1.3. Системный анализ

Использование методов системного анализа для решения задач планирования, организации и управления необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия оптимальных решений. При этом приходится осуществлять выбор в условиях неопределенности, связанных с наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке.

Процедуры и методы системного анализа направлены на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, на выявление масштабов неопределенности по каждому из вариантов и на сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Согласно принципам системного анализа, возникающая перед обществом та или иная сложная проблема (прежде всего проблема управления) должна быть рассмотрена как нечто целое, как система во взаимодействии всех ее компонентов. Для принятия решения для управления этой системой необходимо определить ее главную Цель и критерии оценки выполнения этой цели. Затем определяют цели ее отдельных подсистем и множество альтернатив достижения этих целей, которые сопоставляются по определенным критериям эффективности, и в результате выбирается наиболее приемлемый для данной ситуации способ управления.

Центральной процедурой системного анализа является построение обобщенной модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнительных затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности модели к различным нежелательным внешним воздействиям.

Системный анализ предполагает использование прикладных математических дисциплин и методов, широко применяемых в современной теории и практике управления. Технической основой системного анализа являются современные информационные системы. В практике системного анализа широко используются методы системной динамики, теории игр, эвристического программирования, имитационного моделирования, программно-целевого управления и т.д. Важной особенностью С. а. является единство используемых в нем формализованных и неформализованных средств и методов исследования.

1.4. Общие характеристики и особенности систем Целостность системы (проявление новых свойств)

Закономерности целостности системы проявляются в возникновении новых «интегративных» качеств, не свойственных образующим ее компонентам.

Свойства целостности и интегративности предстают в виде двух закономерностей:

1. Свойства системы (целого) не являются суммой свойств элементов или частей (несводимость целого к простой сумме частей).

2. С войства системы (целого) зависят от свойств элементов, частей (изменение в одной части вызывает изменение во всех остальных частях и во всей системе).

Существенным проявлением закономерности целостности являются новые взаимоотношения системы как целого со средой, отличные от взаимодействия с ней отдельных элементов.

Например, поддержание постоянной внутренней температуры или новая реакция на внешние воздействия в виде команд.

Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой предназначена система. Отдельные подсистемы выполняют задачи, направленные на выполнение общей цели системы.

Весьма актуальным является оценка степени целостности системы при переходе из одного состояния в другое. В связи с этим возникает двойственное отношение к закономерности целостности. Ее называют физической аддитивностью, независимостью, суммативностью, обособленностью. Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы. Строго говоря, любая система находится всегда между крайними точками условной шкалы: абсолютная целостность — абсолютная аддитивность и рассматриваемый этап развития системы можно охарактеризовать степенью проявления в ней одного или другого свойства и тенденцией к его нарастанию или уменьшению.

Для оценки этих явлений А. Холл ввел такие закономерности, как «прогрессирующая факторизация» (стремление системы к состоянию с все более независимыми элементами) и «прогрессирующая систематизация» (стремление системы к уменьшению самостоятельности элементов, т. е. к большей целостности). Существуют методы введения сравнительных количественных оценок степени целостности, коэффициента использования элементов в целом с точки зрения определенной цели.

Интегративность (объединение разнородных функций)

Интегративность характеризует свойство объединения разнородных элементов в единое целое. Это свойство можно проследить в объединении разнородных функций (задач) для выполнения общей цели системы. Интегративными называют системообразующие, системоохраняющие факторы, среди которых наиболее важными являются неоднородность и противоречивость ее элементов. Элементы и подсистемы в сложной системе выполняют различные функции и объединяясь в единое целое они обеспечивают жизнедеятельность системы и достижение ею предписанных целей. Термин интегративность часто употребляют как синоним целостности. Однако им подчеркивают интерес не к внешним факторам проявления целостности, а к более глубоким причинам формирования этого свойства и, главное,— к его сохранению.

Коммуникативность (связь с внешним миром)

Понятие коммуникативность, как основа определения системы в единстве с окружающей средой, впервые предложено в книге В. Н. Садовского и Э. Г. Юдина «Исследования по общей теории систем». Как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка; элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка. Иными словами, система не изолирована, она связана множеством коммуникаций со средой, которая не однородна, а представляет собой сложное образование, содержит надсистему (или даже надсистемы), задающую требования и ограничения исследуемой системе, подсистемы и системы одного уровня с рассматриваемой.

Иерархичность (подчиненность подсистем)

Иерархическая упорядоченность пронизывает все, начиная от атомно-молекулярного уровня и кончая человеческим обществом. Таким образом ,иерархичность есть общая закономерность построения всего мира и любой выделенной из него системы. Иерархичность как закономерность заключается в том, что закономерность целостности проявляется на каждом уровне иерархии. Благодаря этому на каждом уровне возникают новые свойства, которые не могут быть выведены как сумма свойств элементов. При этом важно, что не только объединение элементов в каждом узле приводит к появлению новых свойств, которых у них не было, и утрате некоторых свойств элементов, но и что каждый член иерархии приобретает новые свойства, отсутствующие у него в изолированном состоянии.

На каждом уровне иерархии происходят сложные качественные изменения, которые не всегда могут быть представлены и объяснены. Но именно благодаря этой особенности рассматриваемая закономерность приводит к интересным следствиям. Во-первых, с помощью иерархических представлений можно отображать системы с неопределенностью. Как правило, иерархические структуры характеризуются минимальным количеством связей. Это делает систему более устойчивой и хорошо управляемой.

Во-вторых, построение иерархической структуры зависит от цели: для многоцелевых ситуаций можно построить несколько иерархических структур, соответствующих разным условиям, и при этом в разных структурах могут принимать участие одни и те же компоненты. В-третьих, даже при одной и той же цели, если поручить формирование иерархической структуры разным исследователям, то в зависимости от их предшествующего опыта, квалификации и знания системы они могут получить разные иерархические структуры, т. е. по-разному разрешить качественные изменения на каждом уровне иерархии.