de toate celelalte. Acest lucru se manifestă, în primul rând, prin faptul că fiecare dintre cele douăsprezece proprietăți la nivel de sistem dintr-un sistem dat este întruchipată într-o formă individuală specifică acestui sistem. În plus, pe lângă aceste regularități generale ale sistemului, fiecare sistem are alte proprietăți care îi sunt unice.
Analiza aplicată a sistemelor are ca scop rezolvarea unei probleme specifice. Acest lucru se exprimă prin faptul că, cu ajutorul unei metodologii la nivelul întregului sistem, se urmărește din punct de vedere tehnologic descoperirea și utilizarea caracteristicilor individuale, adesea unice, ale unei situații problematice date.
Pentru a facilita o astfel de muncă, pot fi utilizate unele clasificări ale sistemelor, fixând faptul că diferite modele, diferite tehnici, diferite teorii ar trebui folosite pentru diferite sisteme. De exemplu, R. Ackoff și D. Garayedaghi au propus să se distingă sistemele după raportul dintre scopurile obiective și subiective în părți ale întregului: sisteme tehnice, om-mașină, sociale, ecologice. O altă clasificare utilă, după gradul de cunoaștere a sistemelor și de formalizare a modelelor, a fost propusă de W. Checkland: sisteme „hard” și „soft” și, în consecință, metodologii „hard” și „soft”, discutate în cap. unu.
Așadar, putem spune că viziunea sistemică asupra lumii constă în înțelegerea naturii sistemice generale a acesteia și trecerea în considerare a unui sistem specific, concentrându-se pe trăsăturile sale individuale. Clasicii analizei sistemelor au formulat acest principiu aforistic: „Gândește global, acționează local”.
Tarasenko F. P. Analiza aplicată a sistemului (știința și arta rezolvării problemelor): Manual. - Tomsk; Tomsk University Press, 2004. ISBN 5-7511-1838-3. Fragment
BAZELE TEHNOLOGIILOR INFORMAȚIEI
Tema 6. MODELARE MATEMATICĂ ȘI METODE NUMERICE
Concepte de bază și definiții. Fundamentele analizei de sistem
Știința naturii poate fi reprezentată ca fiind formată din trei părți: empirică, teoretică și matematică.
Partea empirică conţine informaţii faptice obţinute în experimente şi observaţii, precum şi din sistematizarea lor primară.
Partea teoretică dezvoltă concepte teoretice care fac posibilă unirea și explicarea dintr-o poziție unificată a unui complex semnificativ de fenomene și formulează principalele tipare cărora le respectă materialul empiric.
Partea matematică construiește modele matematice care servesc la testarea conceptelor teoretice de bază, furnizează metode pentru prelucrarea primară a datelor experimentale astfel încât acestea să poată fi comparate cu rezultatele modelelor și elaborează metode de planificare a unui experiment în așa fel încât, cu un mic cheltuială de efort, este posibil, dacă este posibil, din experimente să se obțină date suficient de fiabile.
O astfel de schemă corespunde structurii multor științe ale naturii, dar dezvoltarea diferitelor părți, în special a modelelor matematice în prezent în domeniul socio-economic, este complet incomparabilă, să zicem, cu fizica, mecanica și astronomia.
Această împrejurare se datorează, pe de o parte, faptului că dezvoltarea conceptelor teoretice și a modelelor matematice în ecologie a început mult mai târziu decât în științele numite și, pe de altă parte, faptului că natura fenomenelor biologice a fi studiat este mult mai complicat, ceea ce face necesară luarea în considerare a mult mai mulți factori în construirea modelelor de procese ecologice decât a celor fizice. În viața de zi cu zi, această ultimă circumstanță este de obicei denumită complexitatea specifică a proceselor vieții.
În plus, construcția de modele matematice în ecologie este foarte împiedicată de faptul că majoritatea ecologiștilor, chimiștilor, biologilor și alți specialiști nu au cunoștințe suficiente de matematică, iar puțini matematicieni au interese relevante și cunoștințe suficiente în domeniile de mai sus.
Contradicțiile dintre dorințele nelimitate ale unei persoane de a cunoaște lumea și oportunitățile limitate existente de a face acest lucru, dintre infinitul naturii și caracterul finit al resurselor umane au multe consecințe importante, inclusiv în chiar procesul de cunoaștere umană a lumii înconjurătoare. . Una dintre astfel de trăsături ale cunoașterii, care permit treptat, pas cu pas, rezolvarea acestor contradicții, este prezenţa unor moduri de gândire analitice şi sintetice.
Esența analizei este de a împărți întregul în părți, de a reprezenta complexul ca un set de componente mai simple. Dar pentru a cunoaște întregul, complexul, este necesar și procesul invers - sinteza. Acest lucru se aplică nu numai gândirii individuale, ci și cunoașterii umane universale.
Analiticitatea cunoașterii umane se reflectă în existența diverselor științe, în diferențierea continuă a științelor, într-un studiu din ce în ce mai profund al întrebărilor tot mai restrânse, fiecare fiind totuși interesantă, importantă și necesară în sine. În același timp, este necesar și procesul invers al sintezei cunoștințelor. Așa iau naștere științe „de frontieră” precum biochimia, chimia fizică, geochimia, geofizica, biofizica sau bionica etc. Cu toate acestea, aceasta este doar o formă de sinteză. O altă formă superioară de cunoaștere sintetică se realizează sub forma științelor despre cele mai generale proprietăți ale naturii. Filozofie dezvăluie și afișează toate proprietățile comune tuturor formelor de materie; matematica studiază unele relaţii, dar şi generale. Științele sintetice includ și științele sistemelor: cibernetica, teoria sistemelor, teoria organizațiilor etc. Ele îmbină în mod necesar cunoștințele tehnice, naturale și umanitare.
Deci, dezmembrarea gândirii (în analiză și sinteză) și interconectarea acestor părți sunt semne evidente ale unei cunoașteri sistematice.
În analiza și sinteza sistemelor mari, precum complexele ecologice naturale, s-a dezvoltat o abordare sistematică, care diferă de abordarea clasică (sau inductivă). Acesta din urmă examinează sistemul trecând de la particular la general și sintetizează (construiește) sistemul prin fuzionarea componentelor sale, dezvoltate separat. În schimb, abordarea sistematică presupune o tranziție consistentă de la general la particular, atunci când considerația se bazează pe scop, iar obiectul studiat se distinge de mediu. Deci, ce este o abordare sistemică?
Definiție: Abordarea sistemelor este o metodologie modernă pentru studierea și rezolvarea problemelor care sunt, de regulă, de natură interdisciplinară. O abordare sistematică înseamnă doar dorința de a studia unul sau altul fenomen sau obiect, ținând cont de numărul maxim de conexiuni interne și factori externi care determină funcționarea obiectului, adică. dorinta de a o studia in toata complexitatea dialectica, dezvaluind toate contradictiile interne. Este necesar să se facă distincția între conceptele de abordare a sistemelor și analiza sistemelor.
Definiție: Analiza de sistem este un ansamblu de metode, tehnici, proceduri bazate pe utilizarea capacităților moderne de procesare a informațiilor și a dialogului „om-mașină”. Orice studiu sistematic se încheie cu o evaluare a calității funcționării sistemului, o comparație a diferitelor opțiuni de proiect.
Spre deosebire de ideile multor ecologiști, analiza sistemului nu este un fel de metodă matematică și nici măcar un grup de metode matematice. Aceasta este o strategie amplă a cercetării științifice, care, desigur, utilizează aparatul matematic și conceptele matematice, dar în cadrul unei abordări științifice sistematice a rezolvării problemelor complexe.
În esență, analiza sistemelor organizează cunoștințele noastre despre un obiect în așa fel încât să ne ajute la selectarea strategiei potrivite sau să prezică rezultatele uneia sau mai multor strategii care par adecvate celor care trebuie să ia decizii. În cele mai favorabile cazuri, strategia găsită prin analiza sistemelor este „cea mai bună” într-un anumit sens.
Vom înțelege prin analiza de sistem organizarea ordonată și logică a datelor și informațiilor sub formă de modele, însoțită de testarea și cercetarea riguroasă a modelelor în sine, necesare verificării și îmbunătățirii ulterioare a acestora. La rândul nostru, putem considera modelele ca descrieri formale ale principalelor elemente ale unei probleme de științe naturale în termeni fizici sau matematici. Anterior, accentul principal în explicarea anumitor fenomene a fost pus pe utilizarea analogiilor fizice ale proceselor biologice și ecologice. Analiza sistemelor se referă, de asemenea, uneori la analogii fizice de acest fel, dar modelele folosite aici sunt mai des matematice și fundamental abstracte.
După cum am observat mai sus, există o diferență în esența conceptelor de „abordare de sistem” și „analiza de sistem”. Academicianul N.N. Moiseev a remarcat următoarele despre aceasta: „Dacă analiza de sistem oferă mijloacele pentru cercetare, formează instrumentele activității științifice interdisciplinare moderne, atunci abordarea de sistem determină, dacă doriți, „ideologia”, direcția, formează conceptul său. Mijloacele și obiectivele studiului - așa se poate explica, într-o formă oarecum aforistică, diferența dintre acești termeni.
Conceptul de sistem. Să definim conceptele de bază ale analizei sistemului. Asa de, element să numim un obiect (material, energetic, informațional) care are o serie de proprietăți importante pentru noi, dar a cărui structură internă (conținut) este irelevantă pentru scopul luării în considerare. Un alt concept important - conexiune - important în scopul luării în considerare a schimbului dintre elementele materiei, energiei, informaţiei.
Sistem este definit ca un set de elemente cu următoarele caracteristici:
a) conexiuni care permit, prin tranziții de-a lungul acestora de la element la element, să se conecteze oricare două elemente ale colecției (conectivitatea sistemului);
b) o proprietate (scop, funcție) care este diferită de proprietățile elementelor individuale ale populației (funcția sistemului).
Analiza sistemului ca abordare științifică generală, este axat pe efectuarea de cercetări interdisciplinare (complexe) în diverse domenii ale cunoașterii umane.
Există multe definiții ale conceptului sistem ”, printre cele mai semnificative caracteristici ale sistemului, remarcăm următoarele:
1) sistemul este format din părți (elemente) separate, între care se stabilesc anumite relații (legături);
2) seturi de elemente formează subsisteme;
3) sistemul are o anumită structură, care este înțeleasă ca un ansamblu de elemente ale sistemului și natura relației dintre ele;
4) fiecare sistem poate fi considerat ca parte a unui sistem de ordin superior (principiul ierarhiei);
5) sistemul are anumite limite care caracterizează izolarea sa de mediu;
6) în funcție de gradul de „transparență” al limitelor sistemului, acestea sunt împărțite în deschise și închise;
7) legăturile sunt clasificate în intra-sistem și inter-sistem, pozitive și negative, directe și inverse;
8) sistemul se caracterizează prin stabilitate, gradul de autoorganizare și autoreglare.
Modelarea este esențială pentru analiza sistemelor. Model - acesta este un obiect (material, ideal), care reproduce cele mai esențiale trăsături și proprietăți ale fenomenului sau procesului luat în considerare. Scopul construirii unui model este de a obține și/sau extinde cunoștințele despre obiectul studiat.
