Солоп С.А. Математическое моделирование систем и процессов. 2017

ние систем, управленческие информационные системы и т.д. Эти понятия составляют часть терминологии новой науки, которая даёт решение проблем, связанных с функционированием современных промышленных, сельскохозяйственных предприятий, государственных учреждений и др. в условиях роста их размеров, сложности и масштабов.

Годы перед Первой мировой войной охарактеризованы как «период анализа». Ученые расчленяли науки на отдельные области в целях их изучения.

Между двумя мировыми войнами осуществлялся постепенный переход от расчленения объектов на элементы к их синтезу. Разрабатывалась общая теория относительности; экономисты обратили внимание на подсчет национального дохода и определение обобщенных экономических показателей; инженеры создали системы связи.

После Второй мировой войны появились такие понятия, как оборонительные системы, системы водных ресурсов, экономические системы и управленческие системы.

Период после Второй мировой войны стал «веком синтеза».

Водные пути, авиалинии, железнодорожные системы и компании, занятые грузовыми и автомобильными перевозками, рассматриваются уже не как отдельные виды транспорта, а как подсистемы единой транспортной системы страны.

ОАО «РЖД» («Российские железные дороги») – нечто более сложное, чем совокупность простых компонентов, связанных между собой статическим образом с помощью иерархической структуры управления; это система в динамическом процессе тесно связанных друг с другом взаимодействующих частей.

Для того чтобы создавать сложные системы, было необходимо развить науку о системах. Важнейшим элементом подобного исследования является точное определение терминологии.

О. С и с т е м а (в простейшем виде) – совокупность элементов, объединённых в интересах достижения общих целей.

Примеры систем приведены в табл. 1.1.

11

Примеры показывают, что системы отличаются:

1)элементами;

2)структурой;

3)размерами;

4)характерными особенностями;

5)главными целями.

О. С и с т е м а – это совокупность элементов, являющаяся объектом исследования; относительное понятие.

З-е. Для выделения системы требуется наличие:

-цели, для реализации которой формируется система;

-объекта исследования, состоящего из множества элементов, связанных в единое целое системными признаками;

-субъекта, формирующего систему.

О. С и с т е м а – совокупность элементов, определяющих вид деятельности или технологический процесс в интересах достижения общей цели (или целей) с помощью обработки данных, использования энергии или обработки вещества – для выдачи информации, энергии или получения материального продукта.

О. С и с т е м а – упорядоченная совокупность элементов, между которыми существуют определенные связи.

О. С в я з и – соединения между элементами, влияющие на поведение элементов и систему в целом.

Система может состоять из различных частных систем – с у б с и - с т е м , п о д с и с т е м – и сама в то же время являться подсистемой другой или многих других систем – с у п е р с и с т е м ы , в н е ш н е й с и с т е м ы .

Элементы системы могут рассматриваться в качестве подсистем, если исследуется их структура.

12

О. П р о с т ы е , с л о ж н ы е и с в е р х с л о ж н ы е с и с т е м ы – си-

стемы, различающиеся по сложности (виду, числу элементов и связей).

О. Д е т е р м и н и р о в а н н ы е и в е р о я т н о с т н ы е – системы,

различающиеся по степени предсказуемости поведения.

О. Д е т е р м и н и р о в а н н ы е системы – системы, для которых:

-в исследуемых объектах выделяется все наиболее существенное;

-все второстепенное упрощается;

-изучаемые процессы упорядочиваются.

О. С и с т е м ы с о с т о х а с т и ч е с к о й с т р у к турой – системы,

для которых:

-характерно отсутствие ясно выраженной цели исследования;

-нет определенности в связях элементов системы с внешней средой;

-нет полной определенности в том, какие признаки (по отношению к цели) считаются существенными, а какие нет.

П. Существенными системными признаками предприятия как производ- ственно-экономической системы с точки зрения управляемости являются:

- число наименований выпускаемой продукции;

13

-производственные мощности; - обеспеченность материальными и трудовыми ресурсами.

П. Существенными системными признаками предприятия как производ- ственно-экономической системы с точки зрения уровня квалификации работников и организации оплаты труда, являются:

-фамилии работников;

-зарплаты работников.

О. У п р а в л я е м а я с и с т е м а – это система, которая обеспечивает целенаправленное функционирование при изменяющихся внутренних или внешних условиях.

П. Пример управляемой системы – это:

-движение автотранспорта;

-плановое ценообразование;

-обучение студентов.

О. Н е у п р а в л я е м а я с и с т е м а – это система, которая не обеспечивает целенаправленного функционирования при изменяющихся внутренних или внешних условиях.

П. Пример неуправляемой системы – это:

-стихийные явления природы;

-поведение покупателей на рынке.

З-е. Управляемая система состоит:

-из объекта управления;

-аппарата, осуществляющего управление;

-внешней среды.

З-е. Замкнутая система управления есть объект управления во взаимодействии с аппаратом управления.

