Опорный конспект лекций по дисциплине «Системный анализ (в логистике)»
Раздел 1. Основные понятия и принципы теории систем и системного анализа
Общие понятия теории систем и системного анализа
Системой называется упорядоченное множество элементов любой природы, взаимодействующих друг с другом и образующих определенную целостность, обладающую самостоятельным системным свойством.
Системное свойство – свойство системы, не присущее ни одному элементу системы в отдельности.
Элементом системы называется неделимая (в данных условиях) часть системы, характеризуемая внешними связями и функциями.
Функция есть действие, поведение, деятельность некоторого объекта. Функция элемента возникает как реализация присущих ему свойств при формировании элемента и его связей в составе системы.
Структура системы есть устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей.
Части системы, обладающие системными признаками, называются подсистемами. Свойства подсистем могут отличаться от свойств системы, частью которой они являются.
Объединение нескольких взаимодействующих систем, обладающих признаками системы, называют надсистемой, или системой более высокого порядка.
Средой называется окружение, с которым система взаимодействует. Взаимодействие системы со средой заключается в обмене веществом, энергией, информацией или сочетаниями этих компонент. Системы, взаимодействующие со средой, называются открытыми. Закрытые (замкнутые) системы со средой не взаимодействуют.
Система (подсистема, элемент) имеет входы и выходы. Входом называется множество контактов, через которые воздействия среды передается системе. Выход – множество контактов, через которые система воздействует на среду. Любой элемент системы имеет, по крайней мере, один вход и один выход.
Состоянием системы называют совокупность ее свойств, интересующих исследователя.
Поведением системы называется развернутая во времени последовательность состояний системы.
Композицией называется объединение подсистем и элементов в систему.
Декомпозицией называется членение системы на подсистемы и элементы.
Системные признаки
Понятия системы, надсистемы, подсистемы и элемента взаимно преобразуемы: система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а элемент – как система (при углубленном анализе). Отношение к системе определяется не только ее содержанием, но и точкой зрения, задачей исследователя.
Существует, по меньшей мере, четыре признака, которыми должен обладать объект, чтобы его можно было считать системой:
целостность и членимость;
устойчивые существенные связи (отношения);
наличие структуры (организация) и функций;
системные (интегративные) свойства.
1.2 Системный подход как инструментарий теории систем. Сущность и принципы системного подхода.
Теория систем (системология) – наука о системах.
Системный подход – методология изучения объектов и явлений на основе общих принципов теории систем. Он ориентирует исследователя на раскрытие целостности объекта, на выявление внутренних и внешних связей и сведение их в единое представление с учетом конкретных целей, для которых формируется данная система.
Три взаимосвязанных составных части системного подхода:
системный анализ;
системное моделирование;
синтез (проектирование) систем.
Рис.1. Составные части системного подхода
Методология системного анализа направлена на формирование системного представления об исследуемом объекте окружающего мира. Основная задача системного анализа состоит в разработке описания объекта в терминах и категориях системного подхода с учетом основных системных признаков, сформулированных выше.
Системное представление объекта, полученное на этапе системного анализа, является исходным для системного моделирования, основная задача которого заключается создании упрощенных и доступных для исследования моделей изучаемой системы, отражающих ее структуру, функции, системные свойства, внутренние связи и связи с окружающей средой. Нередко процесс системного моделирования выполняется параллельно с процессом системного анализа. Полученные модели используются для изучения поведения системы в различных условиях, прогнозирования будущих состояний системы, взаимоотношений с другими системами, а также для проверки решений по улучшению существующих систем.
Синтез (проектирование) систем на начальных этапах проектирования заключается в разработке методами системного подхода новых систем с требуемыми свойствами. Как правило, синтез систем также сопровождается процессом системного моделирования для оценки степени достижения требуемых свойств проектируемой системы и доработки проекта.