
- •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
Соотношение априорных знаний (моделей) и практических действий в постановке и проведении а) активного эксперимента; б) пассивного наблюдения.
Приведите примеры наблюдений в каждой из измерительных шкал.
Перечислите допустимые операции над данными в каждой из измерительных шкал.
Что происходит при рассогласовании между природой наблюдаемого явления и силой измерительной шкалы? Как обеспечить их согласование?
Когда недопустимые преобразования результатов наблюдений безвредны?
Почему верны оказываются оба противоположных утверждения «опыт определяет модель» и «модель определяет опыт»?
Что такое измерение?
Почему над наблюдениями в некоторой шкале можно производить не любые, а только допустимые операции? Приведите примеры.
Каковы возможные последствия «усиления», или «ослабления» наблюдений, т.е. пересчета протоколов наблюдений в шкалу, отличающуюся от той, в которой производилось наблюдение?
Выбор. Принятие решений
5.1. Многообразие задач выбора
Главная цель курса системного анализа – раскрытие системности любой целенаправленной деятельности.Для этого необходимо построить систему моделей, с помощью которых можно обобщать, передавать и совершенствовать опыт такой деятельности. Ранее мы уже выделили некоторые из операций, входящие во всякую целенаправленную деятельность: моделирование, получение информации. Предстоит построить еще достаточно полный список действий, из которых складывается всякая успешная деятельность, и только после этого можно будет приступить к обсуждению ее структуры и принципов организации. В данном разделе рассмотрим еще одну операцию, обязательно входящую в целенаправленные процессы – выбор.
Выбор как реализация цели.Выбор является действием, придающим всей деятельности целенаправленность. Именно выбор реализует подчиненность всей деятельности определенной цели или совокупности целей. Рано или поздно наступает момент, когда дальнейшие действия могут быть различными, приводящими к разным результатам, а реализовать можно только одно действие, причем вернуться к исходной ситуации уже, как правило, нельзя. Способность сделать правильный выбор в таких условиях – очень ценное качество, которое присуще людям в разной степени. Великие полководцы, выдающиеся политики, гениальные инженеры и ученые отличаются, прежде всего, умением принимать лучшие решения, делать лучший выбор.
Естественно стремление понять, что такое «хороший выбор», выработать рекомендации, как приблизиться к наилучшему решению, а если возможно, то и предложить алгоритм получения такого решения. Задачи выбора чрезвычайно многообразны, различны и методы их решения. Прежде всего, введем основные понятия, общие для всех задач выбора. Будем представлять принятие решения как действие над множеством альтернатив, в результате которого получается подмножество выбранных альтернатив (не обязательно одна).Сужение множества альтернатив возможно, если имеется способ сравнения альтернатив и определения наиболее привлекательных. Каждый такой способ будем называтькритерием предпочтения. Здесь считается уже пройденными два чрезвычайно важных этапа: порождение множества альтернатив; определение целей, ради достижения которых производится выбор. В практике системного анализа реализация этих этапов связана с определенными трудностями, для преодоления которых существуют специальные методы, которые мы рассмотрим позднее.
Пока будем считать, что исходное множество альтернатив, из которых требуется выбрать наиболее предпочтительные, уже задано и преследуемые нами цели определены настолько детально, что уже имеются критерии оценки и сравнения любых альтернатив.
Множественность задач выбора.Проблема выбора допускает различные математические постановки в зависимости от ситуации:
множество альтернативможет быть конечным, счетным или континуальным;
оценка альтернативыможет осуществляться по одному или нескольким критериям, которые, в свою очередь могут иметь как количественный, так и качественный характер;
режим выбораможет быть однократным или повторяющимся;
последствия выборамогут быть точно известны, иметь вероятностный характер, или иметь неоднозначный исход, не допускающий введения вероятностей;
ответственность за выборможет быть односторонней или многосторонней;
степень согласованности целейпри многостороннем выборе может варьироваться от полного совпадения интересов сторон до их противоположности.
Различные сочетания перечисленных вариантов приводят к многообразным задачам выбора, которые изучены не в одинаковой степени.
Дадим краткий обзор состояния теории выбора, не дублируя, по возможности, материала других дисциплин: теории оптимизации, исследования операций, вариационного исчисления, математического программирования, теории игр, математической статистики и т.д.