Основные направления системных исследований
Системный подход – это специальная методология научного познания
в в соответствии с которой объекты, явления и процессы исследуются как системы.
Под методологией понимают три различных уровня научного подхода
к процессу познания:
а) общая методология – общий философский подход к познанию, общенаучный способ познания. Лежит в основе теории познания. Например, диалектический и исторический материализм.
б) Частная (специальная) методология – совокупность общенаучных принципов, применяемых в данной области знаний и определяющих концепцию исследования. Это реализация философских принципов применительно к специфическому объекту исследования (например, к системам). Это тоже способ познания, но адаптированный к более узкой сфере знаний. Поэтому системный подход – это конкретный научный метод диалектико – материалистической методологии.
Методология (б) составная часть методологии (а).
в) Конкретная методология – совокупность конкретных методических (технологических) приёмов исследования (т.е. методов и методик). Нельзя сводить (а) и (б) к (в), а (в) рассматривать в отрыве от (а) и (б).
Системный подход является следствием известного принципа взаимодействия, взаимообусловленности явлений и базируется на общесистемных принципах, которые подробнее будут рассмотрены ниже. Некоторые исследователи главные системные принципы называют также законами. Рассмотрим только один принцип.
Принцип (закон) системности: любой объект может быть либо подсистемой (субсистемой) в некоторой суперсистеме (надсистеме), либо системой среди множества объектов того же рода.
Основные проблемы системного подхода связаны с развитием методов практической реализации системных принципов в конкретных областях знаний.
Основными направлениями СИ являются:
Общая теория систем (ОТС) - (системология) – занимается созданием
и изучением общих подходов и процедур к исследованию, проектированию и развитию СС РФП (различной физической природы).
Методология ОТС основана на системном подходе и установлении изоморфизма между процессами, структурой, параметрами, свойствами и т.д. у различных систем, отличающихся уровнем сложности, физической природой, функциональным назначением.
Результаты ОТС должны быть достаточно фундаментальными и широкими для получения практически полезных перспектив и направлений. (См. раздел 1 §1.3).
Системотехника возникла в результате усложнения процесса инженер-
ного проектирования сложных технических систем и комплексов, а также в результате стремления его рационализации с системных позиций.
Системотехника объединяет совокупность моделей, методов проектирования, исследования и развития больших технических систем (БТС) на основе системной методологии и ОТС. Например, системное проектирование широко используется применительно к БТС.
Основным критерием системотехники является принцип достижения максимальной эффективности проектируемой БТС в классической постановке задачи. Критерий эффективности:
Э = Д / З → max
Д – доход (или стоимость предотвращённого ущерба – система защиты)
З – затраты, связанные с получением дохода (с предотвращением ущерба)
Системотехника – это прикладная ОТС, приложение результатов ОТС к конкретному классу систем – сложным техническим комплексам (АСУ, РТК).
Системный анализ (СА) – это тоже одно из направлений системных ис-
следований. Название этого направления не единственное (эквивалент – исследование операций) и не совсем удачное (правильнее: анализ сложных систем). До сих пор существуют различные точки зрения относительно его содержания и области применения, т.к. само название СА несколько аморфно и неопределённо.
Методологической основой СА является системный подход и ОТС.
Дадим несколько определений СА (толкований содержания СА).
Исторически СА возник в 60 – х годах в результате разработок известной американской “бесприбыльной” корпорации “Рэнд”, которые были посвящены созданию управляющего цикла “планирование – программирование – составление бюджета” при разработке вооружения и военной техники. Например, стратегическое планирование. Сами авторы разработок Д. Клиланд и В. Кинг* так определяют: “СА принято называть применение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием . . . Назначение СА состоит именно в анализе проблем, подлежащих решению в ходе планирования.”
Черняк Ю. И. /информация и управление М. Наука, 1976/: “СА – методология исследования с помощью аппарата ОТС сложных и труднодоступных свойств объектов и явлений, которые в принципе невозможно исследовать непосредственным наблюдением объекта.” (Экономсистема).
В. И. Николаев, В. М. Брук: “СА – научное направление, обеспечивающее на основе системного подхода разработку методов и процедур решения слабоструктурированных проблем при наличии существенной неопределённости, в частности, формальных методов упорядочения большого объёма информации, необходимой для анализа сложных систем.”
Одной из центральных проблем СА является изучение процессов подготовки и принятия решений как систем правил, процедур и приёмов. Поэтому СА есть методология анализа проблем с целью принятия управленческих решений, основанная на систематизации допустимых вариантов или альтернатив с учётом технико – экономического обоснования реализации каждой такой альтернативы.
Методы исследования, применяемые в СА, можно разделить на следующие группы:
эвристическое программирование, основанное на принципах анализа
деятельности человека. Например, методы, экспертных оценок.
Экспертная оценка – обобщение множества субъективных мнений экспертов по данной проблеме, степень достоверности которых до конца не ясна.
семиотический (знаковый, языковой) подход, основанный на возмож-
ностях выразительных средств естественного (или другого) языка эффективно и однозначно (при определённых правилах) описывать широкий класс объектов, процессов и явлений. Например, данный подход реализован в ситуационном управлении.
аналитические методы ОТС, исследования операций, теории принятия
решений, дискретной математики и т.д. (развиты ещё недостаточно).
4) имитационное моделирование – процесс формирования моделей реальной системы и проведения на них экспериментов (чаще машинных) с целью выявления свойств системы, путей её совершенствования и эффективного использования.
методы аналогий, чаще всего связаны со сравнением функционирова-
ния сложных технических систем с биологическими системами.
Проблемы системного анализа:
принятия решений в неопределённых ситуациях (проблема выбора);
целеобразования (выбор, анализ и обоснование цели);
проблема сложности и методы её разрешения;
проблема моделирования (машинный эксперимент);
проблема планирования сложных систем.;
проблема эффективного управления и функционирования сложных систем и т.д.
Вывод. Все направления системных исследований базируются на единой методологии – системном подходе. Решают очень близкие по содержанию научные проблемы на основе этой методологии. Цель исследования у всех одна – получение новых знаний об исследуемом объекте, процессе, явлении.
* Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. М., Сов. радио, 1974.