Un sistem mare este un sistem care include un număr semnificativ de elemente de același tip și legături de același tip. Un sistem complex este un sistem format din elemente de diferite tipuri și având conexiuni eterogene între ele. Structura sistemului numită împărțirea sa în grupuri de elemente indicând legăturile dintre ele, neschimbate pe toată durata examinării și dând o idee a sistemului în ansamblu.
Descompunere numită împărțirea sistemului în părți, convenabilă pentru orice operațiuni cu acest sistem. Ierarhie să numim structura cu prezența subordonării, adică. legături inegale între elemente, când impacturile într-una dintre direcții au un impact mult mai mare asupra elementului decât în cealaltă.
După definirea acestor concepte fundamentale, putem trece la clasificarea tipurilor de modelare a sistemului.
Metode de analiză a sistemului. La rezolvarea unor probleme specifice de analiză a sistemului, metoda generală se diferențiază în diferite metode particulare, care, în funcție de gradul de utilizare a elementelor formale din acestea, pot fi împărțite în trei grupe:
1) matematic (formal);
2) euristic (informal);
3) metode combinate matematice și euristice.
Aceste metode sunt utilizate în analiza sistemului:
1) să determine valorile numerice ale indicatorilor care caracterizează rezultatele funcționării sistemului;
2) să caute cele mai bune opțiuni pentru acțiuni care conduc la obținerea unor rezultate (optimizare);
3) pentru prelucrarea și analiza datelor euristice (de exemplu, date din evaluările experților de mediu).
La rezolvarea problemelor primei grupe se folosesc aproape toate metodele matematice cunoscute (diferențiere, calcul integral și vectorial, teoria mulțimilor, teoria probabilității, statistică matematică, modelarea rețelelor, analiza funcției de răspuns, modelarea stocastică, cercetarea stabilității, teoria graficelor, modelarea matematică). , teoria controlului etc.).
La rezolvarea problemelor de optimizare pentru studiul strategiilor optime de gestionare a mediului natural, cele mai utilizate sunt metodele de cercetare operațională (liniară, dinamică și alte tipuri de programare, teoria cozilor, teoria jocurilor). Acest lucru ar trebui să fie precedat de o verificare la scară completă a modelelor dinamice și a acțiunilor de control utilizate în studiile de optimizare.
Principalul aparat matematic pentru prelucrarea datelor euristice este teoria probabilității și statistica matematică.
În ciuda rolului din ce în ce mai mare al metodelor matematice, nu se poate presupune că metodele formale ale matematicii moderne se vor dovedi a fi un mijloc universal de rezolvare a tuturor problemelor care apar în domeniul ecologiei. Metode care folosesc rezultatele experienței și intuiției, de ex. cele euristice (informale) își vor păstra, fără îndoială, semnificația în viitor.
Procedurile de formare a obiectivelor sistemului, opțiunile de implementare a acestora, modelele, criteriile nu pot fi pe deplin formalizate.
În acest sens, o caracteristică a metodelor euristice este că expertul, atunci când evaluează evenimente, se bazează în principal pe informațiile conținute în experiența și intuiția sa.
Metode combinate matematice și euristice. Dintre metodele matematice combinate se pot distinge următoarele:
metoda situației.
metoda Delphi.
Metoda de structurare.
Metoda arborelui de decizie.
Modelare de simulare, inclusiv jocuri de afaceri.
Dintre metodele euristice și combinate de analiză a sistemului, cele mai cunoscute sunt:
Euristică: scrierea de scenarii; metoda morfologică; metoda de generare colectiva a ideilor; determinarea gradului de preferinţă.
Combinate: metoda situației; metoda „Delphi”; metoda de structurare; metoda arborelui de decizie; modelare de simulare, inclusiv jocuri de afaceri.
Domeniul posibilelor aplicații ale acestor metode:
Stabilirea listei de obiective și modalități de realizare a acestora;
Determinarea preferinței (clasamentului) individului
scopuri, modalități, activități, rezultate etc.;
Descompunerea obiectivelor, programelor, planurilor etc. pe teritoriul lor
elemente constitutive;
Alegerea celor mai bune modalități de a-ți atinge obiectivele;
Selectarea criteriilor pentru compararea obiectivelor și modalităților de realizare a acestora;
Construirea de modele pentru alegerea obiectivelor și modalităților de atingere a acestora;
Sinteza analizei datelor privind funcționarea sistemului în ansamblu.
Listată metode de analiză a sistemului nu ar trebui să fie opuse unul altuia. Fiecare are propriile avantaje și dezavantaje, dar niciunul dintre ele nu poate fi considerat universal, potrivit pentru rezolvarea oricăror probleme. Cele mai bune rezultate pot fi obținute printr-o combinație a mai multor metode, în funcție de natura problemei care se rezolvă. Odată cu trecerea la niveluri superioare de management, obiectivele și alte elemente ale analizei sistemului devin din ce în ce mai calitative, importanța metodelor bazate pe cu privire la evaluările experților . Complexitatea modelării proceselor care au loc în ecosistemele naturale complică și mai mult aplicarea metodelor matematice. În același timp, rolul factorului de incertitudine este în creștere; evitarea luării în considerare a incertitudinii, în special inerente metodelor matematice de analiză, poate duce la concluzii incorecte.
Analiza sistemului urmărește să determine relația dintre un număr mare de parametri cantitativi, astfel este mai mult sau mai puțin asociată cu utilizarea instrumentelor matematice. Astfel, succesul analizei depinde de gradul de familiarizare cu seria. tehnici speciale de matematică .
Capitolul 11, Fundamentele analizei sistemelor
11.1. Principalele varietăți de analiză a sistemului
Tipuri de analiză de sistem
Analiza sistemelor este un obiect important al cercetării metodologice și unul dintre domeniile științifice cu cea mai rapidă dezvoltare. Ii sunt consacrate numeroase monografii si articole. Cei mai cunoscuți cercetători ai săi sunt: 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.
Popularitatea analizei sistemelor este acum atât de mare încât se poate parafraza binecunoscutul aforism al eminentilor fizicieni William Thomson și Ernest Rutherford cu privire la o știință care poate fi împărțită în fizică și colecționare de timbre. Într-adevăr, printre toate metodele de analiză, analiza sistemelor este adevăratul rege, iar toate celelalte metode pot fi atribuite în siguranță slujitorilor săi inexpresivi.
În același timp, ori de câte ori se pune problema tehnologiilor de analiză a sistemelor, imediat apar dificultăți insurmontabile din cauza faptului că în practică nu există tehnologii de analiză a sistemelor inteligente bine stabilite. Există doar o anumită experiență cu abordarea sistemelor în diferite țări. Astfel, există o situație problematică, caracterizată printr-o nevoie din ce în ce mai mare de dezvoltare tehnologică a analizei de sistem, care a fost dezvoltată foarte insuficient.
Situația este agravată nu numai de faptul că tehnologiile intelectuale pentru analiza sistemului nu au fost dezvoltate, ci și de faptul că nu există o înțelegere clară a analizei sistemului în sine. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că au trecut 90 de ani de la publicarea lucrării fundamentale în domeniul teoriei sistemelor - „Tectologie” de A. A. Bogdanov, iar istoria dezvoltării ideilor de sistem are aproape jumătate de secol.
Mai multe opțiuni pentru înțelegerea esenței analizei sistemului ies destul de proeminent:
- Identificarea tehnologiei analizei de sistem cu tehnologia cercetării științifice. În același timp, practic nu există loc pentru analiza sistemului în sine în această tehnologie.
- Reducerea analizei sistemului la proiectarea sistemului. De fapt, activitatea analitică de sistem este identificată cu activitatea tehnică de sistem.
- O înțelegere foarte restrânsă a analizei sistemului, reducându-l la una dintre componentele sale, de exemplu, la analiza structural-funcțională.
- Identificarea analizei de sistem printr-o abordare de sistem în activitatea analitică.
- Înțelegerea analizei de sistem ca un studiu al modelelor de sistem.
- Într-un sens restrâns, analiza de sistem este destul de des înțeleasă ca un set de metode matematice pentru studiul sistemelor.
- Reducerea analizei de sistem la un set de instrumente metodologice care sunt utilizate pentru a pregăti, justifica și implementa soluții la probleme complexe.
În acest caz, ceea ce se numește analiză de sistem este o gamă insuficient integrată de metode și tehnici de activitate a sistemului. În tabel. 31 oferă o descriere a principalelor tipuri de activități sistemice, printre care analiza sistemică este de fapt pierdută.
| Activități | Scopul activității | Mijloace de activitate | Conținutul activității |
|---|---|---|---|
| Cunoașterea sistemului | Dobândirea de cunoștințe | Cunoștințe, metode de cunoaștere | Studiul obiectului și al subiectului său |
| Analiza de sistem | Înțelegerea problemei | Informații, metode de analiză a acesteia | Luarea în considerare a problemei prin metode de analiză |
| Modelarea sistemului | Creați un model de sistem | Metode de modelare | Construirea unui model formal sau la scară completă a sistemului |
| Ingineria Sistemelor | Crearea sistemului | Metode de construcție | Proiectarea și obiectivarea sistemului |
| Diagnosticarea sistemului | Diagnosticarea sistemului | Metode de diagnosticare | Clarificarea abaterilor de la norma in structura si functiile sistemului |
| Evaluarea sistemului | Evaluarea sistemului | Teoria și metodele de evaluare | Obținerea unei evaluări a sistemului, semnificația acestuia |
Tabelul 31 - Tipuri de activități ale sistemului și caracteristicile acestora
Trebuie subliniat că în zilele noastre practic nu există dezvoltări științifice și pedagogice în diverse domenii ale managementului în care să nu se acorde atenție analizei de sistem. În același timp, este considerată pe bună dreptate o metodă eficientă pentru studierea obiectelor și a proceselor de management. Cu toate acestea, practic nu există o analiză a „punctelor” aplicării analizei de sistem pentru rezolvarea problemelor specifice de management și există o lipsă de scheme tehnologice pentru o astfel de analiză. Analiza de sistem în management nu este în prezent o practică dezvoltată, ci declarații mentale în creștere care nu au niciun suport tehnologic serios.
Metodologia Analizei Sistemului
Metodologia analizei sistemului este un set destul de complex și variat de principii, abordări, concepte și metode specifice. Să luăm în considerare componentele sale principale.
Principiile sunt înțelese ca prevederile de bază, inițiale, unele reguli generale ale activității cognitive care indică direcția cunoașterii științifice, dar nu indică un adevăr anume, acestea sunt cerințe dezvoltate și generalizate istoric pentru procesul cognitiv care îndeplinesc cele mai importante roluri reglatoare. în cunoaștere. Fundamentarea principiilor este etapa inițială a construirii unui concept metodologic.
