Тестовые задания
1) Определение системы по мере развития теории систем.
2) Споры о материальности и нематериальности системы, выводы.
3) Виды и классификации систем.
4) Риски в задачах системного анализа. Виды рисков.
5) Технический риск. Вероятностное описание риска.
6) Технико-экономический риск. Вероятностное описание риска.
7) Угроза безопасности людей. Вероятности наступления события, представляющего угрозу.
Литература
1) Антонов А.В. Системный анализ. Учеб. для вузов/А.В. Антонов. - М.: Высш. шк., 2004. -454с. –ISBN 5-06-004862-4.
2) Волкова В.Н. Основы теории систем и системного анализа: учеб. для вузов / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003.
Лекция 3. Характеристики сложных систем
1. Виды и формы системных структур
В исследованиях принято различать разные виды структур как средств описания системы. Структура может быть представлена в графической, матричной форме, в форме теоретико-множественного описания, с помощью языка топологии, математических средств и т. п. Можно выделить следующие средства описания структур.
1) Сетевая структура представляет декомпозицию элементов, представленных во времени.
При сетевом представлении структуры системы (рис. 1) принято использовать такие понятия, как: вершина, ребро, путь, критический путь.
Рисунок 1- Сетевая структура системы
Сетевые структуры систем отображают порядок операций, или действий в системе. Например, с помощью сетевого графика описываются производственные этапы деятельности, при проектировании систем отображается ее сетевая модель, при создании плана производственной деятельности - сетевой план. Сетевые модели могут быть представлены однонаправленными, обратными и циклическими связями между элементами системы. Такие связи описываются в виде пути или критического пути между элементами.
При системном анализе сетевых структур используется математический аппарат теории графов, а также теория сетевого планирования и управления, которая имеет прикладной характер.
2) Иерархическая структура (рис. 2) представляет собой декомпозицию системы в пространстве, устанавливая уровневые связи (отношения) между элементами (подсистемами) в целом образовании.
Элементы или компоненты системы представляются в виде вершин или узлов, а связи между элементами - в виде дуги или соединения узлов. Иерархические структуры принято называть древовидными структурами, типа «дерево». Чаще всего с помощью таких структур представляются целеполагания и цели управления системой, о которых будет рассказано дальше.
3) Многоуровневые иерархические структуры принято изображать в виде страт, слоев, эшелонов.
Страты - это способ описания сложных структур с помощью замены их наиболее простыми моделями. При этом способе каждая страта описывает свой уровень абстракции, сохраняя особенности входных и выходных параметров (рис. 3).
Рисунок 2 - Простейшая иерархическая структура системы
Рисунок 3 - Представление системы в виде стратов
Слои - это способ описания последовательности решаемых проблем с целью поиска наилучшего метода их решения. Причем при решении многослойных проблем предусматривается учет допустимых ограничений на моделирование нижележащих объектов, без утери общего замысла решения в следующей проблеме (рис. 4).
Рисунок 4 - Многослойная структура системы принятия решений
Эшелон - это способ описания иерархической структуры в виде относительно зависимых, взаимодействующих между собой подсистем (объектов). Такие многоэшелонные структуры описывают относительно независимые уровни управления. На каждом уровне управления подсистемы имеют определенную степень свободы выбора управленческого решения (рис. 5).
На рис. 5 представлена структура подсистем управления, которая выполнена в виде эшелонов. Каждый эшелон представляет собой определенный уровень подсистемы управления. Связь между уровнями управления представлена в виде координации процесса принятия решений в каждой подсистеме. Такую структурную организацию связей между подсистемами управления принято называть многоцелевой иерархической структурой управления. Поэтому многоэшелонные структуры часто называют многоцелевыми.
Рисунок 5 - Иерархическая структура системы управления, представленная в виде эшелонов
4) Матричные структуры представляют взаимоотношения между уровнями иерархической структуры. Они могут быть описаны в виде древовидной иерархической структуры связей, двумерной матрицы со «слабыми» и «сильными» связями и многомерной матрицы (рис. 6).
Рисунок 6 - Примеры матричных структур системы
5) Смешанные иерархические структуры с вертикальными и горизонтальными связями. Примером такой системы может послужить государственная система управления.
6) Структуры с произвольными связями используются, как правило, на начальном этапе исследования системы для определения важных и необходимых элементов и установления лишь тех связей и отношений, которые оказывают наибольшее влияние на принятие управленческих решений.
Рисунок 7 - Структура системы с произвольными связями
На рис. 7 представлена система состоящая из четырех элементов, которая представлена произвольными связями между ними. Такое графическое представление системы, как правило, используется на первом этапе исследования, когда еще не установлены закономерности связей и отношений между элементами. Описание систем в виде структуры с произвольными связями чаще всего -используется на уровне формирования авторской концепции системного исследования выделяемого объекта из окружающей среды.