З-е. Индуктивный (классический) подход при рассмотрении, анализе и синтезе систем состоит в изучении системы путем перехода от частного к общему и дальнейшего синтеза системы путем слияния ее компонент.

З-е. Системный подход при рассмотрении, анализе и синтезе систем состоит:

-в переходе от общего к частному при выделении исследуемого объекта из окружающей среды на основе цели;

-определении структуры системы;

-определении совокупности связей между элементами системы.

14

О. Ц е л е н а п р а в л е н н ы е с и с т е м ы – системы, созданные чело-

веком.

Цели могут при этом задаваться создателями системы или людьми, являющимися ее элементами.

1)для управления оперативными системами (например, потоками денежных средств, системами трудовых ресурсов);

2)построения информационных систем, используемых для принятия решений.

Основной концепцией системного подхода к организации и управлению как процессу является взаимосвязь частей или подсистем предприятия. Такой подход предусматривает установление целей и сосредоточение внимания на построении целого в отличие от построения компонентов или подсистем.

Организационные и информационные системы строятся таким образом, чтобы достигнуть с и н е р г и з м а – т. е. одновременного функционирования отдельных, но взаимосвязанных частей, обеспечивающих более высокую общую эффективность, чем суммарная эффективность частей, взятых в отдельности.

ОАО «РЖД» можно представить как сверхсложную, открытую, со- циально-техническую систему, связанную специфическими отношениями с ее внешней средой.

Чтобы получить прибыль и достичь других целей, на «РЖД» производят блага (перевозку грузов и пассажиров) для удовлетворения спроса со стороны.

Элементы потенциала «РЖД» (персонал и средства производства) взаимодействуют с объектами. К этим действиям относятся процессы, связанные с получением, переработкой, передачей и накоплением реальных и номинальных благ (денег).

Реальные блага – информация и материальные блага.

Информация, материальные и номинальные блага – объекты, с которыми совершают действия, – представляют собой элементы входа и выхода.

Если выход одного элемента является входом другого элемента, то между ними образуются информационные, материальные, а также денеж-

15

ные потоки. Эти потоки проходят через «РЖД» и связывают их с внешней средой. Информационные потоки частично проходят без сопровождающих их материальных и денежных потоков и служат для их управления.

«РЖД» можно рассматривать как элемент или подсистему всего народного хозяйства и как «черный ящик» c входными и выходными потоками.

«РЖД» можно охарактеризовать через:

1)цели;

2)потенциал, необходимый для их достижения;

3)действия с информацией, материальными и номинальными бла-

гами;

4) связи его как системы со специфическими подсистемами. Семнадцать железных дорог России обеспечивали экономические

связи всех регионов страны. В 2001 г. постановлением Правительства РФ была утверждена «Программа структурной реформы железнодорожного транспорта». Её цель – изменение системы управления железнодорожным транспортом, т.е. отделение функций государственного регулирования (передано Министерству транспорта РФ) от функций хозяйственного управления (передано ОАО «РЖД»).

ОАО «РЖД» взяло на себя оперативное управление перевозочным процессом, финансовое планирование и управление персоналом.

В ходе реформы действующий принцип территориального управления железными дорогами уступил место управлению по отдельным направлениям. Реструктуризирована система управления перевозочным процессом. Существовавшая система состояла из уровней: МПС России, железная дорога, отделение железной дороги и линейные предприятия.

Ей на смену пришла система управления процессом перевозок:

1)центр управления перевозками (ЦУП);

2)диспетчерские центры управления перевозками;

3)центры управления местной работой.

В дальнейшем система управления менялась ещё несколько раз. Управление перевозочным процессом тесно связано также с системой организации и управления вагонопотоками.

О. П р о ц е с с – это закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом моментов развития чего-либо.

З-е. Элементы системы – неделимая часть системы.

З-е. Элементы системы могут быть описаны качественно.

З-е. Параметры в зависимости от характера и природы соответствующего элемента системы, могут быть:

-постоянными;

-переменными.

16

З-е. Систему можно представить как совокупности входных воздействий и выходных характеристик, воздействий внешней среды.

З-е. Независимыми переменными (при моделировании) являются входные воздействия, воздействия внешней среды, внутренние параметры.

О. С т р у к т у р а с и с т е м ы – совокупность связей между элементами системы, отражающая их взаимодействие.

Термины математики

–математика

–категория

–вещь

–предмет

–объект

–суждение

–субъект

–связка

–умозаключение

–понятие

–определение

–термин

–теорема

–доказательство

–метод

–теория

–анализ

–синтез

–система

–структура

–связи

–входные потоки

–выходные потоки

–ресурсы (потенциал)

–открытая система

–закрытая система

–детерминированные системы

–вероятностные системы

–управляемая система

–неуправляемая система

–целенаправленные системы

–структура системы

–процесс

17

Тесты

1 Объект – это…

-то, что существует вне и независимо от нас и является предметом познания, практического действия;

-относительно устойчивая связь и взаимодействие элементов, сторон, частей предмета, явления, процесса как целого;

-всякая материальная вещь, объект познания;

-индивид либо группа лиц, которые взаимодействуют с объектом.