Cele mai importante principii ale analizei de sistem includ principiile elementarismului, conexiunii universale, dezvoltării, integrității, consistenței, optimității, ierarhiei, formalizării, normativității și stabilirii obiectivelor. Analiza sistemului este reprezentată ca parte integrantă a acestor principii. În tabel. 32 prezintă caracteristicile acestora în ceea ce privește analiza sistemului.
| Principiile analizei sistemului | Caracteristică |
|---|---|
| Elementarismul | Sistemul este un set de componente elementare interconectate |
| Comunicare universală | Sistemul acționează ca o manifestare a interacțiunii universale a obiectelor și fenomenelor |
| Dezvoltare | Sistemele sunt în dezvoltare, trec prin etapele de apariție, formare, maturitate și dezvoltare descendentă |
| Integritate | Luarea în considerare a oricărui obiect, sistem din punct de vedere al unității interne, separării de mediu |
| Consecvență | Considerarea obiectelor ca sistem, de ex. ca integritate, care nu se reduce la un set de elemente și relații |
| Optimalități | Orice sistem poate fi adus la starea de cea mai bună funcționare în ceea ce privește un anumit criteriu |
| Ierarhii | Sistemul este o formațiune subordonată |
| Formalizări | Orice sistem cu corectitudine mai mare sau mai mică poate fi reprezentat prin modele formale, inclusiv formal-logice, matematice, cibernetice etc. |
| normativitatea | Orice sistem poate fi înțeles doar dacă este comparat cu un sistem normativ. |
| stabilirea obiectivelor | Orice sistem tinde către o anumită stare care este de preferat pentru el, care acționează ca scop al sistemului. |
Tabelul 32 - Principiile analizei sistemului și caracteristicile acestora
Abordările metodologice în analiza sistemului combină un set de tehnici și metode de implementare a activităților de sistem care s-au dezvoltat în practica activității analitice. Cele mai importante dintre acestea sunt abordările sistemice, structural-funcționale, constructive, complexe, situaționale, inovatoare, direcționate, de activitate, morfologice și de program. Caracteristicile lor sunt prezentate în tabel. 33.
| Abordări în analiza sistemelor | Caracteristicile abordărilor în analiza de sistem |
|---|---|
| Sistemică |
|
| Structural-funcțional |
|
| Constructiv |
|
| Complex |
|
| Problemă |
|
| situațională |
|
| Inovatoare |
|
| Normativ |
|
| Ţintă |
|
| activitate |
|
| Morfologic |
|
| Ținta programului |
|
Tabelul 33 - Caracteristicile principalelor abordări în analiza sistemului
Metodele sunt cea mai importantă, dacă nu componenta principală a metodologiei de analiză a sistemului. Arsenalul lor este destul de mare. Abordările autorilor în selecția lor sunt, de asemenea, variate. Yu. I. Chernyak împarte metodele de cercetare a sistemului în patru grupe: informale, grafice, cantitative și de modelare. A. V. Ignatieva și M. M. Maksimtsov oferă o clasificare a metodelor de studiere a sistemelor de control, împărțindu-le în trei grupuri principale: 1) metode bazate pe utilizarea cunoștințelor și intuiției specialiștilor; 2) metode de reprezentare formalizată a sistemelor și 3) metode complexe.
În opinia noastră, metodele de analiză a sistemului nu au primit încă o clasificare suficient de convingătoare în știință. Prin urmare, are dreptate VN Spitsnadel, care notează că, din păcate, nu există o clasificare a acestor metode în literatură, care ar fi unanim acceptată de toți experții. Tabel dat. 34 prezintă o posibilă versiune a unei astfel de clasificări elaborată de autor. Se propune utilizarea tipului de cunoștințe procesate de metodă ca bază pentru clasificare; metoda de realizare, care poate fi fie intuiție, fie cunoaștere; funcțiile îndeplinite, care se reduc la primirea, prezentarea și prelucrarea informațiilor; nivelul de cunoștințe - teoretic sau empiric; forma de reprezentare a cunostintelor, care poate fi calitativa sau cantitativa.
| Baza clasificării | Metode de analiză a sistemului |
|---|---|
| Tipul de cunoștințe |
|
| Mod de implementare |
|
| Funcții îndeplinite |
|
| Nivelul de cunoștințe |
|
| Forma de reprezentare a cunoștințelor |
|
Tabelul 34 - Metode de analiză a sistemului
Complexul metodologic al analizei de sistem ar fi incomplet dacă nu include ansamblul său teoretic. Teoria nu este doar o reflectare a realității, ci și o metodă a reflectării acesteia, adică. îndeplineşte o funcţie metodologică. Pe această bază, teoriile sistemice sunt incluse în complexul metodologic sistemic. Cele mai importante teorii de sisteme care afectează analiza sunt prezentate în Tabel. 35.
| Nume | Autorii | Caracteristică |
|---|---|---|
| Teoria generală a sistemelor (mai multe opțiuni) | A. A. Bogdanov, L. Bertalanffy, M. Mesarovich, W. Ross Ashby, A. I. Uemov, V. S. Tyukhtin, Yu. A. Urmantsev și colab. |
|
| Structuralism (mai multe opțiuni) | K. Levi-Strauss, M. P. Foucault, J. Lacan, R. Barthes, L. Goldman, A. R. Radcliffe-Brown și alții. |
|
| Functionalism (mai multe optiuni) | G. Spencer, T. Parsons, B. Malinowski, R. Merton, N. Luhmann, K. Gempel, C. Mills și alții. |
|
| Functionalism structural (mai multe variante) | R. Bales, R. McIver, R. Merton, T. Parsons, N. Smelser, E. Shils și alții. |
|
| Teorii sistem-cibernetice | N. Wiener, W. Ross Ashby, R. Ackoff, St. Bere, V. M. Glushkov și alții. |
|
| Teoria sistemelor matematice (mai multe opțiuni) | M. Mesarovici, L. V. Kantarovich, V. S. Nemchinov și alții. |
|
| Sinergetice | I. I. Prigojin, G. Hagen |
|
Din Tabel. 35 rezultă că teoria sistemelor se dezvoltă în mai multe direcții. O astfel de direcție precum teoria generală a sistemelor se epuizează practic, structuralismul, funcționalismul și funcționalismul structural s-au format în științe sociale, s-au dezvoltat teorii de biologie, sistem-cibernetică și matematică. Cea mai promițătoare direcție acum este sinergetica, ceea ce explică sistemele non-staționare pe care o persoană le întâlnește din ce în ce mai des în contextul tranziției la dinamica post-industrială a vieții.
Tipuri de analiză de sistem
Diversitatea metodologiei de analiză a sistemelor este un teren propice pentru dezvoltarea varietăților de analiză a sistemelor, care sunt înțelese ca niște complexe metodologice consacrate. Rețineți că problema clasificării varietăților de analiză a sistemelor nu a fost încă dezvoltată în știință. Există abordări separate ale acestei probleme, care se găsesc în unele lucrări. Destul de des, tipurile de analiză de sistem sunt reduse la metodele de analiză a sistemului sau la specificul abordării sistemului în sisteme de natură variată. De fapt, dezvoltarea rapidă a analizei de sistem duce la diferențierea varietăților sale pe mai multe motive, care sunt: scopul analizei sistemului; direcția vectorului de analiză; modul de implementare a acestuia; timpul și aspectul sistemului; ramura cunoașterii și natura reflectării vieții sistemului. Clasificarea pe aceste motive este dată în tabel. 36.
| Baza clasificării | Tipuri de analiză de sistem | Caracteristică |
|---|---|---|
| Scopul analizei sistemului | Sistem de cercetare | Activitatea analitică se construiește ca activitate de cercetare, rezultatele sunt folosite în știință |
| Sistem aplicat | Activitatea analitică este un tip specific de activitate practică, rezultatele sunt utilizate în practică | |
| Direcția vectorului de analiză | descriptiv sau descriptiv | Analiza sistemului pornește de la structură și merge la funcție și scop |
| Constructiv | Analiza unui sistem începe cu scopul său și trece prin funcții până la structurare. | |
| Metoda de analiză | Calitativ | Analiza sistemului din punct de vedere al proprietăților calitative, caracteristicilor |
| Cantitativ | Analiza sistemului în termeni de abordare formală, reprezentarea cantitativă a caracteristicilor | |
| timpul sistemului | Retrospectiv | Analiza sistemelor din trecut și influența lor asupra trecutului și istoriei |
| Actual (situațional) | Analiza sistemelor în situații de prezent și probleme de stabilizare a acestora | |
| predictiv | Analiza sistemelor viitoare și modalități de realizare a acestora | |
| Aspecte ale sistemului | Structural | Analiza structurii |
| Funcţional | Analiza funcțiilor sistemului, eficacitatea funcționării acestuia | |
| Structural-funcțional | Analiza structurii și funcțiilor, precum și a interdependenței acestora | |
| Scara sistemului | macrosistem | Analiza locului și rolului sistemului în sistemele mai mari care îl includ |
| microsistem | Analiza sistemelor care îl includ pe acesta și afectează proprietățile acestui sistem | |
| ramură a cunoașterii | Sistemic general | Pe baza teoriei generale a sistemelor, realizată din poziții sistemice generale |
| Sistem special | Bazat pe teoria sistemelor speciale, ia în considerare specificul naturii sistemelor | |
| Reflectarea vieții sistemului | vital | Ea implică o analiză a vieții sistemului, principalele etape ale drumului său de viață |
| Genetic | Analiza geneticii sistemului, mecanismelor de moștenire |
Tabelul 36 - Caracteristicile varietăților de analiză de sistem
Această clasificare permite diagnosticarea fiecărui tip specific de analiză a sistemului. Pentru a face acest lucru, este necesar să „parcurgem” toate temeiurile clasificării, alegând tipul de analiză care reflectă cel mai bine proprietățile tipului de analiză utilizat.
Universitatea Tehnică de Stat Baltic „VOENMEH”
BAZELE
ANALIZA DE SISTEM
Tutorial
„Editura „Presa de afaceri”
St.Petersburg
UDC 303.732.4
BBC 65.05
Recenzători:
doctor în științe tehnice, profesor, șef. Departamentul Institutului de Stat de Mecanică și Optică din Sankt Petersburg (Universitatea Tehnică)
Academician de Științe Acmeologice, Președinte al ARISIM, Doctor în Științe Tehnice, Profesor al Academiei de Stat de Inginerie și Economie din Sankt Petersburg
C 72 Fundamentele analizei de sistem: Proc. indemnizatie. - Sankt Petersburg: „Izd. casa „Business Press”, 2000 - 326 p.
Manualul prezintă istoria dezvoltării și fundamentele logice și metodologice ale analizei de sistem. Sunt luate în considerare bazele practice pentru utilizarea analizei de sistem în știință, tehnologie, economie și educație.
