- •Лекции по системному анализу Павленко а.И.
- •Часть I. Основы методологии системного анализа
- •1.1. Системный анализ
- •1.2. Системный анализ и другие междисциплинарные научные подходы
- •1.3. Виды системного анализа
- •1.4. Методология
- •Определение системы
- •1.6. Элементы
- •1.7. Взаимосвязи и отношения
- •1.8. Окружающая среда
- •1.9. Свойства систем
- •1. Закономерности взаимодействия части и целого
- •2. Закономерности развития
- •3. Закономерности иерархической упорядоченности
- •4. Закономерности вариативного существования
- •1.10. Субъект и объект
- •Система как объект исследования
- •Роли субъекта в системном анализе
- •1.11. Классификация систем
- •2. Структуры и функции
- •2.1. Понятие структуры
- •2.2. Понятие иерархии
- •2.3. Функции
- •3.Проблемы и решения
- •3.1. Понятие проблемы
- •Уяснение проблемы
- •Структурирование проблемы
- •1. Уяснение проблемы
- •2. Структурирование проблемы
- •3. Определение целей
- •3.2. Понятие решение
- •4. Цель и критерии
- •4.1. О понятии цель
- •4.2. Определение целей
- •4.3. Критерии
- •4.4. Измерения и шкалы
- •5. Методология системного анализа
- •5.1. Системный анализ как процесс управления
- •5.2. Этап 1 - Уяснение проблемы
- •Этап 2 – Структурирование проблемы
- •5.4. Этап 3 - Определение целей
- •5.5. Этап 4 - Разработка вариантов решения
- •5.6. Этап 5 - Анализ ограничений
- •5.7. Этап 6 - Анализ взаимовлияния целей, альтернатив и ресурсов
- •5.8. Этап 7 - Принятие решения
- •5.9. Этап 8 - Реализация решения
- •Часть 2. Модели в системном анализе
- •6.1. О понятии модель
- •6. 2. Отношения
- •Т.О., множество r-(X) – это множество всех элементов y м, с которыми фиксированный элемент X м находиться в отношении r.
- •Рассмотрим четыре отношения специального вида:
- •Операции над отношениями.
- •В графе g( ) присутствуют только те дуги, которые отсутствуют в графе g(r).
- •6.3. Типы отношений
- •Отношение толерантности
- •Отношение порядка
- •6.4. Размытые (нечеткие) множества
- •6.5. Понятие нечеткого бинарного отношения
- •6.8. Трехместные и n-местные отношения
- •Математические модели Системного анализа
- •Взаимодействие со средой.
- •При описании системы в виде конечного автомата: ,
- •Часть III. 8. Методы экспертного оценивания альтернатив
- •8.1. Методы получения качественных оценок
- •1. Метод парных сравнении
- •2. Метод множественных сравнений (мс)
- •3. Ранжирование
- •4. Метод векторов предпочтений
- •5. Задача классификации
- •8. 2. Методы получения количественных оценок
- •Лекция №16
- •9. Меры близости на отношениях
- •Парадокс Эрроу.
- •Лекция №17
- •2. Медиана Кемени
- •VI.4 Показатели согласованности общественного мнения группы экспертов
- •VI.4.1 Метод коэффициентов ассоциаций
- •VI.4.2 Коэффициенты ранговой корреляции
- •VI.4.3 Коэффициент конкордации (от англ. Согласованность)
- •Эксперты дают одинаковые оценки разным альтернативам
- •Многокритериальные задачи принятия решения Классификация многокритериальных задач
- •Предпочтения лпр
- •Наилучшие решения
- •Если множество maxpB не является внешне устойчивым, то для утверждения о том, что выбор следует ограничить рамками этого множества, нет основания.
- •У Слейтора все граничные точки включены в множество.
- •Концептуальные проблемы при решении многокритериальных задач
- •7.2.3. Принципы компромисса
- •Лекция № 21 Концептуальные проблемы при решении многокритериальных задач
- •Методы решения мкз
- •Строится для каждой точки
- •Лпр д. Задать уступку
- •Лекция 22
- •Спольз-е нечетких мн-в в мкз
- •Методы прогнозирования
4. Закономерности вариативного существования
Существуют различные варианты существования систем, для которых характерны некоторые важные системные свойства. К ним отнесем:
Эквифинальность, Адаптивность, Устойчивость, Бифуркация, Аттрактор, Ингерентность, Идентифицируемость.
