45. Методы формализованного представления систем (мфпс).

• Методы дискретной математики:

Применяются при исследовании систем и структур, в которых характер отношений между элементами еще не настолько ясен, чтобы было возможно их описание аналитическими методами, а статистические исследования либо затруднены, либо не привели к выявлению устойчивых статистических закономерностей. Позволяют описывать системы логикографическими средствами или в категориях теории множеств. Однако свобода введения произвольных отношений может приводить к тому, что в формализованном описании зачастую возникают непреодолимые противоречия

• Методы теории вероятностей и математической статистики:

Применение статистических методов, расширяет возможности отображения сложных объектов и процессов. Постановка задачи, частично заменяется статистическими исследованиями. Они позволяют, не выявляя все связи между изучаемыми элементами системы получать статистические закономерности и распространять их с определенной вероятностью на поведение системы в целом. Однако не всегда можно получить достоверные статистические закономерности

• Аналитические методы:

Применяются тогда, когда свойства системы можно достоверно отобразить с помощью детерминированных величин или зависимостей, когда знание о процессах и событиях в некотором интервале времени позволяют полностью определить их поведение вне этого интервала времени. Для сложных, многокомпонентных и многокритериальных систем получить требуемые аналитические зависимости крайне трудно. Если это удается, то практически невозможно доказать правомерность применения таких выражений, установить адекватность модели рассматриваемой задаче

46. Особенности разработки и применения методов системного анализа.

Разработка и применение методов системного анализа

Методы организации системного анализа разрабатывают и применяют в тех случаях, когда на начальном этапе исследования нет достаточных сведений о проблемной ситуации, позволяющих выбрать метод её формализованного представления, сформировать математическую модель или применить один из подходов к моделированию, сочетающих качественные и количественные инструменты. В таких случаях может помочь представление объекта в виде системы, организация процесса коллективного принятия решений с привлечением специалистов различных областей знаний, с использованием разных методов формализованного представления систем и методов активизации интуиции и опыта специалистов, со сменой подходов по мере разрешения проблемной ситуации. Для того, чтобы организовать такой процесс, определяют последовательность этапов, определяют методы для их выполнения, предусматривают при необходимости возврат к предыдущим этапам. В одних методиках основное внимание уделяется разработке и исследованию альтернатив принятия решений, в других — этапу обоснования цели и критериев, структуризации цели, в-третьих — наиболее важным является выбор решения. Такая последовательность определенным образом выделенных и упорядоченных этапов с рекомендованными методами и приемами их выполнения представляет собой структуру методики системного анализа.

47. Методика системного анализа проблем и поиска их решений (по Оптнеру).

Общие сведения:

Методика системного анализа разрабатывается для того, чтобы организовать процесс принятия решений в сложных проблемных ситуациях или организовать сложные исследования. Как правило в методике сочетаются различные методы моделирования. В реальных условиях выполнение отдельных этапов анализа может занимать достаточно много времени. Поэтому для более четкого выполнения этапов возникает необходимость в большей детализации, разделении этапов на подэтапы, и более четкого определения конечных результатов их выполнения.

Этапы методики системного анализа по С. Оптнеру:

1) Идентификация симптомов

2) Определение актуальности проблемы

3) Определение цели

4) Вскрытие структуры системы и ее дефектных элементов

5) Определение структуры возможностей

6) Нахождение альтернатив

7) Оценка альтернатив

8) Выбор альтернативы

9) Составление решения

10) Признание решения коллективом исполнителей и руководителей

11) Запуск процесса реализации решения

12) Управление процессом реализации решения

13) Оценка реализации и ее последствий

ПРОБЛЕМА

Проблема определяется как ситуация, в которой есть два состояния: одно называется существующим, а другое — предлагаемым. Существующее состояние представляется существующей системой; предлагаемое состояние представляется гипотетической или предлагаемой системой. В каждом состоянии есть набор объектов, свойств и связей, объединенных в процессе. Каждое состояние может быть описано как система. Чтобы перейти от существующего состояния к предлагаемому, существующий набор объектов, свойств и связей должен быть изменен Цель действий состоит в том, чтобы свести к минимуму промежуток между существующей и предлагаемой системой. Сохранение или улучшение действия системы отождествляется с промежутком между существующим и желаемым состоянием. Сохранение существующего состояния определяется как способность удерживать выход системы в предписанных пределах. Улучшение состояния системы определяется как способность получить выход выше или помимо того, который получается при существующем состоянии.

ФОРМУЛИРОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Успешное формулирование проблемы может быть равносильно «половине» решения проблемы. Поэтому специалист по анализу системы уделяет особое внимание возможно более ранней оценке параметров, свойств и связей данной проблемы. Не всегда возможно внести в проблему «готовые» цели; например, высказанные кем-либо цели могут оказаться недостаточными. Более того, специалист то анализу систем может принять предложенную ему цель, только обнаружив в результате формулирования проблемы отсутствие в ней избыточности или противоречивости. «Наполовину решенная» в результате формулирования проблема не есть действительно решенная проблема, но ее формулирование означает, что основные элементы проблемы надлежащим образом определены и связаны.

Первоначальные операции по формулированию проблемы имеют целью:

1) Составление исходной формулировки проблемы и анализ симптомов

2) Осмысление этой формулировки по отношению к различным частям проблемы

3) Осмысление фактов, которые касаются проблемы и смежных проблем

4) Общее уточнение исходной формулировки проблемы

5) Определить нежелательные последствия проблемы.

При первоначальных исследованиях, разделяя то, что известно и что неизвестно, стремятся сделать осмысленной исходную формулировку проблемы

РЕШЕНИЕ

Решение устанавливает, каким образом будет заполнен промежуток между существующим и желаемым состоянием. Решение, таким образом, есть заполнение между существующим и желаемым состоянием, выполняющее преобразование одного состояния в другое. Решение описывает различие, существующее между двумя состояниями, в терминах объектов, свойств и связей. Решение определяет способ, которым должно быть введено заполнение, чтобы получить предлагаемое состояние. Решение реализуется посредством управления с помощью обратной связи, состоящего из модели выхода, проверки соответствия и модели воздействия. Решение проблемы выполняется с помощью процесса обучения. Обучение определяется как познавательное действие, являющееся результатом стимулов.

Другие функции, выполняемые при обучении: формулирование средства, с помощью которого производится преобразование одного состояния системы в другое, а также формулирование идеи, которая априори указывает, каким образом может быть получено желаемое состояние с помощью изменений в существующих объектах, свойствах и связях

АЛЬТЕРНАТИВЫ

При решении проблемы первая задача состоит в том, чтобы определить набор объектов, подлежащих анализу. Набор объектов, взятый как целое, представляет собой альтернативу. Оценка альтернатив является средством отбора решений или целей. Отдельное решение проблемы может быть получено многими альтернативными процедурами. Альтернативы могут иметь или не иметь количественно определимые аспекты (например, число людей, количество оборудования, степень влияния рыночных факторов (частично). Наличие альтернатив предполагает способность сделать выбор между двумя или более приемлемыми решениями. Содержанием альтернатив являются условия, при которых может быть сделай один выбор. Существуют две общие формы альтернатив: функционально различные альтернативы или операционно различные альтернативы. Функциональную форму альтернативы можно продемонстрировать с помощью парусной лодки и одномоторного самолета, которые могут быть определены как альтернативные решения одной и той же задачи. Операционная форма альтернатив может быть пояснена с помощью трех альтернативных версий одной и той же конструкции автомобиля, выпускаемых для решения одной и той же задачи. Функциональные альтернативы отличаются средствами решения задач. Операционные альтернативы отличаются способами, которыми объекты, свойства и связи агрегируются в систему. Альтернативы оцениваются по их полной потребности в ресурсах и стоимости и по ожидаемой прибыли. Определение альтернатив может иметь целью максимизацию, минимизацию или оптимизацию эффективности системы