Опорний конспект лекцій за курсом „Теорія систем та системний аналіз”

Міністерство освіти і науки україни

Одеська національна академія харчових технологій

Кафедра маркетингу

та логістики

Опорний конспект лекцій за курсом „теорія систем та системний аналіз”

для студентів, що навчаються за навчальним планом бакалаврів

спеціальності 6.030601 „Менеджмент”

усіх форм навчання

Затверджено

Кафедрою маркетингу та логістики

Протокол №17 від 11/05/2011р

Одеса ОНАХТ 2011

Змістовий модуль 1 – Основи теорії систем та системного аналізу

Тема 1.1 Основні поняття системного аналізу

План лекції

1. Предмет системного аналізу. Передумови та необхідність виникнення системного підходу.

2. Дослідження об'єкта як системи. Поняття об'єкта, зовнішнього середовища, прямих і зворотних зв'язків. Функції зворотного зв'язку.

Рекомендована література:

Основна: 1, 2, 3, 4

Додаткова: 5, 8, 13, 14

Міні-лексікон: система, об'єкт, подання систем, зовнішнє середовище, компонент, елемент, структура системи, зв'язки, ефективність системи, критерій, функціонування, обмеження, проблема.

Загальна теорія систем (ОТС) - наукова дисципліна, що вивчає самі фундаментальні поняття й аспекти систем. Вона вивчає різні явища, ґрунтуючись лише на формальних взаємозв'язках й на характері їхньої зміни під впливом зовнішніх умов.

Існує багато визначень системи.

1. Система - це комплекс елементів, що знаходяться у взаємодії.

2. Система - це безліч об'єктів разом з відносинами цих об'єктів.

3. Система - безліч елементів, що знаходяться у відносинах або зв'язках один з іншим, що утворить цілісність або органічна єдність (тлумачний словник)

Система - це повний, цілісний набір елементів (компонентів), взаємозалежних і взаємодіючих між собою так, щоб могла реалізуватися функція системи.

Дослідження об'єкта як системи припускає використання ряду представлень (категорій) серед яких основними є:

1. Структурне представлення пов'язане з виділенням елементів системи й зв'язків між ними.

2. Функціональні представлення систем - виділення сукупності функцій (цілеспрямованих дій) системи і її компонентів спрямоване на досягнення певної мети.

3. Макроскопічне представлення - розуміння системи як нероздільного цілого, взаємодіючого із зовнішнім середовищем.

4. Мікроскопічне представлення засноване на розгляді системи як сукупності взаємозалежних елементів. Воно припускає розкриття структури системи.

5. Ієрархічне представлення засноване на понятті підсистеми, одержуваному при розкладанні (декомпозиції) системи на елементи - неподільні на більш дрібні частини (з погляду розв'язуваного завдання).

6. Процесуальне представлення передбачає розуміння системного об'єкта як динамічного об'єкта, що характеризується послідовністю його станів у часі.

Об'єкт.

Об'єктом дослідження є частина реального світу, що виділяється й сприймається як єдине ціле протягом тривалого часу. Об'єкт може бути матеріальним і абстрактним, природним і штучним. Реально об'єкт має нескінченний набір властивостей різної природи. Практично в процесі пізнання взаємодія здійснюється з обмеженою множиною властивостей, що лежать у бокових вівтарях можливості їхнього сприйняття й необхідності для цілі пізнання. Тому система як образ об'єкта задається на кінцевій безлічі відібраних для спостереження властивостей.

Зовнішнє середовище.

Поняття «система» виникає тоді, коли ми матеріально або умоглядно проводимо замкнуту межу між деякою обмеженою безліччю елементів. Ті елементи з їх відповідним взаємним зв'язком, які попадають усередину, - утворять систему.

Ті елементи, які залишилися за межами границі, утворять безліч, називана в теорії систем «системним оточенням» або просто «оточенням», або «зовнішнім середовищем».

Компонент – будь-яка частина системи, що вступає в певні відносини з іншими частинами (підсистемами, елементами).

Елементом системи є частина системи з однозначно визначеними властивостями, що виконують певні функції й не підмети подальшій розбивці в рамках розв'язуваного завдання (з погляду дослідника).

