Лекции и КР. по Системному Анализу

дований, системы сбора текущей внешней информации, системы анализа информации.

Информационное описание должно давать представление об организации и управлении системой.

Обычно информацию трактуют как сведения, данные, сооб-

щения, сигналы, подлежащие передаче, приему, обработке, хра-

нению и отражающие реальную действительность или интеллек-

туальную деятельность. В этом смысле информация – отображе-

ние в некоторое пространство символов (отображающая инфор-

мация).

Информация рассматривается как объединяющая категория,

которую можно определить через более простые категории.

При информационном подходе исследуемая система в наи-

более абстрактном виде может быть представлена иерархической структурой, на нижнем уровне которой находятся участки техно-

логического процесса, а на более высоких – узлы управления,

связанные с объектами управления и между собой каналами свя-

зи.

Первый информационный уровень – это уровень непосред-

ственного управления технологическими операциями, который осуществляют рабочие и автоматы (роботы). На следующих обра-

зуются производственнотехнологические подразделения (участ-

ки, цехи) и предприятия. В зависимости от поставленных задач исследователь сам определяет количество уровней в системе, су-

щество каждого элемента структуры системы и их количество.

SaveStud41 .Su

По мере движения вверх по иерархии информация посте-

пенно обобщается, преобразуется в различных узлах управления и поступает в находящийся на вершине иерархии главный узел управления.

Этот узел, используя полученную осведомляющую инфор-

мацию, генерирует управляющую информацию, которая двигаясь вниз детализируется в нижележащих узлах. Чем меньше требует-

ся информации от вышестоящих узлов для формирования ин-

формации управления в некотором i-ом узле, тем более автоно-

мен этот узел.

Для достижения цели и подцелей управления (реализации дерева целей) весьма важно, чтобы в соответствующие узлы управления стекалась только ценная информация и чтобы ее было достаточно. Поэтому в процессе управления сложными система-

ми на первый план выступают смысловые и ценностные характе-

ристики информации.

Осведомляющая и управляющая информация может генери-

роваться и потребляться как внутри системы управления, так и вне ее, образуя информационные потоки, связывающие систему управления с внешней средой.

Фактически информационные потоки системы являются отображением функциональной и структурной организации изу-

чаемого объекта в ракурсе механизма принятия решений внутри системы.

SaveStud42 .Su

В ходе информационного анализа в системе выделяют уров-

ни иерархии управления, отдельные узлы управления (информа-

ционные элементы) и связывающие их потоки информации. Вся система представляется в виде направленного графа, вершинами которого служат узлы управления, а ребрами – информационные потоки. Направление ребер соответствует направлению инфор-

мационных потоков. Поскольку потоки управляющей и осведом-

ляющей информации имеют, как правило, противоположную на-

правленность, то в общем случае строится 2 графа.

Движение информации в экономической системе носит до-

вольно сложный характер и полностью отражает иерархическую структуру экономического объекта.

Результатом информационного описания системы является:

•определение состава информационных элементов,

•состава и структуры информационных потоков между

ними,

•количество и ценность информации, поступающей

(исходящей) в (из) информационных элементов;

• алгоритмов преобразования информации в соответствующих информационных элементах.

Совокупность функционального, морфологического и ин-

формационного описаний позволяет отразить главные свойства систем.

SaveStud43 .Su

Результатом структурного, функционального и информаци-

онного описания системы должно быть полное представление о механизме ее функционирования. Особенности системного под-

хода в данном случае заключаются в следующем:

•при системном рассмотрении объектов мы получаем информацию о связи их возможных состояний с состояниями других объектов;

•применение системного подхода в отдельных случаях дает неискаженное представление об истинном механизме функционирования системы, что является лучшей альтернативой распространенному методу "черного ящика";

•при рассмотрении практически любого объекта обнаруживаются определенные ограничения, накладываемые на его возможные состояния. Эти ограничения являются важным фактором, воздействующим на процесс управления объектом.

Применение системного подхода позволяет максимально уточнить модель ограничений состояния объекта путем учета ограничений, накладываемых структурой и механизмом функционирования системы на возможные состояния объекта;

• при решении задач планирования и оптимизации относительно сложных систем применение системного подхода дает решение, оптимальное именно при учете системного характера рассматриваемого объекта, которое может качественно

SaveStud44 .Su

отличаться от решения, полученного без применения системного подхода.

Если описание достаточно правильно (адекватно) отражает фактическое поведение системы, ее особенности, важные для ис-

следования или управления, то его (описание) можно использо-

вать для моделирования (воспроизведения) протекающих в сис-

теме процессов. В таком случае описание системы называют мо-

делью системы, которая при определенных условиях, может ис-

пользоваться в качестве “представителя” системы.

Модель – это инструмент анализа системы. Кроме этого,

модель позволяет на основе изменения характеристик параметров внутреннего состояния системы прогнозировать ее поведение.

Наиболее широкое распространение в системных исследо-

ваниях экономических проблем получило экономико-

математическое моделирование – средство перевода экономиче-

ских проблем на язык математики. Экономико-математические модели выражают существенные свойства и отношения изучае-

мого объекта, позволяют раскрыть реальные количественные от-

ношения, дают информацию обладающую точностью, ясностью и надежностью.

В качестве объектов моделирования может выступать струк-

тура и функционирование объекта. В связи с этим выделяют структурные и функциональные модели.

Структурные модели отражают технико-экономическую ор-

ганизацию объекта, его строение и внутренние параметры (мо-

SaveStud45 .Su

дель управления денежными активами, модель управления заем-

ным капиталом и т.п.).

Функциональные модели отражают поведение системы в ре-

зультате установления зависимостей между исследуемыми управляемыми и управляющими параметрами.

Кроме рассмотренных типов моделей выделяют также ста-

тистические, динамические, статические, стохастические и неко-

торые другие виды моделей. При проведении системных иссле-

дований в зависимости от целей могут быть использованы моде-

ли разных типов.

Важная особенность системы - целенаправленность основ-

ной деятельности, которая проявляется в стремлении предотвра-

тить, преодолеть или скомпенсировать возмущения, сохранить высокие целевые конечные результаты, уменьшить негативные последствия своей деятельности и экономно использовать ресур-

сы. Оценкой функционирования системы может служить ее эф-

фективность, которая характеризуется соотношением целевых конечных результатов и ресурсов, использованных как для полу-

чения этих результатов, так и для устранения (ограничения в до-

пустимых пределах) негативных последствий функционирования.

Многообразие системных объектов открывает безграничные возможности для построения их классификационных схем. Раз-

личают, например, системы материальные и концептуальные,

развивающиеся и лишенные развития и так далее.

По обусловленности действия различают системы:

SaveStud46 .Su

детерминированные (элементы системы взаимодействуют точно предвиденным образом);

стохастические - их поведение можно предсказать лишь с некоторой вероятностью.

По происхождению различают системы:

естественные - созданные в ходе естественной эволюции и в целом не подвержены влиянию человека;

искусственные - созданные под воздействием человека;

абстрактные - элементы таких систем являются понятиями

(языки, философские системы, системы счисления);

конкретные - в системах данного вида присутствуют мате-

риальные элементы.

По взаимодействию со средой различают системы:

замкнутые - использующие только ту информацию, которая вырабатывается в ней самой (например, кондиционер в замкну-

том объеме);

открытые - имеющие связь с внешним миром, использую-

щие информацию, поступающую на входы системы.

По степени сложности различают простые, сложные и очень сложные системы. Простые системы характеризуются небольшим количеством (числом) элементов, связи между ними легко под-

даются описанию (средства механизации, простейшие организ-

мы).

Сложные системы (большие) представляет собой структурно организованную целостную совокупность более простых частей

SaveStud47 .Su

(подсистем), взаимосвязанных и взаимодействующих в процессах целенаправленного функционирования системы. Изменения от-

дельных элементов и (или) связей влечет за собой изменение многих других элементов. Но отдельные составляющие системы все же могут быть описаны.

Очень сложные системы имеют большое число разнообраз-

ных элементов, множество структур, не могут быть полностью описаны, имеют мультипараметрический характер поведения,

эмерджентные свойства второго рода (то есть целостные свойства системы, не сводятся без остатка к свойствам отдельных элемен-

тов). Имеют развитый механизм обратных связей. Поведение та-

ких систем в принципе не предсказуемо.

По типу поведения различают системы:

примитивно - адаптирующиеся - системы данного вида реа-

гируют лишь на непосредственное активное влияние на них сре-

ды, они не способны принимать и предотвращать угрозу своему существованию;

сервомеханизмы - этим системам свойственны зачатки регу-

лирования своей деятельности;

целеустремленные - изменяют свои свойства и воздействуют на среду для достижения поставленной цели, способны оптими-

зировать свое поведение (биологические и сложные технические системы);

системы активно стремящиеся к идеалу - активно воздей-

ствуют на среду в целом, изменяя ее существенные характеристи-

SaveStud48 .Su

ки для того, чтобы создать новые условия для реализации своей меняющейся функции.

Выделяют также естественное разделение систем на техни-

ческие (искусственные, созданные человеком), биологические

(живые организмы), социально-экономические (системы, сущест-

вующие в обществе, обусловленные присутствием и деятельно-

стью человека).

Кроме того, в теории управления различают системы управ-

ления или кибернетические системы.

1.3. Основные элементы и этапы системного анализа

В настоящее время системный анализ считается наиболее распространенным направлением системных исследований и, как правило, под данным термином понимается методология решения сложных задач и проблем. В табл.3 представлены некоторые по-

нятия системного анализа.

Таблица 3

Характеристика системного анализа

SaveStud49 .Su

SaveStud50 .Su