5. Системный анализ и системный подход. Пять принципов системного подхода. Методология проведения исследований на базе системного подхода

Системный подход (СП) – способ решения практических задач с использованием элементов общей теории систем. Существует пять принципов системного подхода:

1. Совокупность элементов системы рассматривается как единое целое, а не как простое объединение элементов.

2. Свойства системы не есть сумма свойств его элементов.

3. Цель существования системы определяется как достижение максимума функции ценности. При этом функция ценности определяется как зависимость эффективности системы от условий построения и функционирования.

4. Необходимость учета внешних связей, так как изолированных систем не существует.

5. Так как должны учитываться внешние связи, то система может являться подсистемой другой глобальной системы.

Системный анализ (СА) – направление общей теории систем наиболее конструктивное и предлагающее методологию проведения исследований на базе системного подхода.

Эта методология включает в себя следующее:

- Способы выделения этапов исследования;

- Методики выполнения этапов;

- Методы формализации представления целей;

- Критерии оценки эффективности.

6. Закономерности систем

1. целостность:

• Свойство системы (целого) не является суммой свойств элементов или частей системы:

• Свойства системы (целого) зависят от свойств элементов или частей, т.е. изменение в одной части влияет на изменения в других частях:

2. эмерджентность: появление новых функций и свойств у системы, не присущих её компонентам.

3. интегративность: совокупность системообразующих и системосохраняющих факторов (например, неоднородность и противоречивость элементов). Позволяет системе не рассыпаться.

4. коммуникативность: система образует единство с внешней средой.

5. иерархичность: элементы системы образованы и упорядочены в ней определенным образом – иерархическим (не хаотичны);

6. эквифинальность: невозможность детерминированной системы прийти в состояние равновесия при наступление критических условий; характеризует предельные возможности системы определенного класса сложности;

7. историчность: наличие внутренних противоречий между компонентами системы (закон необходимого разнообразия: что бы создать систему, способную справиться с решением сложной проблемы необходимо, что бы система обладала большей сложностью, большим разнообразием, чем решаемая проблема);

8. осуществимость и потенциальная эффективность: функции системы должны осуществляться с некоторой эффективностью, т.е. если функции осуществляются не эффективно, то система умирает.

9. цель образования: любая система имеет цель существования.

7. Понятия, используемые для описания систем. Способы описания систем

Элемент – конечная неделимая частица объекта системы, не обладающая своей собственной целью. Подсистема – вычлененная совокупность взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, направленные на достижение общей цели системы. Подсистема может иметь свою подцель, не обязательно совпадающую с целью системы.Структура – (лат. расположение, порядок) отражение наиболее существенных взаимоотношений между элементами и их группами. Структура может быть представлена графически, в виде теоретико-множественных описаний, матриц. Связь – характеризует статистику и динамику системы, и обеспечивает возникновение и сохранение структуры, и целостность свойств системы. Связь характеризуется направлением, силой, характером. Состояние – множества существенных свойств, которыми обладает система в данный момент времени. Характеризует «срез» системы в некоторый момент времени. Поведение. Для многих систем определенно поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое, то она обладает поведением. Внешняя среда – множество элементов, не входящих в систему, но изменение их состояний вызывает изменение поведения системы. Любую систему окружает большое количество элементов, только часть из которых оказывает на нее влияние. Остальные учитывать не надо.

Модель системы – описание системы, отражающее определенную группу ее свойств. Это описание всегда имеет некоторые ограничения: некоторые свойства системы считаются несущественными. Углубление описания – детализация модели. Создание модели позволяет предсказать ее поведение в определенном диапазоне условий. Различают следующие модели:

• Фундаментальные – детальные модели, которые количественно описывают поведение и/или свойства системы, начиная с такого числа допущений, какое только является возможным. Такие модели предельно подробны и точны для явлений, которые они описывают (к ним относятся задачи управления);

• Феноменологические – это качественная модель, она используется для качественного описания некоторых процессов, когда точные соотношения не известны или слишком сложны для применения. (к ним относятся задачи поиска).

Модель функционирования или поведения системы – модель, предсказывающая изменения состояния системы во времени, если мы в любой ситуации можем предсказать её поведение.

Равновесие – способность при отсутствии внешних воздействий сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после её выведения из равновесия с помощью внешних возмущающих воздействий.

Цель – некая функция, улучшение которой говорит о целесообразности или целенаправленности системы в конкретных условиях. Система может иметь несколько противоречащих друг другу целей, и тогда мы выбираем одну и улучшаем ее эффективность.

Существуют следующие способы описания систем:

1. Аксиоматические логические структуры – являются качественными методами описания системы для изучения дедуктивного анализа свойств и поведения систем. В этом способе описания используются высказывания формальной логики;

2. Топология, функциональный анализ, количественный анализ – все три метода являются количественным анализом системы, но они применимы не для полного анализа, а для выявления поведения подсистем;