50

Міністерство освіти і науки України

Рівненський державний гуманітарний університет

Кафедра економічної кібернетики

81–23

СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ

Опорний конспект лекцій

для студентів спеціальності

6.050102 "Економічна кібернетика"

Затверджена на засіданні кафедри економічної

кібернетики,

протокол №1 від 01.09.03

Рівне – 2003

СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ: Опорний конспект лекцій для студентів спеціальності 6.050102 "Економічна кібернетика" / Б.М.Юськів. – Рівне: РДГУ, 2003. – 48 с.

Друкується за рішенням Ради факультету ДКМ Рівненського державного гуманітарного університету (протокол № від "__" вересня 2003 р.)

Укладач: Б.М.Юськів, кандидат економічних наук, доцент кафедри економічної кібернетики

Рецензенти:

Т.М.Микитин, доцент, кандидат технічних наук;

М.Ф.Денищук, доцент, кандидат технічних наук

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри економічної кібернетики, доцент, кандидат технічних наук М.Ф.Денищук

Ухвалено на засіданні кафедри економічної кібернетики Рівненського державного гуманітарного університету (протокол №1 від 01.09.2003 р.)

© Юськів Б.М., 2003

© Рівненський державний гуманітарний університет, 2003

ЗМІСТ

ВСТУП 4

Тема 1. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ, ЇЇ МІСЦЕ В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ 5

Тема 2: СИСТЕМНЕ МИСЛЕННЯ – ШЛЯХИ РОЗВИТКУ І ПОТОЧНИЙ СТАН 5

2.1. Зародження системних уявлень 5

2.2. Технічно-організаційні шляхи розвитку системного підходу 7

2.3. Шляхи розвитку науки до системного підходу 8

2.4. Нові парадигми в науці, технології і економіці 9

Тема 3. СИСТЕМИ, ЇХ ВИДИ ТА ВЛАСТИВОСТІ 12

3.1. Визначення та види систем 12

3.2. Елементи, зв’язки та структура системи 15

3.4. Стан системи та функції 17

Тема 4. ЦИКЛ ЖИТТЯ СИСТЕМ 19

4.1. Цикл життя систем 19

4.2. Цикл життя природних систем 19

4.3. Цикл життя штучних систем 20

Тема 5. МОДЕЛІ СИСТЕМ І МОДЕЛЮВАННЯ 20

5.1. Моделювання як етап цілеспрямованої діяльності людей 20

5.2. Поняття моделі 21

5.3. Властивості моделей 21

5.4. Класифікація моделей 23

5.4. Моделювання 25

Тема 6. ЛОГІКА І МЕТОДОЛОГІЯ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ 28

6.1. Загальні засади системного аналізу 28

6.2. Логічні основи системного аналізу 31

6.3. Методологія системного аналізу 33

Тема 7. МЕТОДИ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ 36

7.1. Методи системного аналізу та їх класифікація 36

7.2. Якісні методи, використовувані системним аналізом 37

7.3. Методи формалізованого представлення систем 44

ЛІТЕРАТУРА 46

ВСТУП

Для нинішнього життя характерне значне ускладнення, з яким зустрічаємось повсюдно та повсякчас. З одного боку, його створюємо ми самі, намагаючись створити собі комфорт, наприклад, придбати комп’ютер або сучасні побутові пристрої. Однак, це вимагає знань з фізики, механіки, електротехніки тощо, і не зі злої волі виготовлювачів ми змушені вивчати детальні інструкції користувача. Адже техніка, як правило, багатофункціональна і гріх не використати всі її цінні властивості.

Суттєво ускладнюють життя сучасної людини численні зв’язки, якими вона оплутана і які увесь час розширюються. Крім традиційних сімейних і родинних зв’язків, кожен підтримує контакти з друзями, сусідами, діловими партнерами, організаціями. Все це є результатом складного структурованого середовища нашого існування.

