книги из ГПНТБ / Левич А.М. Основы системного анализа и теории принятия решений учеб. пособие

- 10 -

дисциплины. Второе направление, которое, по сути дела, яв­

предполагает последовательное выполнение некоторых основных

конкретный аппарат выполнения тех или иных операций сис­ темного анализа. Поэтому любое рассмотрение указанных операций безотносительно к конкретному классу систем мо­ жет иметь вид лишь достаточно общих рекомендаций.

Перейдем к рассмотрению основных операций системно­ го анализа;

Первой и наиболее существенной из них является изу­

ный выбор целей системы, форме постановки задач является объектом исследования системного анализа. Главное требо- • зание при этом состоит в тем, что формулировки задач, целей системы, наиболее полно отражая физическую сущность целенаправленной деятельности с использованием рассмотри-*' t

А

- II -

ваемой системы, в то хе время обеспечивали возможность проверки реального решения задачи, реального уровня дос­ тижения цели. Формулировка задачи без указания такого

бежно связанв с ее формализацией. Таким образом, процесс постановки задачи сам становится предметом как содержа­ тельного, так и формального исследования. Другими слова­ ми, специалист по системному анализу не берет готовую формулировку задачи, а исследует, насколько по существу и по форме эта формулировка соответствует тому, что дей­ ствительно необходимо заказчику.

Следующая операция системного анализа состоит в вы­ боре критерия качества системы. Под критерием будем пони­ мать некоторое правило, по которому можно построить соот­ ношение предпочтительности для решений, принимаемых отно­ сительно данного класса систем.

Выбор и обоснование критериев качества системы - это процедура, непосредственно связанная с анализом и форму­ лировкой задач. Здесь существенным является соответствие выбранного критерия физическому смыслу задач системы. Вы­ бор критериев, так же, как и постановка задач, происходит не только на уровне системы в целом, но и на уровнях ее подсистем. Одна из основных рекомендаций для правильного выбора кр'лериев состоит в том, чтобы критерии, исполь­ зуемые для решения задач низшего уровня, логически совпа­ дали с критериями, используемыми на более высоких уров­ нях. И вторая рекомендация: критерии приводят к разумному результату, если исключена возможность наложения на них повторных ограничений. Последнее может быть выяснено лишь при тщательном анализе взаимных связей между подсистемами и элементами системы.

Изучение поведения системы на моделях является следу ющей операцией системного анализе. Вопросам моделирования сложных систем, в частности, назначению, тилем моделей,

12 -

принципам их конструирования и использования, интерпрета­ ции результатов посвящена обширная литература. Отметим здесь лишь одну методологическую особенность, характерную для класса моделей сложных систем. Эта особенность состо­ ит в том, что в процессе создания модели, в процессе не­ посредственного моделирования и оценки результатов проис­ ходит изучение не только и не столько функционирования системы и исходных данных для моделирования, сколько фи­ зической полноты и формальной корректности постановки за­ дач, целей системы, возможность и удобство измерения не­ которого качества системы с помощью выбранных критериев и другие вопросы, характерные для постановки исследования всей системы;

При этом основная трудность построения модели состо­ ит в том, что многие взаимные связи элементов системы, особенно на начальном этапе построения модели, неизвестны и, следовательно, для многих параметров неизвестна степень их влияния но некоторый выходной эффект системы. Это при­ водит к известной неопределенности относительно того,какие параметры или элементы реальной системы должны быть вклю­ чены в модель в качестве объекта исследования. Однако, по мере развития исследований первоначальная модель уточняет­ ся и изменяется настолько, что характер взаимных связей в процессе исследования выражается со все большей точностью. Поэтому на начальных этапах системного анализа основное назначение модели состоит более в толковании, нежели в описании ситуации и модель при этом используется не для расчетов, а исключительно для организации мышления.

Важно также отметить, что при моделировании в рамках системного анализа вход модели описывается в терминах за­ дач, целей системы, которые были приняты в результате вы­ полнения первой операции, в то время как выход модели описывается в терминах критериев качества, которые были выбраны в результате выполнения второй операции системно­ го анализа. Нарушение этих, на первый взгляд, тривиальных

- 14 -

Из этого краткого рассмотрения следует, что подготов­ ка исходных данных для моделирования с целью принятия ре­ шения - одна из фундаментальных операций системного анали­ за, на этапе которой субъективизм исследователя может сыграть как положительную, так и отрицательную роль.