UDC 303.732.4
© Editura
„Presa de afaceri”, 2000
INTRODUCERE
Capitolul 1. NEVOIA DE ANALIZĂ DE SISTEM, ESENȚA ȘI TERMINOLOGIA SA
1.1. Istoria dezvoltării unei abordări sistematice
1.2. Etapa actuală a revoluției științifice și tehnologice (NTR)
1.2.1. NTR ca sistem
1.2.2. Caracteristicile științei moderne
1.2.3. Crearea sistemelor tehnice este o direcție progresivă în dezvoltarea tehnologiei
1.2.4. Educația și rolul său în progresul științific și tehnic
1.2.5. Încă o dată despre știință în general
1.2.6. Dezvoltarea sistemelor tehnice ca obiect de cercetare, evaluare și management
1.3.1. Sistem
1.3.2. Conexiune
1.3.3. Structură și studiu structural
1.3.4. Întreg (integritate)
1.3.5. Element
1.3.6. Abordarea sistemelor (SP)
1.3.7. Analiza de sistem
1.3.8. Alte concepte de analiză a sistemului
Capitolul 2. LOGICA ŞI METODOLOGIA ANALIZEI DE SISTEM
2.1. Bazele logice ale analizei de sistem
2.2. Metodologia cunoașterii
2.2.1. Conceptul de metodă și metodologie
2.2.2. Tipuri de metodologie și crearea lor
2.2.3 Metode de analiză a sistemului
2.2.4. Principiile analizei sistemului
2.3. Tip integral de cunoștințe
CAPITOLUL 3. TEORIA ȘI PRACTICA IMPLEMENTĂRII ANALIZEI DE SISTEM
3.1. Etapele de lucru ale implementării analizei de sistem
3.2. Ciclul ca fundament al universului
3.3. Teoria ciclului
3.4. PZhTs TS - principiul și obiectul evaluării și managementului
3.5. Valoarea ciclului de viață complet
3.6. Structuri de management organizațional
3.7. Câteva rezultate practice ale aplicării analizei de sistem
CONCLUZIE
INTRODUCERE
Cine preia întrebări private, fără prealabil
decizii comune, cea inevitabil va fi la fiecare pas
inconștient pentru sine să se „împletă” de aceste comune
întrebări. Și a da peste ei orbește în fiecare caz anume înseamnă a-și condamna politica la cea mai proastă oscilare și lipsă de scrupule.
„Cercetatorul își simte ignoranța cu atât mai mult, cu atât știe mai mult...” – această remarcă paradoxală a celui mai mare fizician al timpului nostru, R. Oppenheimer, caracterizează cât se poate de precis situația paradoxală din știința modernă. Dacă până de curând un om de știință urmărea literalmente fapte, astăzi nu poate face față potopului lor. Metodele analitice, atât de eficiente în studiul anumitor procese, nu mai funcționează. Avem nevoie de un principiu nou, mai eficient, care să ajute la înțelegerea legăturilor logice dintre faptele individuale. Un astfel de principiu a fost găsit și numit principiul mișcării sistemice sau abordării sistemice (SP).
Acest principiu determină nu numai sarcini noi, ci și natura tuturor activităților de management, a căror îmbunătățire științifică, tehnică, tehnologică și organizatorică se datorează însăși naturii producției publice și private pe scară largă.
Diversitatea și volumul în creștere al sarcinilor de construcție economică cu care ne confruntăm necesită coordonarea lor reciprocă și asigurarea unei scopuri comune. Dar acest lucru este greu de realizat dacă nu se ține cont de dependența complexă dintre regiunile individuale ale țării, între ramurile economiei naționale și între toate sferele vieții sociale a țării. Mai precis, 40% din informațiile pe care un specialist trebuie să le extragă din domenii conexe și, uneori, din cele îndepărtate.
Deja astăzi, o abordare sistematică este utilizată în toate domeniile cunoașterii, deși în diversele sale domenii se manifestă în moduri diferite.
Deci, în științe tehnice vorbim despre ingineria sistemelor, în cibernetică - despre sisteme de control, în biologie - despre biosisteme și nivelurile lor structurale, în sociologie - despre posibilitățile unei abordări structural-funcționale, în medicină - despre tratamentul sistemic al boli complexe (colagenoze, vasculite sistemice etc.) de către medicii generalişti (medici sistemici).
În însăși natura științei se află dorința de unitate și sinteza cunoașterii. Studiul acestei dorințe, identificarea trăsăturilor acestui proces este una dintre sarcinile cercetării moderne în domeniul teoriei cunoașterii științifice. În știința și tehnologia modernă, datorită diferențierii și saturației lor extraordinare cu informații, problema sintezei conceptuale este de o importanță deosebită. Analiza filozofică a naturii cunoașterii științifice presupune luarea în considerare a structurii acesteia, ceea ce ne permite să identificăm modalități și mijloace de unitate și sinteza cunoașterii, conducând la formarea de noi concepte, la sinteza conceptuală. Studiind procesele de unificare și sinteză a teoriilor științifice din domeniul științelor în curs de dezvoltare, se pot identifica diferitele tipuri și forme ale acestora. În abordarea noastră inițială a problemei, nu vedem nicio diferență între unitatea cunoașterii și sinteza acesteia. Observăm doar că conceptul de unitate a cunoașterii presupune o anumită divizare a acesteia, structura ei. Sinteza cunoștințelor, de înțeles ca procesul de naștere a uneia noi, ia naștere pe baza anumitor tipuri de asociere sau interacțiune a formelor sale structurale. Cu alte cuvinte, unitatea și sinteza cunoașterii sunt doar anumite etape în dezvoltarea științei. Printre varietatea formelor de unificare a cunoștințelor care duc la sinteză, este ușor de observat patru tipuri diferite, cu alte cuvinte, patru tipuri de unitate a cunoașterii științifice.
Primul tip de unificare constă în faptul că în procesul de diferențiere a cunoștințelor apar discipline științifice, similare ciberneticii, semioticii, teoriei generale a sistemelor, al căror conținut este asociat cu identificarea trăsăturilor comune în cele mai diverse domenii ale cercetare. Pe această cale are loc un fel de integrare a cunoștințelor, care compensează într-o oarecare măsură diversitatea și delimitarea diferitelor discipline științifice unele de altele. Este bine cunoscut faptul că pe această cale se sintetizează noi cunoștințe.
Având în vedere această integrare mai în detaliu, putem observa al doilea tip de unitate a cunoștințelor științifice. Studiind geneza ideilor științifice, observăm o tendință spre unitatea metodologică. Această tendință constă în continuarea metodologică a unei științe speciale, adică în transferul teoriei acesteia către alte domenii de cercetare. Această a doua cale către unitatea cunoașterii poate fi numită expansiune metodologică. Să observăm imediat că această expansiune, fructuoasă la un anumit stadiu, își dezvăluie mai devreme sau mai târziu limitele.
Al treilea tip de străduință pentru unitatea cunoștințelor științifice este asociat cu concepte fundamentale care apar inițial în domeniul limbajului natural și apoi sunt incluse în sistemul de categorii filosofice. Conceptele de acest fel, prin rafinari adecvate, capătă sensul conceptelor originale ale teoriilor științifice emergente. Putem spune că în acest caz avem de-a face cu o formă conceptuală a unității științei.
Dezvoltarea consecventă a unității conceptuale a științei creează premisele pentru cea de-a patra și, într-un anumit sens, cea mai esențială cale către unitatea și sinteza cunoștințelor științifice, și anume calea dezvoltării și utilizării unei metodologii filozofice unificate. Știința este un sistem de cunoștințe diverse, iar dezvoltarea fiecărui element al acestui sistem este imposibilă fără interacțiunea lor. Filosofia explorează principiile acestei interacțiuni și contribuie astfel la unificarea cunoștințelor. Ea oferă baza unei sinteze superioare, fără de care sinteza cunoștințelor științifice la nivelurile sale mai specializate de cercetare este imposibilă (Unitatea Ovchinnikov și sinteza cunoștințelor științifice în lumina ideilor lui Lenin // Vopr. filos. 1969. Nr. 10). ).
Sunt posibile și alte abordări ale problemei unității și sintezei cunoștințelor. Dar într-un fel sau altul, această problemă are nevoie, ca o condiție prealabilă pentru cercetare, de o anumită interpretare a naturii științei. Și este sistemic, la fel ca lumea din jurul nostru, cunoștințele noastre și toată practica umană. Prin urmare, studiul acestor obiecte ar trebui efectuat folosind metode care sunt adecvate naturii lor, adică sistemice!
Natura sistemică a lumii este reprezentată ca o ierarhie existentă în mod obiectiv a sistemelor care interacționează diferit organizate. Gândirea sistematică se realizează prin faptul că cunoașterea este prezentată ca un sistem ierarhic de modele interdependente. Deși oamenii fac parte din natură, gândirea umană are o anumită independență în raport cu lumea înconjurătoare: structurile mentale nu sunt deloc obligate să se supună limitărilor lumii structurilor reale. Cu toate acestea, la intrarea în practică, compararea și coordonarea sistemelor lumii și gândirii sunt inevitabile.
Coordonarea practică trece prin practica cogniției (convergența modelelor cu realitatea) și prin practica transformării lumii (aproximarea realității de modele). Generalizarea acestei experiențe a dus la descoperirea dialecticii; respectarea legilor sale este o condiție necesară pentru corectitudinea cunoștințelor noastre, adecvarea modelelor noastre. Analiza sistemului modern pornește în metodologia sa din dialectică. Ne putem exprima mai hotărât și spunem că analiza sistemului este dialectică aplicată. Odată cu apariția analizei sistemelor, filosofia a încetat să fie singura disciplină teoretică care nu are analog aplicat. Din punct de vedere practic, analiza sistemelor aplicate este o tehnică și o practică de îmbunătățire a intervenției în situații problematice reale.
În primul rând, o etapă importantă în studiul situațiilor reale și construcția modelelor acestora (de diferite niveluri - de la verbal la matematic) este comună tuturor specialităților. Pentru această etapă, analiza de sistem oferă o metodologie detaliată, a cărei stăpânire ar trebui să devină un element important în pregătirea specialiștilor de orice profil (nu doar tehnic, ci și natural și umanitar).
În al doilea rând, pentru unele specialități de inginerie, legate în primul rând de proiectarea sistemelor complexe, precum și pentru matematică aplicată, analiza sistemelor va deveni, evident, unul dintre cursurile majore în viitorul apropiat.
În al treilea rând, practica analizei aplicate de sistem într-o serie de țări arată în mod convingător că o astfel de activitate a devenit o profesie pentru mulți specialiști în ultimii ani, iar unele universități din țările dezvoltate au început deja să absolve astfel de specialiști.
În al patrulea rând, un public extrem de favorabil pentru predarea analizei sistemelor îl reprezintă cursurile de pregătire avansată pentru specialiștii care au lucrat în industrie timp de câțiva ani după absolvire și au experimentat direct cât de dificil este să se ocupe de problemele din viața reală.
Introducerea analizei de sistem în programele universitare și în procesul de învățământ este asociată cu depășirea unor dificultăți. Principalele sunt predominarea abordării tehnocratice în învățământul ingineresc, construcția tradițională analitică a cunoștințelor noastre, specialități, reflectate în organizarea disciplinară a facultăților și departamentelor, lipsa literaturii educaționale, neconștientizarea de către firmele existente a necesității de a avea ingineri de sisteme profesioniști în personalul lor, așa că se pare că astfel de specialiști nu ar trebui pregătiți pentru nimeni. Aceasta din urmă nu este întâmplătoare, deoarece, conform anchetelor sociologice, doar 2-8% din populație deține analiză de sistem (spontană).
