Прикладной системный анализ - Учебное пособие

Министерство образования и науки Российской ФедерацииВсе, что нас окружает, в том числе и мы сами, является системами. Системность есть всеобщее свойство материи, форма ее существования, а значит и неотъемлемое свойство человеческой практики, включая мышление. Желательность и необходимость повышения системности возникает в самых различных областях, что привело к появлению соответствующих технологий: в инженерной деятельности - «методы проектирования», «методы инженерного творчества»; в военных и экономических вопросах - «исследование операций»; в управлении - «системный подход», «политология», «футурология»; в научных исследованиях - «имитационное моделирование» и т.д. С другой стороны, теоретическая мысль на разных уровнях абстракции отражала системность мира вообще и системность человеческого познания и практики в таких науках как диалектика, теория систем, кибернетика, информатика. декомпозиция агрегатирование измерение Особенности современного системного анализа вытекают из самой природы сложных систем, имея в качестве цели ликвидацию проблемы, или хотя бы выявление ее причин, системный анализ привлекает для этого широкий спектр средств, использует возможности различных наук и практических сфер деятельности.Все наши успехи связаны с тем, насколько системно мы подходим к решению проблем, а наши неудачи связаны с отступлениями от системности. Основные признаки системности: структурированность системы, взаимосвязанность составляющих ее частей, подчиненность организации всей системы определенной цели. Явная алгоритмизация любой практической деятельности является повышением ее системности и служит важным источником ее развития. При построении классификации всевозможных, в т.ч. и несуществующих наук (1834 г.) он выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее кибернетикой (у греков под кибернетикой понималось искусство управления кораблем). С кибернетикой Винера связаны такие продвижения в развитии системных представлений, как типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе, подчеркивание принципа оптимальности в управлении и синтезе систем и т.д.В результате очень долго понятие «модель» относилось только к материальным объектам специального типа, например, манекен (модель человеческой фигуры), модель плотины, модели судов и самолетов, чучела (модели животных) и т.п. Осмысление понятия модели привело к следующему определению: моделью называется некий объект - заменитель, который в определенных условиях может заменить объект - оригинал, воспроизводя интересующие нас свойства и характеристики оригинала, причем он имеет преимущества перед оригиналом (наглядность, обозримость, доступность испытаний и т.д.). Модели могут быть качественно различными, они образуют иерархию, в которой модель более высокого уровня (например, теория) содержит модели нижних уровней (скажем, гипотезы) как свои элементы. При обнаружении расхождения между моделью и реальностью встает задача устранения этого расхождения с помощью изменения модели. При обнаружении расхождений между моделью и реальностью прилагают усилия, чтобы изменить реальность так, чтобы приблизить реальность к модели.Потребность в использовании понятия «система» возникла для объектов различной природы с древних времен: еще Аристотель обратил внимание на то, что целое (т.е. система) несводимо к сумме частей, его образующих. В частности, термин «система» и связанные с ним понятия системного анализа исследуются, подвергаются осмыслению учеными различных направлений: кибернетиками, физиками, экономистами и т.д. Вся последующая деятельность направлена на достижение цели, т.е. отбор из окружающей среды объектов и объединение этих объектов надлежащим образом в некоторую систему. Эта простая модель по-своему отражает два следующих важных свойства системы: целостность и обособленность от окружающей среды. Система связана со средой и с помощью этих связей воздействует на среду.Эксперимент с некоторым объектом проводится, чтобы уточнить или построить модель этого объекта, поэтому постановка эксперимента определяется имеющейся до опыта моделью. 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. Тогда измерение будет состоять в том, чтобы, проведя эксперимент над объектом, определить принадлежность результата к тому или иному классу эквивалентности и записать это с помощью символа, обозначающего данный класс.