
- •Прикладной системный анализ
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Возникновение и развитие системных представлений
- •1.1. Роль системных представлений в практической деятельности
- •1.2. История развития системных представлений
- •1.3. Контрольные вопросы
- •2. Модели и моделирование
- •2.1. Моделирование – неотъемлемый этап любой человеческой деятельности
- •2.2. Способы воплощения моделей
- •2.3. Соответствие между моделью и реальностью: различия
- •2.4. Соответствие между моделью и реальностью: сходство
- •2.5. Контрольные вопросы
- •3. Системы. Модели систем
- •3.1. Первое определение системы
- •3.2. Модель черного ящика
- •3.3. Модель состава системы
- •3.4. Модель структуры системы
- •3.5. Второе определение системы. Структурная схема системы.
- •Графы, соответствующие различным структурам: а) линейная структура; б) древовидная структура; в) матричная структура; г) сетевая структура.
- •3.6. Динамические модели систем
- •Большие и сложные системы
- •Искусственные и естественные системы
- •Контрольные вопросы
- •Роль измерений в создании моделей систем
- •Эксперимент и модель
- •Измерительные шкалы
- •Контрольные вопросы
- •Выбор. Принятие решений
- •5.1. Многообразие задач выбора
- •Критериальный язык описания выбора
- •Групповой выбор
- •Выбор в условиях неопределенности
- •Достоинства и недостатки идеи оптимальности
- •Выбор и отбор
- •Контрольные вопросы
- •Декомпозиция и агрегатирование – процедуры системного анализа
- •6.1. Анализ и синтез в системных исследованиях
- •Модели систем как основания декомпозиции
- •Алгоритмизация процесса декомпозиции
- •Агрегатирование, эмерджентность, внутренняя целостность систем
- •Виды агрегатирования
- •Контрольные вопросы
- •О неформализуемых этапах системного анализа
- •7.1. Что такое системный анализ?
- •Формулирование проблемы
- •Выявление целей
- •Формирование критериев
- •Генерирование альтернатив
- •Алгоритмы проведения системного анализа
- •7.7. Рабочие этапы реализации системного анализа.
- •7.8. Некоторые практические результаты применения системного анализа
- •7.9. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Некоторые мысли о ключевых понятиях са
- •Литература
- •Содержание ргр
- •Образец ргр
- •1. Система: ручная граната ргд-5 Модель «черного ящика»
- •Модель состава
- •Модель структуры
- •2. Перечень параметров и измерительные шкалы, которые должны быть использованы при измерении их величин в данной системе
- •3. Агрегатирование
- •Алгоритм для решения проблемы
- •5. Формальный алгоритм
- •Вопросы к зачету по курсу
Контрольные вопросы
Приведите примеры систем, которые предназначены для определенных целей, но могут быть использованы для других целей.
Примеры систем, спроектированных специально для реализации нескольких целей.
Сформулируйте цель работы вашего факультета, чтобы она не была общей для других факультетов.
Обсудите проблему множественности входов и выходов на примере знакомой Вам системы (радиоприемника, столовой, велосипеда, сотового телефона). Перечислите нежелательные входы и выходы. Как их можно устранить?
Сравните формальную структурную схему какой-нибудь организации с ее реальной структурой. Обсудите различия.
Чем объясняется существование различных определений системы?
От чего зависит количество входов и выходов «модели черного ящика» для данной системы?
Какими признаками должна обладать часть системы, чтобы ее можно было считать элементом?
Какова связь между вторым определением системы и ее структурной схемой?
Какие особенности системы отражены в ее графе и какие свойства системы не отображаются данной моделью?
Какие приемы могут повысить степень полноты содержательной модели системы?
Почему целевой характер искусственных систем не позволяет без оговорок перенести понятие системы на естественные объекты?
Приведите несколько примеров, иллюстрирующих использование свойств естественных объектов в искусственных системах.
Обсудите естественную системность дерева, Солнечной системы, озера, других природных объектов.
Чем отличается «большая» система от «сложной»?
Приведите несколько примеров, иллюстрирующих использование свойств естественных объектов в искусственных системах.
В фантастическом романе Стругацких «Пикник на обочине описываются вещи, оставленные космическими пришельцами на месте их временной стоянки не Земле. Например, предмет, получивший земное название «пустышка», состоял из двух металлических дисков, разделенных небольшим расстоянием и ничем видимым не скрепленных, но которые нельзя было ни сблизить, ни разобщить. Приведите аргументы за то, что этот предмет следует считать искусственной системой.
Роль измерений в создании моделей систем
Эксперимент и модель
Эксперимент с некоторым объектом проводится, чтобы уточнить или построить модель этого объекта, поэтому постановка эксперимента определяется имеющейся до опыта моделью. Это полностью относится и к экспериментальному исследованию систем. В изначальном смысле отношение между экспериментом и моделью такое же, как и между курицей и яйцом: они находятся в одном цикле, и нельзя определить, «что было в самом начале».
Рассмотрим возможности опытов с системами. Начнем с модели «черного ящика». Выбор именно этих входов и выходов и есть построение модели, которая и будет определять организацию опыта. Если мы только регистрируем события на выбранных входах и выходах, то опыт называется пассивным экспериментом (или наблюдением). Если мы как-то воздействуем на входы и выходы, то опыт называется активным (или управляемым) экспериментом.
Результаты опытов регистрируются с помощью измерений. Важно, что современное понятие измерения существенно шире только количественного измерения. Оставив незыблемым принцип проверки адекватности модели на опыте, современный подход позволил расширить понятие измерения, по крайней мере, в четырех отношениях.
Современное понятие эксперимента.
1. Стало ясно, что существуют наблюдаемые явления, в принципе не допускающие числовой меры (например, количество материнской любви), но которые можно фиксировать в «слабых», «качественных» шкалах и эти результаты учитывать в моделях, получая качественные, но вполне научные результаты.
2. Расплывчатость некоторых наблюдений также признана их неотъемлемым природным свойством, которому придана строгая математическая форма, и разработан формальный аппарат работы с такими наблюдениями.
3. Осознано, что погрешности измерений являются не только чем-то побочным для измерений, но и неотъемлемым, естественным и неизбежным свойством самого процесса измерения. Проверяемыми на практике должны быть не только гипотезы об исследуемой модели, но и гипотезы об ошибках измерения.
4. Широкое распространение получили статистические измерения.