Характерною особливістю нинішнього життя стала необхідність все частіше приймати рішення: від побутових до життєво важливих і виробничих. Причина цього є розширення спектру можливостей, багатоальтернативність нашого буття, яку можна пояснити в кінцевому підсумку складністю побудови суспільства і держави. Прийняття правильного рішення можливе лише за умови глибокого проникнення в сутність ситуації, всебічного розуміння явищ, стосовно яких рішення приймається.

Надії на спрощення нашого буття немає – цивілізація розвивається в напрямку її ускладнення, насамперед, у сфері технологічній та інформаційній. В цих умовах єдино правильний підхід – це всестороннє пізнання явища і, в жодному разі, неприпустимість локалізованого ізольованого дослідження. Предмет розгляду потрібно вивчати у взаємозв'язку зі своїм оточенням, зрозуміти причини його розвитку і руху, а це означає з’ясувати цілі та способи їх досягнення, встановити ресурси і джерела існування аналізованого явища. Більше того, вивчення потрібно здійснювати систематизовано, в певній послідовності, лише тоді воно дасть очікуваний результат. Якщо ще донедавна науковці буквально ганялися за фактами, то сьогодні в епоху інформаційних технологій, вони вже не в змозі справитися з величезними потоками розрізнених і різноманітних фактів. Аналітичні методи окремих наук, які спрацьовують при вивченні окремих явищ і процесів, тепер не спрацьовують. Потрібен принцип, який допоміг би розібратися в усіх логічних зв’язках між відокремленими фактами.

Таким принципом став системний підхід до пізнання, за яким об’єкт пізнання потрібно розглядати як систему, що функціонує в середовищі та взаємодіє з іншими системами. В загально теоретичному плані системний підхід знайшов своє втілення в теорії систем, в прикладному – в системному аналізі. Нині системний підхід використовують в усіх галузях знань, хоча в різних областях він проявляється по різному. В технічних науках мова іде про системотехніку, в кібернетиці – системне управління, в біології – біосистеми, в соціології – структурно-функціональний підхід, в суспільних науках – системологію.

Тема 1. Мета та завдання дисципліни, її місце в навчальному процесі

Мета вивчення дисципліни – забезпечення майбутніх фахівців знаннями та вміннями постановки системних досліджень, побудови моделей і застосування системного аналізу до розв’язування задач зі спеціальності.

Завдання вивчення дисципліни:

– ознайомитися з теоретичною базою та методами досліджень, використовуваними в умовах недостатньої інформації і високої невизначеності, відсутності кількісних даних і навіть за відсутності початкової інформації;

– дати студентам уявлення про сучасні методи системних досліджень, методологію прикладних досліджень соціальних, економічних і технічних систем;

– навчитися практичному використанню методів системного аналізу на конкретних прикладах соціальних, економічних і політичних систем.

Вимоги до знань та вмінь:

– знати: основні поняття, категорії, принципи системного аналізу; методику розв’язання погано структурованих задач за допомогою системного аналізу; основні методи якісного та формалізованого системного аналізу.

– вміти: використовувати методи та моделі системного аналізу до нинішніх умов розвитку українського суспільства та світової спільноти в цілому.

Тема 2: системне мислення – шляхи розвитку і поточний стан

Системне мислення вказує нові перспективи в дослідженні природи і людини, створенні техніки та нового суспільного життя. Воно являє собою також новий спосіб організації досліджень завдяки використанню таких понять як система, системні властивості і відношення. Системний підхід до оточуючого нас природного і технічного середовища перетворився у суспільну необхідність і складову багатьох напрямів науки і задоволення потреб в розвитку техніки та технології.

2.1. Зародження системних уявлень

Слово система з’явилося в Древній Елладі в 2000-2500 років тому і початково означало: поєднання, організм, організація, союз, лад. Воно також виражало деякі акти діяльності та їх результати в розумінні того, як один предмет поставлений разом з іншим, або приведене в порядок. Початково слово "система" пов’язувалося з формами соціально-історичного буття і лише пізніше принцип порядку переноситься на Всесвіт.

