2. Системный анализ в исследовании систем управления. Типовые подходы к представлению систем управления.

Исследование – выявление системности наиболее существенных характеристик, формирование модели объекта исследования в целях оказания управляющего воздействия на него.

Системность (или системный подход) – комплексное изучение объекта исследования как единого целого с позиций системного анализа.

Системный анализ:

1. научная дисциплина, метод исследования экономических процессов, оснований на поиске системности в их поведении, их системного характера;

2. метод изучения экономических процессов на основе представлениях их в виде систем и анализа этих систем.

Таким образом, системный анализ способствует адекватной постановке проблем и выработке эффективной стратегии их изучения. Однако при этом необходимо придерживаться следующих принципов:

1) Процесс принятия решений должен начинаться с выявления и четкого формулирования конкретных целей.

2) Необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения.

3) Необходимы выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели. Причем альтернативы возможного поведения должны быть количественными, то есть выражаться в конкретных количественных показателях.

Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство.

Поведение (динамика) системы: - процесс перехода системы из одного состояния в другое.

Существует основных 5 типов поведения систем:

1. Равновесный режим, который предполагает функционирование системы в одном и том же состоянии.

2. Периодический - в нем система через равные промежутки времени приходит одинаковое состояние.

3. Переходный режим, где система находится в состоянии, в отличном от 1-го и 2-го состояния.

4. Апериодический. В этом режиме система последовательно переходит несколько состояний, но при этом закономерность перехода из одного состояния в другое отлично от периодического принципа

Эргодический режим, при котором система проходит все состояния таким образом, что в конце ее состояние близко к тому состоянию от которого произошли изменения.

Дискретная система – это такое поведение системы, при котором, переходя из одного состояния в другое, система не проходит промежуточное состояние.

Динамическая (непрерывная) система – та система, которая при переходе из одного состояния в другое проходит через промежуточные состояния.

Существуют следующие способы представления систем:

Первый подход. Выделение системы из окружающей среды: минимум – определить входы и выходы (тогда она рассматривается как «черный ящик»), максимум – подвергнуть анализу ее структуру, выяснить механизм функционирования и, исходя из этого, воздействовать на нее в нужном направлении.

«Черный ящик» – способ изучения сложных систем - используется в тех случаях, когда имеющийся уровень знаний не позволяет выявить принципы функционирования внутренних механизмов системы. Поэтому изучается не сама система, а ее входные и выходные параметры. Анализ изменений позволяет делать выводы о системе в целом.

В качестве «входа» в систему рассматривается то, над чем осуществляется некоторый процесс (операция). Кроме того, элементом входа является среда, воздействующая на процессы системы, а также внутренние переменные, которые обеспечивают размещение и перемещение компонентов системы. «Входы» классифицируются по содержанию: материальные, энергетические, информационные или их комбинации.

«Выходы» являются продуктом действия системы и должны характеризовать ее следующие критерии: стабильность и надежность. Они определяют нормы функционирования системы. Так, стабильность характеризует непрерывность выхода, а надежность описывает согласованность компонента в процессе действия системы или величину ошибки.

Процессы осуществляются в системе таким образом, чтобы, воздействуя на «входы», они способствовали достижению желаемого «выхода».

Таким образом, в этом определении система – объект исследования и управления.

Второй подход. Основан на рассмотрении системы как способа исследования процессов и явлений. В этой трактовке понятие системы смыкается с понятием модели, поскольку, имея цель исследования, в этом случае система конструируется как некоторое абстрактное отображение реальных объектов (например, организационная структура).

Третий подход. Компромисс между первым и вторым подходом, носящий название системотехника (самостоятельная отрасль науки).

Сущность системотехники раскрывается при рассмотрении шести этапов, составляющих его основу:

1. Системный анализ (о чем говорили ранее).

2. Системное программирование – определение текущих целей на основе вариантов, выявленных в результате анализа потребностей и возможностей, составления графиков и планов работ.

3. Системное проектирование – конструирование системы, ее подсистем и компонентов для достижения оптимальной эффективности.

4. Изготовление компонентов

5. Ввод системы в действие – проверка, устранение дефектов.

6. Обслуживание системы – непрерывное поддержание системы в том виде, в каком она была спроектирована и введена в действие, а также ее корректировка в зависимости от изменения условий и накопленного опыта.

Аналитическое описание системы – в виде системы уравнений.

Графическое описание – построение графика, вершины которого соответствуют элементам системы, а дуги – их связям.

Структура системы – организация связей и отношений между подсистемами и элементами системы, каждому из которых, как правило, соответствует определенная функция.

Экономике, как правило, свойственна полиструктурность - взаимопереплетение разнокачественных и разноуровневых подсистем с образованием нескольких связанных между собой иерархических структур.

Экономический анализ сконцентрирован на исследовании первичных структурных единиц системы.

Свойства структуры системы во многом определяют поведение системы.

Подсистема – часть системы, которая изучается самостоятельно, поскольку обладает системными свойствами.

Элемент системы – часть системы, которая рассматривается без дальнейшего членения как единое целое; его внутренняя структура не является предметом исследования. Синоним – «первичная структурная единица системы».

Свое назначение каждый элемент или подсистема может выполнить только при условии его взаимодействия с другими элементами. И это взаимодействие тем эффективнее, чем более упорядоченными, организованными являются взаимосвязи элементов.

Однако, изучение отдельных частей системы не может дать правильное представление о ней в целом, ибо сама система качественно отличается от составляющих ее компонентов, подсистем и не может рассматриваться как простая сумма входящих в нее элементов.

К перечисленным свойствам систем можно добавить следующие:

1) Наличие границ системы. Хотя часто они бывают размыты. Жесткие границы имеют физические системы.

2) Взаимодействие с окружающей внешней средой. В этом процессе система формирует и проявляет свои свойства, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия. Это свойство выражается в интенсивности обмена веществами и энергией между системой и средой.

Существенные параметры – параметры, отобранные в процессе анализа исследуемого объекта как необходимые и достаточные для его характеристики с учетом цели исследования.

Кибернетика – наука о наиболее общих принципах управления, понимаемых как организация целенаправленных действий путем переработки информации. На основе экономической кибернетики базируется автоматизация управления.

Моделирование.

Понятие структуры и системы тесно связаны с понятием моделирования. Под моделью в исследовании систем управления понимают создание имитации, по природе отличной от объекта исследования, обладающей всеми ключевыми свойствами объекта исследования, изучение которых может дать новые знания об объекте исследования.

Основой построения моделей является аналогия. Различаются 4 вида аналогий:

1. Внешняя аналогия

2. Структурная аналогия

3. Динамическая аналогия. В основу исследования здесь берется поведение системы

4. Кибернетическая аналогия

В исследовании систем управления выделяют следующие 3 класса моделей:

1. Обязательные модели - используются на стадии постановки модели и на стадии генерации альтернатив. Суть этих моделей заключается в том, чтобы количественно описать возможности протекания реальных хозяйственных процессов.

2. Аналитические модели. Цель – выявить какие связи имеются в системе обеспечения предприятия необходимыми ресурсами для производственного процесса. Эти модели используются на стадии поиска альтернатив и на стадии оценки.

3. Модели принятия управленческого решения. Суть этих моделей – расставить ранги и приоритеты между различными видами управленческой деятельности для того, чтобы при реализации планов преимуществом обладали те управленческие решения, которые имеют более приоритетный ранг.