СУЩНОСТЬ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Общие положения
Системный анализ возник во 2-й половине 20 в. в Англии, США.
Предпосылки возникновения:
укрупнение производства (концерны)
появилась необходимость управлять сложными системами
Системный подход - от единичного к общему - был реализован в системном анализе.
С началом атомного века расходы на вооружение возросли во много раз, поэтому при принятии на вооружение новых комплексов, систем вооружения стал действовать принцип: "только то, что необходимо, и за минимальную стоимость". Однако для реализации нового принципа потребовалось умение оценивать и сравнивать альтернативы (конкурирующие варианты) вооружения. Требовались методы, которые позволили бы анализировать сложные проблемы, обеспечивали бы возможность оценки многих альтернатив, каждая из которых описывалась большим числом переменных.
Получившаяся в результате развития и обобщения широкая и универсальная методология решения проблем была названа "системный анализ".
Таким образом, под системным анализом понимается всестороннее систематизированное исследование сложного объекта в целом вместе со всей совокупностью его внешних и внутренних связей, проводимое для выяснения возможности повышения эффективности функционирования этого объекта путем выбора определенной альтернативы.
В центре методологии системного анализа находится операция количественного сравнения альтернатив, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации.
Понятие системы. Классификации систем
Впервые определение системы дал австрийский ученый Людвиг фон Бертоланфи.
Система - это комплекс элементов, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой и окружающей средой с целью выполнения заданных целевых функций.
Системы классифицируются по разным признакам:
по виду отображаемого объекта системы делятся на:
технические
биологические
экономические и т.д.
по виду научного направления, используемого для моделирования:
математические
физические
химические и т.д.
детерминированные
стохастические
открытые
закрытые
хорошо организованные
плохо организованные (диффузные)
самоорганизующиеся
абстрактные
материальные
целенаправленные (цели задаются извне)
целеустремленные (цель внутри)
по степени сложности:
простые (для исследования требуется один специалист)
сложные (для исследования требуется несколько различных специалистов)
Моделирование систем
это исследование систем на их моделях.
Модель - это материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал, сохраняя при этом его основные, важные для данного исследования, свойства.
Различают ряд видов моделирования:
предметное моделирование, при котором модель воспроизводит геометрические, физические, массовые, динамические и т.д. характеристики объекта.
аналоговое моделирование, которое основано на аналогии явлений и процессов, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (одними и теми же математическими уравнениями, логическими схемами и т.д.). Наиболее простой пример - изучение механических колебаний с помощью электрической схемы (колебательный контур), описываемой теми же дифференциальными уравнениями.
знаковое моделирование, при котором в роли модели выступают схемы, графики, чертежи и т.д.
модельный эксперимент - это такой вид моделирования, когда в эксперимент включается не сам исследуемый объект, а его модель
мысленное моделирование - реализуется в виде:
1. наглядного моделирования. На базе представления человека о реальных объектах создаются наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в реальных объектах.
2. символического моделирования. Представляет собой процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает его основные свойства с помощью определенной системы знаков и символов. Это модель близка к знаковым моделям.
3. математического моделирования. Это процесс установления соответствия реальному объекта его математической модели.
Математическая модель - это совокупность математических выражений (формул, уравнений, неравенств, логических условий и т.д.), объективно описывающих функционирование исследуемого объекта.
Основы оценивания системы
Оценка систем производится с целью выбора оптимального для данных условий варианта системы из нескольких альтернативных. Для решения этих вопросов в системном анализа выделен специальный раздел: "теория эффективности". ТЭ - это научное направление, предметом изучения которого является количественная оценка качества системы и эффективности их функционирования.
Выясним понятия терминов "оценивание", "оценка", "измерение".
Оценивание - это процесс количественного или качественного определения характеристик системы, явления, процесса без использования рабочих средств измерения. Различают:
количественное - определение характеристик размеров без использования рабочих средств. Погрешность трудно определяется;
качественное оценивание - это определение предпочтительности одних объектов перед другими.
Оценка - это конечный результат, получаемый в ходе оценивания. Принято считать, что с термином "оценка" сопоставляется понятие "истинность", а с термином "оценивание" - "правильность".
Под "измерением" понимается получение численного значения размера, характеризующего одно или несколько свойств системы, объекта, процесса и т.д. с помощью рабочих средств измерения (измерительных приборов). При измерении погрешность выявляема и регламентируема, т.к. каждый прибор имеет свою точность измерения. Измерениями занимается специальная наука "метрология".