Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Финансовая разведка. Учебное пособие
.pdf
Теоретические основы системного анализа
управления исходят из одного места, называется полной
централизацией. Такое положение считается оправданным
лишь при особой ответственности за все происходящее в системе и при неспособности частей системы самостоятельно
реагировать на внешние воздействия. Система с полной
централизацией будет негибкой, неприспосабливающейся,
не обладающей «внутренней активностью». Весьма вероятно,
что в такой системе каналы информации, ведущие к главному элементу, окажутся перегруженными, а сам этот элемент, будучи не в состоянии переработать такое количество
информации, начнет выдавать неправильные управляющие
воздействия.
Однако чем выше степень децентрализации решений
в системе, тем сложнее они согласовываются с точки зрения
выполнения глобальной цели. Достижение общей цели сильно децентрализованной системой может обеспечиваться лишь
каким-либо устойчиво работающим механизмом регуляции,
не позволяющим сильно уклоняться от поведения, ведущего
к выполнению цели. Такое положение встречается достаточно
редко; во всех этих случаях имеет место ситуация с сильной
обратной связью (таково функционирование рыночной
экономики; в области живой природы — взаимодействие
в системе, состоящей из акулы и маленьких рыбок-лоцманов,
которые наводят акулу на косяки рыб и питаются остатками
ее пищи).
В системах, где устойчивых механизмов регуляции нет,
неизбежно наличие той или иной степени централизации.
При этом возникает вопрос об оптимальном сочетании
команд извне (сверху) и команд, вырабатываемых внутри
данной группы элементов. Общий принцип такого сочетания
прост: степень централизации должна быть минимальной,
обеспечивающей выполнение поставленной цели.
Принцип неопределенности гласит, что мы можем иметь
дело и с системой, в которой нам не все известно или понятно. Это может быть система с невыясненной структурой,
с непредсказуемым ходом процессов, со значительной вероятностью отказов в работе элементов, с неизвестными внешними воздействиями и т.д. Частным случаем неопределенности выступает случайность — ситуация, когда вид события
известен, но оно может либо наступить, либо не наступить.
На основе этого определения можно ввести полное поле со-
101
Глава 4
бытий — это такое их множество, про которое известно, что
одно из них наступит.
Существует несколько способов, каждый из которых
основан на информации определенного вида. Во-первых,
можно оценивать «наихудшие» или в каком-то смысле
«крайние» возможные ситуации и рассмотрение проводить
для них. В этом случае определяют некое «граничное» поведение системы, на основе которого можно делать выводы
о поведении вообще. Этот способ обычно называют методом
гарантированного результата (оценки). Во-вторых, по информации о вероятностных характеристиках случайностей
(математическому ожиданию, дисперсии, другим оценкам)
можно определять вероятностные характеристики выходов
в системе. При этом, в связи со своеобразной трактовкой
вероятностных результатов, можно получить сведения лишь
об усредненных характеристиках совокупности однотипных
систем. В-третьих, за счет дублирования и других приемов
оказывается возможным из «ненадежных» элементов составлять достаточно «надежные» части системы. Математическая
оценка эффективности такого приема также основана на
теории вероятностей и носит название теории надежности.
Помимо основных принципов системного подхода в литературе встречается и ряд других принципов, одни из которых
носят характер дублирования или уточнения приведенных
(например, принцип внешней среды), другие имеют более
узкую направленность или область применения. Вот некоторые из них:
принцип полномочности
•
: исследователь должен иметь
способность возможность (а в ряде случаев и право) исследовать проблему;
принцип организованности
•
: решения, действия, выводы
в системе должны соответствовать степени ее детализации,
определенности, организованности. (Поясним это крайней ситуацией, когда бессмысленно управлять системой,
в которой команды не исполняются.);
принцип чувствительности
•
(близок к принципу организованности): вмешательство в системе должно согласовываться с уровнем ее реакции на вмешательство (пример:
различны навыки управления очень «послушным», чутким
к командам механизмом и малочувствительным или с запаздывающей реакцией на управляющие воздействия);
102
Теоретические основы системного анализа
принцип свертки •: информация и управляющие воздействия
свертываются (укрупняются, обобщаются) при движении
снизу вверх по иерархическим уровням.
Рассматривая вопросы практического использования
принципов системного подхода, необходимо отметить, что
все они обладают очень высокой степенью общности, т.е.
отражают отношения, абстрагированные от конкретного
содержания прикладных проблем. Такое знание нетипично
для техники и естественных наук, в которых в основном используются утверждения и описания, пригодные для непосредственного применения. Для любой конкретной системы,
проблемы, ситуации принципы системного подхода могут
и должны быть конкретизированы: что это означает здесь.