Cu toate acestea, viața își face taxă. Cerințele mult crescute pentru calitatea pregătirii specialiștilor care absolvă studiile superioare, necesitatea unei abordări interdisciplinare a soluționării problemelor complexe, profunzimea și amploarea tot mai mare a problemelor cu timp și resurse limitate alocate soluționării lor - toate acestea sunt factori semnificativi care va face ca predarea analizei de sistem să fie necesară, în plus, inevitabil (Tarasenko F. Introducere la articolul de R. Akoff „Nepotrivirea între sistemul de educație și cerințele pentru management de succes // Vestn. Vyssh. Shk. 1990. Nr. 2) . Iar inerția psihologică care a stat mereu în calea inovației nu poate fi depășită decât prin propagarea de idei noi, prin familiarizarea largii comunități pedagogice, științifice și studențești cu esența noului, care își croiește drum. Să sperăm că manualul propus își va juca rolul de a atrage atenția elevilor și profesorilor asupra unor caracteristici ale analizei sistemului. Mai mult, analiza sistemului este promițătoare pentru dezvoltarea armonioasă a individului, pentru ca studentul să-și facă o idee despre tabloul științific al lumii (SCM) ca o asimilare holistică a cunoștințelor despre bazele științei și pentru formarea unei viziuni științifice asupra lumii și pentru înțelegerea cunoștințelor! Neînțelegerea este cea care duce la pierderea dorinței multora de a studia, la pierderea prestigiului învățământului superior.
Rezumând cele de mai sus, putem face o concluzie fermă cu privire la necesitatea introducerii disciplinei „analiza de sistem” în învățământul modern – atât sub forma unuia dintre cursurile generale de pregătire fundamentală a elevilor și ascultătorilor, cât și sub forma unui specialitate nouă care până acum există doar în câteva universități din lume, dar, fără îndoială, foarte promițătoare.
Studiul analizei de sistem se propune să înceapă cu familiarizarea semnalelor de referință (prin). De ce? Întreaga lume din jurul nostru are o natură sistemică (neliniară). Prin urmare, obiectele, fenomenele și procesele sale constitutive trebuie să reflecte în mod obiectiv realitățile sale, adică trebuie să fie și sistemice, neliniare. Cu toate acestea, sistemul modern (ce paradox în nume!) al învățământului superior este construit pe un principiu liniar - și acesta este dezavantajul său esențial. Poate fi eliminată treptat, prin trecerea de la forme liniare la forme neliniare. Există multe moduri ale acestei mișcări. Una dintre ele este dezvoltarea și studiul semnalelor de referință, care sunt un text neliniar (hipertext!), de care este responsabilă emisfera dreaptă a creierului uman, creând o imagine plină de sânge și naturală a lumii. Sunt semnalele de referință care fixează și intensifică munca independentă a elevilor, inclusiv în direcția studierii și înțelegerii analizei sistemului.
Semnalele de referință (OS) sunt un conținut special codificat și special conceput al unui subiect, secțiune sau disciplină în ansamblu. Principiile codificarii sunt:
extragerea chintesenței materialului;
prezentarea materialului în forma cea mai convenabilă pentru studiu.
Semnale de referință pentru studierea analizei sistemului
1. Reducerea multora la unul este principiul fundamental al frumuseții.(Pitagora, om de știință grec antic, profesor).
2. Profunzimea înțelegerii și eleganța unei ipoteze sunt aproape întotdeauna o consecință a generalității(V. Druzhinin, profesor; D. Kontorov, profesor).
4. Cei care zăbovesc doar pe „detaliile” cunoașterii dobândesc „pecetea mizeriei spirituale”(Julien Offret Lamerty, filozof și medic francez, reprezentant al materialismului francez).
5. ...Diferitele lucruri devin comparabile cantitativ numai după ce sunt reduse la aceeași unitate. Numai ca expresii ale aceleiași unități sunt eponime și, prin urmare, cantități comparabile.(K. Marx, F. Engels, filosofi germani).
6. Într-un viitor nu prea îndepărtat societatea va avea „o singură știință”. Reprezentanții săi nu sunt suprauniversali, toți cunoscători și toți capabili. Aceștia vor fi oameni înalt educați, erudici, care au o înțelegere profundă a dezvoltării științei și a societății în ansamblu, care cunosc principalele căi și posibilități de cunoaștere prin „sine” (omul) din toată natura. În același timp, ei vor fi generaliști într-una sau un grup de industrii.(K. Marx).
7. Unitatea naturii se găsește în similitudinea izbitoare a ecuațiilor diferențiale referitoare la diferite zone ale fenomenelor(- fondatorul statului sovietic).
8. Fapte în știință și tehnologie, dacă sunt luate în considerareîn general, în legătură cu acestea, nu doar un „încăpățânat”, ci și un lucru necondiționat concludent... Este necesar să luăm nu fapte individuale, ci întregul ansamblu de fapte legate de problema în cauză, fără o singură excepție. Nu vom realiza niciodată acest lucru complet, dar cererea de comprehensiune ne va avertiza împotriva greșelilor și a „moartei”().
9. Cine preia intrebari particulare, fara sa le rezolve mai intai pe cele generale, inevitabil, la fiecare pas, inconstient pentru el insusi, se va „poticni” de aceste intrebari generale. Și să se poticnească orbește de ele în fiecare caz particular- înseamnă să-ți condamne politica pe cea mai urâtă oscilare și lipsă de scrupule().
10. Știința este un întreg. Împărțirea sa în zone separate se datorează nu atât naturii obiectelor, cât abilităților limitate ale cunoașterii umane. De fapt, „există un lanț neîntrerupt de la fizică la chimie, trecând prin biologie și antropologie până la științele sociale, un lanț care în niciun loc nu poate fi sfâşiat decât după bunul plac.(excesul meu. - TOALETA.) (M. Planck, fizician german, laureat al Premiului Nobel).
11. Scopul științei moderne este dezvăluie legătura internă și tendințele, descoperă legile, logica obiectivă a acestor schimbări().
12. Scopul științei moderne este de a vedea generalul în particular și permanentul în trecător.(C. Whitehead, profesor canadian).
13. ...Avem nevoie de o abordare cuprinzătoare, sistematică a luării deciziilor responsabile. Am adoptat o astfel de armă și o vom implementa în mod constant.(, Secretar general al Comitetului Central al PCUS).
14. Știința a îmbogățit serios arsenalul teoretic de planificare prin dezvoltarea metodelor de modelare economică și matematică, de analiză a sistemelor etc. Este necesar să se utilizeze mai pe scară largă aceste metode... Acest lucru face importantă nu numai producerea echipamentelor adecvate, ci și instruirea unui număr semnificativ de personal calificat (A. I. Brejnev).
15. Printre problemele cele mai presante în dezvoltarea științei moderne, unul dintre primele locuri este ocupat de integrarea cunoștințelor științifice. Își găsește expresia în dezvoltarea conceptelor generale, principiilor, teoriilor, conceptelor în crearea unui comun(excesul meu. - TOALETA.) poze cu lumea. Procesul turbulent al apariției unor teorii generale ale anumitor tipuri de cunoștințe se datorează în primul rând intereselor de creștere a eficacității acestora și capacității de a le consolida.(V. Turcenko, filozof).
16. Sinteza diverselor științe s-a dovedit a fi extrem de fructuoasă. Această tendință devine din ce în ce mai importantă, deoarece cele mai mari descoperiri ale vremurilor noastre se fac la intersecțiile diferitelor științe, unde s-au născut noi discipline și direcții științifice.(, filosof).
17. Procesul de integrare duce la concluzia că multe probleme vor primi o acoperire științifică corectă numai dacă se bazează simultan pe științe sociale, naturale și tehnice. Aceasta necesită aplicarea rezultatelor cercetării de către diverși specialiști - filosofi, sociologi, psihologi, economiști, ingineri... În legătură cu procesele de integrare a apărut necesitatea dezvoltării cercetării sistemice.(, filosof).
18. Metoda unei abordări holistice este esențială în dezvoltarea unui nivel superior de gândire și anume trecerea de la stadiul analitic la cel sintetic, care direcţionează procesul cognitiv către o mai cuprinzătoare şi mai profundă(excesul meu. - V.S.) cunoașterea fenomenelor (, filozof; , filozof).
19. Scopul principal al oricărei științe este să a reduce cele mai surprinzătoare la obișnuit, a arăta acea complexitate, dacă Privește-l din unghiul drept, se dovedește a fi doar mascat(excesul meu. - V.S.) simplitate de a descoperi tipare ascunse în haos aparent. Dar aceste modele pot fi foarte complexe în reprezentarea lor sau pot conține astfel de date inițiale care nu sunt suficiente pentru a efectua orice calcul.(E. Quaid, inginer american de sisteme).
20. Gândire activitatea unei persoane individuale este cu atât mai productivă și logică, cu atât mai deplin și mai profund ea a stăpânit universalul(excesul meu. - V.S.) categorii de gândire (, profesor).
21. În natura nu are separat echipamente și tehnologie existente, fizică și biologie, cercetare și proiectare(M. Scândura).
22. Fenomenele naturale sunt de obicei complexe. Ei nu știu nimic despre modul în care ne-am împărțit cunoștințele în științe. Doar o analiză cuprinzătoare a fenomenelor din punct de vedere al fizicii, chimiei, mecanicii și uneori al biologiei va face posibilă recunoașterea esenței lor și aplicarea lor în practică.(, academician).
23. Revoluția științifică și tehnologică a scos la iveală o serie de „boli” intelectuale. Una dintre ele este îngustimea conștiinței profesionale. În orice domeniu de activitate științifică și tehnologică, nu se poate face nimic semnificativ dacă atenția și eforturile sunt concentrate pe un blocaj. Restrângerea căutării este o condiție a unei soluții aparent competente a problemei. Dar participarea constantă a specialiștilor la astfel de programe duce adesea la faptul că își pierd o viziune panoramică asupra întregului front de lucru. Există o „surditate de specializare”, care, în condiții nefavorabile, se poate dezvolta într-o „boală”, numită de K. Marx „cretinism profesional”. Nu întâmplător el a fost cel care a stabilit principiile joint-venture-ului în analiza producției capitaliste. „Capitalul” său este primul studiu sistematic fundamental al structurii societății(E. Zharikov, profesor).
24. Sistemic abordarea fenomenelor este una dintre cele mai importante proprietăți intelectuale ale unei persoane(, Profesor).
25. Pentru a înțelege esența vieții
Și descrieți exact
A dezmembrat cadavrul
DAR alungând sufletul
Privind părți. Dar...
Legătura lor spirituală
A dispărut, iremediabil dispărut!
G. Goethe, poet german
Vezi eternitatea într-o clipă
O lume imensă - într-un grăunte de nisip,
Într-o singură mână - infinit
Și cerul - într-o ceașcă de floare.
W. Blake, filozof și poet englez
26. O abordare științifică înseamnă una sistematică!!!().
27. Lumea, cunoștințele noastre și toată practica umană are o natură sistemică. Informația vine din lumea exterioară. ne gândim. Este necesar să se armonizeze sistemul și gândirea. Dar gândirea este oferită de educație. Prin urmare, trebuie să fie sistemic!().
