Системный анализ - магистратура / СА, практические работы / СА, п.р., вопросы / Системный анализ, п.р. 3, вопросы

Системный анализ / Практическая работа 3 / Вопросы

Вопросы

1. Понятие абстрактной системы. Основные свойства системы. Понятие эмерджентности;

2. Теоретико-множественное определение системы как тройки множеств;

3. Подсистема и надсистема;

4. Определение базового элемента;

5. Понятие структуры системы через способ декомпозиции;

6. Выбор способа декомпозиции;

7. Виды структур систем.

Ответы

1. Понятие абстрактной системы. Основные свойства системы. Понятие эмерджентности

Абстрактная система – это теоретическая (мысленная, знаковая) модель, которая описывает объект исследования только через его существенные для данной цели свойства и отношения, отвлекаясь (абстрагируясь) от всех остальных несущественных характеристик (отсутствует в теории).

Основные свойства системы (определение системы):

1. Целостность и членимость: в объекте можно выделить части (подсистемы, элементы), которые образуют в связи и во взаимодействии друг с другом единое целое. Дополнение: данное множество элементов (частей) должно быть совместимо: совместимость – способность (желание) элементов добровольно осуществлять друг с другом качественный (неискаженный) обмен: информацией, энергией, веществом и материальными средствами во имя достижения общей цели (интересов). Это и приводит к совместному устойчивому функционированию всех элементов, образующих систему на заданном интервале времени.

2. Наличие связей: связи элементов внутри системы сильнее (устойчивее, стабильнее), чем связи частей с внешней средой. Бывают материальные и идеальные.

3. Упорядоченность (организованность): наличие в системе некоторых правил, законов, оперирований (взаимодействий) множествами элементов и связей; правила и законы выражаются приоритетами и значениями критериев.

4. Наличие цели:

   1. цель для системы едина;

   2. цель иерархична и может быть декомпозирована на подцели, которые служат единой цели;

   3. проблемная система имеет нереализованные подцели.

5. Наличие интегративных качеств: эмерджентность (возникающий внезапно из ничего) – «внезапное» появление качественно новых свойств у системы как результат объединения частей в целое. Интегративные свойства – свойства, которые присущи только системе в целом и не имеются ни у одного из ее элементов в отдельности. Эмерджентность хотя и зависит от свойств отдельных элементов и связей, но не является их простой суммой; математически:

• – эффективная система без проблемы;

• – проблемная система;

• – точка перехода между эффективной и проблемной системами (критическая точка).

Свойство спонтанного, резкого возрастания потенциалов при объединении элементов называется синергией. Синергетика изучает нелинейные процессы и критические точки.

1. Носителем эмерджентных свойств является структура системы;

2. У системы есть как эмерджентные, так и неэмерджентные свойства (свойства частей и связей);

3. Динамический аспект эмерджентности выражается через синергетичность.

1. Наличие в эффективной системе путей достижения цели наилучшим способом. Дополнение: в теории к практической работе это свойство относится к «наличию цели», из-за чего формулируется по-другому – наличие параметров у элементов и связей: выражается в том, что с помощью параметров можно выявлять конкретное множество свойств системы, ибо параметры вместе с параметризованной структурой определяют отличительные свойства системы, то есть ее эмерджентность.

9. Теоретико-множественное определение системы как тройки множеств

Система – тройка множеств: , где:

• – множество элементов;

• – множество связей;

• – множество правил (упорядоченность).

10. Подсистема и надсистема

Подсистема – часть системы, которая сама обладает всеми свойствами системы, но при этом выделена в составе более крупной системы и подчинена её цели. Иными словами, подсистема – это система более низкого уровня, входящая в систему более высокого уровня (отсутствует в теории).

Надсистема – система более высокого уровня, по отношению к которой рассматриваемая система выступает как подсистема (элемент). Надсистема задаёт цели, ограничения и требования для входящих в неё систем (отсутствует в теории).

11. Определение базового элемента

Базовый элемент – последний неделимый элемент в системе, неделимость которого рассматривается с точки зрения цели исследования. Типы базовых элементов:

• по природе: материальный / идеальный;

• по временному аспекту: объект / процесс.

12. Понятие структуры системы через способ декомпозиции

Для формирования структуры вводится понятие «способ декомпозиции» (смотри «вопрос 6»). Введем для формирования определения множество способов декомпозиции , где – способ декомпозиции.

Структура системы – есть сама система с указанием единственного способа декомпозиции: . Структура системы – инвариантная, неизменная ее часть, которая представляет собой устойчивую упорядоченность (организованность, целостность) в пространстве и во времени ее элементов и связей, не зависящая от состояния и режимов функционирования системы.

Дополнение: в рамках каждого отдельного исследования, проводимого с точки зрения цели исследования и проблем, необходимо построение своей структуры со своими базовыми элементами; для системы может быть построено множество структур.

13. Выбор способа декомпозиции

Способ декомпозиции – способ представления системы в графическом виде, для реализации (выбора) которого нужно ответить на следующие вопросы:

1. что является базовым элементом;

2. какой тип базового элемента (смотри «вопрос 4»);

3. каково направление декомпозиции (горизонтальное – граф / вертикальное – иерархия).

14. Виды структур систем

Существует большое многообразие видов структур, но основные из них:

• сетевая структура (сеть) – представляет собой декомпозицию системы во времени;

• иерархическая (многоуровневая) структура – представляет собой декомпозицию системы в пространстве; может изображаться в виде матричных структур. Дополнение: в теории систем М. Месаровичем предложены три класса иерархических структур типа страт, слоев и эшелонов, которые отличаются характером отношений между элементами как на одном уровне, так и между уровнями.