Такая привязка к рассматриваемой проблеме производится
исследователем. Он должен наполнять конкретным содержанием общие формулировки принципов. Опыт работы со
сложными системами показывает, что это весьма полезно,
потому что позволяет лучше увидеть существенные стороны
проблемы, не забыть учесть важные взаимосвязи в ней.
В ряде случаев продумывание конкретного содержания
принципов системного подхода позволяет подняться на новый уровень осмысления системы в целом, выйти за рамки
узкого отношения к ней. Интерпретация принципов для
данного частного случая может приводить и к обоснованному
выводу о незначимости какого-либо из принципов или об
отсутствии условий для его применения. Так, в системе может
не быть иерархии, она может считаться полностью определенной, связи могут быть заложены в самой математической
модели и не требовать специального рассмотрения и т.д.
Многократное применение исследователем принципов
системного подхода в различных системах приводит к тому,
что у него развивается особый тип мышления, который принято называть системным. Такое мышление характеризуется
умением более правильно (адекватно) ставить, а нередко
и решать задачи, связанные со сложными системами. Иногда
утверждают, что принципы системного подхода удобны для
критики уже имеющихся систем и менее удобны для создания
новых. Такой взгляд связан с тем, что эти принципы возникли из многократно повторенного человеческого опыта.
Однако имеется немало убедительных примеров того, как
103
Глава 4
существенно новые проблемы решались именно на основе
широкого использования системных принципов.
Таким образом, высокая общность принципов системного
подхода во многом может быть преодолена их конкретизацией
для фиксированных классов предметных задач. В ряде случаев
это удобно выполнять в несколько приемов. Так, известны
еще достаточно общие, но уже предметно-ориентированные
системные принципы проектирования, принципы создания
программных комплексов. Они облегчают интерпретацию
общих формулировок. Известны и примеры максимально
конкретной трактовки принципов применительно к узким
классам прикладных задач.
4.3. Процедуры системного анализа
В предыдущих главах были сформулированы три этапа
проведения системного анализа. Эти этапы являются основой
решения любой задачи проведения системных исследований.
Суть их состоит в том, что необходимо построить модель
исследуемой системы, т.е. дать формализованное описание
изучаемого объекта, сформулировать критерий решения задачи системного анализа, т.е. поставить задачу исследования
и далее решить поставленную задачу. Указанные три этапа
проведения системного анализа являются укрупненной схемой решения задачи. В действительности задачи системного
анализа являются достаточно сложными, поэтому перечисление этапов не может быть самоцелью.
В данной главе сосредоточим внимание на последовательности операций выполнения системное анализа. Специалисты по системному анализу в своих работах отмечают
различные схемы его проведения. Фактически эти процедуры
или операции не отличаются от тех, которые присущи любому научному исследованию. Необходимо представить для
каждого этапа конструктивную схему действий, в наибольшей степени отвечающую поставленным задачам. Поэтому
помимо описания процедур проведения системного анализа
рассмотрим вопросы их практического выполнения.
Использование правильной методики гарантирует исследователю, что он не будет искать решения неверно поставленной задачи. Грамотное проведение системного анализа
104
Теоретические основы системного анализа
предупреждает также и возможность неверного решения
правильно поставленной задачи.
Если исследовательская группа руководствовалась правильной методикой, то разработанные модели адекватны
изучаемой проблеме и допустимы с точки зрения реализации вычислительного процесса, выполняются ограничения на выделяемые средства и сроки исполнения работ,
а внедрение результатов системного анализа осуществляется
квалифицированно и эффективно. В этом случае работы по
системному анализу завершаются достижением цели. Отметим также, что методика проведения системного анализа
и руководящие принципы не являются универсальными —
каждое исследование имеет свои особенности и требует от
исполнителей интуиции, инициативы и воображения, чтобы
правильно определить цели проекта и добиться успеха в их
достижении.
Рассмотрим последовательность работ по проведению
системного анализа. Как уже было отмечено, специалисты
по системному анализу приводят различные схемы его выполнения, которые представляются в виде алгоритмов.
То обстоятельство, что системный анализ оперирует не
только формализованными, но и неформализованными процедурами, не означает, что нельзя говорить о его алгоритмах.
Неоднократно имели место попытки создать достаточно
общий, универсальный алгоритм системного анализа.
Тщательное рассмотрение имеющихся в литературе алгоритмов показывает, что у них большая степень общности
в целом и различия в частностях, деталях. Постараемся изложить основные процедуры алгоритма проведения системного
анализа, которые являются обобщением последовательности
этапов проведения такого анализа, сформулированных рядом
авторов, и отражают его общие закономерности. При этом
нельзя утверждать, что предлагаемая схема работ по проведению системного анализа является универсальной. Алгоритм
выступает прагматической моделью деятельности. Было бы
неправильно утверждать, что один алгоритм является более
правильным, чем другой, что реализация одного из них является системным анализом, а другого — нет.
