МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Вологодский государственный технический университет»

(ВоГТУ)

_________________________________________________

Кафедра управления инновациями и организации производства

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ:

«Системный анализ»

Направление подготовки: 222000.62 - ИННОВАТИКА

Профиль подготовки: Инновации и управление интеллектуальной собственностью

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Вологда

2012

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Темы лекций

1. Понятие системы и их виды 

2. Сущность системного анализа, его цели и задачи в процессе принятия решений

3. Принятие решений в условиях неопределенности

4. Принятие решений в условиях определенности

5. Методы оптимизации при принятии решений с помощью линейного программирования

6. Моделирование систем

7. Моделирование систем с помощью программных комплексов

8. Применение системного анализа при управлении инновационными проектами

9. Принятие решений в условиях социально-экономических систем

Тема 1. Понятие системы и их виды

Систе́ма (от греч. σύστημα, «составленный») — объединение некоторого разнообразия в единое и чётко расчленённое целое, элементы которого образуют с целым и другими частями определённые отношения; часто наиболее ценным в системе является то, что в неё не укладывается; множество взаимосвязанных элементов, организованных некоторым образом в единое целое и противопоставляемое внешней среде. Под системой могут пониматься не только связанные между собой предметы, но и некоторая совокупность свойств предметов или явлений.

Изучением систем занимаются:

Фундаментальные науки и некоторые их разделы — философия (смотри философия носителей и синкретика); физика, включая термодинамику; химия; биология; математика, включая логистику, где множества объектов представляют собой системы, и т.д.

Междисциплинарные области исследований, часть которых стали самостоятельными науками — системология, теория систем, теория бесконечной вложенности материи, теория сложных систем, теория хаоса.

Теория систем рассматривает мир как сложную систему взаимодействующих частей. Для выделения системы определяются её границы, а части системы отделяются от окружающей среды. Затем строится модель системы, позволяющая понять её свойства и структуру и предсказывать её поведение.

Все системы можно подразделить на природные и искусственные. В отличие от природных систем, искусственные системы делаются с некоторой целью, достигаемой при их использовании. Для получения нужного результата искусственные системы конструируются специальным образом, а их части должны составлять необходимое единство и функционировать соответствующим образом.

В системе могут осуществляться процессы преобразования входных потоков вещества, энергии и информации в выходные потоки. В целенаправленной деятельности системы программируются на определённые входные потоки и на производство заданного выходного продукта.

Подсистема — система, являющаяся частью другой системы.

Типы систем

1.Замкнутые системы — системы, у которых отсутствует какой-либо обмен энергией, материей и информацией с окружающей средой. Для замкнутых систем характерно увеличение беспорядка (второе начало термодинамики).

2.Закрытые системы характеризуются отсутствием какого-либо обмена материей с окружающей средой и возможностью обмена энергией и информацией.

3.Изолированные системы имеют возможность обмениваться с внешним миром только информацией.

4.Открытые системы, в отличие от замкнутых, допускают обмен энергией, материей и информацией с окружающей средой. В открытых системах могут происходить явления самоорганизации, усложнения или спонтанного возникновения порядка.

Свойства систем

1. целостность — особое свойство целого по отношению к частям;

2. неаддитивность — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов;

3. синергичность — результат однонаправленности (или целенаправленности) действий компонентов усиливает эффективность функционирования системы;

4. эмерджентность (лат.: «выбивающийся», англ.: «возникновение нового») — цели (функции) компонентов системы не всегда совпадают с целями (функциями) системы;

5. мультипликативность — как позитивные, так и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения;

6. взаимодействие систем и взаимозависимость системы и внешней среды;

7. структурность — возможны декомпозиция системы на компоненты, ранжирование элементов по их признакам;

8. связность как возможность установления связей между элементами системы, включающие функциональные и структурные связи;

9. иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система (подсистема) более широкой глобальной системы;

10. взаимосвязь функционирования и эволюции;

11. целенаправленность, однонаправленность, являющиеся результатом динамического равновесия;

12. адаптивность — стремление систем к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды (однако «неустойчивость» не во всех случаях является дисфункциональной для системы, она может выступать и в качестве условия динамического развития);

13. альтернативность путей функционирования и развития;

14. поведение систем связано с поглощением, переработкой и выделением вещества, энергии и информации (данных);

15. наследственность, копирование и размножение систем;

16. воспроизводство системами тех потоков и сил, которые формируют системы;

17. возможность установления соотношений подобия систем, включая подобие форм, размеров, масс, скоростей процессов, уравнений движения;

18. осуществление функций системы более широкого (глобального) уровня независимо от функций её компонентов;

19. надёжность как продолжение функционирования системы при выходе из строя одной из её компонент, сохраняемость проектных значений параметров системы в течение запланированного периода;

20. одинаковость философских законов, которым подчиняются системы, для систем, элементами которых являются живые существа либо неживые объекты .

Системы могут быть разделены по степени своей сложности на различные классы. В одном из способов рассматриваются математические функции, описывающие поведение систем. Таким образом возникают примитивные системы, аналитические системы, хаотические системы и сингулярные системы.

Сложность в системе может возникать вследствие большого количества составных взаимодействующих частей (неорганизованная сложность), а также как результат заданного поведения отдельных частей (организованная сложность). Примерами сложных систем являются муравейники, человеческие экономические и социальные системы, климат, нервная система, клетки и живые существа, современные энергетические и коммуникационные структуры. В целом сложность системы может проявляться через любые свойства – не только в текущем поведении или в структуре, но и в эволюции (множество различных закономерных фаз, неустойчивые состояния с неопределённым вектором развития, нелинейность, бифуркации), в разнообразии внутренних или внешних реакций, функциональных связей и взаимодействий, в формообразовании, конфигурации, изменении обратных связей и т.д. К сложным системам относят также открытые системы, имеющие множественные каналы обмена с окружающей средой; вложенные друг в друга системы; системы с внутренней памятью и сетевые системы.

Системный подход и системное моделирование наиболее эффективно применяются в технике и в социальных науках и используются в научных исследованиях. Система является представлением выделенных сущностей (элементов, частей, компонент) в их взаимосвязи и потому зависит от предпочтений исследователя.