28. Prestigiul creativității inginerești a fost subminat, școlile interne de renume mondial de dezvoltatori de tehnologie au fost confuze. S-a dezvoltat o filozofie vicioasă a imitației și mediocrității. Ca urmare, unele dintre produse nu îndeplinesc nivelul actual de știință și tehnologie. Care sunt... rădăcinile situației actuale cu nivelul tehnic al mașinilor care se creează? În primul rând, în faptul că, în esență, încă ne lipsea o analiză sistematică a ultimelor realizări mondiale.(chev, secretar general al Comitetului Central al PCUS).
29. Cred că de vină este și învățământul superior pentru asta, nepregătind specialiști corespunzători. În editorialul „Despre căile de restructurare a învățământului superior”(Buletinul Liceului. 1986. Nr. 7) remarcat ce"...acum pentru prima dată au fost propuse soluţii bazate pe poziţiile sistemului().
30. O etapă importantă a cercetării sistematice a situaţiilor reale şi construcţia modelelor acestora este comună aproape tuturor specialităţilor;
pentru profesioniștii în inginerie asociați cu proiectarea STS, și pentru analiza sistemelor de matematică aplicată în viitorul apropiat(la ce să te aștepți și atât de târziu. - V.S.) evident, va deveni unul dintre cursurile majore;
practica SA aplicată într-o serie de țări arată în mod convingător că o astfel de activitate științifică și tehnică (S&T) a devenit o profesie pentru mulți specialiști în ultimii ani, iar mai multe universități din țările dezvoltate au început deja să absolve astfel de specialiști;
Un public extrem de favorabil pentru predarea SA este IPC-ul specialiștilor care au lucrat în industrie câțiva ani după absolvire și au experimentat direct cât de dificil este să faci față problemelor din viața reală.(, Profesor).
Dificultăți în introducerea SA în procesul de învățare: construcția tradițională analitică a cunoștințelor și specialităților noastre, reflectată în organizarea facultăților și departamentelor. Prin urmare, liderii nu cunosc esența SA! Raport la Universitatea de Stat din Leningrad: „Cine gândește sistemic?” Răspuns: 8% dintre liderii din Nord-Vest().
31. Care este importanța SA? În primul rând - pentru a lua decizii optime(del). Jumătate din anxietatea (și, prin urmare, boala) lumii provine de la oameni care încearcă să ia decizii fără să știe suficient despre ce se bazează decizia. Soluția nu ar trebui să fie oricare, ci optimă. Dar este imposibil să luați o decizie optimă în cadrul cunoștințelor subiectului!(A. Rapoport, profesor canadian).
32. Nu cunosc nicio cercetare de sisteme finalizată în inginerie(, academician).
33. Cercetarea sistemelor moderne, din păcate, rămâne fie dezvoltări științifice private, fie se concentrează pe probleme metodologice formale.(, Profesor).
34. Cu excepția cazurilor izolate, trebuie recunoscut faptul că metodologia sistemelor este rareori utilizată la scară masivă și pentru majoritatea dezvoltărilor... dezvoltarea empirică a metodei de încercare și eroare este caracteristică(șanț, academician).
35. Sistemic abordarea este ușor de proclamat într-un mod general, dar este foarte dificil de implementat într-o formă specifică, deoarece o orientare multi-aspectuală necesită o pregătire științifică, organizatorică, tehnică, pedagogică și alte condiții speciale, împreună cu măsuri specifice pentru a oferi suport de resurse pentru activități sistemice. Subliniem că o activitate sistemică unică și continuă, pornind de la studiul unui obiect anume și terminând cu lichidarea care are loc în urma perimării sale fizice sau morale.().
36. SA se caracterizează în principal nu printr-un aparat științific specific, ci printr-un ordonator(excesul meu. - TOALETA.), justificată logic abordarea studiului problemei și utilizarea unor metode adecvate de rezolvare a acestora, care pot fi dezvoltate în cadrul altor științe(, Profesor).
37. Dacă știința naturii a fost predominant o știință de colectare, acum a devenit în esență o știință ordonatoare.(excesul meu. - V.S.) știință, știință despre conexiuni(F. Engels).
38. Cu toții... folosim un depozit uriaș de cunoștințe inconștiente, aptitudini și abilități care s-au format de-a lungul lungii evoluții a omenirii(, academician). În acest sens, se pune întrebarea - cum putem citi aceste cunoștințe inconștiente studenților, în special îndreptându-i spre munca independentă?().
39. Majoritatea specialiștilor înțeleg (sinteza) nu direct, ci în zig-zag, nu conștient, ci spontan, merg spre ea, nevăzând clar scopul lor final, ci bâjbâind mai aproape de el, clătinându-se, uneori chiar înapoi.().
40. Cu principiu dezvoltare(element SA. - V.S.) toată lumea este de acord. Dar acesta este un acord superficial prin care adevărul este înăbușit și vulgarizat.().
41. Astăzi, în aproape toate științele se vorbește despre o abordare sistematică, deși în diferitele sale secțiuni se manifestă în moduri diferite. Deci, în științe tehnice, vorbim despre ingineria sistemelor, în cibernetică - despre SU, în biologie - despre biosisteme și nivelurile lor structurale, în sociologie - despre posibilitățile unei abordări structural-funcționale, în medicină - despre boli sistemice complexe ( colagenoze, vasculite sistemice etc.). .), care trebuie tratate de medicii generalisti (medici sistemici)(, academician).
42. Esența abordării sistemelor este exprimată în mod viu într-o declarație atribuită unui ofițer englez în timpul celui de-al Doilea Război Mondial: „Acești tipi nu vor ridica nici măcar un fier de lipit până nu înțeleg pe deplin strategia operațiunilor militare din întreg teatrul Pacificului”. Integritatea sarcinilor locale și globale ale unei activități specifice este evidentă!().
43. Valoarea consecvenței: pentru luarea deciziilor optime (!) care nu pot fi luate în cunoașterea subiectului; in caz contrar- dezordine și incompetență; pentru a reduce sarcina memoriei; supraîncărcările în liceu apar din cauza mobilizării prea mari a memoriei elevilor cu o subîncărcare pronunțată a gândurilor, imaginației și fanteziei acestora; practică: crește interesul elevilor pentru știință; nu numai că dezvoltă elevii, dar îi și educă; percepția cunoștințelor teoretice are loc în blocuri întregi; SA - o condiție prealabilă pentru stăpânirea în continuare rațională a cunoștințelor; de îndată ce studentul este conștient de natura cunoștințelor, modalitățile de obținere și fixare a acesteia, compoziția și structura teoriei științifice, atunci el va putea înțelege noi cunoștințe după modelul învățat la universitate prin cursul SA. ; atitudinea de a cuprinde cunoștințele într-o anumită structură îl conduce pe elev la formularea de întrebări la care trebuie să caute răspunsuri în diferite surse, la o examinare critică a informațiilor noi; toate acestea sunt elemente necesare ale gândirii creative; pentru înțelegere, pentru că tocmai acesta este rezultatul sintezei, nu analizei; consistența vă permite să obțineți HKM- asimilarea holistică a cunoștințelor despre bazele științei.
La urma urmei, știința este un întreg iar împărțirea sa în zone separate este condiționată. NKM este un model, imaginea realității, care se bazează pe datele științelor specifice despre natură și societate. Cunoștințele legate de NCM se numesc ideologice: se formează foarte lent, dar SA își accelerează formarea.().
CAPITOLUL 1. NEVOIA DE A APARI
A ANALIZA SISTEMULUI, ESENȚA SA
ȘI TERMINOLOGIE
Reducerea multora la unul este principiul fundamental al frumuseții.
Pitagora
Istoria este știința trecutului și știința viitorului.
L. Febvre
1.1. Istoria dezvoltării unei abordări sistematice
Componentele conceptelor de „analiza sistemului”, „problemă de sistem”, „cercetare de sistem” este cuvântul „sistem”, care a apărut în Ancient Hellas acum 2000-2500 de ani și a însemnat inițial: combinație, organism, dispozitiv, organizare, sistem. , uniune. De asemenea, exprima anumite acte de activitate și rezultatele acestora (ceva pus cap la cap; ceva pus în ordine).
Cuvântul „sistem” a fost asociat inițial Cu forme ale existenţei socio-istorice. Abia mai târziu principiul ordinii, ideea de ordonare sunt transferate Universului.
Transferul sensului unui cuvânt de la un obiect la altul și, în același timp, transformarea unui cuvânt într-un concept generalizat se realizează în etape. Metaforizarea cuvântului „sistem” a fost începută de Democrit (460-360 î.Hr.), un filozof grec antic, unul dintre fondatorii atomismului materialist. El aseamănă formarea corpurilor complexe din atomi cu formarea cuvintelor din silabe și silabelor din litere. Compararea formelor indivizibile (elemente cu litere) este una dintre primele etape în formarea unui concept științific și filozofic care are un sens universal generalizat.
În etapa următoare, are loc o universalizare ulterioară a sensului cuvântului, dotându-l cu un sens generalizat mai înalt, ceea ce face posibilă aplicarea lui atât asupra obiectelor fizice, cât și artificiale. Universalizarea poate fi realizată în două moduri - fie în procesul de creare a miturilor, adică construirea unui mit pe baza unei metafore [caracteristică unuia dintre fondatorii idealismului obiectiv Platon (427-347 î.Hr.)], fie prin recrearea unei imagini filozofico-raționale a universului și a culturii umane, adică transformarea și desfășurarea metaforei în sistemul filozofic [caracteristic lui Aristo-322 î.Hr. e.), oscilând între materialism și idealism] [„Etape în interpretarea naturii sistematice a cunoașterii științifice (antichitate și timpuri moderne)”. Cercetare de sistem // Anuar. M.: Nauka, 1974].
Deci, în filosofia antică (veche), termenul „sistem” caracteriza ordinea și integritatea obiectelor naturale, iar termenul „sintagma” - ordinea și integritatea obiectelor artificiale, în primul rând produse ale activității cognitive. În această perioadă s-a formulat teza că întregul este mai mare decât suma părților sale (Dicționar filosofic. M .: Politizdat, 1980).
Fără a atinge problema interpretării naturii sistemice a cunoașterii în filosofia medievală, observăm doar că aici au început să fie folosiți termeni noi pentru a exprima integrativitatea formațiunilor cognitive: sumă, disciplină, doctrină...
Odată cu apariția științei și filozofiei Renașterii (secolul al XV-lea), se asociază o transformare radicală în interpretarea ființei. Interpretarea ființei ca cosmos este înlocuită de considerarea sa ca sistem al lumii. În același timp, sistemul lumii este înțeles ca independent de o persoană, având propriul tip de organizare, ierarhie, legi imanente (proprii, inerente oricărui obiect, fenomen, care decurg din natura lor) și structură suverană. În plus, ființa devine nu numai subiectul reflecției filozofice, căutând să-și înțeleagă integritatea, ci și subiectul analizei socio-științifice. Apar o serie de discipline științifice, fiecare dintre acestea evidențiind o anumită zonă din lumea naturală și o analizează cu metodele caracteristice acestor discipline.