Выбрав конкретный алгоритм выполнения работ по
системному анализу, необходимо следовать предписаниям
именно данного алгоритма. Если бы был выбран другой
105
Глава 4
алгоритм, то работы велись бы согласно схеме действий,
предписываемых моделью другого алгоритма.
Следует заметить, что различные алгоритмы системного
анализа могут быть взаимозависимыми, например, ряд этапов могут совпадать. Однако при этом в них может уделяться большее внимание различным вопросам. Соотношение
алгоритмов проведения системного анализа такое же, как
соотношение алгоритмов программирования. Одна и та же,
скажем, вычислительная задача может быть решена различными способами.
Существуют различные численные методы реализации
одних и тех же процедур, разная квалификация исполнителей, опыт работы, предпочтения в использовании тех или
иных процедур, в конце концов, существуют разные языки
программирования. Естественно, что разные программисты
реализуют одну и ту же вычислительную задачу с помощью
разных программ. Одна программа будет изящна, другая
старомодна, но все они будут решать одну и ту же задачу.
Точно так же системный аналитик может использовать тот
или иной алгоритм системных исследований. Важно, чтобы
все они позволяли решать задачи системного анализа и приводили к достижению поставленной цели.
Перечислим основные процедуры системного анализа:
изучение структуры системы, анализ ее компонентов, вы-
•
явление взаимосвязей между отдельными элементами;
сбор данных о функционировании системы, исследование
•
информационных потоков, наблюдения и эксперименты
над анализируемой системой;
построение моделей;
•
проверка адекватности моделей, анализ неопределенности
•
и чувствительности;
исследование ресурсных возможностей, определение це-
•
лей системного анализа, формирование критериев;
генерирование альтернатив;
•
реализация выбора и принятие решений, внедрение ре-
•
зультатов анализа.
Ниже будут рассмотрены основные процедуры системного
анализа, на основе которых имеется возможность сформировать всестороннее и объективное мнение об исследуемой
системе.
106
Теоретические основы системного анализа
4.4. Сбор данных о функционировании системы
и исследование информационных потоков
Изучение структуры системы, анализ ее компонентов,
выявление взаимосвязей между отдельными элементами
преследует цель отразить статическое состояние системы.
Однако при проведении системного анализа исследователя
интересуют вопросы, касающиеся изучения свойств системы.
Свойства системы реализуются в процессе ее функционирования, т.е. в процессе динамического поведения системы. Чтобы
построить модель системы, которая имела бы возможность
отражать свойства и характеристики системы, реализующиеся
в процессе ее функционирования во времени, необходимо
помимо структуры системы знать ее параметры. Поэтому
следующим этапом работ при проведении системного анализа
является сбор данных о функционировании системы и исследование информационных потоков.
Основное содержание данного этапа состоит в идентификации параметров системы с целью последующего включения их в модель. Этот этап связан с определением числовых
значений параметров системы в режиме ее функционирования. Параметры системы подразделяются на внутренние
и внешние.
Внешние параметры системы — характеристики функционирования системы, служащие показателями качества
ее работы как единого целого. В качестве примера внешних
параметров можно привести параметры автоматизированной
системы:
общая производительность системы по обработке данных;
•
объем передаваемой информации;
•
достоверность выходной экспериментальной информации;
•
точность получения результатов (для информации, за-
•
данной количественно);
количественные характеристики надежности системы;
•
объем используемой в системе аппаратуры (объем памя-
•
ти, количество преобразователей формы информации,
количество внешних устройств и т.д.);
время задержки с момента поступления в систему ис-
•
ходных данных до момента выдачи окончательных резуль-
татов (во время решения определенной задачи);
107
Глава 4
стоимость системы (с учетом разработки математического
•
обеспечения);
показатели удобства системы в эксплуатации (наличие
•
элементов «психологического комфорта») и др.
Внутренние параметры системы — характеристики, показывающие особенности технических решений, принятых
при организации системы в целом и отдельных технических
средств, входящих в состав системы, а также в совокупности
влияющие на значения внешних параметров системы. Примерами внутренних параметров автоматизированных систем
являются:
вид и характеристики сигналов для представления инфор-
•
мации в системе, в каналах связи — при обмене инфор-
мацией между отдельными звеньями системы;
способ кодирования информации;
•
вид приоритетности при приеме и обработке информации
•
от различных источников;
способ организации программы-диспетчера;
•
быстродействие отдельных элементов и т.д.