Структура системи – це стійка безліч відносин, що зберігається тривалий час незмінним, принаймні протягом інтервалу спостереження. Структура системи визначає певний рівень складності по складу відносин на множині елементів системи або що еквівалентно, рівень проявів об'єкта.

Зв'язки — це елементи, що здійснюють безпосередню взаємодію між елементами системи, а також з елементами й підсистемами оточення.

Прямі зв'язки призначені для заданої функціональної передачі речовини, енергії, інформації або їхніх комбінацій — від одного елемента до іншого в напрямку основного процесу.

Зворотні зв'язки, в основному, виконують функції, що інформують, відбиваючи зміну стану системи в результаті керуючого впливу на неї. Відкриття принципу зворотного зв'язку з'явилося видатною подією в розвитку техніки й мало винятково важливі наслідки. Процеси керування неможливі без використання зворотних зв'язків.

За допомогою зворотного зв'язку сигнал (інформація) з виходу системи (об'єкта керування) передається в орган керування. Тут цей сигнал, що містить інформації про  роботу, виконаної об'єктом керування, рівняється із сигналом, що задає зміст  і обсяг роботи (наприклад, план). У випадку виникнення неузгодженості між фактичним і плановим станом роботи приймаються заходи для його усунення.

Основними функціями зворотного зв'язку є:

1. протидія тому, що робить сама система, коли вона виходить за встановлені межі (наприклад, реагування на зниження якості);

2. компенсація збурювань і підтримка стану стійкої рівноваги системи (наприклад, неполадки в роботі обладнання);

3. синтезування зовнішніх і внутрішніх збурювань, що прагнуть вивести систему зі стану стійкої рівноваги, відомість цих збурювань до відхилень однієї або декількох керованих величин (наприклад, виробіток керуючих команд на одночасну появу нового конкурента й зниження якості товару, що випускається);

4. виробіток керуючих впливів на об'єкт керування по погано  формуємому закону. Наприклад, установлення більше високої ціни на енергоносії викликає в діяльності різних організацій складні зміни, міняють  кінцеві результати їхнього функціонування, вимагають внесення змін у виробничо-господарський процес шляхом впливів, які неможливо описати за допомогою аналітичних виражень.

Детермінована (тверда) зв'язок, як правило, однозначно визначає причину й наслідок, дає чітко обумовлену формулу взаємодії елементів. Імовірнісний (гнучка) зв'язок визначає неявну, непряму залежність між елементами системи. Теорія імовірності пропонує математичний апарат для дослідження цих зв'язків, називаний «кореляційними залежностями».

Критерії — ознаки, по яких виробляється оцінка відповідності функціонування системи бажаному результату (мети) при заданих обмеженнях.

Ефективність системи — співвідношення між заданим (цільовим) показником результату функціонування системи й фактично реалізованим.

Функціонування будь-який довільно обраної системи складається в переробці вхідних (відомих) параметрів і відомих параметрів впливу навколишнього середовища в значення вихідних (невідомих) параметрів з урахуванням факторів зворотного зв'язку.

Обмеження — забезпечує відповідність між виходом системи й вимогою до нього, як до входу в наступну систему — споживач. Якщо задана вимога не виконується, обмеження не пропускає його через себе. Обмеження, таким чином, відіграє роль узгодження функціонування даної системи із цілями (потребами) споживача.

Визначення функціонування системи пов'язане з поняттям «проблемної ситуації», що виникає, якщо є розходження між необхідним (бажаним) виходом і існуючої (реальним) входом.

Проблема — це різниця між існуючими й бажаною системами. Якщо цієї різниці ні, то немає й проблеми.

Вирішити проблему - значить скорегувати стару систему або сконструювати нову, бажану.

Станом системи називається сукупність істотних властивостей, якими система володіє в кожний момент часу.

Запитання для самоконтролю

1. Визначити поняття і сутність системи.

2. Сформулювати предмет і об’єкт системного аналізу.

3. Які представлення використовуються щодо дослідження об'єкта як системи.

4. Надайте поняття „об’єкт”, „компонент”, „зовнішнє середовище”, „структура системи”.

5. Зв’язки між елементами системи. Прями та зворотні зв’язки.

6. Основні функції „зворотного зв’язку”.

7. Основні ознаки функціонування систем.