Эквифинальность.
Л. фон Берталанфи, предложивший этот термин, основываясь на некоторых примерах из живых систем предположил, что у системы должен существовать некий предел возможностей. По его определению [9]:
๏ Эквифинальность – это способность системы достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы.
В настоящее время это скорее теоретическая предпосылка для дальнейшего более углубленного изучения системы.
Адаптивность - (от лат. adapto — приспособляю) или приспособляемость – важнейшее свойство, характеризующее способность выживания системы в окружающей среде.
Другими словами некоторые системы (в особенности живые) обладают способностью реагировать на свое окружение таким образом, чтобы сохранялись функциональные возможности системы.
Устойчивость. Под устойчивостью понимают способность системы сохранять значения своих параметров в некоторых границах.
Способность системы оставаться в области устойчивости называют «живучестью» системы.
Можно отметить, что свойство адаптивности - это частный случай устойчивости при условиях воздействия окружающей среды на систему.
Бифуркация — (от лат. bifurcus — «раздвоенный») и употребляется в широком смысле для обозначения всевозможных качественных перестроек системы при изменении параметров, от которых они зависят.
Точка бифуркации — критическое значение при изменении «управляющей» переменной (время, расстояние), в котором система выходит из состояния равновесия. В точке бифуркации у системы появляется «выбор», в котором присутствует элемент случайности, приводящий к невозможности предсказать дальнейшее развитие системы.
Аттрактор (от лат. attruho – притягиваю к себе) – это относительно устойчивое положение системы, к которому притягивается, приближается все множество траекторий развития.
Ингерентность (от англ. inherent - являющийся неотъемлемой частью чего-то) – свойство, характеризующее насколько система согласована, приспособлена к окружающей среде, совместима с нею.
Степень ингерентности бывает разной и может изменяться в процессе жизненного цикла системы. От степени ингерентности зависит качество осуществления системой своих функций.
Идентифицируемость. Каждая составная часть системы (элемент) может быть отделена от других составляющих, то есть идентифицирована.
1.10. Субъект и объект
Если первоначально системный анализ рассматривался как методология решения проблем основанная на нормативном подходе, то в последнее время, в системный анализ все больше вносятся и элементы дескриптивного подхода.
Нормативный подход – основан на концепциях математического выбора рациональных решений. Нормативные модели системного анализа позволяют не только рассчитать варианты структуры и поведения системы, но и задав некоторые критерии оценки вариантов, выбрать наилучший из них. Вместе с тем, нормативные модели, в общем, не адекватны процессу принятия решений, поскольку наиболее сложные и неформальные этапы системного анализа такие как: определение проблемы, выявление целей, анализ ограничений, выработка альтернатив, в них не затрагиваются.
Дескриптивный подход – основан на концепциях мотивированного выбора решений и использует психологические модели, в которых учитываются процессы и силы, объясняющие реальное поведение субъекта. Дескриптивные модели не включают явно сформулированного критерия оценки вариантов, а позволяют лишь описывать и анализировать систему.
Поэтому необходимыми составляющими системного анализа являются методы, учитывающие мотивацию принимаемых решений, что невозможно без анализа роли человека, с у б ъ е к т а в системе..
Субъект как элемент системы.
Ранее отмечалось, что в задачах, связанных с изучением систем, присутствует Наблюдатель. Давайте остановимся на этом факте поподробнее. Оказывается нужен некий Наблюдатель для того, чтобы с какой-то целью наблюдать за системой, которая представляет собой некий объект.
До сих пор, пока мы упоминали некоторые объекты, в основном предполагалось, что объект это некоторая осязаемая реальность (предмет), обладающая некоторыми свойствами и поведением. И по идее эта реальность должна существовать без наличия Наблюдателя. А для чего тогда Наблюдатель? Ответ простой! Наблюдатель может «увидеть» то, что невидимо. С его точки зрения объектом может быть не только осязаемый и видимый предмет, но и нечто воспринимаемое мышлением – понятие, или нечто – на что направлена мысль или действие.
