Теория систем и системный анализ. Учебное пособие-1

РОССИЙСКИЙ НОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

И.С. КЛИМЕНКО

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

РосНОУ

МОСКВА

2014

К49 Теория систем и системный анализ : учебное пособие. –

М. : РосНОУ, 2014. – 264 с.

В данном учебном пособии изложены основные принципы системного подхода к исследованию систем различной приро­ды. Сформулированы базовые положения междисциплинарного научного направления – теории систем и системного анализа. Рассмотрена методология системного исследования как сово­купность информационных процессов. Показаны возможности и ограничения процедур моделирования сложных систем с целью выбора оптимальных управленческих решений. Обсужда­ются основные подходы к оцениванию качества и эффективности сложных систем. Описана базовая методика проведения систем­ного анализа при разрешении проблем.

ISBN 978-5-89789-093-4

© Клименко И.С., 2014 © РосНОУ, 2014

22

зации знаний, умений и навыков специалистов.

3

230700 «Прикладная информатика» и аспирантов, обучающих-

Автор благодарит профессора Н.Н. Энгвера, любезно пре­доставившего конспект своих лекций, материал которого был использован при написании раздела 2.2.

4

рамки специальных научных дисциплин и буквально пронизывает повседневную практику.

По мере познания окружающего мира человек все в боль­шей степени осознавал его системное устройство. В ходе этого процесса возник феномен системного мышления. Собственно говоря, система мира познаваема в силу системности мышле­ния. Однако материальный мир не только познаваем, его мож­но

познания на основе обобщения.

Современная наука представляет собой чрезвычайно раз­ветвленный комплекс направлений исследования. В эмпириче­ской области она занимается анализом разнообразных конкрет­ных систем, а в теоретической – синтезом абстрактных моделей этих систем. Назначение теоретических моделей состоит в нахождении непротиворечивого языка описания, объяснения и предсказания поведения систем различной природы и про исхождения. Следует, однако, подчеркнуть, что абстрактное, понятийное мышление, принципиально отличающее человека от всех высших животных, порождает неустранимую неодно­значность естественного языка. Действительно, любое понятие нуждается в определении, дефиниции с помощью других по-

5

нятий, которым, в свою очередь, необходимо дать определения. Возникает потребность в разработке тезауруса, терминологиче­ского словаря, очищенного от неоднозначности, в котором каж­дому слову соответствует одно понятие.

Поэтому в каждой отрасли науки и техники создается, раз­вивается и уточняется свой собственный понятийный аппарат, и в этом состоит одно из проявлений дифференциации

научного знания. Как следствие, представители различных научных дис­циплин зачастую по-разному трактуют одни и те же термины, приписывая им разный смысл. С другой стороны, для науки на современном этапе ее развития естественным является про­цесс ее интеграции, что проявляется, в первую очередь, в фор­мировании междисциплинарных областей знания. В

Общая теория систем составляет основу развития таких прикладных направлений исследования проблем с неопреде­ленностью, как исследование операций, кибернетика, системо­логия, системотехника

системного под-

хода являются:

6

– направленность на выявление все более широкой познава-

лежит поиск конкретных механизмов обеспечения целостности объекта и достаточно полной типологии его связей;

– представление многообразия разнотипных связей в опе­рациональном виде, допускающем их непосредственное сопо­ставление, сравнение и оценивание;

– признание того, что сложные

объекты допускают не один,

процессе их изучения в рассмотрение включаются системы, с которыми данная система взаимодействует и которые составляют для нее внешнюю среду. Взаимодействие системы с внешней средой всегда осуществляется посредством обмена с ней материей, энергией и информацией. При этом, подчеркнем, и энергия, и информация нуждаются в материальном носителе.

7

множеств в системных

исследованиях.

Феномен информации является прямым следствием такого эволюционного события, как появление во Вселенной наблю­дателя – носителя сознания и мышления. Дело в том, что взаи­модействие одного материального объекта с другим приводит их в состояние взаимного соответствия, которое представляет собой на элементарном уровне то, что в философии называет­ся «отражением». Однако только человеку присуща та высшая форма отражения реальности, которая порождает знание, т.е. информацию.

8

9

тики, в основу которой было положено исследование объектов природы, техники, общества и мышления как систем, т.е. един­ства многообразия как целого.

Классическая наука использовала понятие системы и сфор­мулировала основные законы движения и тяготения материи, введя фундаментальное понятие системы отсчета. Ее наибо­лее общие положения – закон сохранения энергии и закон

уве­личения энтропии (второе начало термодинамики) базируются на понятии изолированной системы. В такой системе самопро­извольный процесс, протекающий при постоянной энергии, не­обратимо приводит ее в равновесное, предельно неупорядочен­ное (хаотическое) состояние. Энтропия, как известно, служит мерой неупорядоченности и тем самым отражает степень необ­ратимого уменьшения упорядоченной сложности изолирован­ных

(теория управления), приспособленных для ис­следования сложных систем. Стало реальным решение пробле­мы описания, объяснения и предсказания поведения сложных и очень сложных систем.