Astronomia a fost una dintre primele științe care au trecut la interpretarea ontologico-naturalistă a naturii sistemice a universului. Descoperirea lui N. Copernic (1473-1543) a jucat un rol important în formarea unei noi interpretări a naturii sistemice a ființei. El a creat sistemul Heliocentric al lumii, explicând că Pământul, ca și alte planete, se învârte în jurul Soarelui și, în plus, se rotește în jurul axei sale. Teleologismul, care a îngreunat ideile lui Copernic, a fost depășit mai târziu de G. Galileo (1564-1642) și I. Newton (1642-1727).
M Baza metodologică pentru pregătirea și justificarea deciziilor asupra problemelor complexe de natură științifică, economică și tehnică este analiza de sistem.
Termenul de „analiza sistemelor” a apărut pentru prima dată în legătură cu sarcinile de comandă militară în cercetările RAND Corporation (1948). Prima carte despre analiza sistemelor a fost publicată în 1956 de oamenii de știință americani Kahn și Mann. În literatura internă, acest termen s-a răspândit abia după ce a fost publicat în 1969 de către Sov. Radio” carte de L. Optner „System Analysis for Solving Business and Industrial Problems”.
Atractia acestei metodologii se datoreaza, in primul rand, faptului ca atunci cand se cauta solutii la o problema trebuie sa faca o alegere in conditii de incertitudine cauzata de prezenta unor factori care nu pot fi cuantificati riguros.
În formularea generală a întrebării, analiza sistemului poate fi definită după cum urmează.
Definiție 4.2. Analiza de sistem este o direcție științifică care asigură, pe baza unei abordări sistematice, dezvoltarea unor metode și proceduri de rezolvare a problemelor semistructurate în prezența unei incertitudini semnificative.
În prezent, analiza sistemului conține deja o gamă largă de metode diferite care pot fi grupate în următoarele grupuri:
· programare euristica;
· abordare semiotică;
· metode de analogie;
· metode de analiză;
· modelare prin simulare.
Metodele existente de analiză matematică, care s-au justificat în cazuri relativ simple, de obicei se dovedesc a fi ineficiente în studiul sistemelor complexe. În acest sens, s-au răspândit metodele de programare euristică bazate pe principiul analizei activității umane.
Tabelul 5.1
Dintre metodele acestui grup, un rol semnificativ îl joacă metodele evaluărilor experților (metoda brainstormingului și schimbului de opinii, metoda Delphi și altele), folosind o formă sau alta de generalizare a totalității ideilor subiective ale unui anumit grup de specialişti (experţi) pe problema studiată. Avantajul acestei metode este o anumită simplitate și accesibilitate.
Principalul dezavantaj este că cel mai adesea nu este posibil să se stabilească gradul de fiabilitate al examinării.
Un dezavantaj comun al programării euristice este lipsa regulilor formale pentru găsirea „euristicii”. Căutarea euristicii este mai mult o artă și nu duce întotdeauna la un rezultat pozitiv.
Metodele euristice sunt strâns legate de metodele abordării semiotice, bazate pe posibilitățile mijloacelor expresive ale limbajului natural, care permit să descrie foarte eficient și sub anumite acorduri o clasă largă de obiecte, procese și fenomene.
Una dintre metodele care implementează abordarea semiotică este managementul situațional.
Această metodă se bazează pe următoarele principii.
1. Modelul obiectului de control și descrierea proceselor care au loc în acesta este semiotic și se construiește pe baza unor texte exprimate în limbaj natural. Modelul de descriere a situației este, de asemenea, semiotic bazat pe limbajul natural.
2. Formarea modelului obiectului de control și a proceselor care au loc în acesta are loc fie prin crearea acestuia de către un specialist înainte de a-l introduce în calculator, fie pe baza unei analize a comportamentului obiectului în diverse situații, efectuată scos de computerul însuși. În acest din urmă caz, computerul trebuie să conțină unele mecanisme pentru efectuarea unei astfel de analize.
Modelul general include:
· nivel zero, unde sunt stocate multe concepte de bază;
· primul nivel care conține fotografii instant ale situației reale;
· al doilea nivel, unde sunt afișate conexiuni regulate între obiectele lumii exterioare etc.
Modelul de al doilea nivel este încă foarte detaliat și descrie lumea exterioară în unități prea mici. Toate straturile ulterioare ale modelului, începând de la al treilea nivel, realizează generalizări graduale. În aceste generalizări, rolul componentelor între care se stabilește o legătură este jucat de structuri identificate în modele care se află în straturi mai mici.
Astfel, întregul model este conceput ca un set al unui număr de modele, variind de la modele de recunoaștere directă la primul nivel până la modelul de formare a conceptelor abstracte.
În prezent, analiza de sistem (SA) este direcția cea mai constructivă. Acest termen este folosit în mod ambiguu. Dar, în orice caz, ei presupun întotdeauna metodologia cercetării, se încearcă identificarea etapelor cercetării și propunerea unei metodologii de realizare a acestor etape în condiții specifice. Astfel, următoarele definiții pot fi date pentru analiza sistemului.
Analiza sistemului în sens larg-aceasta este o metodologie de stabilire și rezolvare a problemelor de construcție și cercetare a sistemelor, strâns legată de modelarea matematică.
În sens restrâns, analiza sistemului-metodologie pentru formalizarea sarcinilor complexe (greu de formalizat, slab structurate).
Analiza de sistem- aceasta este o activitate creativă intenționată a unei persoane, pe baza căreia se formează o reprezentare a obiectului studiat sub forma unui sistem.
Analiza sistemelor se caracterizează nu prin utilizarea de noi fenomene fizice și nu printr-un aparat matematic specific, ci printr-o abordare ordonată și justificată logic a rezolvării unei probleme. Acesta servește ca o modalitate de a eficientiza și de a utiliza în mod eficient cunoștințele, experiența și chiar intuiția specialiștilor în procesul de stabilire a obiectivelor și de luare a deciziilor cu privire la problemele emergente.
Analiza sistemului a apărut ca o generalizare a tehnicilor acumulate în problemele de cercetare și control operațional în tehnologie, economie și afaceri militare. Metode și modele adecvate au fost împrumutate din statistica matematică, programarea matematică, teoria jocurilor, teoria cozilor de așteptare, teoria controlului automat. Fundamentul acestor discipline este teoria sistemelor.
Definiție 4.3. Analiza sistemelor este o metodologie de rezolvare a unor probleme mari bazată pe conceptul de sisteme.
Definiție 4.4. Analiza sistemului în sens larg– aceasta este o metodologie (un set de tehnici metodologice) de prezentare și rezolvare a problemelor de construire și studiere a sistemelor, strâns legată de modelarea matematică.
Definiție 4.5. Analiza sistemului în sens restrâns– este o metodologie de formalizare a sarcinilor complexe (greu de formalizat, slab structurate).
Analiza sistemelor (SA) a apărut ca o generalizare a tehnicilor acumulate în problemele de cercetare și control operațional în tehnologie, economie și afaceri militare. Metode și modele adecvate au fost împrumutate din statistica matematică, programarea matematică, teoria jocurilor, teoria cozilor de așteptare, teoria controlului automat. Fundamentul acestor discipline este teoria sistemelor.
Analiza sistemului este o activitate creativă intenționată a unei persoane, pe baza căreia se formează o reprezentare a obiectului studiat sub forma unui sistem.
Analiza sistemului se caracterizează printr-o alcătuire ordonată a deschiderilor de cercetare metodologică.
Analiza de sistem este o direcție constructivă care conține o metodologie de împărțire a proceselor în etape și substadii, sistemele în subsisteme, scopurile în sub-obiective etc.
SA a dezvoltat o anumită succesiune de acțiuni (etape) în stabilirea și rezolvarea problemelor, care se numește metoda de analiza a sistemului. Această tehnică ajută la stabilirea și rezolvarea problemelor aplicate în mod mai semnificativ și mai competent. Dacă la un moment dat există dificultăți, atunci trebuie să reveniți la una dintre etapele anterioare și să o schimbați (modificați). Dacă acest lucru nu ajută, atunci sarcina s-a dovedit a fi prea complicată și trebuie împărțită în mai multe subsarcini simple, de exemplu. efectuează descompunerea. Fiecare dintre subsarcinile obținute este rezolvată prin aceeași metodă.
În același timp, analiza sistemului are propriul scop, conținut și scop specific.
În centrul metodologiei de analiză a sistemelor se află operarea unei comparații cantitative a alternativelor, care se realizează în vederea selectării unei alternative de implementat. Dacă este îndeplinită cerința de calitate diferită a alternativelor, atunci se pot obține estimări cantitative. Dar pentru ca estimările cantitative să permită compararea alternativelor, ele trebuie să reflecte proprietățile alternativelor care participă la comparație (rezultat de ieșire, eficiență, cost și altele).
În analiza sistemelor, rezolvarea problemelor este definită ca o activitate care menține sau îmbunătățește performanța unui sistem. Sunt vizate tehnicile și metodele de analiză a sistemului să propună soluții alternative la problemă, să identifice gradul de incertitudine pentru fiecare opțiune și să compare opțiunile pentru eficacitatea lor.
Scopul analizei sistemului este de a eficientiza succesiunea de acțiuni în rezolvarea problemelor majore, pe baza unei abordări sistematice. Analiza sistemelor este concepută pentru a rezolva o clasă de probleme care se află în afara intervalului scurt de activitate zilnică.
Conținutul principal al analizei sistemului nu constă într-un aparat matematic formal care descrie „sisteme” și „rezolvarea problemelor” și nu în metode matematice speciale, de exemplu, evaluările incertitudinii, ci în aparatul său conceptual, adică conceptual, în ideile, abordarea și atitudinile sale.
Analiza sistemelor ca metodologie de rezolvare a problemelor pretinde că joacă rolul unui cadru care combină toate cunoștințele, metodele și acțiunile necesare pentru a rezolva o problemă. Acesta este ceea ce determină atitudinea lui față de domenii precum cercetarea operațională, teoria deciziei statistice, teoria organizațiilor și altele asemenea.
Astfel, sistemul este cel care rezolvă problema.
Definiție 4.6. P O problemă este o situație caracterizată printr-o diferență între o ieșire necesară (dorită) și o ieșire existentă.
O ieșire este necesară dacă absența acesteia reprezintă o amenințare la adresa existenței sau dezvoltării sistemului. Ieșirea existentă este furnizată de sistemul existent. Ieșirea dorită este furnizată de sistemul dorit.
Definiție 4.7. Problemă– este diferența dintre sistemul existent și sistemul dorit.
Problema poate fi de a preveni o reducere a randamentului sau poate fi de a crește randamentul. Condițiile problemei reprezintă sistemul existent („cunoscutul”). Cerințele reprezintă sistemul dorit.
Definiție 4.8 . Soluţie există ceva care umple golul dintre sistemele existente și cele dorite.
Prin urmare, sistemul care umple golul este un obiect de construcție și se numeștedecizie Probleme.
Pproblemă caracterizat prin necunoscutul continut de acesta si starea. Poate una sau mai multe zone ale necunoscutului. Necunoscutul poate fi determinatcalitativ, dar nucantitativ. O caracteristică cantitativă poate fi o serie de estimări reprezentând starea presupusă a necunoscutului. Este semnificativ faptul că definiția unei necunoscute în termenii altuia poate fi contradictorie sau redundantă.