Пятой операцией системного анализа является непосред­ ственное моделирование и интерпретация полученных резуль­ татов. Отметим здесь лишь то, что модель может не включать некоторых существенных характеристик, ибо возможно, что об их существовании исследователю не было известно. Поэтому в общем случае модель 'объективно неадекватна объекту модели­ рования. Для исключения таких явлений обычно используют натурные испытания отдельных элементов и системы в целом. Однако для весьма широкого класса системы (в частности,для многих социально-экономических систем) натурные испытания являются весьма дорогостоящими, а подчас и невозможными. Поэтому системйый анализ кроме непосредственного моделиро­ вания предполагает нахождение некоторого компромисса между стоимостью испытаний и ценностью дополнительной информации от натурных испытаний. Этот компромисс фактически опреде­ ляет соотношение объемов информации, полученных от модели­ рования и от натурных испытаний.

И, наконец, последняя операция системного анализа - это принятие решения по результатам моделирован™ и натур­ ных исцытаний о соответствии выбранной системы поставлен­ ным задачам, т .е . принятие решения о достижении цели. Если операция постановки задачи системе, а также выбора крите­ рия качества системы выполнена методологически правильно, у .е . включает признак решения задачи, .то она тривиальна. Необходимо лишь убедиться в выполнении признака решения задачи с использованием имеющихся результатов по моделиро­ ванию и натурным испытаниям. В остальных случаях, когда уровень неопределенности в системе исключает однозначную

- 15 -

формулировку признака решения задачи, операция принятия решения - лишь искусство.

Бели на этом этапе принято отрицательное решение,, то оно влечет за собой генерацию и отбор решений, касающихся коррекции задач, структура, свойств и элементов и т.п , исследуемой системы, и при этом все процедуры системного анализа повторяются сначала. Этот процесс повторения носит циклический характер и продолжается до тех пор, пока, на­ конец, не будет принято положительное решение о соответст­

ния; этап материального воплощения; этап эксплуатации (ис­

первый и третий этапы будем считать независимыми. Исполь­ зованию системного анализа на этих этапах сопутствуют принципиальные отличия в целях и исходных данных.

а ) Отличия в задачах системного анализа. Системны анализ как способ организации мышления при исследовании сложных сис'-’м находит широкое применение как на этапе проектирования системы, так и на этапе ее практического использования. При этом, если последовательность и содер­

На этапе проектирования системный анализ использует­ ся для формулирования целей, для выборе такой структуры, таких параметров системы, чтобы ее прогнозируемое качест­ во обеспечивало с заданной вероятностью достижение цели,

. ранение поставленных задач.

структуры любого производственного и научного коллектива. Характерной чертой методологии системного анализа, '

отличающей ее от методологии специальных наук, является то, что если интерпретацию результатов, полученных испол­ нителей с использованием специальных наук, выполняет за­ казчик, то в системном анализе интерпретацию результатов и представление их в терминах заказчика производит испол­ нитель. Другими словами, исполнитель в системном анализе доводит свой результат до проекта решения.

$5. Системный анализ как наука

-воспроизводство и повторяемость результата;

-исходные данные, вычисления, допущения выражаются

- 18 -

направлений, развитие которых основывается на системной концепции. Имеющаяся обширная литература по системным ис­ следованиям различает следующие основные направления, ис­ торически сформировавшиеся в ответ на практические требо­

Общим у всех этих направлений является проблематика исследований, в основе которых лежат:

-понятие системы как целого,

-формализация проблем поведения,

-вопросы организованной сложности,

-понятия, модели, языки, выходящие за рамки сложив­ шегося разделения научных дисциплин.

Место системного анализа среди смежных научных дис­

систем") - это методология, также основывающаяся на сис­ темном мировоззрении, однако, в отличие от системного подхода, включающая в себя выработанные и проверенные практикой кокхрехнне понятия, рекомендации, операции. Можно сказать, что системный анализ - это системный подход, раз­ литый до уровня вложившихся понятий, рекомендаций, проце­

рающаяся на развитый метематический и формальный аппарат, включающий абстрактные описания понятий, рекомендаций,опе­

ной теории.

Что касается соотношения между исследованием операций и исследованием систем, то здесь необходимо иметь в виду следующее: исследование операций - это междисциплинарная теория планирования и оценки результатов применения сис­ тем как средства воздействия на окружающую среду. При этом предполагаются известными цели операции, характеристики

гой стороны, использование системы без знания ее характе­ ристик лишено смысла, то исследование операций и исследо­ вание систем фактически образуют методологически единую теорию постановки и достижения целей путем создания и ис­ пользования сложных систем с учетом внешней среды; Роль такой теории, как можно предположить, выполнит общая тео­ рия систем, поскольку понятие "среда" является одним из основных ее понятий.

Выше были рассмотрены основные черты, характеризующие сущность системного анализа. В заключение отметим, что по­ скольку сложные системы - это, как правило, человеко-машин­ ные системы, то в последнее время метод системного анализа применяется для конструирования и оптимизации функциониро­ вания коллективов, это так называемое "системное конструи­ рование организаций".