2 Субъект – это… - то, что существует вне и независимо от нас и является предметом позна-

ния, практического действия; - относительно устойчивая связь и взаимодействие элементов, сторон, ча-

стей предмета, явления, процесса как целого; - всякая материальная вещь, объект познания;

- индивид либо группа лиц, которые взаимодействуют с объектом.

3 Предмет – это… - то, что существует вне и независимо от нас и является предметом позна-

ния, практического действия; - относительно устойчивая связь и взаимодействие элементов, сторон, ча-

стей предмета, явления, процесса как целого; - всякая материальная вещь, объект познания;

- индивид либо группа лиц, которые взаимодействуют с объектом.

4 Структура – это… - то, что существует вне и независимо от нас и является предметом позна-

ния, практического действия; - относительно устойчивая связь и взаимодействие элементов, сторон, ча-

стей предмета, явления, процесса как целого; - всякая материальная вещь, объект познания;

- индивид либо группа лиц, которые взаимодействуют с объектом.

5 Отличие объекта от субъекта проявляется в направленности действия:

-субъект преобразует реальность, действие направлено от него;

-объект принимает эти изменения либо сохраняет изначальную форму, действие всегда направлено к нему;

-субъект принимает эти изменения либо сохраняет изначальную форму, действие всегда направлено к нему;

-объект преобразует реальность, действие направлено от него;

-субъект преобразует реальность, действие направлено к нему.

6 Отличие объекта от субъекта проявляется в способности к действию:

18

-субъект может принимать самостоятельное решение относительно дальнейшего развития событий;

-объект подчиняется данным решениям и действиям, преобразуясь и изменяясь;

-субъект подчиняется данным решениям и действиям, преобразуясь и изменяясь;

-объект может принимать самостоятельное решение относительно дальнейшего развития событий;

-субъект может принимать самостоятельное решение относительно дальнейшего развития событий, преобразуясь и изменяясь.

7 Отличие объекта от субъекта состоит в проявлении:

-субъект проявляется через активное действие, вычленяя себя из реальности;

-объект проявляется через пассивное принятие действий субъекта;

-субъект проявляется через пассивное принятие действий объекта;

-объект проявляется через активное действие, вычленяя себя из реальности;

-объект проявляется через пассивное действие, вычленяя себя из реальности.

8 Отличие объекта от субъекта состоит в одушевлённости:

-объект, как правило, является неодушевлённым;

-субъект всегда наделяется разумом и волей;

-объект всегда наделяется разумом и волей;

-субъект, как правило, является неодушевленным;

-объект не всегда наделяется разумом и волей.

9 Система – это:

-совокупность элементов, являющаяся объектом исследования;

-относительное понятие;

-то, сфера действия чего однозначно определяется целью;

-причинно-следственные взаимосвязи между ее элементами;

-то, сфера действия чего неоднозначно определяется целью.

10 Для выделения системы требуется наличие:

-цели, для реализации которой формируется система;

-объекта исследования, состоящего из множества элементов, связанных в единое целое системными признаками;

-субъекта, формирующего систему;

-характеристик внешней среды;

-взаимосвязей характеристик внешней среды.

11 Детерминированные системы – системы, для которых:

- в исследуемых объектах выделяется все наиболее существенное;

19

-все второстепенное упрощается;

-изучаемые процессы упорядочиваются;

-характерно отсутствие ясно выраженной цели исследования;

-нет определенности в связях элементов системы с внешней средой;

-нет полной определенности в том, какие признаки (по отношению к цели) считаются существенными, а какие нет.

12 Системы со стохастической структурой – системы, для которых:

-в исследуемых объектах выделяется все наиболее существенное;

-все второстепенное упрощается;

-изучаемые процессы упорядочиваются;

-характерно отсутствие ясно выраженной цели исследования;

-нет определенности в связях элементов системы с внешней средой;

-нет полной определенности в том, какие признаки (по отношению к цели) считаются существенными, а какие нет.

13 Существенными системными признаками предприятия как производ- ственно-экономической системы с точки зрения управляемости являются:

-число наименований выпускаемой продукции;

-производственные мощности;

-обеспеченность материальными и трудовыми ресурсами;

-фамилии работников;

-зарплаты работников.

14 Существенными системными признаками предприятия как производ- ственно-экономической системы с точки зрения уровня квалификации работников и организации оплаты труда являются:

-число наименований выпускаемой продукции;

-производственные мощности;

-обеспеченность материальными и трудовыми ресурсами;

-фамилии работников;

-зарплаты работников.

15 Процесс – это:

-закономерная смена следующих друг за другом моментов развития чеголибо;

-последовательная смена следующих друг за другом моментов развития чего-либо;

-непрерывная смена следующих друг за другом моментов развития чеголибо;

-закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом моментов развития чего-либо.

16 Управляемая система – это система, которая:

20