Necunoscutele pot fi exprimate doar în termeni de cunoscut, adică. astfel, obiecte, proprietăți și conexiuni ale cărora sunt stabilite.
PPrin urmarecelebrudefinită ca o cantitate a cărei valoare este setată. Starea existentă (sistemul existent) poate conține atât cunoscutul, cât și necunoscutul; aceasta înseamnă că existența unui necunoscut poate să nu interfereze cu capacitatea sistemului de a funcționa. Sistemul existent este, prin definiție, logic, dar poate să nu satisfacă constrângerea. Astfel, performanța sistemului în sine nu este criteriul final pentru bine, deoarece unele sisteme care funcționează perfect pot eșua să atingă obiectivele.
Definiția scopurilor poate fi dată doar în termeni de Cerințe de sistem .
Cerințele de sistem sunt un mijloc de captare a declarațiilor lipsite de ambiguitate care definesc un obiectiv. În timp ce cerințele pentru sisteme sunt enunțate în termeni de obiecte, proprietăți și relații, obiectivele pot fi definite în termeni de stare dorită. Obiectivele și starea dorită pentru un anumit set de cerințe de sistem pot fi exact aceleași. Dacă sunt diferite, atunci se spune că cerințele reprezintă sistemul dorit. În general, obiectivele sunt identificate cu sistemul dorit.
Definiție 4.9. P Decalajul dintre sistemul existent și sistemul dorit constituie ceea ce se numește o problemă.
Scopul acțiunilor este de a minimiza decalajul dintre sistemul existent și cel propus. Menținerea sau îmbunătățirea stării sistemului se identifică cu decalajul dintre starea existentă și starea dorită.
Atunci când rezolvăm problemele din lumea afacerilor și industriale, cele mai importante puncte sunt obiectivitatea și consistența.
Corpul de cunoștințe confirmat pe scară largă prin observație devine dovezi .
Definiția 4.10. Observare este un proces prin care datele sunt identificate cu un sistem pentru explicarea ulterioară a acelui sistem.
Procesul de explicație trebuie să fie rațional, adică desfășurat logic.
Definiție 4.11.Păstrarea stării existente este capacitatea de a menține ieșirea sistemului în limitele prescrise.
Definiția 4.12.Îmbunătățirea stării unui sistem este capacitatea de a obține o ieșire peste sau peste cea obținută în starea existentă.
Obiectivitate este o cerință de bază de observație.
Definiția 4.13.Raționalitatea (logicitatea) este un proces de gândire bazat pe utilizarea inferenței logice.
P Procesul de găsire a unei soluții la o problemă se concentrează pe operațiunile de identificare a afecțiunii efectuate iterativ, precum și pe scopul și posibilitățile de rezolvare a acesteia. Rezultatul identificării este o descriere a stării, scopului și posibilităților în ceea ce privește obiectele sistemului (intrare, proces, ieșire, feedback-uri și restricții), proprietăți și relații, adică în termeni de structuri și elemente constitutive ale acestora.
Fiecare intrare a unui sistem este o ieșire a acestui sau altuia sistem și fiecare ieșire este o intrare.
A selecta un sistem în lumea reală înseamnă a indica toate procesele care dau o ieșire dată.
Sisteme artificiale acestea sunt acelea ale căror elemente sunt realizate de oameni, adică sunt rezultatul unor procese umane efectuate în mod conștient.
În orice sistem artificial, există trei sub-procese diferite în rolul lor: proces de bază, feedback și constrângere.
Definiția 4.14.DIN proprietatea acestui proces este capacitatea de a traduce o intrare dată într-o ieșire dată .
Conexiune definește secvența proceselor, adică ieșirea unui proces este intrarea unui anumit proces.
Procesul principal convertește intrarea în ieșire.
Părere efectuează o serie de operații:
· compară eșantionul de ieșire cu modelul de ieșire și evidențiază diferența;
· evaluează conținutul și sensul diferenței;
· dezvoltă o soluție articulată cu diferența;
· formează procesul de intrare al deciziei (intervenția în procesul sistemului) și influențează procesul pentru a apropia ieșirea și modelul de ieșire.
Proces de restricție excitat de consumatorul de ieșire al sistemului, analizând ieșirea acestuia. Acest proces afectează ieșirea și controlul sistemului, asigurând că rezultatul sistemului este în concordanță cu obiectivele consumatorului. Constrângerea sistemului adoptată ca rezultat al procesului de constrângere este reflectată de modelul de ieșire. Limitarea sistemului constă în scopul (funcția) sistemului și forțarea conexiunilor (calitățile funcției). Legăturile coercitive trebuie să fie compatibile cu scopul.
E Dacă structurile, elementele, condițiile, scopurile și posibilitățile sunt cunoscute, depistarea problemei (identificarea) are caracterul de a determina relații cantitative, iar problema se numește cantitativ.
Dacă structura, elementele, condițiile, scopurile și oportunitățile sunt cunoscute parțial, identificarea este calitativă, iar problema se numește calitate sau slab structurat.
Ca metodologie de rezolvare a problemelor analiza de sistem indică o secvență fundamental necesară de operații interdependente, care (în termenii cei mai generali) constă în identificarea unei probleme, proiectarea unei soluții și implementarea acelei soluții. Procesul de decizie este proiectarea, evaluarea și selectarea alternativelor de sistem în funcție de criteriile de cost, eficiență în timp și risc, ținând cont de relația dintre incrementele marginale ale acestor cantități (așa-numitele rapoarte marginale). Alegerea limitelor acestui proces este determinată de condiția, scopul și posibilitățile de implementare a acestuia. Cea mai adecvată construcție a acestui proces presupune utilizarea cuprinzătoare a concluziilor euristice în cadrul metodologiei de sistem postulate.
reducere (reducerea) a numărului de variabile se bazează pe analiza sensibilității problemei la modificările variabilelor individuale sau grupurilor de variabile, agregarea variabilelor în factori rezumativi, selectarea formelor adecvate de criterii și, de asemenea, aplicarea, acolo unde este posibil, a metodelor matematice de reducere a enumerarii (metode de programare matematica etc.). .).
Integritate logică procesul este asigurat de ipoteze explicite sau implicite, fiecare dintre acestea putând fi o sursă de risc. Observăm încă o dată că structura funcțiilor sistemului și soluțiile problemelor în analiza sistemului este postulată, adică sunt standard pentru orice sistem și orice problemă. Numai metodele de executare a funcțiilor se pot schimba.
Îmbunătățirea metodelor într-o anumită stare a cunoștințelor științifice are o limită, definită ca un nivel potențial realizabil. Ca urmare a rezolvării problemei, se stabilesc noi conexiuni și relații, dintre care unele determină rezultatul dorit, iar cealaltă parte vor determina oportunități și limitări neprevăzute care pot deveni o sursă de probleme viitoare.
T Acestea sunt, în termeni generali, ideile principale ale analizei sistemelor ca metodologie de rezolvare a problemelor.
Aplicarea analizei de sistem în practică poate apărea în două situații:
· punctul de plecare este aspectul noua problema;
· punctul de plecare este o nouă posibilitate găsită în afara conexiunii directe cu gama dată de probleme.
Rețineți că definirea unei liste exacte de funcții particulare care asigură implementarea etapelor enumerate de rezolvare a unei noi probleme face obiectul cercetării independente, a cărei necesitate și importanță nu pot fi supraestimate.
Rezolvarea problemei în situația unei noi probleme se realizează conform următoarelor etape principale:
1. depistarea unei probleme (identificarea simptomelor);
2. evaluarea relevanței sale;
3. definirea scopului și a legăturilor coercitive;
4. definirea criteriilor;
5. deschiderea structurii sistemului existent;
6. identificarea elementelor defecte ale sistemului existent, limitând primirea unei ieșiri date;
7. evaluarea ponderii influenței elementelor defecte asupra ieșirilor sistemului determinată de criterii;
8. definirea unei structuri pentru construirea unui set de alternative;
9. evaluarea alternativelor și selectarea alternativelor pentru implementare;
10. definirea procesului de implementare;
11. coordonarea solutiei gasite;
12. implementarea soluției;
13. evaluarea rezultatelor implementării și a consecințelor rezolvării problemei.
Implementarea noii caracteristici ia o cale diferită.
Utilizarea acestei oportunități într-o zonă dată depinde de prezența în ea sau în zonele conexe a unei probleme reale care necesită o astfel de oportunitate pentru soluționarea sa. Exploatarea oportunităților în absența problemelor poate fi, cel puțin, o risipă de resurse.
Exploatarea oportunităților atunci când există probleme, dar ignorarea problemelor ca scop în sine, poate aprofunda și agrava problema.
Dezvoltarea științei și tehnologiei duce la faptul că apariția unei noi situații de oportunitate devine un fenomen obișnuit. Acest lucru necesită o analiză serioasă a situației atunci când apare o nouă oportunitate. O capacitate este eliminată dacă cea mai bună alternativă include această capacitate. În caz contrar, oportunitatea poate rămâne nefolosită.
Una dintre provocările în utilizarea metodologiei de analiză a sistemelor pentru a rezolva o problemă este izolarea elementelor utile și valoroase ale procesului euristic și aplicarea lor împreună cu metodologia. Astfel, provocarea este de a introduce structura într-un proces semistructurat.
În acest sens, trebuie îndeplinite cel puțin următoarele cerințe de bază:
1) procesul de rezolvare a problemei trebuie descris folosind diagrame de flux (secvență sau structură a procesului) indicând punctele deciziilor principale;
2) etapele procesului de găsire a soluțiilor fundamentale trebuie descrise în detaliu;
3) principalele alternative și modul de obținere a acestora trebuie să fie demonstrate;
4) trebuie determinate ipotezele făcute pentru fiecare alternativă;
5) trebuie definit pe deplin criteriul după care se fac judecăţile cu privire la fiecare alternativă;
6) prezentarea detaliată a datelor, relația dintre date și procedurile prin care datele urmează să fie evaluate, ar trebui să facă parte din orice decizie;
7) trebuie arătate cele mai importante soluții alternative și argumentele necesare pentru a explica motivele excluderii soluțiilor respinse.
Aceste cerințe nu sunt egale ca importanță, precizie de exprimare sau grad de completitudine și obiectivitate. Fiecare cerință are propria sa valoare.
O Cu toate acestea, pe baza conținutului etapelor menționate ale rezolvării unei noi probleme, pot fi utilizate următoarele metode: teoria căutării și descoperirii, teoria recunoașterii modelelor, statistica (în special, analiza factorială), teoria experimentului, cercetare operațională și modele aferente (cozi, stocuri, situații de joc etc.), teorii ale comportamentului (homeostatic, dinamic, auto-organizare și altele), teorii de clasificare și ordonare, sinteza sistemelor dinamice complexe, teoria accesibilității potențiale. , teoria autoreglementării, prognoza, inginerie și psihologie cognitivă, inteligență artificială și ingineria cunoașterii și discipline conexe, teoria organizației, psihologie socială și sociologie.
Se încarcă...