•
Ограничения, накладываемые на внутренние параметры,
связаны с конечностью распространения электромагнитных
волн, конечностью возможных типов используемых блоков
и элементов аппаратуры системы, дискретностью числа ячеек запоминающих устройств и т.д. Разделение на внешние
и внутренние параметры весьма условно. Обычно к внешним
относят те параметры, на которые задаются ограничения,
определяемые назначением системы или вызванные условиями ее функционирования.
При описании параметров системы определению подлежат идентификатор параметра, единицы измерения, диапазон
изменения, качественные характеристики (однозначный —
многозначный, регулируемый — нерегулируемый), место
применения в модели.
Параметры отражают свойства системы. Одни из них
определить достаточно просто. Например, такие параметры,
как объем памяти, количество внешних устройств, стоимость
системы, способ кодирования информации, вид приоритетности при приеме и обработке информации от различных
источников можно получить на основании изучения документации на систему. Другие же параметры определяются опосредованно, на основании обработки информации,
108
Теоретические основы системного анализа
полученной в результате наблюдений за работой системы.
К таким параметрам относятся параметры, характеризующие
надежность системы, качество функционирования, точность
получения количественных результатов и т.п.
Наблюдения с целью сбора данных могут проводиться
в процессе функционирования системы либо же для сбора
данных организуются специальные экспериментальные исследования. В первом случае говорят, что данные получены
в результате пассивного эксперимента. Во втором случае
имеет место активный эксперимент. Активный эксперимент
проводится по специально составленному плану с использованием методов планирования эксперимента. При этом
предусматривается возможность изменения входных параметров, влияющих на процесс функционирования системы.
Исследуется изменение выходных параметров системы в зависимости от уровней входных параметров. Результаты испытаний фиксируются с помощью измерений, т.е. изображения
результатов опыта в виде символов, номеров или чисел.
Измерение — это алгоритмическая операция, которая
данному наблюдаемому состоянию системы или процесса
ставит в соответствие определенное обозначение: число,
номер или символ. Такое соответствие обеспечивает то, что
результаты измерений содержат информацию об исследуемой
системе. Требуемая информация в виде оценок параметров
получается путем преобразования результатов измерения или,
как еще говорят, с помощью обработки экспериментальных
данных.
Современное понимание измерений существенно шире
только количественных измерений. Есть наблюдаемые явления, в принципе не допускающие числовой меры, но которые
можно фиксировать в «слабых» шкалах, и эти результаты
учитывают в моделях, получая качественные, вполне научные
выводы. Расплывчатость некоторых наблюдений признана
их неотъемлемым свойством, которому придана строгая
математическая форма, и разработан формальный аппарат
работы с такими наблюдениями. Погрешности измерений
также являются неотъемлемым, естественным и неизбежным
свойством процесса измерения. Причиной этого является
наличие неопределенностей в процессе наблюдения, квантование результатов измерения, шумы аппаратуры и т.д. Широкое распространение получили статистические измерения,
109
Глава 4
т.е. оценивание функционалов распределения вероятностей
по зафиксированным наблюдениям значений реализации
случайного процесса. Этот класс измерений имеет особое
значение потому, что большое число входных и выходных
показателей реализуется в виде случайных величин.
В случае, когда анализируют социотехнические системы
(организационные, человеко-машинные, автоматизированные) помимо определения параметров системы, для построения модели большое значение приобретают вопросы исследования информационных потоков, циркулирующих в системе.
Анализ информационных потоков позволяет выявить схему
работы объектов управления, обеспечивает информационное
отображение объекта управления, взаимосвязь между его
элементами, структуру и динамику информационных потоков. Изучаются формы документов и недокументированных
сообщений. В процессе изучения информационных потоков
анализируются следующие группы документов:
1) официальные положения и инструкции, регламентирующие функции подразделений и определяющие сроки
и процедуры обработки информации и принятия решений;
2) входные документы, источники которых находятся вне
системы;
3) систематически обновляемые записи в виде картотек
или книг, используемые в процессе работы;
4) промежуточные документы, получаемые и используемые в процессе обработки данных;
5) выходные документы.
Анализ информационных потоков осуществляется с помощью специально разработанных методов: графического,
метода с использованием сетевой модели, графоаналитического и метода с использованием графов типа «дерево».
Графический метод применяется для описания потоков
информации главным образом на макроуровне, когда решается задача анализа общей схемы работы объектов управления. Здесь отношения между элементами потока, в виде
которых выступают документы, изображают структурноинформационно-временной схемой. На схеме приводятся
краткие пояснения, описывающие движение информации
и материальных потоков.
Метод с использованием сетевой модели состоит в следующем. В качестве события сетевой модели фигурирует
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]