Метафоризація слова "система", мабуть, розпочата Демокритом (460-360 до н.е.), древньогрецьким філософом, одним із основоположників матеріалістичного атомізму. Він вважав, що складні тіла утворені з атомів, подібно до того, як слова утворюються зі складів, а склади – з літер. Таким чином, вперше елементи уподібнюються з літерами та формується науково-філософське поняття, яке має узагальнене універсальне значення.

Поступово продовжується універсалізація значення слова "система", воно набуває більш загального змісту, що дозволяє застосовувати його як до фізичних, так і штучних об’єктів.

Отож, в античний філософії термін “система” характеризував цілісність і впорядкованість. Окрім терміну “система”, існував термін “синтагма”, який означав впорядкованість і цілісність штучних об’єктів – продуктів діяльності людини. Саме в цей період була сформульована теза про те, що ціле більше суми його частин.

В період Відродження трактування буття як Космосу замінюється розглядом його як системи світу. При цьому система світу розглядається як незалежна від людини і така, що має свою організацію, ієрархію, власні внутрішні закони функціонування та незалежну структуру. Більше того, буття стає предметом не лише філософських роздумів, які прагнуть зрозуміти його цілісність, але й предметом соціально-наукового аналізу. Виникає ряд наукових дисциплін, кожна з яких виділяє в природному світі певну область і аналізує її своїми власними методами. Наприклад, астрономія була однією з перших наук, яка перейшла до причинно-натуралістичної інтерпретації системності світу. Так М.Коперник розробив геліоцентричну картину світу (земля, як інші планети, обертається не лише навколо сонця, але й навколо власної осі.), яка відіграла значну роль в новому трактуванні системності буття.

Г.Галілей та І.Ньютон визначили певну концептуальну систему з категоріями: предмет і його властивості, ціле і частина, субстанція й атрибути. Тепер предмет трактується як сума окремих властивостей. Основна пізнавальна процедура при цьому зводиться до пошуку схожості і відмінності в предметах. У зв’язку з цим, специфічно трактується категорія “відношення”, яка, насамперед, виражає субординацію головних і другорядних властивостей, динамічний вплив одного предмета на інший: перший є причиною, інший – наслідком.

В німецькій класичний філософії багато уваги приділялося ідеї системної організації наукового знання, тобто структура наукового знання стала предметом спеціальних філософських роздумів. Зокрема, німецький математик і філософ І.Г.Ламберт вважав, що будь-яка наука, як і її частини, являють собою системи і водночас трактуються як цілі. В системі має бути наявна субординація та координація. Німецький учений І.Кант не лише усвідомив системний характер наукового знання, але перетворив дану проблему в методологічну, пропонуючи для цього певні процедури та засоби системного конструювання знань. Ще в більшій мірі продовжує цю лінію І.Г.Фіхте, який вважає, що наукове знання є системно цілим. Г.Гегель виходив з єдності змісту та форми знання, тотожності думки і дійсності, і трактував становлення системи відповідно до принципів переходу від абстрактного до конкретного.

В теоретичному природознавстві ХІX-XX ст. уже розрізняється об’єкт і предмет пізнання, підвищується роль моделей у пізнанні, фіксується наявність особливих інтегральних характеристик, досліджуються системоутворюючі принципи (породження властивостей цілого з елементів і властивості елементів з цілого).

На поч. ХХ ст. спроби розробити загальні принципи системного підходу були зроблені російським лікарем, філософом і економістом О.О.Богдановим в роботі "Всезагальна організаційна наука (тектологія)". Тектологія – оригінальна загальнонаукова концепція, яка являє собою історично перший розгорнутий варіант загальної теорії системи. Її автор приходить до висновку про існування єдиних структурних зв’язків і закономірностей, спільних навіть для явищ, які найбільш між собою відрізняються. Основна ідея тектології – визнання необхідності підходу до будь якого явища з точки зору організованості, де під організованістю розуміється властивість цілого бути більшим за суму своїх частин. Чим більше ціле відрізняється від суми своїх частин, тим більше воно організоване. Тектологія розглядає всі явища як неперервні процеси організації та дезорганізації. Принципи організованості і динамічності тісно пов’язані з принципом цілісного розгляду окремих явищ і світу загалом.