Отметим следующее, Наблюдатель стоит как бы над системой, он творит ее «образ». Анализируя реальный мир, реальную ситуацию (в примере «черного ящика», анализируя его входы и выходы) Наблюдатель создает «модель» объекта, т.е. то, что соответствует по его представлениям наблюдаемому объекту.
Таким образом, Наблюдатель является активным участником познания объекта, а сам объект – пассивным.
Поскольку при системном анализе Наблюдатель не только наблюдает, но и исследует, и анализирует, и проектирует, и управляет, то в дальнейшем, чтобы не «зацикливаться» на его наблюдательных функциях, будем называть его просто – Субъект. И запомним главное:
๏ Субъект – активный участник системно-аналитической деятельности.
Учитывая, что большинство вышеперечисленных задач, решаемых субъектом, относятся к числу творческих, будем в дальнейшем под субъектом понимать все-таки человека или группу людей, индивида.
๏ Индивид – человек, коллектив или организация, которые имеют некоторую цель, ставят и решают задачу.
Отсюда можно дать еще одно определение субъекта:
๏ Субъект – целеустремленный индивид.
Правда, во многих работах по системам управления под субъектом понимают как человека, так и некоторую управляющую систему или механизм. Но мы в дальнейшем под субъектом будем подразумевать индивида. Отсюда возникает необходимость учета личностных свойств человека, оказывающих влияние на процесс решения проблем.
Под личностными свойствами человека будем понимать:
потребности; эмоции; волю; способности.
Потребности.
๏ Потребность – это нужда, недостаток, спрос или желание, ощущаемое индивидом.
Потребности человека имеют широкий диапазон и видоизменяются от простейших (физиологического или «животного» уровня: жажда, голод, секс, стремление к доминированию, власти) до сложных, связанных с процессами познания, духовным ростом человека. Именно потребности человека объясняют мотивацию его решений и действий.
Если попытаться провести классификацию потребностей, то их можно разбить на два основных класса:
- личностные, характеризующие потребности конкретного индивида;
- общественные, характеризующие потребности группы людей.
Причем, провести четкую границу между ними достаточно сложно. Кроме того, можно провести классификацию по степени осознанности:
- неосознанные, явно не осознаваемые человеком, влияющие на его бессознательное поведение;
- осознанные, явно фиксируемые в сознании человека потребности. Охватывая различные стороны жизни человека, осознанные потребности в значительной степени обуславливают его целенаправленную деятельность. Осознав свои потребности, человек может ставить цели по их удовлетворению и осуществляет поиск средств их достижения.
Поскольку нельзя удовлетворить сразу все потребности, то часто бессознательно человеком выделяется подмножество потребностей, которые наиболее значимо влияют на него. Такое подмножество потребностей определяют интерес субъекта к объектам внешнего мира. И именно интерес определяет для субъекта ценность тех или иных объектов.
Ценность некоторого объекта для субъекта влияет на выбор целей своей деятельности и принятие решений.
Поскольку одна из основных задач системного анализа – определение конечных целей, то, как можно системно их выбрать без учета потребностей индивидов, заинтересованных в них?
Эмоции.
При внимательном рассмотрении процесса
принятия решения можно отметить, что
не только потребности человека влияют
на принятие решений, но и его эмоции.
Разве вам не приходилось принимать
Воля – активность, обусловленная потребностью в преодолении преграды.
Здесь отметим двойственность использования механизма воли для решения проблем. С одной стороны, это положительный фактор для решения проблемы, поскольку активный подход к ней, позволяет преодолеть многочисленные трудности решения. С другой стороны, чрезмерный волевой подход может привести к усилению тенденций сокращения путей поиска решения, минимизации набора альтернатив.
Способности. Среди способностей человека отметим, в первую очередь, такие, как творческое мышление и логическое суждение, т.е. те способности, которые позволяют ориентироваться в незнакомых условиях и находить решения слабо формализованных задач.
В своей ставшей классической книге по системному анализу А.Холл отмечает следующие важные способности системного аналитика:
1.Четкое логическое суждение, объективная оценка проблемной ситуации.
2. Творческий подход ко всем задачам.
3. Легкие личностные коммуникации, умение поддерживать дружеские человеческие отношения.
4. Уменье выражать свои мысли и убеждать.
